聚乙烯亚胺

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聚乙烯亚胺(PEI)或聚氮丙啶是一种聚合物,其重复单元由胺基和两个碳脂肪族CH2CH2间隔基组成。与包含伯、仲和叔氨基的支链PEI相比,线性聚乙烯亚胺包含所有仲胺。还报道了完全支化的树枝状形式。PEI以工业规模生产,并发现许多通常源自其聚阳离子特性的应用。 线性PEI在室温下是半结晶固体,而支链PEI是完全无定形的聚合物,在所有分子量下都以液体形式存在。线性聚乙烯亚胺可溶于热水、低pH值、甲醇、乙...

聚乙烯亚胺

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乙烯亚胺 (PEI) 或聚氮丙啶是一种聚合物,其重复单元由胺基和两个碳脂肪族 CH2CH2 间隔基组成。 与包含伯、仲和叔氨基的支链 PEI 相比,线性聚乙烯亚胺包含所有仲胺。 还报道了完全支化的枝状形式。 PEI 以工业规模生产,并发现许多通常源自其聚阳离子特性的应用。

属性

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线性 PEI 在室温下是半结晶固体,而支链 PEI 是完全无定形的聚合物,在所有分子量下都以液体形式存在。 线性聚乙烯亚胺可溶于热水、低 pH 值、甲醇乙醇氯仿。 不溶于冷水、苯、乙醚丙酮。 线性聚乙烯亚胺的熔点约为 67 °C。 直链和支链聚乙烯亚胺都可以在室温下储存。 线性聚乙烯亚胺能够在其溶液冷冻和随后解冻时形成冷冻凝胶

综合

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支链PEI可以通过氮丙啶的开环聚合合成。 取决于反应条件,可以实现不同程度的支化。 线性 PEI 可通过其他聚合物(如聚(2-恶唑啉)或 N-取代的聚氮丙啶)的后改性获得。

应用

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聚乙烯亚胺在洗涤剂粘合剂水处理剂和化妆品等产品中有许多应用。 由于其能够对纤维素纤维的表面进行改性,PEI 在造纸过程中被用作湿强剂。 它还用作硅溶胶絮凝剂和螯合剂,能够络合锌和锆等金属离子。 还有其他高度专业化的 PEI 应用程序:

生物学

PEI 在实验室生物学中有多种用途,尤其是组织培养,但如果使用过量,也会对细胞产生毒性。 毒性由两种不同的机制引起,细胞膜的破坏导致坏死性细胞死亡(立即)和线粒体膜在内化后导致细胞凋亡(延迟)的破坏。

依恋启动子

聚乙烯亚胺用于弱锚定细胞的细胞培养以增加附着。 PEI是阳离子聚合物; 细胞的带负电荷的外表面被吸引到涂有 PEI 的培养皿上,促进细胞和培养皿之间更牢固的附着。

转染试剂

聚(乙烯亚胺)是继聚-L-赖氨酸之后发现的第二种聚合物转染剂。 PEI 将 DNA 浓缩成带正电的粒子,这些粒子与阴离子细胞表面残基结合并通过内吞作用进入细胞。 一旦进入细胞,胺的质子化导致抗衡离子的流入和渗透势的降低。 渗透性肿胀导致囊泡破裂,将聚合物-DNA 复合物 释放到细胞质中。 如果复合物解包,则 DNA 可以自由扩散到细胞核。

二氧化碳捕获

直链和支链聚乙烯亚胺都已用于 CO2 捕获,通常浸渍在多孔材料上。 PEI 聚合物在 CO2 捕获中的首次使用致力于改善航天器应用中的 CO2 去除,浸渍在聚合物基质上。 之后,载体改为 MCM-41,一种六方介孔结构二氧化硅,大量 PEI 保留在所谓的分子篮中。 MCM-41-PEI 吸附剂材料比单独考虑的散装 PEI 或 MCM-41 材料具有更高的 CO2 吸附能力

聚乙烯亚胺

作者声称,在这种情况下,由于材料孔隙结构内的高 PEI 分散,会产生协同效应。 作为这种改进的结果,开发了进一步的工作以更深入地研究这些材料的行为。 详尽的工作集中在几种 MCM-41-PEI 材料与 PEI 聚合物的 CO2 吸附容量以及 CO2/O2 和 CO2/N2 吸附选择性上。 此外,PEI 浸渍已经在不同的支撑物上进行了测试。 然而,为了在燃烧后捕获的实际条件下(45-75°C 之间的温和温度和存在水分)获得适当的性能,有必要使用热和水热稳定的二氧化硅材料,它也呈现 六角形的细观结构。 当使用 PEI 浸渍材料从空气中吸附 CO2 时,水分和现实世界条件也已经过测试。

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词条目录
  1. 聚乙烯亚胺
  2. 属性
  3. 综合
  4. 应用
  5. 生物学
  6. 依恋启动子
  7. 转染试剂
  8. 二氧化碳捕获

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