بخشی از پاورپوینت
اسلاید 1 :
عنوان: ظهور و قلمرو درختسان ها
اسلاید 3 :
دندریمرها
ساختارهای پلیمری در دهه 1930 با معرفی پلیمرهای خطی (Linear Polymers) توجه دانشمندان را به خود جلب نمود.
در ادامه، ساختارهای پلیمری با پیوند عرضی (Cross link) در دهه 1940 و پلیمرهای شاخه دار (Branched Polymers) در دهه 1960 معرفی گردید.
در ابتدای دهه 1980 با ظهور ساختارهای درخت سان (Dendritimer) مسیری جدید در این زمینه به وجود آمد.
نام درخت سان از دو واژه یونانی مشتق شده است:
"Dendron" به معنی " شبیه درخت”
" meros"به معنی " واحد“
اسلاید 4 :
دندریمرها
دندریمرها، شامل پنج نوع آرایش مولکولی به بصورت زیر میباشند:
Random Hyperbranch
Dendrigraft
Dendron
Dendrimer
Megamer
دسته پنجم یا مگامرها (Megamers) به عنوان یک پلی درخت سان (Poly denrimers) شناخته میشوند.
عموما از تجمع درخت سانها در اطراف یک گونه درخت سانی و یا یک نانو ذره تشکیل میشوند.
اسلاید 5 :
مسیر تکامل درخت سانها
با تکرار دو مرحله کلیدی I,II ، Voegtle در نهایت موفق به سنتز یک درخت سان با گروههای فراوان نیتروژن به نام پلی پروپیل ایمین گردید.
دستیابی به این ترکیبات در حالی اتفاق افتاد که او از جمله مشکلاتی مانند بازده کم و از دست رفتن فعالیت کاتالیزوری مواجه بود.
اسلاید 6 :
در ادامه تکامل سنتز درخت سانها در اوایل سال 1980، گروه تحقیقاتی به رهبری Tomalia کار خود را در سنتز پلیمرهای پرشاخه به نام 'Arborols' یا Dendrimers ‘ به عنوان سری کامل Dendrimers منتشر کرد.
تومالیا (Tomalia)، با پیروی از روشی مشابه با روش (Voegtle) مسیر مناسب و بهتری را برای پلیمرسازی گام به گام، ارائه نمود.
پلیمرسازی گام به گام، توانایی سنتز پلیمرهای پر شاخه و بازده بالا را ایجاد میکرد.
اسلاید 7 :
در این روش از آمونیاک به عنوان هسته مرکزی و از متیل آکریلات (Methylacrylate) و اتیلن دی آمین (Ethylenediamine) به عنوان واکنش دهنده جهت افزایش مایکل استفاده شد.
درخت سان پلی آمیدوآمین (Poly(amido amine) (PAMAM) dendrimer) ایجاد شد.
اسلاید 8 :
روش رشد واگرا (Divergent Growth Method)
از یک به بخش به عنوان هسته (Core)
شامل گروههای عاملی فعال (مانند: NH،SH و (OH در مرکز واکنش
واحدهای سازنده درخت سان
شامل واحدهای واکنش دهنده (مانند متیل آکریلات)
گروههای ایجاد کننده پیوند (linker)
ما بین دو نسل متوالی درخت سان (مانند اتیلن دی آمین)
اسلاید 9 :
مزیتهای مسیر واگرا:
سنتز سریع
اصلاح و تغییر در گروههای سطح
سنتز درخت سانهایی با وزن مولکولی بالا
مشکلات مسیر واگرا :
احتمال انجام شدن برخی واکنشهای هم زمانی (simultaneous reactions)
تشکیل برخی مولکولها با وزن مولکولی کم
عدم تنوع در گروههای لایههای بیرونی (یکسان بودن گروههای عاملی بر روی سطح یا پوسته درخت سان)
اسلاید 10 :
در ادامه توسعه و بهبود سنتز ترکیبات درخت سان، مشکلات روش واگرا از جمله عدم تنوع بر سطح تا حدودی مرتفع شد.
در سال 1990، Hawker و همکارانش، روش دیگری را تحت عنوان روش رشد هم گرا (Convergent Growth Method) ارائه نمودند.
در این روش، آنها درخت سان را به گونهای در نظر گرفتند که گویی، هر درخت سان از اجتماع گوههایی تشکیل شده است.
ابتدا گوهها با روش پلیمریزسازی تهیه شدند.
در مرحله آخر بر روی یک هسته قرار گرفت.
اسلاید 11 :
از ویژگی و مزیتهای روش رشد همگرا :
سنتز درخت سان با گروههای متنوع
کاهش واکنشهای همزمانی
مشکلات روش رشد همگرا:
تعدد بالای مراحل جهت سنتز
بازده پایین در سنتز درخت سانهای بزرگ
متوسط وزنی پایین درخت سانهای سنتز شده
اسلاید 12 :
درخت سانهای متفاوتی بر اساس این دو روش سنتز گزارش شده و مورد بررسی قرار گرفتهاند:
درخت سانهای پلی اتری
درخت سانهای پلی آمید- ایمید (Poly (Amide-Imide) (PAI))
وجه مشترک این ترکیبات، معماری و ویژگی ساختاری مولکولی آنهاست. که در زیر به آن اشاره شده است.
اسلاید 13 :
بررسی معماری ملکولی درخت سانها
بررسی ساختار درخت سانها از دو جنبه:
معرفی اعضای تشکیل دهنده ساختار و شکل گیری این ترکیبات پلیمری
ویژگی ساختار و معماری این ترکیبات
اسلاید 14 :
بررسی معماری ملکولی درخت سانها
هر درخت سانها از نظر ساختارى متشكل است از:
يك هسته چند عاملى مركزى (Core)
واحدهاى منشعب به عنوان شاخه (Branch)- تشکیل دهنده قسمت درونی
گروههاى عاملى سطحى (Surface Functional Groups)
اسلاید 15 :
بررسی معماری ملکولی درخت سانها
اسلاید 16 :
بررسی معماری ملکولی درخت سانها
شاخه هاى پليمرى به نسلهای (Generation) متعددی تقسیم میشوند:
(G3,G2,G1,G0,…)
اسلاید 17 :
هسته درخت سان
هستههاي آغاز کننده حداقل دو مرکز یا اتم فعال براي شروع واکنشهاي تشکيل شاخه دارند.
هستههاي آغاز کننده شامل:
اتمهاي چند بنياني مانند سيليکون(Si)
مولکولهاي داراي گروههای عاملی فعال ( NH,SH,OHو.) و ديآمينها، تيولها، حلقههاي فنيل عامل دار
فولرنها
انتخاب هسته آغاز کننده
به محيط و کاربرد مطلوب آن بستگي دارد.
اسلاید 18 :
درخت سان با هسته چند بنیادی سیلیکونی (Si)
اسلاید 19 :
قسمت دروني درختسان
لايه داخلي دندریمرتوسط تکرار يک الگوي ساختاري توصيف ميشود.
سر شاخهي حاضر در قسمت دروني نمايش دهنده نسلهاي متفاوت درختسان هستند.
بسته به نوع خواص تشکیل دهنده، واحدهاي تکرار شونده
قطبي يا غيرقطبي
انعطافپذير و يا سخت هستند.
اسلاید 20 :
قسمت دروني درختسان
رشد درختسانها با افزايش گروههاي انتهايي همراه است.
بنابراین بيشتر درختسانها تمايل به برگزيدن شکل کروي خواهند داشت.
بعد از يک تعداد نسل معين، سطح شاخهها درهم فشرده ميشود.
از آن پس رشد بيشتر درختسانها کاهش پيدا ميکند.
هر گونه از درختسانها در نسل متفاوتی درهم رفتگي شاخهها را تجربه ميکنند که وابسته به موارد زیر است:
چندگانگي هسته آغازين
چندگانگي واحدهاي شاخه شونده
طول واحدهاي تکرار شونده وابسته
