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超支化聚合物合成的研究进展超支化聚合物是一类高度支化的三维大分子，由于其独特的结构和性质以及潜在的应用，已经在高分子材料领域得到快速发展。
综述了超支化聚合物合成方法的研究进展，其中主要介绍单单体法（SMM）、双单体法（DMM）、偶合单体法（CMM）以及点击化学法，同时对超支化聚合物的发展前景进行了分析和展望。
标签：超支化聚合物；大分子；合成树状支化大分子（Dendritic macromolecules）由于独特的分子结构而表现出线性聚合物没有的低黏度、高溶解度等特性，近年来受到学界的高度关注[1]。
树状支化大分子根据结构特征可分为树枝状大分子（Dendrimer）和超支化聚合物（Hyperbranchedpolymers）[2]，其中树枝状大分子具有高度规整的完美结构，最先受到学界的关注。
1985年，Tomalia等[3]发表了关于星型树枝状大分子的文章，其产物结构完美，但不管是采用收敛法还是发散法[4]合成，都需经过多步反应及提纯，复杂的合成过程增加了成本，阻碍其工业化发展。
此外，很多应用领域并不需要完美结构的聚合物，因此与树枝状大分子结构性质类似的超支化聚合物开始进入大众的视野[5]。
超支化聚合物的结构虽不及树枝状大分子完美，但合成和纯化简单，通过一步法[6]或准一步法[7]即可合成，从而大大节约成本，有利于工业化发展。
1988年，Kim和Webster采用一步法合成高度支化的聚苯，并将此类聚合物命名为超支化聚合物[8]。
此后，一系列不同结构功能的超支化聚合物被合成，如聚酯[9]、聚硫醇[10]、聚氨酯[11，12]等。
超支化聚合物具有三维立体结构，分子链间缺少缠结，因此其熔融黏度较等分子质量的线性聚合物低；末端带有大量的活性基团，使其具有高溶解度[13]；进一步对其末端基团改性，可以赋予超支化聚合物更多特殊的功能。
由于超支化聚合物诸多的优点，现已拓展到涂料[14，15]、纳米复合材料[16，17]、生物传感器[18]及药物运载[19]等领域。
超支化聚合物的机理和应用分析超支化聚合物是一种特殊类型的聚合物，其分子结构呈现出树状形态，具有更高的分子量和更高的分子间交联度。
超支化聚合物的形成机理可以归结为两种主要反应，即分子内的多步反应和分子间的交叉反应。
分子内的多步反应是指通过一系列的聚合反应将单体逐步地无规则组装成超支化聚合物的过程。
一般来说，首先进行核心化学物质的合成，然后添加一定比例的单体，使其与核心反应。
随着单体逐渐增加，多个分支以无规则方式迅速增长，形成树状结构。
此过程要求连续添加单体，并控制聚合反应的速率和顺序。
分子间的交叉反应是指超支化聚合物分子之间通过交联反应形成网络结构。
这种交联反应可以通过多种方式实现，如化学交联、热交联以及物理交联等。
化学交联是最常见的一种方法，通过将超支化聚合物与交联剂反应，形成三维网络结构。
而热交联则是通过加热引发聚合物链段进行交联反应。
物理交联则是利用超支化聚合物链与其他聚合物链的物理排斥力形成临时的交联结构。
这些交联反应能够使超支化聚合物具有更高的分子间交联度和更强的物理性质。
超支化聚合物具有很多独特的性质和应用。
由于分子间的交联结构，超支化聚合物展现出较高的抗拉强度和弹性模量，并且能够抵御各种外部应力。
超支化聚合物可调控分子结构和分子量，从而影响其物理和化学性质。
可以通过改变单体种类和比例来调节超支化聚合物的疏水性能和热稳定性。
超支化聚合物还具有较大的存储体积和吸附能力，可以被广泛应用于药物传递、水处理、化学传感器等领域。
在药物传递领域，超支化聚合物的多分支结构和高比表面积使其成为理想的载体。
药物可以通过物理吸附或化学键合的方式与超支化聚合物结合，形成纳米颗粒或微胶囊。
这些载体具有良好的溶解性、缓释性和靶向性，可用于治疗癌症和其他疾病。
在水处理领域，超支化聚合物的吸附能力和高度交联的结构使其可以有效地去除水中的有机和无机污染物。
超支化聚合物可以作为吸附剂使用，将污染物吸附在其表面，并随后进行再生。
超支化分子（hyperbranched molecular)是最近十几年发展起来的, 在聚合物科学领域引起人们广泛兴趣的一种具有特殊大分子结构的聚合物。
早在1952年, Flory就提出了可以由多官能团单体制备高度支化的聚合物。
但在过去的几十年中, 高度支化的聚合物并没有引起人们的注意。
直到20世纪80年代中期, 杜邦公司的瓦Kim等人有目的地合成了一种超支化聚合物, 并申请了第一项关于这方面的专利, 而且于1988年在美国洛杉矶召开的全美化学会议上公布了这一成果。
在早期, 主要是对树枝形聚合物的研究。
第一代树枝形聚合物图是通过缩聚反应得到的, 需严格控制反应过程使其结构具有极好的对称性、分子的体积和形状。
但是, 因其结构比较规整和完善, 就需要在合成的每一步, 核心分子末端的活性基团必须反应完全, 且每一步的产物需经过彻底的纯化, 因此得到的产物产率很低, 这就大大限制了树枝形大分子的工业化生产。
超支化聚合物的结构不要求很完美, 具有一定的相对分子质量分布, 并且与树枝形聚合物相似, 一般可采用一步聚合的方法来合成, 所以易于工业化生产。
这两类聚合物在结构上都高度支化, 而且都带有大量官能性的端基, 与线性同系物相比都具有较高的溶解性和较低的粘度, 因此现在一般将这两类聚合物通称为树枝状聚合物。
超支化聚合物与线性聚合物在结构上也有很大的差别。
线性聚合物中线性部分占大多数, 支化点很少, 分子链容易缠结, 体系的粘度随着相对分子质量的增大而迅速增加。
而超支化聚合物中主要是支化部分, 支化点较多, 支化部分至少呈的几率增长。
分子具有类似球形的紧凑结构, 流体力学回转半径小, 分子链缠结少, 所以相对分子质量的增加对粘度影响较小而且分子中带有许多官能性端基, 对其进行修饰可以改善其在各类溶剂中的溶解性, 或得到功能材料。
摘抄自“超支化聚合物合成及其端基改性”，寇玉霞等，武汉化工学院化工与制药学院，上海涂料第42卷第2期2004.4。
超支化聚合物的定义
超支化聚合物（Hyperbranched Polymers）是指在多核聚合物的基础上，在分子链上构建出完全支化的单体，使聚合物具有树枝状结构，并具有极高的分子量的高分子结构体，它们具有独特的结构和物理性能，因而在研究导电聚合物、荧光聚合物、储能聚合物、高分子阻燃剂等方面具有重要的应用前景。
超支化聚合物有多种结构，其中包括单核聚合物和多核聚合物。
多核聚合物是指在分子链上构建出完全支化的单体，这样可以形成树枝状结构，从而使聚合物分子量极高。
超支化聚合物分子量通常在几十万到几百万之间，相比于其他高分子聚合物，具有很高的分子量，因此可以提高其性能。
此外，超支化聚合物还具有其他特性，如高溶度、高耐热性、高耐化学性、高抗氧化能力、高抗拉伸强度和低热容量等，这些特性使其有效地应用于导电聚合物、荧光聚合物、储能聚合物和高分子阻燃剂中。
总之，超支化聚合物是指在多核聚合物的基础上，在分子链上构建出完全支化的单体，使聚合物具有树枝状结构，并具有极高的分子量的高分子结构体，它们具有独特的结构和物理性能，因而在研究导电聚合物、荧光聚合物、储能聚合物、高分子阻燃剂等方面具有重要的应用前景。
