論文開題報告：樹狀大分子的簡便合成

畢業(yè)論文開題報告

論文題目：樹狀大分子的簡便合成

專 業(yè)： 高分子材料一班

畢 業(yè) 論 文 開 題 報 告
1．本課題的研究意義
樹狀大分子是大分子化學(xué)發(fā)展的一個重要里程碑．1952年，F(xiàn)lory首先從理論上證實了支化單元在大分子構(gòu)筑中的潛在作用。1978年，Vogtle首次合成了低分子量的樹狀大分子．20世紀(jì)80年代中期，Tomalia等合成的聚(酰胺-胺)(PAMAM)型樹狀大分子和Newkome等合成的樹形物引了人們的廣泛關(guān)注．隨著合成方法的不斷成熟，樹狀大分子的研究得到了快速發(fā)展，目前已經(jīng)逐步從合成與陛質(zhì)研究轉(zhuǎn)向功能化與應(yīng)用研究階段。
樹狀大分子架構(gòu)緊密，結(jié)構(gòu)對稱，具有高支化度、納米級尺寸和精致的三維結(jié)構(gòu)，其分子大小、形狀和體積可以進行分子水平控制，結(jié)構(gòu)的規(guī)整性和均勻性，使樹狀大分子的結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系更加趨向合理。結(jié)構(gòu)規(guī)整的樹狀大分子由中心核、支化單元和外圍基團通過化學(xué)鍵連接而成．樹狀大分子特殊的結(jié)構(gòu)賦予其與線型分子不同的物理和化學(xué)性能．樹狀大分子在生物醫(yī)藥、材料科學(xué)、催化劑、主客體化學(xué)、人工天線等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前
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2．本課題的創(chuàng)新點及解決方法
本文以炔基功能化的樹枝狀化合物為活性核，采用“one-pot”合成技術(shù)，以Cu(I)體系催化的疊氮、炔基之間的“click”環(huán)加成反應(yīng)與蒽、馬來酰亞胺之間的Diels-Alder環(huán)加成反應(yīng)相結(jié)合的雙“click”合成策略來構(gòu)筑樹枝狀化合物。
目前，合成樹枝狀化合物的方法主要有：發(fā)散法和收斂法．發(fā)散法是將含有兩個以上官能團的小分子作為核。將核上官能團與重復(fù)基元反應(yīng)，由內(nèi)向外逐步合成樹枝狀化合物的方法．收斂法是指由外向內(nèi)合成樹枝狀化合物的方法，即先合成樹狀基元(dendron)，再將這些樹狀基元接枝到含多個官能團的小分子核上，最后生成樹枝狀化合物．但是，這兩種方法都有其自身的缺點．對于發(fā)散法，在合成樹枝狀化合物的過程中，上一步?jīng)]有反應(yīng)完全的官能團會對下一步反應(yīng)產(chǎn)生影響。從而使下一代的樹枝狀化合物產(chǎn)生缺陷，對于高代數(shù)的樹枝狀化合物而言，這種現(xiàn)象更為明顯．就收斂法而言，隨著樹狀基元代數(shù)的增加，空間位阻變大，從而使后續(xù)反應(yīng)變得更困難，產(chǎn)率也變得越低．因此，這些缺點均大大限制了樹枝狀化合物的工業(yè)生產(chǎn)及其應(yīng)用．然而。將發(fā)散法和收斂法的相結(jié)合的正交偶聯(lián)法，由于綜合了上述方法的優(yōu)點，因此利用它能夠合成出結(jié)構(gòu)完美的樹枝狀化合物。
一般而言，可以將具有選擇性專一、官能團耐受性好以及產(chǎn)率高的化學(xué)反應(yīng)應(yīng)用到正交偶聯(lián)法合成策略中．近年發(fā)展起來的由Cu(I)體系催化的“click”反應(yīng)，由于有著好的正交性、高的效率和區(qū)域選擇性，利用該反應(yīng)可以便捷地合成出結(jié)構(gòu)規(guī)整的樹枝狀化合物，因此得到了人們的廣泛關(guān)注．其中，尤為突出的是，該類“click”反應(yīng)的正交性使它能夠與其它高效率的化學(xué)反應(yīng)，例如Diels．Alder【4+2】環(huán)加成反應(yīng)相結(jié)合使用，并已經(jīng)被應(yīng)用在合成化學(xué)領(lǐng)域，合成出了多種有機聚合材料，例如嵌段聚合物、星形聚合物等。

3.主要實驗內(nèi)容
1.參照文獻 *iong，*-Q．Aust,J.Chem．2009，62，l 371．合成原料1：
2.參考文獻 Lan，P．；Berta,D．；Porco，J．A．；South，M．S．；Parlow.J.J. J. Org．Chem．2003，68，9678．合成原料2：
3
The pentafluorophenyl ester of 3,4,5-tris(tetraethyleneglycol)benzoicacid (8.82 g, 9.72*10-3 mol, 1.025 equiv per NH2) was added to a solution of DAB-dendr-(NH2)16 (1.00 g, 5.93_10ÿ4 mol) in CH2Cl2 (10 mL). After stirring the mi*ture overnight it was e*tracted with 0.1m NaOH and e*cess active ester was removed by chromatography on biobeads (BioRad, S*1) to yield pure 2 (6.28 g, 80%) as a viscous oil.
合成原料3：
4.參考文獻：Mantovani，G．；Lecolley，F(xiàn)．；Tao，L．；Haddleton，D．M．；Cler*，J．；Comelissen，J．J．L．M．；Velonia,K．J Am．Chem．Soc．2005．127,2966．
合成原料4：
5：向溶解有含OEG鏈的Percec型芐醇(原料3）(O．80g，1．34mmol)的無水CH2Cl2(30．0 mL)溶液中，分批加入吡啶(0．25 g，3．16 mmol)，4_二甲基氨基吡啶(DMAP)(0．01 g，8．19* 10 -2mmol)以及馬來酰亞胺的酰氯3c(O．38 g，2.0mmol)，混合體系在室溫條件下攪拌60 min，待反應(yīng)完成后，將溶液濃縮后得粗產(chǎn)物，再用二氯甲烷一石油醚為洗脫劑進行柱層析。
6化合物1( ……（未完，全文共4381字，當(dāng)前僅顯示2213字，請閱讀下面提示信息。收藏《論文開題報告：樹狀大分子的簡便合成》）