Войти
Дендронизированные полимеры (или дендронизированные полимеры ) представляют собой линейные полимеры, к каждой повторяющейся единице которых прикреплены дендроны. Дендроны представляют собой правильно разветвленные древовидные фрагменты, а для более крупных полимерная основа обернута, чтобы образовать цилиндрические молекулярные объекты, похожие на сосиски. На рисунке 1 показано мультипликационное изображение, в котором хребет выделен красным, а дендроны в виде ломтиков торта - зеленым. Он также обеспечивает конкретную химическую структуру, показывающую основную цепь полиметилметакрилата (ПММА), метильная группа которого заменена дендроном третьего поколения (три последовательные точки ветвления).
 |  |
Рис. 1. Карикатура (слева) и конкретный пример дендронизированного полимера третьего поколения (справа). Периферийные аминогруппы модифицируются заместителем X, который часто является защитной группой. После снятия защиты и модификации могут быть достигнуты существенные изменения свойств. Нижний индекс n обозначает количество повторяющихся единиц.
Дендронизированные полимеры могут содержать несколько тысяч дендронов в одной макромолекуле и имеют вытянутую, анизотропную структуру. В этом отношении они отличаются от дендримеров более или менее сферической формы, где несколько дендронов прикреплены к небольшому точечному ядру, что приводит к изотропной структуре. В зависимости от поколения дендронов полимеры различаются по толщине, как показывает изображение, полученное с помощью атомно-силовой микроскопии (рис. 2). Нейтральные и заряженные дендронизированные полимеры хорошо растворимы в органических растворителях и в воде соответственно. Это связано с их низкой склонностью к запутыванию. Дендронизированные полимеры были синтезированы, например, с полиметилметакрилатом, полистиролом, полиацетиленом, полифениленом, политиофеном, полифлуореном, поли (фениленвинилен), полисилоксан, поли (этиленимин) (PEI) основные цепи. Молярные массы были получены до 200 млн г / моль. Дендронизированные полимеры были исследованы для / в качестве контроля объемной структуры, реакции на внешние стимулы, химии отдельных молекул, шаблонов для образования наночастиц, катализа, электрооптических устройств и биологических приложений. Особенно привлекательно использование водорастворимых дендронизированных полимеров для иммобилизации ферментов на твердых поверхностях (внутри стеклянных пробирок или микрофлюидных устройств) и для приготовления конъюгатов дендронизированный полимер-фермент.
Рисунок 2. Атомно-силовая микроскопия. изображение совместно приготовленных дендронизированных полимеров поколений с первого по четвертое (PG1-PG4) в высоту, отражающее различную толщину и кажущуюся длину стойкости для каждого поколения
Рис. 3. Схематическое изображение молекулярной гибридной структуры (конъюгата) между дендронизированный полимер и два разных фермента HRP (пероксидаза хрена) и SOD (Cu, Zn-супероксиддисмутаза). PDB (SOD): 1SXA; PDB (HRP): 1ATJ; Модификация сахара HRP из Gray Montgomery, Carbohydrate Research, 2006, 341, 198-209. Структура Денпола: Бертран и др. RSC Adv., 2013, 3, 126-140.
Двумя основными подходами к этому классу полимеров являются путь макромономера и путь присоединения. В первом случае полимеризуется мономер, который уже несет дендрон окончательного размера. В последнем случае дендроны строятся поколение за поколением непосредственно на уже существующем полимере. Рисунок 4 иллюстрирует разницу для простого случая. Макромономерный путь приводит к более коротким цепям для более высоких поколений, а путь присоединения склонен приводить к структурным дефектам, поскольку для каждой макромолекулы необходимо проводить огромное количество химических реакций.
Рис. 4. Два основных синтетических подхода: путь макромономера (слева) и маршрут присоединения (справа). Название «Дендронизированный полимер», которое между тем было принято во всем мире, было придумана Шлютером в 1998 году. Первое сообщение о такой макромолекуле, которая в то время называлась «палочковидный дендример», восходит к патенту Томалии в 1987 году, и за ним последовало первое упоминание Персека в открытой литературе полимер с «коническими боковыми цепями» в 1992 году. В 1994 году был признан потенциал этих полимеров как цилиндрических. Многие группы по всему миру внесли свой вклад в эту область. Их можно найти в обзорных статьях.
