1.1树状大分子

高聚物分子主要有三种构形，分别呈线型，体型或者支链型。其中呈现超高枝化的高聚物因与树枝结构极其相似，被命名为树枝状高聚物。这个概念的最先提出是上世纪80年代中期，随之就此方面的研究报道便呈指数增长。树枝状高聚物主要有3种类型^[1]：1）由AB型单体随机聚合而成，这类分子大小结构均无法控制；2）由带低活性聚合物嫁接形成，这类分子量极大。这里主要论述第三种：树枝状大分子^[2-4](Dendrimer)及单元(Dendron)。

1.1.1树状大分子的概念

树状大分子是从多官能团内核出发，通过支化基元逐步重复生长形成具有高度支化结构的树枝状三维大分子.由Vogtle^[5]首次尝试合成出.其后，Tomalia^[6]利用发散法首次合成树形聚（酰胺-胺）型大分子，至今关于树状大分子的研发，还处于不断修饰中，使得它具有很多功能，比如在纳米膜^[7]、制药^[8]、活性剂^[9]、催化剂^[10]等多方面已呈现出广阔的应用前景。

图1-1 树状大分子的结构示意图

一般提及的树状大分子如图1-1，包含三方面：中心有核，内部有空腔并伴有大量支化单元，表面均匀分布着可修饰的官能基团。组成其结构单元每重复一次即一次繁衍，所得产物代数就加1。目前的代数在1-15，分子量可达数千至上百万.

1.1.2树状大分子的结构和性质

树状大分子的规整性（结构精致完美），高度枝化性（高代数呈球形，內紧外松内部空腔易调节）、低分散性（体积，形状，功能基团以及分子量都可以在分子水平精确控制）、高分子量性（纳米级尺寸）给它带来一系列特异的性质和行为，例如:易修饰性（通过修饰树枝大分子具有电导，光敏，催化活性等）；易成膜性;较好的流体力学性能（单个分子直径呈纳米，形态可随介质变化而变化）;低的熔体粘度和溶液粘度，且粘度与相对分子质量成正比，会出现最大值:密度与相对分子质量成反比，会出现最小值。

1.1.3树状大分子合成方法^[11]

由于结构的特殊性，故树状大分子的合成方法与线状、体型大分子有很大不同。其合成的关键主要是如何控制分子链在空间的生长。目前合成树状大分子通常利用如下传统有机化学反应:缩合反应(如酯化，醚化，酞胺化）、加成反应(如Michael加成），络合反应，外环聚合等，合成的方法主要有以下4种：发散法、收敛法、发散收敛共用法，固相合成法。