树形分子作为一种超支化合成大分子,已被研究了接近三十年。由于这类大分子的合成方法比较特殊,因此其在结构上具备很多优点,如:精确的分子结构、可控的分子量、高度的几何对称性、大量的表面官能团、分子内存在空腔、纳米微球结构等。这些结构特点使得树形分子在生物医学、纳米模板、染料工业等领域都有着广泛的应用。本论文对树形分子的研究历史、合成方法、结构、性能以及应用等方面做了简要介绍。传统的聚酰胺胺(polyamidoamine,PAMAM)树形分子通常是由发散法合成得到的。通过改变核单元结构,树形分子的结构柔顺性及表面官能团密度可以得到调整,从而影响其在纳米模板和染料工业领域的性能。本论文采用三(2-氨基乙基)胺为核合成树形分子,与传统的树形分子相比,这种树形分子具有较小的核单元,较高的表面官能团密度以及较低的结构柔顺性,其作为纳米模板时,能够制得粒径更小,分布更加均一的纳米粒子。同时,本文还合成了以氨为核的树形分子。两类树形分子均通过重复的迈克尔加成和酰胺化反应合成得到。通过红外光谱和核磁共振氢谱对所得产物进行了表征,结果证明所得树形分子结构与目标产物的结构相符。本文还研究了以三(2-氨基乙基)胺核树形分子为模板制备纳米金,采用透射电镜,紫外光谱,激光粒度仪等手段对制得的纳米金进行了表征。结果显示,树形分子末端氨基与HAuC14物质的量之比越大时,制得的纳米金粒径越小,分散性越好,当G2.0树形分子末端氨基与HAuC14物质的量之比为4:1时,制得纳米金的粒径为4.65 nm。制得纳米金的粒径随树形分子代数的增加而变小,G3.0树形分子制得纳米金的粒径为2.43 nm。增大树形分子与HAuC14物质的量之比以及低温保存可以增强制得纳米金的稳定性。此外,本文研究了树形分子对难溶性客体小分子的增溶作用。以酞菁蓝B为模型分子,比较了酞菁蓝B在不同代数的树形分子溶液中的溶解度,并研究了不同末端官能团对酞菁蓝B溶解度的影响。通过比较酞菁蓝B在树形分子和小分子溶液中的溶解度,解释了了树形分子增溶难溶性客体分子的机理。结果表明,氨核树形分子对酞菁蓝B具有显著的增溶效果。酞菁蓝B在树形分子溶液中的溶解度随树形分子浓度和代数的上升而增大;末端为氨基的树形分子对酞菁蓝B的增溶能力大于末端为酯基的树形分子。G1.0树形分子主要通过末端氨基的静电作用实现对酞菁蓝B的增溶,而当树形分子的代数上升至G3.0时,其内部空腔对酞菁蓝B的包覆作用占主导作用。