碳硅烷树形大分子的合成及功能化研究进展.pdfVIP

2008年第十四届中国有机硅学术交流会论文集 61 碳硅烷树形大分子的合成及功能化研究进展 牛余忠。孙文艳，陈国文。王灯旭，冯圣玉。 (山东大学化学与化工学院，济南250100) 摘要：树形大分子是一类三维的、高度有序的新型高分子材料，大量具有不同的中心核、支链和末端 基团的树形大分子已经被合成和应用于不同的领域。本文综述了碳硅烷树形大分子的合成及功能化研究进 展。 关键词：碳硅烷树形大分子，合成，功能化，进展 树形大分子(Dendrimer)是当前正在蓬勃子。发散式合成法由Vogtle等…首次提出，随后 发展的一类三维的、高度有序的新型合成高分子 Denkewaltert 材料，它是由中心核、内层重复单元与外层端基 了这一方法，它是从所需要的树形大分子的中心 组成。由于具有精确的分子结构、高度的几何对 点开始向外扩散来进行合成。收敛式合成法由 称性、大量的官能团、分子内存在空腔及分子量 Frechet等[14’1列提出，是从所需合成的树形大分 具有可控性、分子本身具有纳米尺寸和高度支化 子的边缘部分开始，向内进行而得到。两种方法 的拓扑结构等特点，表现出不同于传统的线形高 均存在优缺点，发散式合成法适合制备高代数的 分子的特殊优点。因此，自1978年Vogtle等…树形大分子，但随着代数的增加，由于空间位阻 首次采用迭代方法合成了第一个树形大分子以 的影响，得到的产物往往存在一定的缺陷，因此 来，对树形大分子的研究取得了长足的进步，在 为了克服这一点通常采用大为过量的反应试剂， 工业、农业、医学等众多领域具有重要的应用前 这又给产物的纯化带来一定的困难；收敛式合成 景‘2—81。 法合成的树形大分子的缺陷相对较少并且容易纯 碳硅烷树形大分子是以Si原子为支化点， 化，但不利于合成高代数的树形大分子¨6。18J。 以si—C键为骨架，它可通过在合成过程中改变 为了避免上述两种合成方法各自的缺点，Frechet 中心核、支化重复单元和支化点键的链段长度来 等[1引提出了双向合成法，它是根据树形大分子 改变树形大分子的结构。碳硅烷树形大分子是有 的结构先分别采用相应的方法合成得到树形大分 机硅树形大分子中研究的最为深入的一种，由于 子的不同部分，然后再通过适当的方法将其组合 具有柔顺的分子链，较小的分子间作用力，使其 为完整的树形大分子，最后组装的各单元的结构 在较高代数时也具有良好的流动性；硅烷单体种 不仅都具有足够的反应活性，而且摩尔质量都足 类繁多，反应类型多，活性适中，同时si—C键 够大，便于产物的最后分离。 具有较高的键能、较低的极性，因此碳硅烷树形 碳硅烷树形大分子的合成可分为发散式合成 大分子结构多样、性质稳定，具有广阔的应用前 法及收敛式合成法两种。迄今为止，几乎所有的 景㈨们。 碳硅烷树形大分子都是通过发散式合成法合成 1碳硅烷树形大分子的合成方法 的。一般是交替利用烷基化反应和硅氢加成反应 由于树形大分子结构的特殊性，其合成方法 制备得到，合成通常是从一个带有烯基的中心核 也不同于传统的线形高分子，合成的关键在于采 分子开始，根据所需要的支化度，利用三氯硅烷 取适当的方法，精确控制分子链在空间的生长， 或甲基二氯硅烷为硅氢化试剂进行硅氢化反应； 目前主要通过发散式合成法、收敛式合成法以及 然后利用乙烯基或烯丙基卤化镁进行烯基化反应 两种方法相结合的双向合成法来合成树形大分 (如图所示)Ⅲ。-。 宰通讯联系人：Tel：0531E—mail