从表1两种不同聚合方法的比较可以看出,阴离子开环聚合反应条件温和、分散度低、分子量可控性好,是合成超支化聚缩水甘油醚的一种比较理想的聚合方法。
2　催化剂载体用ＨＰＧ
    以树枝形聚合物为载体,通过共价键或非共价键的形式将催化剂固定在其分子内部或周围是提高催化剂稳定性、分散性和催化效率的有效手段[8～10]。其中利用树枝形分子负载过渡金属催化剂的研究占主要地位[11～13]。在以往的研究中,大部分采用树形分子作为过渡金属催化剂载体,而采用超支化分子作为催化剂载体的研究还很少。但是,超支化分子相对简易的合成方法将很有可能使其成为树形分子的替代物。以共价键负载的形式一般是通过催化剂与超支化聚合物的端基反应来实现。Ｓｔｉｒｉｂａ等[14]以甲苯磺酰氯为偶联剂,将ＮＣＮ＿钳状化合物[ＰｔＩ＿2,6＿(ＮＭｅ2ＣＨ2)2Ｃ6Ｈ2＿4＿ＣＯＯＨ]以共价键形式固定在ＨＰＧ分子周围(见图2)。由于在超支化聚合物分子周围存在大量的铂离子和碘离子,通过分子间作用力聚集后的超分子结构可以直接通过ＴＥＭ观测到,而不需要着色。从观测结果可以看出,其结构呈显良好的核壳形(见图3)。另外,Ｋｕｍａｒ等[15]将多齿胺配合物 ＣｕＢｒ催化体系以共价键的形式负载在超支化聚缩水甘油醚分子周围,采用原子转移自由基聚合法(ＡＴＲＰ)对甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯进行聚合。由于ＨＰＧ良好的溶解性,它对聚合反应介质粘度的影响很小。与同种不负载的催化体系比较,用ＨＰＧ负载后,Ｃｕ+离子的局部浓度增加,反应活性有所提高,产物分子量可由3 4×103上升到4 2×104,并且聚合产物中催化剂残留物的去除比较容易,只需将产物在甲醇中溶解过滤就可以将Ｃｕ+离子去除97%以上。也有将催化剂通过非共价键的形式负载在ＨＰＧ上的研究,Ｓｌａｇｔ等[16,17]将ＨＰＧ经烷基酰氯部分酯化后(40%～60%),得到一种外部疏水,内部亲水的核＿壳结构的超支化聚合物,ＮＣＮ＿钳状化合物经磺化后,能通过氢键作用与亲水的核结合到一起,从而实现过渡金属催化剂的负载与富集。
3　在生物医药中的应用
    超支化聚缩水甘油醚是一种具有良好生物相容性的材料,关于其在生物医药中的应用价值也逐渐受到人们的重视[18]。与作为催化剂载体的机理类似,超支化聚缩水甘油醚也可以通过共价键和非共价键的形式来负载药物分子。前一种方法是直接利用超支化聚缩水甘油醚的羟基与药物分子反应而达到负载的目的,而后一种方法则是先将超支化缩水甘油醚改性形成一种两亲性的单分子纳米微束,然后对极性的药物分子进行捕获和包埋。

    Ｋｕｍａｒ和Ｓｕｎｄｅｒ等[19,20]用脂肪酸(Ｃ15Ｈ31ＣＯＯＨ)对超支化聚缩水甘油部分酯化后(43%～93%),得到两亲性聚合物,该聚合物能溶解于非极性溶剂,并对非极性溶剂中的极性分子具有很好的捕获作用,可用于药物的控制释放,其过程如图4所示。Ｂｕｒｇａｔｈ等[21]通过阴离子开环聚合,在超支化聚缩水甘油醚周围先接枝上一定长度的聚环氧丙烷,然后以此为核,以Ｓｎ(Ｏｃｔ)2为催化剂,引发己内酯开环聚合,根据单体和引发剂的用量比,可以得到10～50个单体单元长度的臂。该星型嵌段聚合物具有可生物降解的臂和生物相容性的内核,在生物医用材料和药物载体等领域将会有很好的应用前景。
   Ｋｏｌｈｅ等[22]通过偶联法将抗炎、镇痛药异丁苯丙酸以共价键的形式负载在超支化聚缩水甘油醚的分子周围,其药物的有效负荷能达到70%。研究发现,异丁苯丙酸负载在超支化聚缩水甘油醚分子上后,能够在细胞内部快速传递。由于超支化聚缩水甘油醚合成比较简单,因此,很有可能成为一种商业化的细胞内部药物传递载体。

4　聚合物电解质
    聚氧化乙烯(ＰＥＯ)常用做聚合物电解质的聚合物相,但ＰＥＯ容易结晶,限制了其对电解质的溶解能力。ＨＰＧ与ＰＥＯ有相似的链段结构,但不容易结晶,而且分子周围有丰富的羟基,使ＨＰＧ比ＰＥＯ具有更好的电解质溶解能力和较高的离子迁移浓度。但ＨＰＧ分子间链的缠结作用小,其尺寸稳定性很差,因此很难直接形成有应用价值的聚合物电解质。Ｓｕｎ等[23]用4,4′ 亚甲基 二苯异氰酸酯与单羟基聚乙二醇反应,然后再与ＨＰＧ的羟基反应,得到以ＨＰＧ为核、聚乙二醇为臂的星形聚合物。同时,将聚氨酯接枝到ＨＰＧ分子表面的羟基上,也可以形成星形聚合物,实验发现,当每个ＨＰＧ分子上接枝上5条聚氨酯支链时,聚合物电解质具有最好的导电性能,在60℃时,ＨＰＧ ＰＵ ＬｉＣｌ4的导电率为6 .3×10-4Ｓ·ｃｍ-1[24]。该类聚合物因为星形支链间能发生链的缠结作用,成膜后具有较好的尺寸稳定性,能够直接用做聚合物电解质的基体。Ｙａｎｇ等[25]用ＨＣｌＳＯ3与超支化聚缩水甘油醚的端羟基反应,然后用ＬｉＯＨ进行中和,得到了锂盐聚合物电解质,为了改善尺寸稳定性,将其与线形聚氨酯共混,实验结果表明,共混体系的离子导电率与温度、阳离子种类及浓度、磺化超支化聚合物含量有关,在最优条件下,导电率为3×10-6Ｓ·ｃｍ-1。但也有研究发现,超支化聚缩水甘油醚分子周围的羟基在电场中容易被氧化,而在没有电场时又容易被还原,处于一种不稳定状态,为了改善其电化学稳定性,Ｓｈａｏ等[26]采用全氟辛基酰氯(ＰＦＴ)与ＨＰＧ羟基反应得到外层为碳氟链的星形聚合物(ＰＦＴ＿ＨＰＧ)。全氟取代基的存在,使该星形聚合物不仅具有很好的电化学稳定性,其离子迁移能力也得到提高,聚合物电解质的导电性能提高。另外,为了改善聚合物的尺寸稳定性,将一定量的线形聚氨酯与ＰＦＴ＿ＨＰＧ共混。研究结果表明,在ＰＦＴ＿ＨＰＧ与聚氨酯比例为30．70(ｗ ｗ)时,混合体系具有最好的电解质溶解能力,在60℃条件下,其导电率为4×10-4Ｓ·ｃｍ-1。当ＰＦＴ＿ＨＰＧ含量超过30%时,共混体系出现相分离,使得聚合物电解质的导电性能下降。石桥等[27]通过阳离子聚合法合成了超支化聚缩水甘油醚,并将超支化聚缩水甘油醚先硫酸化再中和后制得一种新型大分子锂盐———超支化聚缩水甘油硫酸锂。其溶液在浓度低时粘度低、电导率高,如浓度为10%时,其电导率在常温下为1． 7×10-3Ｓ·ｃｍ-1,而当浓度超过10%后,粘度开始迅速上升,电导率也逐渐降低。因此,低浓度的超支化聚缩水甘油硫酸锂溶液适合于作为锂离子电池的电解质。另外,超支化聚缩水甘油硫酸锂的阴离子体积大,用于锂离子电池将可以使电解质具有很高的离子迁移数。
5　对无机矿物结晶的影响
    Ｂａｌｚ等[28]研究了ＣａＣＯ3在硫醇单层分子自组装(ＳＡＭ)表面的结晶过程。在以甲基(ＣＨ3—)为末端基的硫醇ＳＡＭ表面,由于表面疏水性很强,并且甲基排列规整,会得到方解石、文石等各种不同的晶体。超支化聚缩水甘油醚具有两亲性的核＿壳结构,内部疏水,外部亲水,当其在在以甲基(ＣＨ3—)为末端基的硫醇ＳＡＭ中溶解后,疏水的核通过分子间作用力与ＳＡＭ表面的甲基结合,而亲水的壳则向外部伸展,硫醇ＳＡＭ表面的亲水性大幅度提高,同时,由于超支化聚缩水甘油醚分子特殊的拓扑结构,表面的亲水基团(—ＯＨ)呈不规则分布,这两者协同作用的结果,使ＣａＣＯ3在其表面结晶的过程中只形成了文石晶体,如图5。文石是一种很重要的生物矿物,近年来对它的可控结晶引起了人们的重视,上述研究的结果表明了文石可控结晶的可行性,对如何进行结晶表面的设计有重要意义。