[发明专利]两亲型Dendrimer分子对水分子团簇尺寸的调控

说明书

本发明公开了通过Dendrimer分子调控水分子团簇尺寸的方法。该方法利用核磁共振谱线宽表征液态水团簇结构平均相对大小的原理，以¹⁷O核磁共振谱线宽作为衡量液态水团簇结构平均相对大小的指标。本发明中，合成了多种不同碳链长度的Dendrimer分子，采用¹⁷O核磁共振方法对不同浓度下的Dendrimer分子进行测试，进而找到Dendrimer分子调控水分子团簇尺寸的条件，为探究控制水分子团簇尺寸打下了基础。该聚合物分子合成方法成熟，调控水分子团簇尺寸结果稳定，选用的超低浓度满足目标需求同时节约成本。

技术领域

本发明涉及一种两亲型Dendrimer分子对水分子团簇尺寸的调控。

背景技术

PAMAM(聚酰胺-胺)树状大分子外围端基具有大量的活性官能团，端基反应位点空间位阻小、化学反应容易进行，每个分子可以接入一种甚至多种分子，使树状分子具有多重功能性。0.5G PAMAM树状分子的外围端基为酯基，可先于N,N-二甲基乙二胺反应生成一代PAMAM的叔胺衍生物，再与溴代烷发生取代反应生成季铵盐化合物。

核磁共振谱线宽表征液态水团簇结构平均相对大小的原理：自旋核(氧：I＝5/2)进入磁场，以合适的射频(电磁波)照射处于磁场的核，核吸收外界能量后，发生原子核能级的跃迁，产生共振信号，得到核磁共振谱。当吸收能量达到饱和(高低能级之间的转换速率相同)后，被激发到高能级的核再降到低能级，产生弛豫过程，以电磁波的形式向周围环境传递能量。液态水的核磁共振谱线宽主要受到横向弛豫过程的影响，即自旋-自旋弛豫，传递能量给邻近的同类磁等价核(低能级)，此核发生弛豫，寿命变短。当水的团簇体越大的时候，氧核与邻核之间的交换就会变快，因此弛豫时间变短，对应的半峰宽就会越宽。谱线越宽，团簇越大；谱线越窄，团簇越小。

发明内容

本发明的目的通过¹⁷O核磁共振谱线宽来衡量水分子团簇的尺寸，进而找到Dendrimer分子调控水分子团簇尺寸的方法。

本发明所提供的调控水分子团簇尺寸的方法，是通过在水中加入不同浓度的Dendrimer分子，从而实现对水分子团簇尺寸的调控。

所述方法是采用¹⁷O核磁共振方法对水分子团簇尺寸进行衡量。

在一些实施方式中，所述¹⁷O核磁共振方法在Bruker公司AVIII-500WB核磁共振波谱仪中进行，实验温度为293.2K。

本发明中所述的Dendrimer分子分别为1.0G PAMAM的叔胺衍生物的季铵化产物和2.0G PAMAM的叔胺衍生物的季铵化产物；

所述的Dendrimer分子的浓度可为0.005mM-0.5mM，具体可为0.5mM，0.05mM和0.005mM。

所述的Dendrimer分子在本发明专利中命名为Gk和GnCm；

所述的Gk中k为PAMAM的代数；

所述的GnCm中，n为PAMAM的叔胺衍生物的代数，m为在PAMAM外围端基接枝碳链的碳数(如碳链碳数分别为8，12和16)。

如G1Cm的结构式如式I所示：

m可为8、12或16；

如G2Cm的结构式如式II所示：

m可为8、12或16。