Dendrymery - Polski Serwis Naukowy

Dendrymer i dendron

Krystaliczna struktura dendrymeru polifenylenowego pierwszej generacji. Doniesienie Müllena i współpracowników w Chem.-Eur. J., 2002, 3858-3864.

Dendrymer (stgr. δενδρον dendron, drzewo) – organiczne związki chemiczne o regularnej, rozgałęzionej budowie, zbudowane z przyłączanych sekwencyjnie merów wielofunkcyjnych.

Siatka dyfrakcyjna – przyrząd do przeprowadzania analizy widmowej światła. Tworzy ją układ równych, równoległych i jednakowo rozmieszczonych szczelin.

Fraktal (łac. fractus – złamany, cząstkowy) w znaczeniu potocznym oznacza zwykle obiekt samo-podobny (tzn. taki, którego części są podobne do całości) albo "nieskończenie subtelny" (ukazujący subtelne detale nawet w wielokrotnym powiększeniu). Ze względu na olbrzymią różnorodność przykładów matematycy obecnie unikają podawania ścisłej definicji i proponują określać fraktal jako zbiór, który:

Dendrymery dzięki swojej wielkiej regularności tworzą fraktalopodobne struktury, które mają szereg unikalnych własności przydatnych w wielu zastosowaniach, np. jako ciekłe siatki dyfrakcyjne, kontrolery stężenia leków w organizmie, składniki testów diagnostycznych w medycynie i wiele innych. Dendrymery otrzymuje się w wyniku sekwencyjnej, naprzemiennej, ściśle kontrolowanej polimeryzacji. Najczęściej dendrymery są otrzymywane w następujący sposób:

Związki organiczne - wszystkie związki chemiczne, w skład których wchodzi węgiel, prócz tlenków węgla, kwasu węglowego, węglanów, wodorowęglanów, węglików, cyjanowodoru, cyjanków, kwasu cyjanowego, piorunowego i izocyjanowego a także ich soli.

W pierwszym etapie wyjściowy związek posiadający trzy lub więcej jednakowych grup funkcyjnych (określmy je tu grupami A) poddaje się reakcji z dużym nadmiarem związku posiadającego dwie lub więcej grup funkcyjnych (B) zdolnych do szybkiej i zachodzącej ze 100% wydajnością reakcji z grupami A. Powstaje w ten sposób pierwsza generacja dendrymeru.

Ze względu na użycie dużego nadmiaru związku z grupami B, bardzo dużo tych grup pozostaje nieprzereagowanych w produkcie. Jeśli teraz podda się taki związek reakcji ze związkiem zawierającym ponownie dwie lub więcej grup funkcyjnych A to uzyska się dendrymer drugiej generacji posiadający tym razem dużą liczbę nieprzereagowanych grup A, które z kolei można ponownie poddać reakcji ze związkiem z grupami B uzyskując trzecią generację, którą znowu można poddać reakcji ze związkiem A itd.

Liczbę generacji dendrymeru określa się symbolem "G".

Uzyskanie regularnego dendrymeru wymaga wyodrębniania i oczyszczania produktu na każdym etapie. Gdyby po prostu zmieszać związek z grupami A ze związkiem z grupami B uzyskało by się albo polimer usieciowany, albo co najwyżej polimery dendrytyczne o nieprecyzyjnej budowie.

Przykładowa synteza

System dendrymerowy Newkome'a z 1985