PAMAM 树形大分子的制备

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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

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

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

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

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

4.0G—PAMAM(树状聚酰胺-胺)的合成和表征

4.0G—PAMAM(树状聚酰胺-胺)的合成和表征
合成产率。 关 键 词:树状聚酰胺胺 ;合成 ;表征 文献标识码 : A 文章编号 : 10 — 9 5( 0 1 2 0 3— 3 0 4 0 3 2 1 )0 — 10 0 中图分类号: T 4 + Q3 2. 1
聚酰胺胺 (AMA P M)树状分 子 由活性 中心 、 内体
第 4 卷 第 2期 O
21 0 1年 2月




L a n n h mi a n u t y io igC e c l d s r I
V 1 0 N .2 o. , o 4 F bur 2 1 e r a y, 0 1
40 — A M( .聚酰胺一 的合成和表征 G P MA 树 状 B 胺)
2 \
H 2 C
NH 2*4 H2 C

3 c
。一
/ " - 2 H2 N- C - CH N
HO C  ̄ H , C C O 2
N 兰0 c “H 。
收稿 日期 : 2 1 一 O 3 0 0 l一 l 作者 筒介 : 周 雪梅 ( 8一) ,湖北 武汉人 ,温 州大 学在读 硕士研 究生,研 究方 向 :树状 高分子 的合 成。E m i:so myu n@1 6 o 1 5 ,女 9 - al nw asny 2 . m c
电话 :1 9 7 4 0 5 5 7 8 7 3
第4 O卷 第 2期
周 雪梅 ,等 :40 — A A ( 状 聚 酰 胺 一 ) . P M M树 G 胺 的合 成 和 表 征 . 捌 霉} 斟
NH2 H cH NHOCGH。 c 2 . c \
l1 3





OG 4 2 H H H , N 2 2 5 HC C N

以PAMAM树形分子为模板剂纳米氧化锌的制备及其光催化性能研究

以PAMAM树形分子为模板剂纳米氧化锌的制备及其光催化性能研究

尔加成 反应后 , 与 乙二胺进 行酰胺 化 反应 而制备 , 再 每 重复一 次该反 应 , 树形分 子 的代数 就增 加一代 , 由北 京 理 工大 学提供 [。 1 。实验 中均采 用二 次蒸馏水 。 。
2 2 纳米 Z O的 制备 . n
如溶胶凝胶法[ 化学气相沉积法[ 水热合成法口 , ¨, , ] 溶 液沉淀法[ 等 , 而这些 方法有 的需要 专用 的 设备 ; | 然 ] 有 的工艺复 杂 , 原料 成本 高 ; 的甚 至污染 严重 。 有 树形 分 子 是 一 种 新 型 高 分 子 化 合 物 , 中 以 其 C CH 为端基 的 3 5代 聚 酰胺 一 型 ( AMAM) OO 。 . 胺 P 树形 分子结构 图如 图 1 所示 。
表征 。初 步 探 讨 了纳 米 Z O 形 成 的 可 能 模 板 机 理 。 n
测试其 在 紫外光作 用下 光 降解 罗丹 明 B的性 能 , 结果
表明, 该法制备 的纳 米 Z O具 有很 高 的光 催化 活性 。 n
关键词 : 纳米 氧化锌 ; 聚酰 胺一 型树 形分 子 ; 催化 胺 光 中图分 类号 : O 1. ; 1 . 4 6 1 4 O6 4 2 文献 标识 码 : A
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曹 才

20年第4 3) 07 期( 卷 8
以P AMAM 树 形 分 子 为模 板 剂 纳 米 氧 化 锌 的制 备 及 其 光 催 化 性 能 研 究
刘春 莲 , 林 深 , 晓凤 , 晓 勤 , 菊琼 张 张 江
( 福建 师范 大学 化学 与材料 学 院 , 建 福州 3 0 0 ) 福 5 0 7
合成纳 米氧化 锌 尚未见 报道 。
2 实 验

树枝状PA_6_的制备及其性能研究

树枝状PA_6_的制备及其性能研究

研究与开发合成纤维工业,2023,46(5):51CHINA㊀SYNTHETIC㊀FIBER㊀INDUSTRY㊀㊀收稿日期:2023-05-15;修改稿收到日期:2023-07-12㊂作者简介:姚亮红(1970 ),女,工程师,主要从事聚酰胺产品研究与开发工作㊂E-mail:yaolh.blsh@㊂基金项目:中石化股份有限公司研究项目(219005-3)㊂树枝状PA 6的制备及其性能研究姚亮红(中石化湖南石油化工有限公司,湖南岳阳414014)摘㊀要:以支化单体聚酰胺胺(PAMAM)和己内酰胺为原料,采用两步原位聚合工艺制备了树枝状聚酰胺6(PA 6),研究了树枝状PA 6的断面形貌㊁分子结构及其热性能㊁流变性能㊁力学性能㊂结果表明:两步原位聚合工艺克服了制备过程中凝胶颗粒和交联物的生成;与线型PA 6相比,树枝状PA 6的熔融峰温度更低,熔融峰宽更宽;随着PAMAM 含量的增大,树枝状PA 6的熔体流动指数(MFI)增大,但当加入的PAMAM 质量分数大于0.6%时,树枝状PA 6的MFI 的增大幅度减缓;随着PAMAM 含量的增大,树枝状PA 6的缺口冲击强度㊁断裂伸长率㊁拉伸强度㊁弯曲强度呈先增大后减小趋势,当加入的PAMAM 质量分数为0.6%时,制备的树枝状PA 6的力学性能最优,MFI 为每10min 49.41g,拉伸强度为77.1MPa,断裂伸长率为85.4%,缺口冲击强度为18.2kJ /m 2,弯曲强度为129.8MPa㊂关键词:树枝状聚酰胺6㊀聚酰胺胺㊀己内酰胺㊀支化结构㊀性能中图分类号:TQ340.42㊀㊀文献标识码:A㊀㊀文章编号:1001-0041(2023)05-0051-04㊀㊀聚酰胺6(PA 6)具有优异的力学性能,良好的耐磨性,优异的耐油㊁耐溶剂㊁耐腐蚀性能及良好的表面润滑性,广泛应用于纤维㊁工程塑料㊁薄膜等领域[1]㊂但是PA 6的熔融温度范围窄,成型加工过程中流动性较差,尺寸稳定性不理想㊂在PA 6链段中嵌入支化结构可提高PA 6的流动性,改善PA 6的加工性能,是PA 6改性的研究方向之一[2-4]㊂支化PA 6通常通过共混和共聚两种改性工艺来制备㊂共聚改性通过在单体缩聚反应时加入支化剂制备支化PA 6,制备工艺简单,但是容易生成凝胶颗粒或部分交联结构的非均相产品㊂共混改性通过将PA 6预聚体与支化剂共混,然后再进行固相后缩聚制备支化PA 6,该方法的优点是易于控制其相对分子质量,流动性和整体结晶性好,能防止凝胶颗粒和交联物的生成,但与共聚方法相比,该方法的缺点是需要增加共混工艺步骤㊂常用的支化剂有2,2-二羟甲基丙酸㊁天冬氨酸㊁1,3,5-三(己酸)三聚氰胺㊁聚酰胺胺(PAMAM)等[5-9],其中PAMAM 是一类典型的具有树状支化结构的大分子聚合物,分子内部富含酰胺键㊁分子表面富含伯氨基,具有优良的热稳定性,能满足PA 6聚合的高温条件,且自身不会分解产生杂质㊂作者以多氨基的PAMAM 为支化单体,通过与己内酰胺两步原位聚合制备了树枝状PA 6,该工艺克服了制备过程中凝胶颗粒和交联物的生成,且制备的树枝状PA 6具有较好的流动性和力学性能,已应用于波纹管领域㊂1㊀实验1.1㊀原料与试剂己内酰胺:优级品,中石化湖南石油化工有限公司产;PAMAM:西安齐岳生物科技有限公司产;脱盐水:自制;相对分子质量调节剂:江苏索普化工股份有限公司产㊂1.2㊀仪器及设备SU8010型扫描电子显微镜:日本日立公司制;Nicolet iS50型红外光谱仪:美国Nicolet 公司制;1515液相凝胶渗透色谱仪:美国Waters 公司制;AVANCE NEO 400MHz 核磁共振波谱仪:瑞士Bruker 公司制;ϕ1.0乌氏黏度计:上海市青浦县前明玻璃仪器厂制;DSC 200F3差示扫描量热仪:德国Netzsch 公司制;XJUD-5.5转矩流变仪:承德大华试验机公司制;RL-Z1B1熔体流动速率仪:上海思尔达科学仪器有限公司制;UTM4000电子万能试验机:深圳三思纵横科技股份有限公司制㊂1.3㊀树枝状PA 6的制备将己内酰胺㊁调节剂㊁脱盐水等一起加入高压聚合反应釜内,用高纯度氮气和抽真空的方法充分交替置换3~5次后,升温至220~230ħ,保温一定时间进行预聚反应,得到PA6预聚体;再将一定量的支化单体PAMAM加入PA6预聚体,然后再缓慢升温到260~270ħ,保温一定时间,整个反应过程压力不超过0.8MPa,使预聚体进行链增长反应;聚合反应结束,通过反应釜底排料阀出料,再经切粒㊁沸水中萃取㊁干燥,即获得目标产物㊂加入PAMAM质量分数(相对于己内酰胺)为0㊁0.1%㊁0.3%㊁0.5%㊁0.6%㊁0.7%的试样分别标记为0#㊁1#㊁2#㊁3#㊁4#㊁5#㊂1.4㊀分析与测试相对黏度(ηr):按照GB/T120006.1 2009‘塑料聚酰胺第1部分:黏数测定“,于25ħ水浴加热下使用乌氏黏度计测试㊂每个试样平行测定3次,取平均值㊂分子结构:采用核磁共振波谱仪在室温下测试试样的化学组成,以氘代二氟乙酸(CF3COOD)为溶剂,四甲基硅烷(TMS)为内标;采用红外光谱仪测试试样的化学结构,扫描波数为500~4000 cm-1,分辨率为4cm-1㊂热性能:采用差示扫描量热(DSC)仪对试样进行测试,测试温度为50~400ħ,升温速率为10ħ/min,氮气流速为40mL/min㊂力学性能:采用万能试验机测试,弯曲性能按照GB/T9341 2008测试;拉伸性能按照GB/T 1040.2/1A 2006测试;缺口冲击强度按GB/T 1043.1 2008测试㊂相对分子质量及分布:采用凝胶色谱仪获得试样的数均相对分子质量(M n)及其相对分子质量分布指数(D)㊂熔体流动指数(MFI):采用熔体流动速率仪,按照GB/T3682 2000,在230ħ㊁2.16kg载荷下测试㊂流变性能:采用转矩流变仪测试试样的表观黏度(ηa),测试温度为270ħ,剪切速率(̇γ)为0~5000s-1㊂断面形貌:将试样断裂表面进行喷金处理后,观察试样的断面形貌㊂2㊀结果与讨论2.1㊀断面形貌从图1可以看出,树枝状PA6呈现大面积较平整的脆裂形貌,未观察到凝胶杂质,这是因为树枝状PA6的制备过程采用两步聚合工艺,首先通过水解开环制备双端羧基PA6预聚体,再通过原位聚合将PAMAM接枝到PA6主链上,克服了制备过程中凝胶颗粒和交联物的生成㊂图1㊀树枝状PA6的断面形貌Fig.1㊀Fracture morphology of dendritic PA62.2㊀分子结构从图2可以看出:在线型PA6(0#试样)的红外光谱中,在波数为3301.2cm-1和980.2cm-1处有明显的吸收峰,这是由N H伸缩振动产生的,在1639.9cm-1,688.3cm-1处有很强的酰胺I谱带,这是由酰胺基的C O伸缩振动引起的,在1541.5cm-1㊁928.5cm-1和1264.0cm-1处有酰胺Ⅱ的特征吸收峰,这是由C N伸缩振动和N H弯曲振动耦合引起的吸收峰;树枝状PA6与线型PA6的特征谱带基本相同,只是在3310cm-1㊁3299cm-1㊁3089cm-1和3067cm-1附近的N H吸收峰发生了蓝移,而且其峰由尖变宽,在980cm-1附近谱带也发生了明显的变化,这主要是由于树枝状PA6分子中含有的支化结构消弱了PA6分子之间的氢键作用,使N H 伸缩振动所致㊂图2㊀树枝状PA6的红外光谱Fig.2㊀Infrared spectra of dendritic PA61 PAMAM;2 0#试样;3 4#试样㊀㊀从图3可以看出:化学位移(δ)位于a㊁b㊁c㊁d㊁e处的峰为线型PA6归属峰;树枝状PA6除25㊀合㊀成㊀纤㊀维㊀工㊀业㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2023年第46卷了具有5个与线型PA 6相同的亚甲基氢原子归属峰外,还在δ为2.43处和3.27处出现了新的共振吸收峰,表明树枝状PA 6存在树枝状结构单元㊂图3㊀树枝状PA 6的核磁共振氢谱Fig.3㊀Proton nuclear magnetic resonance of dendritic PA 61 4#试样;2 0#试样;3 PAMAM2.3㊀热性能从图4可以看出:树枝状PA 6的峰宽比线型PA 6要宽,同时树枝状PA 6的熔融峰温度要低于线型PA 6,且PAMAM 含量越大,熔融峰温度越低,这是因为树枝状PA 6中支化结构的存在发挥着异相成核剂作用,加速了PA 6的结晶过程,熔融峰更宽,加工温度范围更大,利于注塑加工㊂图4㊀树枝状PA 6的DSC 曲线Fig.4㊀DSC curves of dendritic PA 61 0#试样;2 1#试样;3 2#试样;4 3#试样;5 4#试样2.4㊀熔体流动性能从表1可以看出:随着PAMAM 含量的增大,树枝状PA 6的M n ㊁ηr 减小,MFI㊁D 增大,这是因为支化结构的引入降低了分子链的缠结密度,使熔融流体体积减小,从而显著提高了材料的熔体流动性能;当加入的PAMAM 质量分数高于0.6%时,树枝状PA 6的MFI 的增大幅度减缓,这是因为PAMAM 加入量较大时,由于PAMAM 的接枝反应与PA 6链增长反应的相互竞争,部分PAM-AM 未被接枝到PA 6主链上所致㊂表1㊀树枝状PA 6的ηr 及MFITab.1㊀ηr and MFI of dendritic PA 6试样M nD ηrMFI 1)/g 0#210891.51 3.0012.611#20975 1.65 2.8732.592#205631.692.6542.513#202231.712.5546.474#201101.812.4149.415#200671.802.3950.52㊀㊀注:1)10min㊂采用转矩流变仪进一步研究了树枝状PA 6熔体的ηa与̇γ之间的关系㊂从图5可以看出,与线型PA 6相比,树枝状PA 6的ηa 较低,且树枝状PA 6熔体ηa 对̇γ不敏感,这说明树枝状PA 6可在更低的̇γ或更低温度下进行加工㊂图5㊀树枝状PA 6的ηa 与̇γ的关系Fig.5㊀Relationship between ηa and ̇γof dendritic PA 6ʏ 0#试样;Ә 4#试样2.5㊀力学性能从表2可以看出:随着PAMAM 含量的增大,树枝状PA 6的缺口冲击强度㊁断裂伸长率㊁拉伸强度㊁弯曲强度呈先增大后减小趋势,其原因是支化单体PAMAM 表面分布着大量活性氨基,当PAMAM 引入PA 6中时,PAMAM 表面的氨基与PA 6的端羧基发生反应,树状PAMAM 分子被接枝到PA 6主链上,当受到外力作用时,外力由PA 6主链快速传递到PAMAM 分子,因树状PAMAM 分子含有大量支化结构,外力向四周分散,能量被大量吸收,宏观上即表现为拉伸强度㊁缺口冲击强度㊁弯曲强度㊁断裂伸长率提高,但当PAMAM 加入量较大时,由于PAMAM 的接枝反35第5期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀姚亮红.树枝状PA 6的制备及其性能研究应与PA6链增长反应的相互竞争,部分PAMAM 未被接枝到PA6主链上,因而力学性能反而下降;当加入的PAMAM质量分数为0.6%时,制备的树枝状PA6的力学性能最优,拉伸强度为77.1MPa,断裂伸长率为85.4%,缺口冲击强度为18.2kJ/m2,弯曲强度为129.8MPa㊂表2㊀树枝状PA6的力学性能Tab.2㊀Mechanical properties of dendritic PA6试样缺口冲击强度/(kJ㊃m-2)拉伸强度/MPa断裂伸长率/%弯曲强度/MPa0#14.573.271.3115.2 1#15.974.976.5123.4 2#16.675.478.9124.7 3#17.576.782.5127.3 4#18.277.185.4129.8 5#15.375.873.6119.13㊀结论a.以支化单体PAMAM和己内酰胺为原料,采用两步原位聚合工艺制备了树枝状PA6,克服了制备过程中凝胶颗粒和交联物的生成㊂b.与线型PA6相比,树枝状PA6的熔融峰温度更低,熔融峰宽更宽㊂c.随着PAMAM含量的增大,树枝状PA6的MFI增大,但当加入的PAMAM质量分数大于0.6%时,树枝状PA6的MFI的增大幅度减缓㊂d.随着PAMAM含量的增大,树枝状PA6的缺口冲击强度㊁断裂伸长率㊁拉伸强度㊁弯曲强度呈先增大后减小趋势;当加入的PAMAM质量分数为0.6%时,制备的树枝状PA6的力学性能最优,拉伸强度为77.1MPa,断裂伸长率为85.4%,缺口冲击强度为18.2kJ/m2,弯曲强度为129.8MPa㊂参㊀考㊀文㊀献[1]㊀沈劲锋.我国聚酰胺产业链发展现状及展望[J].合成纤维工业,2014,37(3):48-52.[2]㊀宁春花,封春玉,张建耀.树枝状尼龙6的合成与性能研究[J].化工新型材料,2015,43(12):131-133.[3]㊀郑兴铭,胡天辉.杨克俭,等.高流动性PA6的制备及表征[J].塑料工业,2012,40(增刊1):45-47.[4]㊀张帆,周立,刘耀驰,等.一种含树枝单元的高流动性PA6的原位聚合及性能测试[J].高分子学报,2008(3):288-291.[5]㊀吴江渝,徐美英,黄维哲,等.新型聚酰胺胺树形分子的合成及表征[J].武汉工程大学学报,2013,35(5):47-51. [6]㊀陈智慧,柳鑫华,韩婕,等.多支化聚天冬氨酸衍生物的合成及其阻垢性能研究[J].工业水处理,2017,37(7):51-54.[7]㊀章昌华,胡剑青,涂伟萍.树枝状聚酰胺胺与线形聚合物共混的研究[J].热固性树脂塑料,2006,21(6):42-44. [8]㊀王鹤童.树枝状聚合物的合成与性能研究[J].盐科学与化工,2018,47(5):16-20.[9]㊀王坚,程树军,龚飞荣.树枝状大分子改性聚乙二醇生物材料的制备与研究[J].化工新型材料,2009,37(9):58-60,88.Preparation and properties of dendritic PA6YAO Lianghong(SINOPEC Hunan Petrochemical Co.,Ltd.,Yueyang414014)Abstract:Dendritic polyamide6(PA6)was prepared from branched monomer polyamide amine(PAMAM)and caprolactam by two-step in-situ polymerization.The fracture morphology,molecular structure,thermal properties,rheological properties and mechanical properties of dendritic PA6were studied.The results showed that the two-step in-situ polymerization process over-came the formation of gel particles and crosslinks during the preparation process;compared with linear PA6,dendritic PA6had a lower melting peak temperature and wider melting peak;the melt flow index(MFI)of dendritic PA6increased with the in-crease of PAMAM content,but the increase in MFI of dendritic PA6slowed down when the mass fraction of PAMAM added was higher than0.6%,and the notch impact strength,elongation at break,tensile strength and bending strength of dendritic PA6 showed a first increasing and then decreasing trend with the increase of PAMAM content;and the prepared dendritic PA6exhibi-ted the optimal mechanical properties,including an MFI of49.41g per10min,tensile strength of71.1MPa,elongation at break of43.6%,notch impact strength of18.2kJ/m2and bending strength of129.8MPa,when the mass fraction of PAMAM added was0.6%.Key words:dendritic polyamide6;polyamide amine;caprolactam;branched structure;properties45㊀合㊀成㊀纤㊀维㊀工㊀业㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2023年第46卷。

PAMAM树枝状分子的合成与研究讲解学习

PAMAM树枝状分子的合成与研究讲解学习

PAMAM树枝状大分子的应用
• 树枝状大分子用作药物载体
• 作为药物载体,树枝状大分子比其它药物分子有着明显 的结构优势。首先,它的表面连有大量的官能团,经过修 饰可以连接大量药物分子;其次高代的数枝状大分子在空 间呈球状分布,内部存在着较大的孔腔,这些孔腔里可以 包埋药物分子。这些结构特点使树枝状大分子的载药量大 大提高。如果在表面官能团上连接具有药物靶向引导功能 的基团,树枝状大分子还可以用于药物的靶向控释。而且 树枝状大分子的粒径一般在lOnm左右,所以在实现药物释 放的同时不会造成血栓的形成。
合成PAMAM树枝状分子的方法
•收敛法
与发散法相对应的是收敛法,采用将预先合成 好的树枝状低聚物依次连接在核心分子上的合成策 略。收敛法由C.J.Hawker和J.M.Frechet在制备聚芳 醚结构的树枝状大分子时首先提出。该种方法与上 面提到的发散法正好相反,其合成步骤是先合成一 个一个的小分支,然后这些小分支两两相连,发展 成较大的“枝”,最后两个(或多个)对称的大“枝 ”连在一起形成树枝状大分子。这种方法的优点是 可以把末端带不同官能团的“枝”整合在同一个树 枝状大分子里面。
• 其相对分子质量可被严格控制,呈单分散性,内 部具有空腔,可以包裹药物分子,PAMAM 树枝 状高分子高浓度的末端官能团能与许多有机、无 机、生物物质等发生化学反应。通过修饰引进阴 离子、阳离子及疏水基团,从而提高生物相容性 、生物利用度和靶向性。
PAMAM树枝状大分子的应用
PAMAM树枝状大分子用于DNA传递和基因治疗
吸收峰是酰胺基的特征吸收峰,它们分别是由羰基伸缩振
动和-CONH-的N-H键的弯曲振动、C-N键的伸缩振动引起 的;在1469.16 cm-1出现了-CH2-的弯曲振动吸收峰, 1195.39 cm-1和1115.03 cm-1分别是伯胺和叔胺的伸缩振 动。由于2.0和3.0代分子与1.0代分子所含的官能团种类相

聚酰胺-胺树枝状聚合物

聚酰胺-胺树枝状聚合物

聚酰胺-胺树枝状聚合物
聚酰胺-胺(PAMAM)是一种树枝状聚合物,其结构从中心核向外发散,类似于树形。

它具有大量的胺基、酰胺基和碳基等功能基团,随着代数的增大,其结构出现孔洞。

这种聚合物的特性在于,它可以通过其末端功能基团与靶分子或靶分子进行结合,然后进行表面修饰,从而得到载体分子。

此外,PAMAM树枝状聚合物的制备一般采用发散法,即从中心核向外发散而成。

例如,以PAMAM表面的伯胺基对氨酸乙酯盐酸盐的酯基进行氨解的方法,对PAMAM表面进行组氨酸化修饰。

具体的制备过程是:将1.0克PAMAM G4溶于pH 7.4的磷酸盐缓冲液中,然后加入PAMAM G4表面胺基5倍摩尔量的2-羟基吡啶,搅拌均匀后,再加入PAMAM G4表面胺基5倍摩尔量的组氨酸乙酯盐酸,在磁力
搅拌下40℃下连续反应48小时,然后经透析和冷冻干燥得到终产品——组氨酸修饰的聚酰胺-胺型树状高分子(His-PAMAM G4)。

树状大分子pamam的合成

树状大分子pamam的合成

树状大分子pamam的合成
树状大分子PAMAM的合成是一种重要的化学方法。

PAMAM是聚酰胺胺树状大分子的缩写,它是由许多分支和末端基团组成的大分子。

这种大分子具有很多优良的物理和化学性质,因此在生物医学、化学和材料科学领域得到广泛应用。

PAMAM的合成通常采用两步反应,第一步是合成核心化合物,第二步是将核心化合物与反应物反应形成分支结构。

通常使用乙烯二胺、戊二酸二乙酯、三乙酸三乙烯酯等作为反应物。

反应过程中需要控制反应时间和反应物的摩尔比,以获得所需的分子结构和分子量。

合成出的PAMAM可以通过核磁共振、质谱等分析手段进行表征,确定其分子量、分子结构和末端基团等性质。

此外,PAMAM还可以通过改变反应物的类型和比例,或者进行后续的修饰反应,来调控其性质和应用。

总之,树状大分子PAMAM的合成是一项重要的化学技术,在生物医学、化学和材料科学领域具有广泛的应用前景。

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(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
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