[发明专利]含枝状体的混合纳米粒子、生产此类混合纳米粒子的方法以及它们的用途

说明书

本披露涉及包含金属核心和至少一个附接到该金属核心表面的亲脂性枝状体的混合纳米粒子，以及生产此类混合纳米粒子的方法。本披露还涉及含有本文描述的混合纳米粒子的膜。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年6月12日提交的美国临时申请号62/174,670和于2016年3月22号提交的美国临时申请号62/311,504的优先权，两者通过引用以其全文并入本文。

技术领域

本披露涉及包含金属核心和至少一个附接到该金属核心表面的亲脂性枝状体的混合纳米粒子(nanoparticle)，以及生产此类混合纳米粒子的方法。本披露还涉及包含本文描述的混合纳米粒子的膜，以及它们在例如固态装置(诸如光学、磁学和电子装置)中的用途。

背景技术

为减小纳米粒子(NP)固体中的粒子间间距(典型地为了提高电导率)，虽然已经做出很大努力，但许多光学现象(诸如光致发光的等离子增强)的理想粒子间间隔大于1-2nm，这典型地是商购配体(诸如烷基硫醇、ω-官能化的烷基硫醇等)所能达到的。迄今为止，已利用平版印刷法(lithographic method)来研究这些效应，但最近已经报道了包括NP的DNA杂交、液晶官能化、液晶缺陷和封闭共聚物表面模板的方法。已经在聚(酰胺基胺)树枝状聚合物(PAMAM，G0-G4)和巯基十一烷酸钝化的金NP的二元混合物中实现了在0.6-1.9nm的范围内的粒子间间距调节，该混合物是通过共同沉淀制备，但未控制排序(参见例如，Srivastava,S.；Frankamp,B.L.；Rotello,V.M.Chem.Mater.[材料化学]2005,17,487)。在所有情况下，距离调节存在于二聚体、三聚体或小粒子集群中，且可接触范围有限。

还已知以下项的研究：氧化铁NP的2D阵列、枝状体化金纳米粒子的液晶自组装体(参见例如，Donnio,B.；García-Vázquez,P.；Gallani,J.L.；Guillon,D.；Terazzi,E.Adv.Mater.[高级材料]2007,19,3534；Kanie,K.；Matsubara,M.；Zeng,X.；Liu,F.；Ungar,G.；Nakamura,H.；Muramatsu,A.J.Am.Chem.Soc.[美国化学会志]2012,134,808；和Mischler,S.；Guerra S.；Deschenaux.R.Chem.Commun.[化学通讯]2012,48,2183)、共价键结合的树枝状聚合物-NP多层的构造以及枝状体化混合系统在药物递送、成像和治疗诊断学中的用途、以及可回收催化剂。

实现粒子间距离控制，同时还高度一致地保持大面积的NP的有序组装体是制造基于NP的固态装置和超材料的重要而未解决的挑战，该挑战是无法避免的。本文中，描述了能够控制粒子间距离，同时还高度一致地保持大面积的有序组装体的混合纳米粒子。

发明内容

在第一方面，本披露涉及混合纳米粒子，该混合纳米粒子包含：

(a)金属核心，和

(b)至少一个附接至该金属核心表面的枝状体；

其中该至少一个枝状体是亲脂性枝状体。

在第二方面，本披露涉及包含多个本文描述的混合纳米粒子的膜。

在第三方面，本披露涉及由以下结构表示的树枝状聚合物：

其中

每次出现的R₁是H或C₁-C₂₀烷基，

每次出现的D₁和D₂各自独立地是C₁-C₂₀亚烷基，