树状大分子端基修饰及其对染料相转移性能研究

论文摘要

树状大分子是一类具有独特分子构造和尺寸的新型大分子,同传统的线性聚合物相比,它的特点是可以在分子水平上进行分子的大小、形状和功能基团的设计。根据树状大分子结构本身的特点,系统地开展分子结构与性能方面的研究,开发具有新型末端基的功能大分子是一个重要的研究方向。树状大分子的表面末端基都可以进行功能化转化,目前已报道的功能基有胺基、羟基、羧基、酯基、烷基、酰胺基和金属螯合物等。由于树状大分子的内部及表面存在大量活性点,使得其在药物输送、催化反应、基因治疗、金属纳米复合材料及膜材料等方面都显示了良好的应用前景。本论文对树状大分子的结构和性能进行了简要的介绍,并系统地回顾了树状大分子在合成和功能化方面的最新研究进展。参照文献方法,对以乙二胺为核的PAMAM 为改性模板,实现了共价键和静电力自组装两种方式对PAMAM 的端基烷基化修饰。通过元素分析、红外光谱对合成的树状大分子的结构进行了表征,初步证明了合成的树状大分子的结构与设计目标分子的结构相符。本论文根据所合成的树状大分子的结构特点,对其从水相转移水溶性染料的相转移性能进行了探索。对以共价键方式结合的端基烷基化的树状大分子,选用甲基橙为客体分子,实现了对甲基橙的相转移,且随着树状大分子浓度、代数以及水相酸性的增加,甲基橙转移率增加。1.0G、2.0G、3.0G PAMAM(A),在不调节水相pH 值时,对甲基橙最大转移率分别为19.81%、40.57%、87.11%;调节pH值至2.56 时,对甲基橙最大转移率分别为74.22%、89.32%、93.97%。对以静电力自组装方式结合的端基烷基化的树状大分子,选用甲基橙、刚果红和酸性橙为客体分子,实现了对它们的相转移。同一代数时,随着十二酸质量浓度的增加,染料客体分子的转移率出现一极大值。3.0G PAMAM,对三种染料最大转移率分别为68.46%、59.64%、92.61%。在固定十二酸质量浓度和染料浓度时,染料分子的转移率随着PAMAM 浓度和代数的增加而增大。

论文目录

• 前言
• 第一章 文献综述
• 1.1 树状大分子的发展史
• 1.2 树状大分子的结构特点
• 1.3 树状大分子特殊性质
• 1.4 树状大分子在超分子化学领域的应用
• 1.4.1 分子识别
• 1.4.2 分子自组装
• 1.5 树状大分子在染料工业中的应用
• 1.6 树状大分子在其它领域的应用
• 1.7 选题背景和主要工作内容
• 第二章 树状大分子 PAMAM 的合成及端基烷基化修饰
• 2.1 主要实验药品、原料和仪器
• 2.1.1 主要药品及原料
• 2.1.2 仪器
• 2.2 以乙二胺为核树状大分子PAMAM 骨架的合成
• 2.2.1 合成路线
• 2.2.2 实验步骤
• 2.2.3 产品结构分析
• 2.3 树状大分子PAMAM 的端基烷基化修饰
• 2.3.1 合成路线
• 2.3.2 实验装置图
• 2.3.3 正交设计
• 2.3.4 实验步骤
• 2.4 小结
• 第三章 树状大分子的表征和性质研究
• 3.1 引言
• 3.2 树状大分子的红外光谱表征
• 3.2.1 聚酰胺-胺树状大分子的红外光谱表征
• 3.2.2 聚酰胺-胺树状大分子端基烷基化产物PAMAM（A）的红外光谱表征
• 3.3 聚酰胺-胺树状大分子端基烷基化产物的元素分析
• 3.4 端基烷基化聚酰胺-胺PAMAM（A）对甲基橙对甲基橙的相转移
• 3.4.1 相转移机理
• 3.4.2 试验步骤
• 3.5 结果与讨论
• 3.5.1 甲基橙相转移率与树状大分子浓度的关系
• 3.5.2 甲基橙相转移率与水相pH 值的关系
• 3.5.3 树枝状十二酯0.5G 与端基烷基化PAMAM（A）1.0G 对比
• 3.6 小结
• 第四章 静电力自组装树状大分子对染料相转移性能研究
• 4.1 实验原理
• 4.1.1 静电力自组装树状大分子的制备原理
• 4.1.2 树状大分子对水溶性染料的相转移原理
• 4.2 实验药品及实验仪器
• 4.2.1 实验药品
• 4.2.2 实验仪器
• 4.3 静电力自组装树状大分子制备
• 4.3.1 PAMAM 溶液的配制
• 4.3.2 十二酸甲苯溶液的配制
• 4.4 静电力自组装树状大分子的表征
• 4.5 树状大分子对水溶性染料的相转移实验
• 4.5.1 PAMAM 对甲基橙的相转移
• 4.5.2 PAMAM 对刚果红的相转移
• 4.5.3 PAMAM 对酸性橙的相转移
• 4.5.4 水相pH 值对染料转移率的影响
• 4.6 结果与讨论
• 4.6.1 PAMAM 对甲基橙的相转移
• 4.6.2 PAMAM 对刚果红能够的相转移
• 4.6.3 PAMAM 对酸性橙的相转移
• 4.6.4 水相pH 值对染料转移率的影响
• 4.7 染料分子结构对转移率的影响
• 4.8 小结
• 结论
• 论文发表情况
• 致谢
• 参考文献
• 大庆石油学院硕士研究生学位论文详细摘要