1. n异丙基丙烯酰胺简介

n异丙基丙烯酰胺(N-isopropylacrylamide,简称NIPAM)是一种重要的功能性单体,分子式为C6H11NO。它是一种白色结晶粉末,易溶于水、乙醇等有机溶剂。NIPAM具有独特的温敏性,其聚合物在水溶液中表现出明显的低临界溶解温度(LCST)行为,这使得它在智能材料、生物医学等领域具有广泛的应用前景。蓑衣网小编为您详细介绍这种神奇的化合物。

2. n异丙基丙烯酰胺的物理化学性质

NIPAM的分子结构中含有疏水的异丙基和亲水的酰胺基团,这种两亲性结构赋予了它独特的性质。在室温下,NIPAM易溶于水;但当温度升高到32℃左右时,溶液会突然变得浑浊,这是由于分子间疏水作用增强导致的相分离现象。这种温度敏感性使得NIPAM成为制备智能水凝胶的理想材料。

3. n异丙基丙烯酰胺的合成方法

NIPAM的合成通常采用丙烯酰氯与异丙胺反应的方法。具体步骤如下:

1) 在0-5℃下,将异丙胺溶于二氯甲烷中。

2) 缓慢滴加丙烯酰氯,控制反应温度不超过10℃。

3) 反应完全后,用碳酸氢钠溶液洗涤,分离有机层。

4) 减压蒸馏得到纯品。

蓑衣网小编提醒,合成过程中需注意控制温度和避免水分,以获得高纯度的产品。

4. n异丙基丙烯酰胺的应用领域

NIPAM因其独特的性质,在多个领域都有广泛应用:

1) 智能材料:利用NIPAM的温敏性制备温度响应型水凝胶,可用于药物控释、传感器等。

2) 生物医学:PNIPAM水凝胶可用作细胞培养基质、组织工程支架等。

3) 分离纯化:PNIPAM修饰的色谱填料可用于蛋白质、核酸等生物大分子的分离。

4) 表面改性:PNIPAM接枝可赋予材料表面可控的亲疏水性。

5. n异丙基丙烯酰胺的研究进展

近年来,NIPAM及其聚合物的研究仍在不断深入。一些新的研究方向包括:

1) NIPAM与其他单体的共聚,以调控LCST和改善材料性能。

2) PNIPAM纳米粒子的制备及其在药物递送中的应用。

3) PNIPAM水凝胶在3D打印中的应用。

4) PNIPAM在癌症治疗中的应用,如热敏脂质体等。

据统计,近5年来关于NIPAM的研究论文每年超过1000篇,显示了这一领域的持续热度。蓑衣网小编认为,随着研究的深入,NIPAM必将在更多领域发挥重要作用。

热点关注：

n异丙基丙烯酰胺的LCST是多少?

n异丙基丙烯酰胺的LCST约为32℃,这个温度接近人体温度,使其在生物医学领域具有独特优势。

如何提高PNIPAM水凝胶的机械强度?

可以通过以下方法提高PNIPAM水凝胶的机械强度:1)引入交联剂增加交联密度;2)与其他高强度高分子共聚;3)添加纳米填料如石墨烯、黏土等;4)采用双网络结构设计。

PNIPAM在药物控释中有什么优势?

PNIPAM在药物控释中的优势包括:1)温度响应性,可实现靶向释放;2)良好的生物相容性;3)可通过共聚调控释放行为;4)制备方法简单,易于大规模生产。这些特点使PNIPAM成为理想的药物载体材料之一。