Dendronizovaný polymer

Dendronizované polymery jsou lineární polymery, které mají na každou monomerní jednotku navázaný dendron. Dendrony jsou molekuly s pravidelně rozvětvenými fragmenty; polymerový řetězec často vytváří klobásovitou kuželovou strukturu. Na následujícím obrázku je polymerní řetězec znázorněn červeně a dendrony jsou vyobrazeny zeleně. Je zde také zobrazena struktura polymethylmethakrylátu (PMMA), u něhož jsou methylové skupiny nahrazeny dendrony třetí generace (rozvětvěnými ve třech po sobě jdoucích místech).

Struktura a použití

Dendronizované polymery mohou mít v jedné makromolekule tisíce dendronů, čímž vzniká silně anizotropní materiál. Tímto se liší od dendrimerů, u kterých je menší počet dendronů navázán na malé jádro a vzniká izotropní struktura. Neutrální dendronizované polymery jsou dobře rozpustné v organických rozpouštědlech a nabité ve vodě, protože u nich téměř nedochází k tvorbě propletených struktur. Dendronizované polymery mohou být vyrobeny například z polymethylmethakrylátu, polystyrenu, polyacetylenu, polyfenylenu, polythiofenu, polyfluorenu, poly(fenylenvinylen)u, poly(fenylenacetylen)u, polysiloxanů, polyoxanorbornenu a poly(ethylenimin)u. Molární hmotnosti mohou dosahovat až 2×108 g/mol.[1] Dendronizované polymery jsou předměty výzkumu díky možnosti řízení struktury, tvorby šablon pro přípravu nanočástic, využití v katalýze, v elektrooptických zařízeních a biotechnologiích. Ve vodě rozpustné dendronizované polymery mohou být použity k imobilizaci enzymů na pevních površích (ve skleněných trubicích nebo mikrofluidních zařízeních) a na přípravu konjugátů s enzymy.[2][3][4]

  • Obrázek současně připravených dendronizovaných polymerů první až čtvrté generace, pořízený pomocí mikroskopie stomárních sil
  • Znázornění struktury konjugátu dendronizovaného polymery a dvou různých enzymů, avidin-peroxidázy (HRP) a Cu,Zn-superoxid dismutázy (SOD); Gray & Montgomery, Carbohydrate Research, 2006, 341, 198-209. Denpol structure: Bertran et al. RSC Adv., 2013, 3, 126-140

Příprava

Hlavními způsoby přípravy dendronizovaných polymerů jsou makromonomerová a připojovací metoda. U prní se polymerizuje monomer s již navázaným hotovým dendronem. U druhé se dendrony připravují po jednotlivých generacích na vytvořeném polymeru; rozdíly jsou zobrazeny na obrázku níže. Makromonomerovou metodou vznikají u vyšších generací kratší řetězce a připojovací metoda vede ke vzniku strukturních poruch, způsobených velkým počtem chemických reakcí, které je třeba provést na každé makromolekule.

Dva hlavní způsoby přípravy dendronizovaných polymerů: Makromonomerová metoda (vlevo) a připojovací metoda (vpravo)

Historie

Označení „dendronizovaný polymer“ poprvé použil A. D. Schlüter v roce 1998.[5] První příprava takovéto makromolekuly byla popsána roku 1987[6] V roce 1994 bylo objeveno možné využití těchto polymerů jako kuželovitých nanočástic.[7] Výzkumem dendronizovaných polymerů se zabývalo mnoho vědeckých skupin po celém světě.[8]

Odkazy

Související články

Externí odkazy

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Dendronized polymer na anglické Wikipedii.

  1. B. Zhang, R. Wepf, K. Fischer, M. Schmidt, S. Besse, P. Lindner, B. T. King, R. Siegel, P. Schurtenberger, Y. Talmon, Y. Ding, M. Kröger, A. Halperin, A. D. Schlüter, Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 737.
  2. S. Fornera, T. Bauer, A. D. Schlüter, P. Walde, J. Mater. Chem. 2012, 22, 502.
  3. S. Fornera, P. Kuhn, D. Lombardi, A. D. Schlüter, P. S. Dittrich, P. Walde, ChemPlusChem 2012, 77, 98.
  4. A. Grotzky, T. Nauser, H. Erdogan, A. D. Schlüter, P. Walde, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 11392.
  5. A. D. Schlüter, Top. Curr. Chem. 1998, 197, 165.
  6. D. A. Tomalia, P. M. Kirchoff, US Patent 4,694,064 1987
  7. R. Freudenberger, W. Claussen, A. D. Schlüter, H. Wallmeier, Polymer 1994, 35, 4496.
  8. A. D. Schlüter, J. P. Rabe Angew. Chem. Int. Ed. 2000, 39, 864-883; A. Zhang, L. Shu, Z. Bo, A. D. Schlüter, Macromol. Chem. Phys. 2003, 204, 328-339; A. D. Schlüter, Top. Curr. Chem. 2005, 245, 151-191; H. Frauenrath Prog. Polym. Sci. 2005, 30, 325-384. B. M. Rosen, C. J. Wilson, D. A. Wilson, M. Peterca, M. R. Imam V. Percec, Chem. Rev. 2009, 109, 6275-6540; Y. Chen, X. Xiong, Chem. Commun. 2010, 46, 5049; J. I. Paez, M. Martinelli, V. Brunetti, M. C. Strumia, Polymers 2012, 4, 355.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.