聚（丙醚亚胺）（PETIM）树枝状大分子的结构：全原子分子动力学模拟与小角X射线散射研究
软凝聚态物质
2009-11-11 v1 材料科学
摘要
我们通过全原子分子动力学（MD）模拟，研究了在良溶剂（水）中，第1至第6代（G1-G6）羧酸封端的中性聚（丙醚亚胺）（PETIM）树枝状大分子的结构。我们确定了随代变化的多种结构性质，如：回转半径、形状张量、非球形度、分形维数、单体密度分布和端基分布函数。MD模拟得到的尺寸已通过第2至第4代（G2-G4）树枝状大分子的小角X射线散射（SAXS）实验验证。实验与理论回转半径值吻合良好。我们发现回转半径随代次线性增加。相比之下，Rg随单体数N按~ N^x标度。我们发现两个不同的指数取决于代次：G1-G3为x = 0.47，G3-G6为x = 0.28，这揭示了它们的非空间填充性质。与胺封端的PAMAM树枝状大分子相比，我们发现第G代PETIM树枝状大分子的Rg几乎等于第(G+1)代PAMAM树枝状大分子的Rg，正如Maiti等人[Macromolecules,38, 979 2005]所观察到的。我们发现外部子代大量回折到树枝状大分子内部。由于其重复分支单元的高度柔性，PETIM树枝状大分子的形状显著偏离球形，且随着代次增加，分子变得越来越球形。树枝状大分子内部相当开放，具有可容纳客体分子的内部空腔，表明PETIM树枝状大分子可用于主客体应用。我们还定量测量了树枝状大分子内部的水分子数量。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0611489,
title = {Structure of poly(propyl ether imine) (PETIM) dendrimer from fully atomistic molecular Dynamics Simulation and by Small Angle X-ray scattering},
author = {Chandan Jana and G. Jayamurugan and R. Ganapathy and Prabal K. Maiti and N. Jayaraman and A. K. Sood},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0611489},
year = {2009}
}
备注
33 pages