论文开题报告：树状大分子的简便合成

毕业论文开题报告

论文题目：树状大分子的简便合成

专 业： 高分子材料一班

毕 业 论 文 开 题 报 告
1．本课题的研究意义
树状大分子是大分子化学发展的一个重要里程碑．1952年，Flory首先从理论上证实了支化单元在大分子构筑中的潜在作用。1978年，Vogtle首次合成了低分子量的树状大分子．20世纪80年代中期，Tomalia等合成的聚(酰胺-胺)(PAMAM)型树状大分子和Newkome等合成的树形物引了人们的广泛关注．随着合成方法的不断成熟，树状大分子的研究得到了快速发展，目前已经逐步从合成与陛质研究转向功能化与应用研究阶段。
树状大分子架构紧密，结构对称，具有高支化度、纳米级尺寸和精致的三维结构，其分子大小、形状和体积可以进行分子水平控制，结构的规整性和均匀性，使树状大分子的结构与性能的关系更加趋向合理。结构规整的树状大分子由中心核、支化单元和外围基团通过化学键连接而成．树状大分子特殊的结构赋予其与线型分子不同的物理和化学性能．树状大分子在生物医药、材料科学、催化剂、主客体化学、人工天线等领域具有广阔的应用前
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2．本课题的创新点及解决方法
本文以炔基功能化的树枝状化合物为活性核，采用“one-pot”合成技术，以Cu(I)体系催化的叠氮、炔基之间的“click”环加成反应与蒽、马来酰亚胺之间的Diels-Alder环加成反应相结合的双“click”合成策略来构筑树枝状化合物。
目前，合成树枝状化合物的方法主要有：发散法和收敛法．发散法是将含有两个以上官能团的小分子作为核。将核上官能团与重复基元反应，由内向外逐步合成树枝状化合物的方法．收敛法是指由外向内合成树枝状化合物的方法，即先合成树状基元(dendron)，再将这些树状基元接枝到含多个官能团的小分子核上，最后生成树枝状化合物．但是，这两种方法都有其自身的缺点．对于发散法，在合成树枝状化合物的过程中，上一步没有反应完全的官能团会对下一步反应产生影响。从而使下一代的树枝状化合物产生缺陷，对于高代数的树枝状化合物而言，这种现象更为明显．就收敛法而言，随着树状基元代数的增加，空间位阻变大，从而使后续反应变得更困难，产率也变得越低．因此，这些缺点均大大限制了树枝状化合物的工业生产及其应用．然而。将发散法和收敛法的相结合的正交偶联法，由于综合了上述方法的优点，因此利用它能够合成出结构完美的树枝状化合物。
一般而言，可以将具有选择性专一、官能团耐受性好以及产率高的化学反应应用到正交偶联法合成策略中．近年发展起来的由Cu(I)体系催化的“click”反应，由于有着好的正交性、高的效率和区域选择性，利用该反应可以便捷地合成出结构规整的树枝状化合物，因此得到了人们的广泛关注．其中，尤为突出的是，该类“click”反应的正交性使它能够与其它高效率的化学反应，例如Diels．Alder【4+2】环加成反应相结合使用，并已经被应用在合成化学领域，合成出了多种有机聚合材料，例如嵌段聚合物、星形聚合物等。

3.主要实验内容
1.参照文献 *iong，*-Q．Aust,J.Chem．2009，62，l 371．合成原料1：
2.参考文献 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：
4.参考文献：Mantovani，G．；Lecolley，F．；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链的Percec型苄醇(原料3）(O．80g，1．34mmol)的无水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)以及马来酰亚胺的酰氯3c(O．38 g，2.0mmol)，混合体系在室温条件下搅拌60 min，待反应完成后，将溶液浓缩后得粗产物，再用二氯甲烷一石油醚为洗脱剂进行柱层析。
6化合物1( ……（未完，全文共4381字，当前仅显示2213字，请阅读下面提示信息。收藏《论文开题报告：树状大分子的简便合成》）