[发明专利]一种树形大分子PAMAM的提纯方法

说明书

本发明属于大分子提纯领域，涉及一种树形大分子PAMAM的提纯方法，本发明采用的是发散法合成树形大分子PAMAM，反应原料为无水乙二胺和丙烯酸甲酯，用无水甲醇为反应溶剂，首先将过量的丙烯酸甲酯滴入到溶于甲醇的乙二胺中，25℃下通过迈克尔加成反应24h得到0.5代树形大分子PAMAM，用柱层析分离提纯0.5代树形大分子PAMAM后，再将0.5代树形大分子PAMAM 25℃下与过量乙二胺反应48h通过酯酰胺化缩合得到1.0代PAMAM，随后用萃取法提纯1.0代PAMAM，如此反复便可得到2.0代纯净的树形大分子PAMAM，本发明的提纯方法对合成的每一步树形大分子PAMAM都进行提纯，相较于其他方法，能得到纯度更高的树形大分子PAMAM，可操作性强。

技术领域

本发明属于大分子提纯领域，涉及一种树形大分子PAMAM的提纯方法。

背景技术

树形大分子(dendr imer)是通过枝化基元逐步反应得到的、高度枝化的具有树枝状结构的超大分子。其结构有着极好的几何对称性，而且分子的体积、形状可以得到精确控制，因此具有许多独特的性质，在医药、微电子、服装面料、染料、塑料、液晶材料、纳米新材料等诸多方面有应用。

树形大分子聚酰胺-胺PAMAM由于其独特的性质，成为目前研究最广泛、最深入的树状大分子之一，它有着精确的分子结构、高度的几何对称性、高代数分子呈球状、大量的表面官能团、分子内存在空腔、相对分子质量可控、分子量分布可达单分散性、分子本身具有纳米尺寸等特点。树状大分子PAMAM的结构和特点使它具有良好的相溶性、低的熔体粘度和溶液粘度、独特的流体力学半径和易修饰性，因此应用十分广泛。

自1985年树形大分子PAMAM首次出现以来，树形大分子PAMAM便成为研究人员的关注热点。近10年来，关于PAMAM树状大分子及其衍生物的合成和应用研究的报道呈现井喷式增长。国外众多世界著名的大公司如Du Poni公司、Eastman Koak公司、Dow化学工业公司和DSM化学工业公司等投入巨资开展该领域的研究，Sigma-Aldrich公司已经生产出第10代PAMAM，4.0代的产品其进口价格约为1000元/2.5克，代数越高价格越贵。而国内生产厂家较少，主要厂家为百灵威科技有限责任公司，3.0代产品价格为4396元/5克，因此，PAMAM的生产具有广阔的市场前景。

目前，树形大分子按合成方式可分为发散法、收敛法、发散收敛结合法三种。发散法由Vogtle等始创。发散合成是从所需的树状大分子的中心点开始向外扩展来进行合成的。首先将中心核分子与含有两个以上被保护的支链活性点的试剂反应，再移去保护基团，使活化的基团再反应，如此反复进行直至得到所需大小的树形大分子。发散法的完善是在Tomalia与Newkome的努力下共同完善的。1985年，Tomalia等第一次报道了PAMAM树状分子的制备。它是以氨为中心核生长而成的，且拥有三向的支化中心以及酰胺连接。Tomalia研究发现，由发散法合成的聚酰胺-胺树状大分子，在低代数(3.0G以下)时为敞开和相对疏松结构，分子之间容易发生缠结，在高代数(如4.0G)则是外层表面多孔能渗透的球状结构，分子不再发生缠结，而更高代数的(8.0G以上)外层表面为封闭的紧密堆积结构。以氨端基结尾的聚酰胺-胺树状大分子的特性粘度要大于以酯端基结尾的聚酰胺-胺树状大分子，这是由于氨端基结尾的聚酰胺-胺树状大分子分子间的氢键作用造成的。收敛法合成树形大分子是20世纪90年代初，Frechet等创立的。收敛合成是从所需合成的树状大分子的边缘部分开始，向内进行。与发散合成相比，在合成单分散性树形大分子、时，提纯和表征都优于发散法，但是由于活性中心位点空间壁垒高，不易反应，所以产率较低。发散收敛结合法是先用发散法制备出低代数的树形大分子PAMAM作为活性中心，再用收敛法制得一定代数的扇形分子接到活性中心上便可制得树形大分子PAMAM。