PAMAM 树形大分子的制备

合集下载

凝胶法

凝胶法

1、方法:采用溶胶 - 凝胶法合成了一系列新型多孔吸附材料,即硅胶负载的低代氨基封端聚酰胺胺(PAMAM)(G1.0)2、具体实施方案:导向剂和四乙氧基硅烷(TEOS)作为交联剂。

通过发散方法制备含有PAMAM树枝形大分子(G1.0)的含二氧化硅的前体3、表征手段:通过傅里叶变换红外光谱,元素分析,扫描电子显微镜,多孔分析,X 射线衍射和13C魔角旋转核磁共振光谱对其结构进行了表征。

4、影响因素:官能团的含量,其结构上的孔导向剂和对金属离子的吸附性质5、实验部分:1)、材料:γ-氨基丙基三乙氧基硅烷(APES)、四乙氧基硅烷(TEOS)、使用前蒸馏出丙烯酸甲酯(MA),甲苯和乙二胺(EDA)2)、聚酰胺 - 胺树枝状大分子的制备:制备G0.5 PAMAM: 38mL重蒸制的MA溶解在40mL甲醇和35mL APES的40mL甲醇溶液中。

MAES中的氨基与MA中的酯基的摩尔比约为2:5。

在氮气氛下,在0℃的磁力搅拌下,在2小时内将APES溶液滴加到MA溶液中。

将混合物再搅拌0.5小时,然后在氮气氛下在室温下搅拌24小时。

然后通过旋转蒸发器在40℃下蒸发溶剂和过量的MA,得到G0.5PAMAM。

制备G1.0 PAMAM。

:在氮气氛下,将115mL EDA溶解在120mL甲醇和25g G0.5PAMAM的30mL甲醇溶液中。

酯基和氨基的摩尔比约为1:25。

然后,在0℃,磁力搅拌下,在4小时内将G0.5 PAMAM溶液滴加到EDA溶液中。

将混合物再搅拌0.5小时,然后在室温下搅拌96小时。

之后,首先在40℃的真空蒸馏下蒸发溶剂,然后使用甲苯和甲醇的共沸物在70℃下通过旋转蒸发器除去过量的EDA。

由此获得产物G1.0 PAMAM。

3)硅胶负载PAMAM树枝状大分子的制备。

AMAM-TEOS-X的制备(X = 2,4,6,10)。

通过PAMAM树枝形大分子(G1.0)和TEOS的共缩合制备硅胶负载的PAMAM树枝状聚合物吸附剂。

TRIS封端树枝状大分子PAMAM的合成

TRIS封端树枝状大分子PAMAM的合成

2 Z 2型旋片式 真 空油泵 , X 一 浙江 黄岩 市求精 真 空泵 厂 ; H. S 1 2型 电热恒 温水浴 锅 , H. 2 . 山西省 文水 医疗 器材 厂 ;3 4 0型红外 光谱 仪 , 日本 HI AC ; T HIWMZ —1型 KO 温度指示 控 制仪 , 上海 医用 仪器 厂 ; 体 积 管 , 京 大 滴 北
化学 品有 限 公 司 ; 以上 试 剂 均 为 分 析 纯 。
图 1 树 枝状 大分 子 P AMAM 的 合成 路 线
Fi .1 Th y h tc r t ndrme g e s nt e i ou eofde i r PAM AM
树 枝状 大分子 采用 I NMR分析进 行结构 表 征 , R、 证 明产 物与理 论结 构相符 J 。
的高 分 子 材 料 [ 。 2 树 枝 状 大 分 子 最 显 著 的 结 构 特 征 之 一 是 具 有 大 量 数 目确 定 的 端 基 , 端 基 的 性 质 对 分 子 的 物 理 和 化 学 而 性 质 有 重 要 影 响 ] 因 而 在 分 子 的 端 基 引 入 活 性 功 。
学。
的聚合 物高分 子相 比, 有非 常 规 整 、 确 的结’ , 具 精 构 分
子的体 积 、 形状 及功 能基 团都 可 在分 子 水 平 上精 确 控 制 , 而是单分 散 的。典 型的树枝 状大 分子 呈球形 , 因 是 由单分 子组成 的纳米级 分 子 。树 枝状 大分 子还有 很好 的反应 活性及包 容能 力 , 分 子 中心 和 分 子末 端 可 导 在 人 大量 的反应性 或功 能 性 基 团 , 可用 作 具 有特 殊 功 能
1 2 P M A 骨 架 的 合 成 . A M

聚酰胺-胺树枝状大分子的合成及应用

聚酰胺-胺树枝状大分子的合成及应用

聚酰胺-胺(PAMAM)树状大分子的合成及应用Synthesis and Application of Polyamidoamine Dendrimer摘要:聚酰胺-胺(PAMAM)树状大分子是目前树状大分子化学中研究较为成熟的一类,是三种已经商品化的树状大分子之一,其功能化和应用是目前树状大分子领域的热点。

PAMAM已在多个领域显示出良好的应用前景。

本文综述聚酰胺-胺(PAMAM)树状大分子的结构、性质、合成方法、表征技术,并介绍了其在化剂、金属纳米材料、纳米复合材料、膜材料、表面活性剂等领域的应用研究进展。

聚酰胺-胺(PAMAM)树状大分子的合成方法主要是发散法,另外还有收敛法和发散收敛共用法。

关键词:聚酰胺-胺(PAMAM);树状大分子;合成;应用Abstract: Polyamidoamine (PAMAM) dendrimers, which are one of three kinds of commercialized dendrimers, have been studied more completely in dendritic chemistry. Currently, the hot point in this field focuses on their functionality and application. Their excellent potential applications have been shown in many areas. In this paper, progress in study on the structure properties, methods for preparation, characterization and application of PAMAM in catalysts, metal nanomaterials, nanocomposites, film materials and surface active agents was reviewed. The main method for preparation of PAMAM is the divergent method. In addition the convergent method and the divergent-convergent method are used too. Keywords:Polyamidoamine(PAMAM) ; Dendrimers; Synthesis; Application1 引言树形分子(Dendrimer)是最近几年出现的一类三维的、高度有序的新型大分子。

pamam结构

pamam结构

pamam结构PAMAM 结构:从合成到应用的全面解析引言:PAMAM(Polyamidoamine)是一种多季铵盐聚合物,具有独特的结构和性质,因此在许多领域得到了广泛的应用。

本文将从合成方法、结构特点和应用领域等方面对PAMAM结构进行全面解析。

一、合成方法PAMAM的合成方法主要有两种:自由基聚合法和亲核取代法。

自由基聚合法通过自由基引发剂使二烯烃与二胺发生聚合反应,形成树枝状结构。

亲核取代法则是通过亲核取代反应将二烯烃与二胺进行反应,生成带正电荷的氮原子。

两种方法各有优劣,选择合适的方法取决于具体的应用需求。

二、结构特点PAMAM结构具有树枝状的特点,中心为一个核,周围有多个分支。

核心通常是聚乙二醇或聚丙烯醇等,分支则由乙二醇胺和丙二醇胺等多元胺组成。

这种树枝状结构使得PAMAM具有多级分枝,增加了其表面积和功能基团的数量,从而赋予了其许多特殊的性质。

三、性质与应用1. 表面活性性质:PAMAM表面带正电荷,可以与带负电荷的物质发生静电作用,形成稳定的复合物。

因此,在药物传递、基因治疗等领域中,PAMAM可以作为载体将药物或基因有效地传递到靶细胞中。

2. 金属离子吸附能力:PAMAM表面的氨基团具有较高的亲合力,可以与金属离子发生配位作用。

这使得PAMAM在废水处理、催化剂合成等方面有着广泛的应用前景。

3. 电解质传感器:由于PAMAM结构的多级分枝特点,使得其在电解质传感器方面具有优势。

通过修饰PAMAM表面的功能基团,可以实现对特定离子的高灵敏检测,为环境监测和生物传感器的研究提供了新的思路。

4. 化学传感器:PAMAM结构的多级分枝和丰富的表面基团使其具备良好的化学传感性能。

通过引入特定的功能基团,可以实现对特定分子的高选择性和高灵敏检测。

因此,在食品安全、环境监测和医学诊断等领域中,PAMAM被广泛应用于化学传感器的开发与研究。

5. 仿生材料:PAMAM结构的多级分枝和丰富的表面基团使其具备与生物体相似的结构和性质。

新型改性PAMAM树状大分子的合成及其转染效率初探

新型改性PAMAM树状大分子的合成及其转染效率初探

关键词
树状大分子 ;P AMAM; 合成 ; 因载体 ;转染效率 基
Pr pa a i n a d Tr ns e fc e c f e r to n a f r Ef i i n y o
M o fe dii d PAM AM nd i e n lv r De r m r Ge e De i e y
官能团, 通过对 端 基 官 能 团 的改 性 可 以得 到具 有 不
1 材 料 与方 法
11 材料 与仪 器 .
同用途 的 树 状 大 分 子 。P AMA 树 状 大 分 子 作 为 M
1试 验 材 料 。1 3丙 二 胺 、 烯 酸 甲酯 、 ) ,一 丙 甲醇 、
基 因转 染载体 具 有 良好 的稳 定 性 和溶 解 性 , 端 基 其
2 H u e n n e c l n r lFa tr Z ii n 4 2 0 C i a . bi Na xig Ch mia e a co y, h j a g 4 3 0 , h n Ge
Ke r s d n rm e ;PAM AM ;s n h ss e e d l e y;t a se fiin y y wo d e d i r y t e i ;g n ei r v r n fref e c c
L U u - n W EIXio li J ANG n ZHONG e -h n I J na a -e I Ho g W n zo g
1 C l g f S i c , a h n rc l r lU iest W u a 3 0 0 C ia . ol e ce e Hu z o gAg i t a nv ri e o n u u y, h n 4 0 7 , h n ;

树形大分子聚酰胺—胺(PAMAM)的分子识别及其对ATP催化水解研究

树形大分子聚酰胺—胺(PAMAM)的分子识别及其对ATP催化水解研究

树形大分子聚酰胺—胺(PAMAM)的分子识别及其对ATP催化水解研究引言:树形大分子聚酰胺—胺(Poly(amidoamine) dendrimers,PAMAM)是一类性质独特且具有广泛应用潜力的大分子。

在生物医学领域中,PAMAM可用于药物输送、基因传递等方面。

本文将介绍PAMAM的分子识别特性,并重点探究其在ATP催化水解中的应用研究。

一、PAMAM分子的结构特点PAMAM是一种具有分枝结构的聚合物,它的分子结构由核心单元、生成单元和末端基团组成。

核心单元通常由氨基化合物组成,生成单元则是通过重复反应将分枝延伸。

末端基团则可以根据需要进行修饰。

由于其分枝结构的特点,PAMAM具有较高的分子密实度和分子溶液性能,使其在分子识别方面具有潜在的应用价值。

二、PAMAM的分子识别特性PAMAM的分枝结构和末端基团的特点赋予了其良好的分子识别能力。

研究发现,PAMAM可以通过静电相互作用、氢键和疏水相互作用等多种方式与其他分子相互作用,从而实现分子的识别。

其中,静电相互作用是PAMAM分子识别的主要驱动力。

通过引入不同的末端基团,可以调节PAMAM分子的亲/疏水性和电荷特性,进一步增强其与目标分子的相互作用能力。

这使得PAMAM具有广泛应用于分子传感、药物筛选和生物分离等领域的潜力。

三、PAMAM在ATP催化水解中的应用研究ATP是细胞内的一种重要生物分子,参与了能量转换和代谢过程。

其催化水解过程对维持细胞活动至关重要。

因此,研究ATP催化水解机理对于理解细胞活动具有重要意义。

近年来,研究者发现PAMAM可以作为ATP催化水解的新型催化剂。

其酸性末端基团具有与ATP磷酸基团之间的静电相互作用,从而能够有效地催化ATP水解反应。

研究结果显示,PAMAM催化ATP 水解具有高催化效率和较低的能垒,且能在生理条件下实现催化。

这为PAMAM在生物医学领域中应用ATP水解催化提供了新的思路。

结论:PAMAM是一种具有分枝结构和优秀分子识别特性的大分子。

树枝状大分子PAMAM-FBs合成及其在造纸中的应用

加入 P A MA M 水溶 液 1 . 0 3 2 g , 蒸 出丙 酮 , 将p H控 制 为
7~8 , 升 温至 8 0~9 5 ℃, 反应 至 p H不再 变 化 , 产 品 为
般对称性高 、 单分散性好 , 树枝状大分 子在医学领
域、 液晶、 膜材料 、 纳 米 复 合 材 料 有 着 广 阔 的 应 用 前 景 ] 。笔 者 用树 枝状 大 分 子 聚酰 胺 一胺 ( P AMA M) 代 替 一 种 氨 基 化 合 物 合 成 一 种 改 性 荧 光 增 白剂 P A — MA M— F B s。 用P A MA M 改性 此类 荧 光增 白剂 , 使荧 光 增 白剂 的荧 光 活 性 同 P A MA M 高 分 子 链 以共 价 键 相 连, 能够 明显改 善其 稳定 性 和耐光 性阎 。
造纸 化学 品与应 Y R
2 0 1 3年 第 4期
1 . 5荧 光光谱测 定
此 它们 会有 顺式 和反 式 两种构 型 , 顺式 结 构吸 收峰 出 现在 2 8 0 n m左右 , 顺式 异构体 在 吸收光 能后不 会有 荧 光 射 出 。 由图 2可 知 , 合 成产 物 反式 吸收 峰则 出现 在 3 5 8 n m处 , 与F B s 相 比有 5 n m 的蓝 移 , 另外 F B s 单 体 中顺 式结 构 与反式 结构 含量 相差 不多 , 而 合成 的荧 光 增 白剂 中反式 结构 吸 收峰强 度 大于顺 式结 构 吸收 峰 , 这说 明 P A MA M— F B s 中反式 结构 占主要 优势 。
过M i c h a e l 加成反应生成一个 四元酯 , 称为 O . 5 G ; 第二 步 反应 四元 酯 与 过 量 的 乙二 胺 发 生 酰 胺 化 反 应 生成

聚酰胺

聚酰胺-胺树枝状大分子的合成与应用李昊东南大学化学化工学院19112109摘要:聚酰-胺(PAMAM)类树状分子是一类高度支化、具有特定三维结构、分子尺寸和构型高度度可控的树枝状大分子,其独特的分子结构与物理化学性质使之在众多领域有着广泛的应用前景,并迅速发展为研究热点之一。

本文介绍了聚酰胺-胺树枝状大分子的三种合成方法:发散法、收敛法和发散收敛结合法。

将国内其合成研究进展进行了综述,同时对此类大分子未来的研究方向作以展望。

关键词:聚酰胺-胺;树枝状大分子;合成方法;应用现状引言树枝状高分子是一种人工合成的新型纳米材料,以其独特的结构和性能在材料科学、生物医学诸多领域中都受到了日益广泛的关注。

树上的分枝长到一定长度后又分成两个分枝,如此重复进行,直到长得如此稠密以致于长成象球形一样的树丛。

聚酰胺-胺(PAMAM)树枝状大分子与线性大分子相比有着规整的结构、明确的分子量及分子尺寸、可精确控制分子形状及功能基团等显著特征。

由核心(胺或乙二胺)出发,通过重复的逐步反应进行分子构建,使得分子表面具有很高的官能团密度,同时分子内部具有广阔的空腔。

PAMAM具有很好的反应活性及包容能力,在分子中心和分子末端可以引入大量的反应性或功能性基团,因此,可以作为纳米粒子和药物分子的模板或蛋白质、酶和病毒等理想的合成模拟物,也可以在内部空腔引入催化剂的活性中心,或者在经过修饰的末端基团连接基因、抗体等活性物质用作具有特殊功能的高分子材料。

1 聚酰胺-胺树枝大分子的合成树枝状大分子是一种有着独特结构的高分子。

由于聚酰胺-胺结构的特殊性,其合成方法与普通的线性大分子的合成方法也不同,精确控制分子链在空间的生长是合成的关键。

聚酰胺-胺树枝状大分子的合成方法有发散法、收敛法和发散收敛结合法,我国对发散法的研究较多,而对收敛法和发散收敛结合法研究较少。

1.1 发散法发散法是从树枝状大分子的引发核开始,将支化单元反应连接到核上,分离得到第一代树枝状分子;将第一代分子分支末端的官能团转化可继续进行反应的官能团,然后重复与分支单元反应物进行反应得到第二代树枝状分子;重复上述步骤即可得到高代数树枝状大分子。

微波法制备4.5G PAMAM树状大分子保护的金纳米粒子


纳米材料是由纳米粒子组成 的 , 那么纳米粒子的大小和形状就 界定 了纳米材料的应用范围。纳米粒子的大小对物质的性质( 如光 学特性、 催化活性 以及化学稳定性等 ) 有很大影响。 0世纪 8 2 0年代 中期 出现的树枝状化合 物由于具有非常规整 , 精致 的结构及其在生 物、 料科学等方面 的巨大应用潜力而迅速发展。 由于树枝状化合 材 物具有线形高分子所不具备 的很多特性 , 使得树枝化合物有很广泛 的应用。由于不同代数 的树状大分子表面空间紧密程度不同 , 因此 可利用树状 大分子的代数控制树状大分子表面空间拥挤度 , 从而有 选择性地控制反应物( 基质 ) 接近被封装的金属粒子。本文利用微波 法还原 H u I A C 溶液制 备出 45 G P . AMAM 树状 大分子保 护的金 纳米粒子。 考察 了当 45 G P . AMAM 与 H u I物质的量的比一定 A C4 时, 微波照射不同时间对金纳米粒子 大小及形状的影响。
上, 自然干燥后制得 电镜 试样 。 日本理学 D X 3 ia u X射 MA 一 C Rg k 线衍射仪 , 工作电压 3 k 电流 2 mA, 0 V, 5 将金属溶胶在 4 ℃下减压 o 旋 转蒸发成 浓溶胶 , 再进行真空干燥制得固体样品。
2光谱 图 1是以当 n G )r )1时, : = 1 混 合 液照射前 以及微波照射不同时间得到 的金纳米粒子 的紫外可见 光谱 图。从图中可以看 出当照射时间从 1 s 0 增加到 5 s 金纳米粒 0, 子吸收峰的位置几乎没变 , 均在 5 0 m左右。这说 明, 5n 随着 照射时 间的适 当延长 , 形成 的金纳米粒子大小和形状均无明显 变化。

微波法制备 45 G P MA . A M树状大分子保护的金纳米粒子

树状高分子PAMAM的合成及其性能研究

学 材 料 方 面 有 广 泛 的应 用 前; 光学性质 中图分类号 : 6 03 文献标识码 : A 文章编号 :00—2 2 (0 8 0 0 2 0 10 3 4 2 0 ) 3— 4 9— 4
STUDⅡ o THE THES S AND SY I PROPERTY OF PAM AM DE D Rl ERS M

胺 型树状高分子 P MA A M。通过红外光谱对 它们 的结构进 行表 征 , 核磁 共振技 术证 实 了 P M . 并 用 A AM 4 0 G,
测定 了 P M A AM水溶液紫外可见 光谱 和荧光光谱性质 。结果显 示 ,A M树 状高分子有很好 的光学性 能 , 光 P MA 在
Q in j ,L i U X a g— i I n—h a ,A h —y n n J u n IS i u
( o eeo hmir adMaei cec ,S ad n cl rl nvrt, a’n2 1 1 ,C ia C l g f e sy n t a S i e hn ogA ut a U i sy T i a 7 0 8 hn ) l C t rl n u ei
树 状 高分 子 P MA 的 合成 及 其性 能 研 究 A M
曲祥金 , 李金 焕 , 艾仕 云
( 东农业大学化学与材料科学学 院, 山 山东 泰 安 211 ) 7 0 8
摘要 : 本文 以乙二胺 为核 , 采用发散 法通过 Mihe 加成和酰胺 化重复 反应合成 了一 系列 0 5— . c al . 4 0 G代聚酰 胺
维普资讯
山东农 业大学学报 ( 自然科学版 ) 0 8 9 ( ) 2 ,2 0 ,3 3 :4 9—4 2 3 Junl f hn o gA r u ua U i ri ( a rl cec ) ora o a dn g cl r n es y N t a Sine S i tl v t u
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

(2)PAMAM树形大分子是一种含氮配体密度很高的螯 合剂,其含有的伯胺、酰胺、叔胺,可与有毒金属离子 螯合,而且处理速度快、效果好,具有广阔的应用前景 。
2. 实验部分
合成路线:
(1)单体(G0.5~G2.0)的合成
C2H5O C2H5O Si NH2 + O Step A OCH3 CH3OH C2H5O C2H5O Si C2H5O N OCH3 O Generation 0.5 C2H5O + H2N OCH3 O Generation 0.5 Step B Repeat Step B Generation 2.0 NH2 CH3OH C2H5O Si N O NH NH2 O NH NH2 O OCH3
4 5
均相法接枝率 (%)
90 85 80 75
2
13.26 14.86 25.18 26.18
3
SiO2-G1.5 SiO2-G2.0
600 700
100
200
300
O
400
500
T( C ) 2—G1.0(3)、 图6 SiO2(1) 、SiO2-G0.5(2) 、 SiO SiO2-G1.5(4)、SiO2-G2.0(5) 、的BJH热重分 析曲线
硅胶负载PAMAM树形分子的 制备
汇报内容
1. PAMAM树形分子研究意义 2. 实验部分 3. 实验结论
4.致谢
1. PAMAM树形分子研究意义
(1)PAMAM树形分子是一典型的树形分子,它具有以下
结构特点: a、结构规整,分子结构精确; b、相对分子质量可控; c、具有高密度表面功能团; d、高度的几何对称性; e、球形分子外挤内松,分子内存在空腔并可调节。
O NH NH2 硅胶 NH NH2 O O O Si N
O NH NH2
C2H5O
O
O SiO2 Generation 1.0
NH
NH2
PAMAM Generation 1.0
产物表征:
(1)傅里叶红外光谱(FT-IR)分析
图1.G0.5 、G1.0、G1.5、G2.0 的红外图谱
图2 SiO2-G0.5、SiO2-G1.0 、SiO2-G1.5、SiO2-G2.0 的红外图谱
C2H5O Generation 0 O N
C2H5O C2H5O Si
OCH3
C2H5O
C2H5O
Generation 1.0
Repeat Step A
Generation 1.5
(2).硅胶基吸附材料(SiO2-G0.5~SiO2-G2.0)的合成路线(以SiO2G1.0为例)
C2H5O C2H5O Si N
表1 硅胶表面树形分子的接枝率
ห้องสมุดไป่ตู้
3.实验结论
通过对产物的表征,验证本实验成功 合成了四代PAMAM树形分子及四种 硅胶负载吸附材料。
4.致谢
课题的设计,实验的探索,论文的写作是枯燥艰 辛而又富有挑战的,在此,我特别要感谢张盈老 师,从论文的选题、文献资料的收集到最终的论 文定稿,从内容到格式,从标题到标点,都受到 她悉心的指导。 最后,对在论文完成过程中帮助过我的老师和同 学再次表示衷心的感谢!
(2)扫描电镜(SEM)分析
图3 SiO2的扫描电镜照片
SiO2-G0.5
SiO2-G1.0
SiO2-G1.5
SiO2-G2.0
图4 SiO2-G0.5~SiO2-G2.0的扫描电镜照片
(3)孔径结构分析
0.025 SiO2-G0.5 SiO2-G1.0 SiO2-G1.5 SiO2-G2.0
Porevolume(cm g ,STP)
0.020 0.015 0.010 0.005 0.000
3 -1
0
5
10
15
20
25
30
Pore diameter(nm)
图5 SiO2-G0.5~SiO2-G2.0的BJH脱附孔径分布曲线
(4)热重分析
100 1 95
% Weight Loss
样品 SiO2-G0.5 SiO2-G1.0
相关文档
最新文档