树枝状大分子及其在分析化学中的应用 - 中国学术期刊文摘数据库.pdf

第4 1 卷 分析化学 (FENXI HUAXUE )摇 评述与进展 第11 期 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 2013 年11 月 Chinese Journal of Analytical Chemistry 1762 ~1772 藡蕥蕥蕥蕥蕥蕥蕥蕥藡蕥蕥 DOI:10.3724/ SP.J.1096.2013.30252 评述与进展 藡蕥蕥蕥蕥蕥蕥蕥蕥 藡 树枝状大分子及其在分析化学中的应用 付 丛摇 李建平* (桂林理工大学化学与生物工程学院,桂林 541004) 摘摇 要摇 树枝状大分子是一类能够精确设计,通过枝化单元逐步重复增长人工合成出来的一类新型化合物。 它们一般具有对称的高度枝化结构,分子内含有大量的空腔,同时表面分布大量的官能团,可以实现多种特殊 的功能。 本文介绍了树枝状大分子的基本概念,着重评述了树枝状大分子在分析化学中的必威体育精装版应用,同时简 单介绍了其在纳米科学、制药和临床医学等领域的一些应用情况。 关键词摇 分析化学;树枝状大分子;评述 1摇 引摇 言 高聚物分子有多种构形,它们可以呈线型,胶联状或者枝状。 其中呈现高度枝化的高聚物与树枝的 结构非常相似,因而称为树枝状高聚物。 自上世纪80 年代中期提出了树枝状大分子的概念以来[1,2] , [3] 有关这方面的研究和报道呈指数增长。 树枝状高聚物主要包含以下3种类型 :(1)随机枝状高聚物 摇 这类物质属于树枝状大分子,由AB 型(x逸2)的单体聚合而成。 这类高聚物分子的大小和结构无法x 控制。 (2)嫁接树枝状高聚物摇 这类分子是由带活性的低聚物或者聚合物聚合而成。 它们要比一般树 枝状大分子大得多。 (3)树枝状大分子(Dendrimer,DD)及树枝状大分子单元(Dendron)摇 树枝状大分 子定义为具有有序的高度枝化的、低分散度的、高分子量的聚合物。 它们含有一个核心,并从核心延伸 出由重复单元组成的枝和由大量终端官能团组成的分子表面。 其中一次重复生长出的单元称为一代 (Generation,G)。 仅含一部分树枝状大分子结构的树枝状大分子单元,因具有相同结构,而归于此类。 DD 的结构通常包括三部分:作为起源的核心;一系列的由重复的分子单位组成的微小区域,区域 内存在许多空隙和孔穴;终端的单元,同时还可进一步进行反应产生枝化。 DD具有独特的结构和性质。 例如,它们具有高度枝化的结构,在树枝之间存在大量的空间,这使 它们成为主客体化学研究的适宜对象。 绝大多数高代数的DD具有球型结构,且表面含有大量官能团, 可以作为化学反应中的活性位点。 现在DD 已成为无机化学、有机化学、高分子化学、配位化学和生命 [4] 科学等领域的研究热点,并主要集中于合成、靶向给药、生物和纳米技术、催化剂及检测等方面 。 2摇 树枝状大分子合成及其应用 DD是由核心逐步向外重复反应形成围绕核心的具有高度枝状结构的有机化合物。 经典的DD合 成方法包括收敛合成法和分散合成法[5(a)] ,最近又 [6] 有许多新的合成方法见报道 。 [7] 例如,Chatterjee 和 Ramakrishnan 提出了一种 合成无缺陷的聚二巯基流缩醛的方法,产物的分支 率(DB)可达到1.0。 在熔融态、酸催化条件下,含有 二甲缩醛和巯基的AB 型单体可以快速的自缩合形 2 成树枝状高聚物,反应过程如右: 摇 2013鄄03鄄23收稿;2013鄄06鄄02接受 本文系国家自然科学基金(No.和广西自然科学基金(N