手性超分子自組裝結構及其手性分離材料的研究.pdf

1、小分子有機凝膠因子（LMOG）可以通過分子間氫鍵、π-π相互作用、疏水作用、靜電作用以及范德華力等非共價鍵作用自組裝形成穩(wěn)定的超分子凝膠。手性小分子作為凝膠因子，自組裝時會形成獨特的螺旋狀超分子結構，并產生超分子手性，可以利用圓二色譜來研究這種超分子手性及其自組裝過程。利用手性凝膠因子在可聚合溶劑中的自組裝，制備印跡聚合超分子結構材料，通過抽提移除超分子聚集體，在聚合物基體中留下手性聚集體的孔道，有利于提高印跡聚合物對底物分子的識別能力

2、。
　　 本論文包括以下內容：
　　 （1）以具有手性結構的系列芐基山梨醇衍生物（DBS、MDBS和DMDBS）作為凝膠因子，采用變溫圓二色譜研究了它們在不同溶劑中的自組裝和解組裝行為。結果表明，三種凝膠因子的手性特征在自組裝和解組裝過程中是不同的。自組裝過程中，CD信號隨時間增加而增強，解組裝過程中，凝膠的CD信號隨溫度增加而減弱。并且，在解組裝過程中，CD信號在某一溫度區(qū)間的變化存在一個明顯的轉折，該轉折點與超分子的

3、凝膠-溶膠相轉變溫度相對應，反映了聚集體的解締現(xiàn)象。通過CD光譜研究了自組裝過程的動力學，結果表明，CD光譜可作為判斷不同結構手性凝膠因子自組裝能力的一種手段。通過對凝膠因子的單體和二聚體的分子力學計算和密度泛函理論分析，推測在自組裝過程中，由于凝膠因子分子中的芐基發(fā)色團朝同一個方向堆砌，使得苯環(huán)上的π電子云重疊，增強了可極化性，從而導致偶極矩變大，CD信號增強。由于凝膠因子與溶劑之間的相互作用，溶劑的極性對于自組裝過程中CD光譜的變化

4、也有影響。
　　 （2）以具有手性結構的雙十八烷基L-苯丙氨酸（Bis18-L-Phe）作為凝膠因子，同時也作為手性模板分子，首先使含有光敏引發(fā)劑、凝膠因子和交聯(lián)劑的甲基丙烯酸-β-羥乙酯混合物在表面活性劑作用下形成分散體，隨后在凝膠因子的作用下形成超分子凝膠液滴。經UV光引發(fā)懸浮聚合，制備了一種聚合的超分子凝膠顆粒。經分離、干燥后，用乙醇提取Bis18-L-Phe聚集體，得到印跡超分子凝膠微球。其平均粒徑在240微米左右。通過

5、對印跡超分子凝膠微球的DSC和SEM的分析可知，經乙醇提取后，凝膠因子聚集體在聚合物基體中形成了與模板分子手性結構對應的印跡孔穴。將此印跡超分子凝膠微球裝柱，測定過柱后L-和D-苯丙氨酸消旋混合物的圓二色譜和旋光度，結果表明，這種印跡超分子凝膠微球對L-苯丙氨酸具有顯著的手性選擇分離效果。
　　 （3）以可聚合的N-十八烷基馬來酸（ODMA）為凝膠因子，通過外加BOC-L-苯丙氨酸為印跡用模板分子，將含有凝膠因子、模板分子、甲基

6、丙烯酸-β-羥乙酯、甲基丙烯酸、交聯(lián)劑、光敏引發(fā)劑的混合物在表面活性劑的作用下形成懸浮分散體，隨后在凝膠因子的作用下形成超分子凝膠液滴。經UV光引發(fā)懸浮聚合，制備聚合超分子凝膠顆粒。經分離、干燥后，用乙醇抽提模板分子Boc-L-苯丙氨酸，制得印跡聚合超分子凝膠微球。采用紫外分光光度法和旋光光度法考察了該印跡聚合超分子凝膠微球對L-、D-苯丙氨酸消旋混合物的手性分離效果，并探討了模板分子濃度、凝膠因子濃度、交聯(lián)劑用量對聚合物的印跡吸附能力