The most attractive property of amphiphilic polymer conetworks (APCNs) is their ability to swell in both polar and nonpolar solvents. Depending on the composition, their structure is phase separated on the nanometer scale possessing highly different morphologies. This special nanophase-separated structure provides numerous possible applications for heterogeneous chemical and biological processes. Although the interphase region can fundamentally influence the material transport between the different polarity phases, there has been no specific information regarding its nature. Recent work demonstrates that by selective labeling of the crosslinking molecules by deuterium, information on the mobility of the interphase region can be obtained by solid-state NMR techniques. The first results show that this interphase region behaves differently in dry state as well as when swollen in polar or nonpolar solvents. Although the cross-linker is a polar molecule, its mobility hardly changes upon swelling in water; however, its mobility increases drastically by swelling in heptane. Additionally, the amount of nonreacted, thus non-cross-linked, chain ends could be quantified by solid-state NMR methodologies.

BevezetésNapjainkban rendkívül intenzív kutatás-fejlesztés folyik a nanoszerkezetû anyagok terén világszerte. Az ilyen szerkezetû anyagok máris számos területen alkalmazásra kerültek, és az elõrejelzések szerint az elõttünk álló évszázadban megjósolt ipari forradalom kulcsanyagai között tartják számon ezeket. Ide tartoznak a nanométer tartományban elkülönülõ fázisokból felépülõ amfifil polimer kotérhálók (APCN) is. 1-14 Az APCN-ekben, szemben a hagyományos, kis molekulatömegû térhálósító szerekkel keresztkötött térhálós polimerekkel (pl. vulkanizált gumik, epoxik, sztirol-divinilbenzol gyanták stb.), különbözõ filicitású (jellemzõen hidrofil és hidrofób) polimer láncok kapcsolódnak egymáshoz kovalens kötéssel. Mivel a kémiai kötés meggátolja az eltérõ filicitású polimer láncok makroszkopikus szételegyedését, különleges nanoszerkezetû morfológiai felépítésû anyagokhoz juthatunk ilyen módon. Kontaktlencseként ezen anyagok egyik széleskörû alkalmazását képezik a jó oxigénáteresztõ képességgel rendelkezõ poli(dimetilsziloxán)t (PDMS) tartalmazó APCN-ek. [15][16][17] Az egymással nem elegyedõ komponensek miatt az APCN-ek elõállítása számos esetben komoly szintetikus kihívást jelent. Ezért a legtöbb publikált APCN elõállítása az összetevõk és a keletkezõ anyagok közös oldószerében történik. Három fõ szintézisutat különböztethetünk meg:(1) makromonomer módszer, amelyet a leggyakrabban alkalmaznak, és amely telekelikus makromonomerek (polimerizálható funkciós csoportokat tartalmazó polimerek) többnyire gyökös kopolimerizációját jelenti arra alkalmas monomerekkel 1-3,11-17 (1. ábra); (2) szekvenciális élõ polimerizáció és azt követõ térhálósítás 6,7 (2. ábra);(3) megfelelõ funkciós csoportokkal rendelkezõ polimer láncok összekapcsolása 4,5,8,18,19 (3.ábra). A makromonomer módszer alkalmazásának egyik legfõbb elõfeltétele az, hogy megfelelõ szerkezetû funkciós makromonomerek álljanak rendelkezésre. Az élõ polimerizáció terén az utóbbi idõben bekövetkezett robbanásszerû fejlõdés számos lehetõséget kínál ezek szintézisére. Az egyik ilyen makromonomer a metakrilát-telekelikus poliizobutilén (MA-PIB-MA), amely kváziélõ karbokationos polimerizációval 2,20,21 és azt követõ kvantitatív láncvégi funkcionalizálással állítható elõ (4. ábra). A telekelikus PIB nagy érdeklõdésre számot tartó polimer, mivel telített szénhidrogén szerkezetének és oldallánci metil-csoportjainak köszönhetõen több elõnyös tulajdonsággal is rendelkezik, pl. erõsen hidrofób, kis üvegesedési hõmérsékletû, kémiailag inert, jó gázzáró képességû, és nem utolsósorban biokompatibilitis anyag. Ez utóbbinak is köszönheti nagy hozzáadott értékû alkalmazásait, például a gyógyszerkibocsátó koszorúér sztentek bevonóanyaga komponenseként. 22 Kotérhálók makromonomer módszerrel történõ szintéziséhez alkalmazott további biokompatibilis polimerek közé tartozik a már említett PDMS 15-17 és a poli(tetrahidrofurán) (PTHF). 3,23-28 Mindkettõt kváziélõ gyûrûfelnyílásos polimerizációval állítják elõ. A PDMS-t oktametilciklotetrasziloxán (D4), míg a PTHF-et tetrahidrofurán (THF) po...