Файл: Реферат по теме Дендримеры. Синтез и основные свойства.doc
Добавлен: 23.11.2023
Просмотров: 62
Скачиваний: 4
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
ст денримеров является только функцией номера генерации дендритной ветви, но не зависит от количества этих ветвей, приходящихся на одну молекулу, и, следовательно, от молекулярного веса всей молекулы. Кроме того, в отличие от обычных полимеров, природа и количество концевых групп оказывает значительное влияние на температуру стеклования дендритных полимеров. Это происходит потому, что доля концевых групп не становится исчезающе мала на определённом этапе конверсии, как это происходит с обычными полимерами, а приближается к постоянному довольно значительному числу (50 %). Следовательно, их химическая природа влияет на температуру стеклования. И, наконец, главный вывод этой работы: благодаря тому, что концевые группы и разветвления оказывают противоположное влияния на Tст и компенсируют друг друга в большой степени, разница между температурой стеклования линейных и дендритных полимеров оказывается незначительной.
Термогравиметрическое поведение дендритных полиэфиров в пределах экспериментальной ошибки не отличается от линейных полиэфиров[J.M.J.Fréchet, C.J.Hawker, K.L.Wooley // J.M.S. - Pure Appl. Chem., 1994, Ser. A, v. 31, ¹ 11, pp. 1627-1645].
Однако многие исследователи отмечают необычайно высокую растворимость денримеров по сравнению с их линейными аналогами. Так, Фреше [J.M.J.Fréchet, C.J.Hawker, K.L.Wooley // J.M.S. - Pure Appl. Chem., 1994, Ser. A, v. 31, ¹ 11, pp. 1627-1645] сравнивает растворимости дендритного полиэфира, полученного из 3,5-дигилроксибензойной кислоты (см. рис. 13) и его линейного аналога, полученного поликонденсацией монобензилового эфира этого мономера. Для сравнения брались образцы примерно одинаковой молекулярной массы (11 тыс.) и, следовательно, содержащие одинаковое число мономерных единиц. В ТГФ растворимость дендримера составила 1.15 г/мл, в то время как растворимость линейного полиэфира составила 0.025 г/мл. Отличие почти на два порядка. Миллер и Нинан [T.M.Miller, T.X.Neenan, R.Zayas, and H.E.Bair // J. Am. Chem. Soc., 1992, v. 114, p. 1018] отмечают ещё бульшую разницу в растворимости (порядка 105 раз) для дендритного полифенилена по сравнению с линейным полипарафениленом.
В работе [J.M.J.Fréchet, C.J.Hawker, K.L.Wooley // J.M.S. - Pure Appl. Chem., 1994, Ser. A, v. 31, ¹ 11, pp. 1627-1645] отмечается, что на растворимость сильно влияют как форма, так и функциональность (концевые группы) дендритной макромолекулы.
Свойства и примение.
Дендримеры, подобно большинству линейных полимеров, представляют собой (в зависимости от состава и молекулярной массы) вязкие жидкости, аморфные порошки, либо стеклообразные смолы, хорошо растворимыми в большинстве известных органических растворителей. Вязкость их растворов на несколько порядков ниже, чем у линейных полимеров с близкой молекулярной массой. В отличие от цепных полимеров для них не характерно кристаллическое состояние, однако возможно жидкокристаллическое упорядочение в растворах и расплавах полимеров, содержащих мезогенные группы. Механические свойства дендримеров ниже, чем у обычных полимеров, однако они эффективны в качестве модифицирующих добавок и повышают сопротивление разрыву резиновых композиций, исполняя при этом роль усиливающего активного наполнителя. Термическая устойчивость дендритов выше, чем у их линейных аналогов, потому их добавление к обычным полимерам заметно повышает термостойкость материала. Предсказуемые, контролируемые и воспроизводимые с большой точностью размеры макромолекул дендримеров делают их идеальными стандартами в масс-спектрометрии, электронной и атомной спектроскопии, ультрафильтрации. Наличие каналов и пор в макромолекулах дендримеров позволяет использовать их для капсулирования и иммобилизации гостевых низкомолекулярных молекул, в том числе и физиологически активных. Такие композиции, построенные по типу гость—хозяин, перспективны для применения в биологии, медицине, фармакологии, косметике. Высокая степень функциональности создает поистине неограниченные возможности для дальнейших превращений макромолекул дендримеров, которые могут привести к конструированию новых наноразмерных структур, модификации поверхности макромолекул с целью придания им ярко выраженных лиофобных или лиофильных свойств, к созданию нового типа нанесенных катализаторов.Совершенная сферическая форма, жесткость молекулярного каркаса макромолекул регулярных дендримеров позволяют предположить у них наличие антифрикционных свойств и возможность использования в качестве компонентов смазочных материалов и лубрикантов.Не вызывает сомнения, что область применения дендримеров будет расширена в связи с обнаружением возможности их жидкокристаллического упорядочения. Показано, что ответственные за него мезогенные группы могут быть расположены как внутри, так и на периферии дендронов. Большой интерес для биохимии представляют дендримеры, в которых функцию ядра выполняет атом металла с вакантными орбиталями. Так, дендримерная технология была использована, в частности, при синтезе дендримерных порфиринов железа (II) как моделей гемоглобина [Ю.Д. Семчиков. Дендримеры – новый класс полимеров // Соросовский Образовательный Журнал. 1998. №12. С. 45-51].
Рис. 16. Дендритоподобные разветвления в макромолекуле амилопектина. Пунктиром выделена область ядра. Внизу - дендримерный порфирин Fe(II)
Строение порфириновой системы и ее значение для биологии рассмотрены в статьях профессоров А.Ф. Пожарского [Пожарский А. Ф. Гетероциклические соединения в биологии и медицине // Соросовский Образовательный Журнал. 1996. № 6. С. 25-32.] и А.Н. Улаховича [Улахович А.Н. Комплексы металлов в живых организмах // Соросовский Образовательный Журнал. 1997. № 8. С. 27-32.]. Оказалось, что дендримерные порфирины Fe(II) (на рис. 16 приведена одна из предельных структур) имеют гораздо более высокую (в 1500 раз) константу обратимого связывания О2 по сравнению с гемоглобином человека, в котором порфирин железа (гем) окружен глобулярным белком (глобин). В том и другом случае фиксация кислорода происходит в результате его координации на атоме железа. Предполагается, что сопутствующим фактором, ответственным за большее сродство О2 к дендримерным порфиринам, является образование водородных связей молекулами кислорода с амидными группами первой генерации дендримера.
Несомненно, что масштабы применения дендритоподобных полимеров в значительной мере будут определяться развитием менее "затратного" одностадийного метода синтеза. Об имеющихся в этой области возможностях свидетельствует работа [Bharathi P., Moore S.S. // J. Amer. Chem. Soc. 1997. Vol. 119. P. 3391.], в которой показано, что рост дендритоподобных макромолекул, прикрепленных к твердой подложке, приводит к более эффективному контролю ММ и более узкому ММ распределению Mw/ Мп< 1,3 полимера по сравнению с известными одностадийными процессами.
Во внутренних полостях, образованных соприкасающимися «ветвями» разветвленной молекулы, могут располагаться и достаточно прочно удерживаться небольшие молекулы, химически не связанные с дендримером, (такие системы называют «хозяин – гость»). Во многих случаях введенное вещество удерживается гораздо прочнее, когда синтез дендримера проводят непосредственно в присутствии «соединения – гостя». В качестве таких «гостей» используют лекарственные препараты, что позволяет обеспечивать их длительное лечебное действие. Дендримеры, удерживающие вещества с радиоактивной меткой, применяют для диагностики различных заболеваний. Матрица дендримера, играющая роль своеобразной капсулы, и содержащая люминесцентные добавки, позволяет изготавливать люминофорные пленочные материалы.
Рассмотрим в качестве сравнения наиболее изученные и распространенные линейные гибкоцепные полимеры. К их характерным свойствам относятся волокно- и пленкообразование, эластичность, набухание при растворении, высокая вязкость растворов. Они обусловлены цепным строением макромолекул и физическими свойствами клубков, в которые самопроизвольно сворачиваются макромолекулы цепных полимеров. Сравним эти клубки с макромолекулами дендримера, имеющими сферическую форму.
На рис. 17 приведены экспериментальная зависимость диаметра макромолекулы полиаминоамидного дендримера от числа звеньев и теоретическая зависимость для того же полимера, но в том случае, если бы он был линейным. Размер макромолекуляр-ных клубков гипотетического линейного полимера рассчитывался исходя из так называемого правила квадратного корня, согласно которому расстояние между концами самопроизвольно свернувшейся в клубок свободно-сочлененной цепи:
где r — среднеквадратичное расстояние между концами цепи, близкое к диаметру клубка, l— длина кинетически независимого звена цепи, п — число звеньев. Величина l была принята равной длине повторяющегося звена полиаминоамидного дендримера. Последняя определена исходя из теоретически максимально возможного диаметра нулевой генерации, равного 19,2 Å, которая отвечает предельно вытянутой конформации повторяющегося звена (см. табл. 1).
Рис. 17. Экспериментальная зависимость диаметра макромолекулы полиаминоамидного дендримера от числа звеньев (2); теоретическая зависимость аналогичного по составу и ММ линейного полимера (1), в данном случае d - среднеквадратичное расстояние между концами свернутой в клубок цепи, близкое к диаметру клубка
Из рис. 17 следует, что при одинаковом числе звеньев диаметр макромолекулы дендримера в 4—6 раз меньше по сравнению с диаметром макромолекулярных клубков аналогичного по химическому составу линейного полимера (в зависимости от степени полимеризации). Более существенно (на два порядка) отличаются соответствующие объемы, поскольку они пропорциональны радиусу сферы в кубе. Макромолекулярные клубки гибкоцепных полимеров рыхлые, плотность собственных звеньев в них составляет величину менее 1%, остальное приходится на звенья других цепей и молекулы растворителя. Поэтому приведенные выше цифры означают, что плотность собственных звеньев в макромолекулах дендримеров примерно на два порядка выше, чем в рыхлых клубках, и соизмерима с плотностью звеньев в сухом полимере. Это обстоятельство исключает взаимопроникновение и перепутывание макромолекул дендримеров и наряду с их нецепным строением заставляет предположить, что такие свойства полимеров, как волокно- и пленкообразование, набухание, высокая вязкость растворов, для дендримеров не характерны.
Действительно, волокнообразующие свойства дендримеров не упоминались, некоторые из них образуют пленки, но они не так прочны, как пленки линейных гибкоцепных полимеров. Растворимость дендримеров в типичных органических растворителях заметно выше по сравнению с линейными полимерами, процесс растворения проходит с существенно большей скоростью и не сопровождается набуханием. Остановимся более детально на вязкости растворов.
Для разбавленных растворов полимеров наиболее показательна характеристическая вязкость полимера, определяемая соотношениями
[η]=lim(ηуд./с) при с→0, ηуд.=(η-η0)/η
где [η], ηуд - характеристическая и удельная вязкости раствора полимера, η, η0 — вязкости раствора полимера и растворителя, с — концентрация, выраженная в количестве граммов полимера, растворенных в 100 мл растворителя. Величина [η] определенным образом связана с размером и молекулярной массой макромолекул, поэтому широко используется для их определения. Характеристическая вязкость дендримеров обычно на два порядка меньше по сравнению с линейными полимерами, для которых 0,1 < [η] < 1 при 105 < М < 10б. Еще больше отличаются вязкости концентрированных растворов дендримеров и линейных полимеров, однако в данном случае более показательны концентрационные зависимости вязкости. Для растворов линейных полимеров
имеет место степенная зависимость η сn, где п определяется концентрацией и ММ полимера, обычно 1 < п < 10. Для концентрированных растворов дендримеров характерна гораздо более слабая линейная зависимость, которая описывается уравнением Эйнштейна для вязкости суспензий
где φ — объемная доля дисперсной фазы, k — постоянная. Таким образом, существующие данные позволяют сделать вывод о том, что гидродинамический радиус макромолекул дендримеров существенно меньше по сравнению с макромолекулярными клубками гибкоцепных полимеров, а по реологическим свойствам растворы дендримеров более напоминают суспензии, чем растворы гибкоцепных полимеров.
Все сказанное относится к дендримерам с регулярным и достаточно жестким каркасом макромолекулы, с высокой плотностью разветвлений и относительно короткими звеньями, примером которых являются полиаминоамидный и ПФГ-дендримеры. С увеличением длины повторяющегося звена и неизбежным при этом уменьшении плотности разветвлений свойства дендримеров будут приближаться к свойствам гибкоцепных разветвленных полимеров. В этом отношении показательны амило-пектин и гликоген — полисахариды растений и животных соответственно общей формулы (С
6Н10О5)n. Оба они относятся к классу высокоразветвленных полимеров, например в гликогене разветвления приходятся на каждые 8—10 гликозидных звеньев. Строение амилопектина схематически изображено на рис. 16, откуда видно, что оно весьма напоминает строение дендримеров. Однако из-за достаточно большого расстояния между точками ветвлений пространственный каркас рассматриваемых макромолекул не является жестким, что допускает их взаимопроникание и перепутывание. Как следствие для обоих природных полимеров характерны свойства, присущие гибкоцепным полимерам, в том числе набухание при растворении и большая вязкость растворов.
Термогравиметрическое поведение дендритных полиэфиров в пределах экспериментальной ошибки не отличается от линейных полиэфиров[J.M.J.Fréchet, C.J.Hawker, K.L.Wooley // J.M.S. - Pure Appl. Chem., 1994, Ser. A, v. 31, ¹ 11, pp. 1627-1645].
Однако многие исследователи отмечают необычайно высокую растворимость денримеров по сравнению с их линейными аналогами. Так, Фреше [J.M.J.Fréchet, C.J.Hawker, K.L.Wooley // J.M.S. - Pure Appl. Chem., 1994, Ser. A, v. 31, ¹ 11, pp. 1627-1645] сравнивает растворимости дендритного полиэфира, полученного из 3,5-дигилроксибензойной кислоты (см. рис. 13) и его линейного аналога, полученного поликонденсацией монобензилового эфира этого мономера. Для сравнения брались образцы примерно одинаковой молекулярной массы (11 тыс.) и, следовательно, содержащие одинаковое число мономерных единиц. В ТГФ растворимость дендримера составила 1.15 г/мл, в то время как растворимость линейного полиэфира составила 0.025 г/мл. Отличие почти на два порядка. Миллер и Нинан [T.M.Miller, T.X.Neenan, R.Zayas, and H.E.Bair // J. Am. Chem. Soc., 1992, v. 114, p. 1018] отмечают ещё бульшую разницу в растворимости (порядка 105 раз) для дендритного полифенилена по сравнению с линейным полипарафениленом.
В работе [J.M.J.Fréchet, C.J.Hawker, K.L.Wooley // J.M.S. - Pure Appl. Chem., 1994, Ser. A, v. 31, ¹ 11, pp. 1627-1645] отмечается, что на растворимость сильно влияют как форма, так и функциональность (концевые группы) дендритной макромолекулы.
Свойства и примение.
Дендримеры, подобно большинству линейных полимеров, представляют собой (в зависимости от состава и молекулярной массы) вязкие жидкости, аморфные порошки, либо стеклообразные смолы, хорошо растворимыми в большинстве известных органических растворителей. Вязкость их растворов на несколько порядков ниже, чем у линейных полимеров с близкой молекулярной массой. В отличие от цепных полимеров для них не характерно кристаллическое состояние, однако возможно жидкокристаллическое упорядочение в растворах и расплавах полимеров, содержащих мезогенные группы. Механические свойства дендримеров ниже, чем у обычных полимеров, однако они эффективны в качестве модифицирующих добавок и повышают сопротивление разрыву резиновых композиций, исполняя при этом роль усиливающего активного наполнителя. Термическая устойчивость дендритов выше, чем у их линейных аналогов, потому их добавление к обычным полимерам заметно повышает термостойкость материала. Предсказуемые, контролируемые и воспроизводимые с большой точностью размеры макромолекул дендримеров делают их идеальными стандартами в масс-спектрометрии, электронной и атомной спектроскопии, ультрафильтрации. Наличие каналов и пор в макромолекулах дендримеров позволяет использовать их для капсулирования и иммобилизации гостевых низкомолекулярных молекул, в том числе и физиологически активных. Такие композиции, построенные по типу гость—хозяин, перспективны для применения в биологии, медицине, фармакологии, косметике. Высокая степень функциональности создает поистине неограниченные возможности для дальнейших превращений макромолекул дендримеров, которые могут привести к конструированию новых наноразмерных структур, модификации поверхности макромолекул с целью придания им ярко выраженных лиофобных или лиофильных свойств, к созданию нового типа нанесенных катализаторов.Совершенная сферическая форма, жесткость молекулярного каркаса макромолекул регулярных дендримеров позволяют предположить у них наличие антифрикционных свойств и возможность использования в качестве компонентов смазочных материалов и лубрикантов.Не вызывает сомнения, что область применения дендримеров будет расширена в связи с обнаружением возможности их жидкокристаллического упорядочения. Показано, что ответственные за него мезогенные группы могут быть расположены как внутри, так и на периферии дендронов. Большой интерес для биохимии представляют дендримеры, в которых функцию ядра выполняет атом металла с вакантными орбиталями. Так, дендримерная технология была использована, в частности, при синтезе дендримерных порфиринов железа (II) как моделей гемоглобина [Ю.Д. Семчиков. Дендримеры – новый класс полимеров // Соросовский Образовательный Журнал. 1998. №12. С. 45-51].
Рис. 16. Дендритоподобные разветвления в макромолекуле амилопектина. Пунктиром выделена область ядра. Внизу - дендримерный порфирин Fe(II)
Строение порфириновой системы и ее значение для биологии рассмотрены в статьях профессоров А.Ф. Пожарского [Пожарский А. Ф. Гетероциклические соединения в биологии и медицине // Соросовский Образовательный Журнал. 1996. № 6. С. 25-32.] и А.Н. Улаховича [Улахович А.Н. Комплексы металлов в живых организмах // Соросовский Образовательный Журнал. 1997. № 8. С. 27-32.]. Оказалось, что дендримерные порфирины Fe(II) (на рис. 16 приведена одна из предельных структур) имеют гораздо более высокую (в 1500 раз) константу обратимого связывания О2 по сравнению с гемоглобином человека, в котором порфирин железа (гем) окружен глобулярным белком (глобин). В том и другом случае фиксация кислорода происходит в результате его координации на атоме железа. Предполагается, что сопутствующим фактором, ответственным за большее сродство О2 к дендримерным порфиринам, является образование водородных связей молекулами кислорода с амидными группами первой генерации дендримера.
Несомненно, что масштабы применения дендритоподобных полимеров в значительной мере будут определяться развитием менее "затратного" одностадийного метода синтеза. Об имеющихся в этой области возможностях свидетельствует работа [Bharathi P., Moore S.S. // J. Amer. Chem. Soc. 1997. Vol. 119. P. 3391.], в которой показано, что рост дендритоподобных макромолекул, прикрепленных к твердой подложке, приводит к более эффективному контролю ММ и более узкому ММ распределению Mw/ Мп< 1,3 полимера по сравнению с известными одностадийными процессами.
Во внутренних полостях, образованных соприкасающимися «ветвями» разветвленной молекулы, могут располагаться и достаточно прочно удерживаться небольшие молекулы, химически не связанные с дендримером, (такие системы называют «хозяин – гость»). Во многих случаях введенное вещество удерживается гораздо прочнее, когда синтез дендримера проводят непосредственно в присутствии «соединения – гостя». В качестве таких «гостей» используют лекарственные препараты, что позволяет обеспечивать их длительное лечебное действие. Дендримеры, удерживающие вещества с радиоактивной меткой, применяют для диагностики различных заболеваний. Матрица дендримера, играющая роль своеобразной капсулы, и содержащая люминесцентные добавки, позволяет изготавливать люминофорные пленочные материалы.
Рассмотрим в качестве сравнения наиболее изученные и распространенные линейные гибкоцепные полимеры. К их характерным свойствам относятся волокно- и пленкообразование, эластичность, набухание при растворении, высокая вязкость растворов. Они обусловлены цепным строением макромолекул и физическими свойствами клубков, в которые самопроизвольно сворачиваются макромолекулы цепных полимеров. Сравним эти клубки с макромолекулами дендримера, имеющими сферическую форму.
На рис. 17 приведены экспериментальная зависимость диаметра макромолекулы полиаминоамидного дендримера от числа звеньев и теоретическая зависимость для того же полимера, но в том случае, если бы он был линейным. Размер макромолекуляр-ных клубков гипотетического линейного полимера рассчитывался исходя из так называемого правила квадратного корня, согласно которому расстояние между концами самопроизвольно свернувшейся в клубок свободно-сочлененной цепи:
где r — среднеквадратичное расстояние между концами цепи, близкое к диаметру клубка, l— длина кинетически независимого звена цепи, п — число звеньев. Величина l была принята равной длине повторяющегося звена полиаминоамидного дендримера. Последняя определена исходя из теоретически максимально возможного диаметра нулевой генерации, равного 19,2 Å, которая отвечает предельно вытянутой конформации повторяющегося звена (см. табл. 1).
Рис. 17. Экспериментальная зависимость диаметра макромолекулы полиаминоамидного дендримера от числа звеньев (2); теоретическая зависимость аналогичного по составу и ММ линейного полимера (1), в данном случае d - среднеквадратичное расстояние между концами свернутой в клубок цепи, близкое к диаметру клубка
Из рис. 17 следует, что при одинаковом числе звеньев диаметр макромолекулы дендримера в 4—6 раз меньше по сравнению с диаметром макромолекулярных клубков аналогичного по химическому составу линейного полимера (в зависимости от степени полимеризации). Более существенно (на два порядка) отличаются соответствующие объемы, поскольку они пропорциональны радиусу сферы в кубе. Макромолекулярные клубки гибкоцепных полимеров рыхлые, плотность собственных звеньев в них составляет величину менее 1%, остальное приходится на звенья других цепей и молекулы растворителя. Поэтому приведенные выше цифры означают, что плотность собственных звеньев в макромолекулах дендримеров примерно на два порядка выше, чем в рыхлых клубках, и соизмерима с плотностью звеньев в сухом полимере. Это обстоятельство исключает взаимопроникновение и перепутывание макромолекул дендримеров и наряду с их нецепным строением заставляет предположить, что такие свойства полимеров, как волокно- и пленкообразование, набухание, высокая вязкость растворов, для дендримеров не характерны.
Действительно, волокнообразующие свойства дендримеров не упоминались, некоторые из них образуют пленки, но они не так прочны, как пленки линейных гибкоцепных полимеров. Растворимость дендримеров в типичных органических растворителях заметно выше по сравнению с линейными полимерами, процесс растворения проходит с существенно большей скоростью и не сопровождается набуханием. Остановимся более детально на вязкости растворов.
Для разбавленных растворов полимеров наиболее показательна характеристическая вязкость полимера, определяемая соотношениями
[η]=lim(ηуд./с) при с→0, ηуд.=(η-η0)/η
где [η], ηуд - характеристическая и удельная вязкости раствора полимера, η, η0 — вязкости раствора полимера и растворителя, с — концентрация, выраженная в количестве граммов полимера, растворенных в 100 мл растворителя. Величина [η] определенным образом связана с размером и молекулярной массой макромолекул, поэтому широко используется для их определения. Характеристическая вязкость дендримеров обычно на два порядка меньше по сравнению с линейными полимерами, для которых 0,1 < [η] < 1 при 105 < М < 10б. Еще больше отличаются вязкости концентрированных растворов дендримеров и линейных полимеров, однако в данном случае более показательны концентрационные зависимости вязкости. Для растворов линейных полимеров
имеет место степенная зависимость η сn, где п определяется концентрацией и ММ полимера, обычно 1 < п < 10. Для концентрированных растворов дендримеров характерна гораздо более слабая линейная зависимость, которая описывается уравнением Эйнштейна для вязкости суспензий
где φ — объемная доля дисперсной фазы, k — постоянная. Таким образом, существующие данные позволяют сделать вывод о том, что гидродинамический радиус макромолекул дендримеров существенно меньше по сравнению с макромолекулярными клубками гибкоцепных полимеров, а по реологическим свойствам растворы дендримеров более напоминают суспензии, чем растворы гибкоцепных полимеров.
Все сказанное относится к дендримерам с регулярным и достаточно жестким каркасом макромолекулы, с высокой плотностью разветвлений и относительно короткими звеньями, примером которых являются полиаминоамидный и ПФГ-дендримеры. С увеличением длины повторяющегося звена и неизбежным при этом уменьшении плотности разветвлений свойства дендримеров будут приближаться к свойствам гибкоцепных разветвленных полимеров. В этом отношении показательны амило-пектин и гликоген — полисахариды растений и животных соответственно общей формулы (С
6Н10О5)n. Оба они относятся к классу высокоразветвленных полимеров, например в гликогене разветвления приходятся на каждые 8—10 гликозидных звеньев. Строение амилопектина схематически изображено на рис. 16, откуда видно, что оно весьма напоминает строение дендримеров. Однако из-за достаточно большого расстояния между точками ветвлений пространственный каркас рассматриваемых макромолекул не является жестким, что допускает их взаимопроникание и перепутывание. Как следствие для обоих природных полимеров характерны свойства, присущие гибкоцепным полимерам, в том числе набухание при растворении и большая вязкость растворов.