We report programmed self-assembly systems of amphiphilic random copolymers bearing hydrophilic poly(ethylene glycol) (PEG) and hydrophobic alkyl pendants into size-controlled and thermoresponsive micelles in water. This system affords simultaneous and precise control of the size, aggregation numbers, and cloud point (Cp) of micelles in water by primary structure (pendant alkyl groups, composition, and chain length) that is programmed in the copolymers. Typically, random copolymers bearing PEG and alkyl pendants (butyl, octyl, dodecyl, and octadecyl groups) universally induce intermolecular self-assembly in water to produce uniform size micelles (<10 nm). The size is just determined by the content and alkyl pendant length of the hydrophobic monomers, independent of main chain length (below critical length for self-folding): The size increased with increasing the content and the pendant length. Design of hydrophobic alkyl groups with tuning composition allow us to widely control the size (molecular weight: 20K–1350K) and cloud point (from 45 to 85 °C) of the polymer micelles. We can thus tailor-make various micelles with identical size yet different Cp or those with identical Cp yet different size. Thanks to such dual controllability, self-sorting and stepwise thermoresponsive micelle systems were also created with blends of different copolymers; binary copolymers induced orthogonal self-assembly in water to provide discrete micelles with different size and cloud point.

中文翻译：

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两亲无规共聚物编程自组装系统成水中尺寸控制和热响应胶束

我们报告载有亲水性聚乙二醇（PEG）和疏水性烷基侧链的两亲无规共聚物的编程自组装系统，进入水中尺寸可控且具有热响应性的胶束。该系统通过共聚物中编程的一级结构（侧链烷基，组成和链长），可以同时精确控制水中胶束的大小，聚集数和浊点（Cp）。通常，带有PEG和烷基侧基（丁基，辛基，十二烷基和十八烷基）的无规共聚物普遍在水中诱导分子间自组装，以产生均一尺寸的胶束（<10 nm）。大小仅取决于疏水性单体的含量和烷基侧基长度，而与主链长度（低于自折叠的临界长度）无关：尺寸随着含量和垂坠长度的增加而增加。通过调节组成来设计疏水性烷基，使我们能够广泛控制聚合物胶束的大小（分子量：20K–1350K）和浊点（45至85°C）。因此，我们可以量身定制尺寸相同但Cp不同的胶束，或者尺寸相同但Cp不同的胶束。由于具有这种双重可控性，还可以使用不同共聚物的共混物创建自分选和逐步热响应胶束系统。二元共聚物在水中诱导正交自组装，以提供具有不同大小和浊点的离散胶束。20K–1350K）和聚合物胶束的浊点（45至85°C）。因此，我们可以量身定制尺寸相同但Cp不同的胶束，或者尺寸相同但Cp不同的胶束。由于具有这种双重可控性，还可以使用不同共聚物的共混物创建自分选和逐步热响应胶束系统。二元共聚物在水中诱导正交自组装，以提供具有不同大小和浊点的离散胶束。20K–1350K）和聚合物胶束的浊点（45至85°C）。因此，我们可以量身定制尺寸相同但Cp不同的胶束，或者尺寸相同但Cp不同的胶束。由于具有这种双重可控性，还可以使用不同共聚物的共混物创建自分选和逐步热响应胶束系统。二元共聚物在水中诱导正交自组装，以提供具有不同大小和浊点的离散胶束。