яңалыклар

Полиэтиленимин(кыскача PEI), CAS номеры 9002-98-6 булган, суда эри торган катион полимер. Аның төп үзенчәлеге шунда ки, аның молекуляр чылбыры күп санлы амин төркемнәренә (беренчел аминнар, икенчел аминнар һәм өченчел аминнар) бай. Бу структура аның көчле селтелелеген, югары реактивлыгын һәм уникаль физик-химик үзлекләрен билгели. Полиэтиленимин күп өлкәләрдә алыштыргысыз куллану кыйммәтенә ия.

I. Төп мәгълүмат: структура һәм классификация

1. Химик структура

PEI-ның кабатланучы берәмлеге - -CH₂CH₂NH-, һәм аның молекуляр чылбырындагы аминотөркемнәр аңа көчле катион үзлекләре бирә (pKa≈10) - хәтта нейтраль яки көчсез кислоталы шартларда да аминотөркемнәр протонлаша ала (-NH₂→-NH₃⁺), бу аның суда эрүчәнлегенең, комплекслашу сәләтенең һәм өслек адсорбциясенең төп чыганагы.

Төрле структураларга карап, алар, нигездә, ике категориягә бүленә:

Сызыклы полиэтиленимин (L-PEI): Молекуляр чылбыр сызыклы, икенчел аминнар төп амин төркеме булып тора (якынча 90%), һәм беренчел һәм өченчел аминнарның өлеше түбән. Чагыштырма молекуляр масса бүленеше тар, ә сафлыгы югарырак.

Тармакланган полиэтиленимин (B-PEI): Молекуляр чылбыр күп санлы ян чылбырлардан тора, беренчел аминнарның (≈25%), икенчел аминнарның (≈50%) һәм өченчел аминнарның (≈25%) баланслы өлеше бар, һәм ул югарырак реактивлыкка ия. Бу сәнәгатьтә иң еш кулланыла торган төр.

2. Төп физик үзлекләр

II. Төп үзенчәлекләр: Ни өчен PEI киң кулланыла?

Көчле катион үзлеге һәм комплекслашу сәләте: Протонлашудан соң амино төркеме уңай заряд йөртә һәм тискәре зарядлы матдәләр (мәсәлән, ДНК, РНК, анион буягычлары, балчыклар һәм металл ионнары) белән тотрыклы комплекслар барлыкка китерә ала, бу аның ген җиткерү, су эшкәртү һәм металл адсорбциясендәге төп тәэсир механизмы.

Югары реактивлык: Амин төркемнәре (бигрәк тә беренчел аминнар) төрле реакцияләрдә (мәсәлән, Майкл кушу, эпоксид боҗрасын ачу, ацилләштерү, аркылы бәйләү реакцияләре) катнаша ала, һәм материал өслеген функциональләштерү өчен аркылы бәйләү агентлары һәм модификаторлар буларак кулланылырга мөмкин.

Суда эрүчәнлеге һәм пленка формалаштыру үзлеге: Суда яхшы эрүчәнлеге аны эшкәртүне җиңеләйтә. Киптергәннән соң, ул тыгыз пленка формалаштыра ала, һәм пленка билгеле бер адгезия һәм киртә үзлекләренә ия.

Көчле селтелүчәнлек: Молекуладагы күп санлы амин төркемнәре аның сулы эремәсен көчле селтеле итә (рН≈10 нан 12 гә кадәр), һәм ул кислоталы матдәләр белән нейтральләштерү реакцияләренә керә ала.

III.Полиэтиленимин нәрсә өчен кулланыла(Сорау сценарийлары буенча классификацияләнгән

1. Биомедицина өлкәсе (Төп: Ген җиткерү векторлары

PEI хәзерге вакытта иң еш кулланыла торган вирус булмаган ген векторларының берсе:

Принцип Катионлы PEI һәм анионлы ДНК/РНК электростатик үзара тәэсир итешү аша "PEI-нуклеин кислотасы комплексы"н барлыкка китерә, бу нуклеин кислоталарын нуклеазалар белән таркалудан саклый гына түгел, ә аларның эндоцитоз аша күзәнәкләргә үтеп керүенә дә мөмкинлек бирә. Моннан тыш, PEIның "протон губкасы эффекты" (протонлашудан соң күзәнәк эчендә протоннарны сеңдерү) везикулаларның ярылуын стимуллаштыру нуклеин кислоталарының цитоплазмага чыгуын стимуллаштыра ала;

Кулланылышы: Ген терапиясе (мәсәлән, шешләр һәм генетик авырулар өчен геннар китерү), нуклеин кислотасы вакцинасын китерү, күзәнәк трансфекциясе экспериментлары (лабораторияләрдә еш кулланыла торган PEI трансфекция реагенты);

Искәрмә: Югары молекуляр авырлыктагы PEI чагыштырмача югары цитотоксиклыкка ия. Хәзерге вакытта түбән токсиклы модификацияләнгән PEI (мәсәлән, peG-модификацияләнгән PEI һәм аркылы бәйләнгән PEI нанокисәкчәләре) эшләнгән.

2. Суны чистарту өлкәсе (Төп: Флокулянтлар, Адсорбентлар)

Флокулянт: катион үзлегеПолиэтиленимин PEIсудагы тискәре зарядлы асылмалы кисәкчәләрне (мәсәлән, ком, органик матдәләр һәм бактерияләр) нейтральләштерә ала, бу кисәкчәләрнең агрегациясенә һәм утыруына китерә. Ул эчәр суны чистарту һәм сәнәгать калдыкларын эшкәртү өчен кулланыла (мәсәлән, бастыру һәм буяу, кәгазь ясау калдыкларын эшкәртү), аеруча югары тоныклыклы һәм югары органик матдәләр булган калдыкларны эшкәртү өчен яраклы.

Адсорбент Полиэтиленимин PEI амино төркеме авыр металл ионнары (мәсәлән, Cu²⁺, Ni²⁺, Cr⁶⁺, Pb²⁺) белән координация бәйләнешләре барлыкка китерә ала һәм сәнәгать калдык суларындагы авыр металларны бетерү өчен кулланылырга мөмкин. Адсорбция сәләтен арттыру өчен аны шулай ук ​​полиэтиленимин белән модификацияләнгән адсорбция материалларына (мәсәлән, PEI-активлаштырылган күмер, PEI-нанофепселләр) ясарга мөмкин.

3. Материал өслеген үзгәртү өлкәсе (Төп: Функциональ үзгәртү)

Кәгазь/җепсел модификациясе: Полиэтиленимин PEI белән кәгазь эшкәртү аның дымга чыдамлыгын, суга чыдамлыгын һәм бастыру мөмкинлеген арттыра ала (җепсел өслегендәге гидроксил төркемнәре белән үзара бәйләнеш аша) һәм махсус кәгазь җитештерүдә кулланыла (мәсәлән, төргәк кәгазе, фильтр кәгазе).

Металл өслеген эшкәртү: Полиэтиленимин металл өслегендә саклагыч пленка барлыкка китерә ала, металлның коррозиягә чыдамлыгын арттыра, һәм шулай ук ​​металл каплаулар өчен ябыштыруны стимуллаштыручы булып хезмәт итә ала.

Полимер материалын модификацияләү: PEI полимерларның туры килүен һәм адгезиясен яхшырту өчен (мәсәлән, полиуретан һәм эпоксид сумалаларының адгезиясен модификацияләү) яки материалларның гидрофильлеген арттыру өчен (мәсәлән, PEI белән модификацияләнгән полиолефин пленкалары) аркылы бәйләүче агент яки компотибилизатор буларак кулланыла.

4. Башка сәнәгать кушымталары

Ябыштыргычлар һәм герметиклар: PEI амино төркеме альдегидлар, изоцианатлар һ.б. белән үзара бәйләнеш реакцияләренә керә ала, һәм су нигезендәге ябыштыргычлар өчен катыручы агент буларак кулланылырга мөмкин. Полиэтиленимин агач, кәгазь һәм металлны ябыштыру өчен кулланыла, югары бәйләнеш ныклыгы һәм яхшы су үткәрмәүчәнлеге белән аерылып тора.

Буяу һәм пигмент сәнәгате: Полиэтиленимин PEI катионлы буяулар өчен фиксатор буларак кулланылырга мөмкин (бигрәк тә мамык һәм ефәк кебек табигый җепселләрне буяу өчен), буяуларның адгезиясен һәм юылучанлыгын арттыра; Полиэтиленимин шулай ук ​​пигмент агломерациясен булдырмас өчен пигмент диспергаторы буларак та кулланылырга мөмкин.

Нефть чыгару: PEI нефть чыганаклары суларын чистартуда (мәсәлән, суны ябу һәм профильне контрольдә тоту чаралары), яки бораулау сыекчаларының тотрыклылыгын яхшырту өчен бораулау сыекчасына өстәмә буларак кулланыла.

Молекуляр авырлыкны (түбән молекуляр авырлык, түбән токсиклык; югары молекуляр авырлык, югары активлык), структураны (сызыклы яки тармакланган) һәм модификация ысулларын (peG-илляция, аркылы бәйләнеш һәм кушылу) көйләү юлы беләнполиэтиленимин, аны югары дәрәҗәдәге өлкәләрдә (мәсәлән, даруларны максатчан китерү һәм махсус функциональ материаллар) куллануны тагын да киңәйтергә мөмкин.