デンドリマー
デンドリマーはうまく合成機構を考えれば、分岐の世代数や分子の大きさを、かなり正確に調整することができる。
デンドリマーの構造は、大きく3つに分けることができる。コア、内部殻、外部殻である。デンドリマーを使って、物質の溶解性、熱安定性の向上や、化学反応の制御をさせるために、それぞれの部分に機能性を持たせる研究が盛んに行われている。
デンドリマーの合成法としては、ダイバージェント法(英語版)(発散的合成)とコンバージェント法(収束的合成)の2つが有名である。いずれにしても、次世代の分岐を作るための官能基の保護など、数多くの段階を踏んで合成を進める必要があり、高世代のデンドリマーを作るのは難しい。このため、市販のデンドリマーは一般に非常に高価である。
デンドリマーを作るのはかなり難しいため、合成販売している会社は数少ない。ポリマーファクトリースウェーデンAB(英語版)社は、生体適合性を持つbis-MPAデンドリマーを販売している。また、アメリカのデンドリテック社は、PAMAMデンドリマーをキログラム単位という比較的大量に提供できるメーカーである。また、アメリカのデンドリティック・ナノテクノロジーズ社も、PAMAMを始めとするデンドリマーを取り扱っている。
デンドリマーの合成にクリックケミストリーを利用できる。ディールス・アルダー反応を使う方法、 チオール‐イン反応(英語版)を使う方法、ヒュスゲン環化付加(英語版)を使う方法などがある。例えば、ミューレンは1996年にディールス・アルダー反応を使ってポリフェニレンデンドリマーを合成している。
デンドリマーの内部に別の機能性分子を閉じ込めること、すなわち分子カプセル化(英語版)も可能であり、カプセル化デンドリマーなどと呼ばれている。これは生体構造の一種の模倣とも言える。
デンドリマーは、その生成機構、とりわけ、分岐の繰り返し数で分類することもできる。例えば、コンバージェント法(後述)で、3段階の枝分かれをさせた後にコアに結合させた場合、第3世代デンドリマーと呼ぶ。この場合、1世代で分子量はほぼ2倍となる。高次のデンドリマーも、分子表面には反応性が高い官能基を持っているのが普通であり、目的に応じて化学修飾して使うことができる。
高分子量のデンドリマーは、デンドロン化ポリマー、ハイパーブランチポリマー、ポリマーブラシ(英語版)など、それぞれ別のまとまったテーマとして取り上げられる場合が多い。