树枝化聚合物的合成、结构表征及其应用

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1、万方数据第17卷第1期2005年1月化学进展PROGRESSINCHEMISTRYV01．17No．1Jall．，2005树枝化聚合物的合成、结构表征及其应用*张阿方一(郑州大学材料工程学院郑州450052)摘要本文综述了由树枝状大分子和线形聚合物结合而形成的一类新型树形聚合物——树枝化聚合物的研究进展，包括树枝化聚合物的各种合成方法、结构表征和形态分析等。同时对树枝化聚合物在催化载体、纳米材料、生化和光电功能材料等领域的应用研究进行了详尽的综述。关键词树枝化聚合物树枝状大分子树形聚合物聚合反应纳米聚合物中图分类号：0631．1文

2、献标识码：A文章编号：1005．28lx(2005)01．0157—15Synthesis，Cha阳cterizationandApplicationsofDendr0IlizedP0lymerszh帆g弩叭g一(CollegeofMaterialsEn百neering，ZhengzhouUniversity，Zhen铲hou450052，China)Abst均ctThisreViewhighlightstherecentdeVelopmentofsynthesis，ch啪cterizationandapplicationsofd

3、en—dronizedpolymers．Twodif亿rentsyntheticmutes，e．g．macrornonomerrouteanddiVe玛entmute，arecomparedbasedontheachievablem01armassandstmctureped-ectionoftheresulteddendmnizedpolymers．Acomprehensiveovenriewonthekindofstructurespresentlyavailablefordendmnizedpolymerandthebrid

4、gebetweenbothpolymersandmolecularob—jects，decoI．atedwithonlyaf色wdendrons，andthestmcturallyrelated，but1ess、VeⅡde6nedp01ymerswithhyper—branchedsidechainsorcross-linkedbackboneis舀Ven．StmcturecharacterizationbyNMR，GPCandlightscattering，together衍thmo叩holog)，andbulkypropeni

5、esanalysisaredetailed．Emphasesareappliedtonanocatalysis，nanobio-objects，andopticapplications．Keywor司Isdendronizedpolymer；deIldriIner；dendriticpolymer；polyrr屺rization；nanopolymer一、引言树形聚合物(dendriticpolymers)的研究近年来受到充分的重视¨叫0I，这不仅体现在国际著名刊物上大量涌现的文献报道和出版专集的数量上，同时也可以从1999年开始

6、的每两年召开一次该专题的国际研讨会上得以体现。此类聚合物的结构特点是高度支化，与线性结构的聚合物相比具有良好的溶解性和较低的粘度，而且其分子尺寸通常在纳米尺度范围，有望在生物、医药、催化和光电功能材料等不同领域得到广泛的应用心o。作为树形聚合物的主要一类，树枝状大分子(dendrimer)是通过树枝化基元收稿：2003年11月，收修改稿：2004年6月*国家自然科学基金资助项目(No．20374047)**通讯联系人e—mail：azhang@zzu．edu．cn(dendmn)逐步反应经收敛法(conve骅nt)或扩散法(div

7、ergent)制得的高度支化、具有树枝状三维空间结构的单分散大分子。这种大分子表面堆砌致密，内部有空隙，分子尺度在纳米级，其结构有着极好的几何对称性，而且分子的体积、形状可以得到精确控制。但是其结构的完美性要求在每一步合成中，核心分子的末端活性基团必须反应十分完全，且合成路线长，每一步的产物必须经过彻底纯化，产率低，加之末端活性基团的回咬现象(back—folding)使得其结构的完美性大打折扣，这些均大大限制了树枝状大分子的发展、工业生产及应用。另一类得到广泛研究的树形聚合物是超支化聚合物(hyperbranched万方数据化学

8、进展第17卷p01ymer)。与树枝状大分子相比，超支化聚合物更趋近于网状结构，通常采用一步聚合的方法由AB，或A2／B3型单体来合成，合成过程相对简单，所以易于工业化生产。单分子尺寸也是在纳米级，且其尺寸(纳米范围尺度)可以通过改变聚合反应条件加