Строение и размеры макромолекул дендримеров - Дендримеры: синтез, свойства, применение

Предельные размеры, конфигурация и молекулярно-массовые характеристики регулярных дендримеров могут быть предсказаны теоретически. Поскольку рост ветвей макромолекулы во всех направлениях равновероятен, то они уже после 3--4 генераций ветвлений принимают близкую к сферической форму. Далее поскольку все макромолекулы на каждой стадии контролируемого синтеза увеличивают молекулярную массу (ММ) на одинаковую величину, то образующиеся полимеры содержат макромолекулы одинаковой ММ и размера.

Ключевыми параметрами, определяющими строение и размер макромолекул дендримера, являются NC -- Индекс ветвления ядра, то есть число дендронов (крон), растущих из ядра макромолекулы; NB -- Индекс ветвления звеньев -- число ветвей, образуемых каждой повторяющейся единицей; G -- Номер генерации.

В рассмотренном примере аминоамидного дендримера NC= 3, NB= 2, G -- 0 приписывается слою, окружающему ядро дендримера, на котором находятся три терминальные группы. С использованием приведенных выше параметров могут быть теоретически рассчитаны:

Степень полимеризации или число повторяющихся единиц:

Число терминальных групп

Молекулярная масса

Где МС, МИ, MT -- Молекулярные массы ядра, повторяющейся единицы, образованной из исходных соединений А и Б, терминальной группы.

Напомним, что возможность существования той или иной конформации молекулы определяется свободой вращения вокруг простых связей.

Все сказанное относится к дендримерам с регулярным, предсказуемым строением макромолекул, что определяется в первую очередь регулярным характером ветвлений.

Наилучшие результаты получены до настоящего времени для полиаминоамидного дендримера, где эффективность ветвления достигает 95%. Это означает, что лишь 5% способных к ветвлению групп реагирует не в соответствии с химическим графом, изображенным на рис. 1, или не реагирует вообще.

У каскадных полимеров, получаемых одностадийным методом, эффективность ветвления терминальных групп не превышает 70%. Считается, что нарушения регулярности ветвления в макромолекулах дендримеров не влияют драматическим образом на их размеры. Это показано, в частности, в опытах, когда регулярность структуры дендримеров специально нарушалась.

Похожие статьи




Строение и размеры макромолекул дендримеров - Дендримеры: синтез, свойства, применение

Предыдущая | Следующая