基于苝二酰亞胺的手性轉(zhuǎn)移.pdf

1、超分子手性可以簡單地理解為手性在超分子層面的表達，它是在分子自組裝過程中所產(chǎn)生的現(xiàn)象，超分子手性的形成方式是手性自組裝的重要內(nèi)容。通過特定的相互作用力，將手性信號傳遞到超分子自組裝結(jié)構(gòu)中稱為手性轉(zhuǎn)移。在超分子手性自組裝研究中，合理的設(shè)計與合成具有特殊結(jié)構(gòu)和功能的前體，作為形成超分子結(jié)構(gòu)的組裝基元，是極為關(guān)鍵的。苝二酰亞胺及其衍生物由于具有優(yōu)良的光電性質(zhì)以及強烈的可見-紫外光吸收，在超分子自組裝的研究領(lǐng)域中，占有重要地位。
　　本文

2、擬通過分子設(shè)計，合成具有特定結(jié)構(gòu)和功能的苝二酰亞胺衍生物，并建立多元組分體系，系統(tǒng)地研究其手性轉(zhuǎn)移以及超分子組裝過程，探索體系中各組分結(jié)構(gòu)的變化對手性超分子自組裝結(jié)構(gòu)的影響以及調(diào)控作用，期望實現(xiàn)基于苝二酰亞胺手性轉(zhuǎn)移過程的可控性和可預(yù)期性。論文主要分為以下兩部分工作:
　　1.設(shè)計了一種由L-天冬氨酸修飾的苝二酰亞胺分子(APBI)與幾種苯二甲酸所形成的二元手性凝膠體系。引入手性天冬氨酸所形成的含有多個羧基的手性苝二酰亞胺分子，以

3、其水溶性非常好的羧酸鹽作為形成凝膠的前體，通過向其水溶液中加入苯二甲酸這類弱酸，使得羧酸鹽的質(zhì)子化以一種緩慢而且可控的方式發(fā)生。由于苯二甲酸中苯環(huán)以及兩個羧基的存在，能夠與APBI形成氫鍵網(wǎng)絡(luò)，這使得苯二甲酸不僅作為一種酸化劑，還能參與APBI的自組裝促進凝膠因子間的交聯(lián)形成凝膠。圓二色光譜發(fā)現(xiàn)，APBI和苯二甲酸所對應(yīng)紫外-可見光吸收波長區(qū)都有CD信號，這表明不僅APBI發(fā)生了手性自組裝，苯二甲酸也作為組裝基元參與了手性自組裝中。成功

4、地實現(xiàn)了分子內(nèi)由氨基酸殘基手性碳原子到苝二酰亞胺的手性轉(zhuǎn)移，以及分子間由APBI到苯二甲酸的手性轉(zhuǎn)移。研究還發(fā)現(xiàn)，實驗所用的三種苯二甲酸中，只有間苯二甲酸和鄰苯二甲酸能夠致使APBI形成凝膠，而對苯二甲酸則不能。通過對比APBI和各類苯二甲酸不同比例下的紅外光譜，我們發(fā)現(xiàn)-COOH之間所形成的氫鍵發(fā)揮著重要作用。并且由于各類苯二甲酸兩個-COOH相對位置的不同，影響了APBI的組裝方式，導(dǎo)致了它們在成膠能力上的差異。
　　2.設(shè)計

5、并合成了了一種兩端帶有苯甲醛基團的苝二酰亞胺衍生物(BAPBI)。我們期望通過BAPBI上的醛基與手性氨基酸上的氨基之間動態(tài)共價鍵的生成，實現(xiàn)分子間的手性轉(zhuǎn)移。我們通過圓二色(CD)光譜證實了這一過程的成功發(fā)生。另外，利用動態(tài)共價鍵的生成與斷裂可以通過調(diào)節(jié)pH來控制這一特性，我們還實現(xiàn)了手性轉(zhuǎn)移的可逆調(diào)控。在手性誘導(dǎo)研究里，通常由相同絕對構(gòu)型的手性小分子誘導(dǎo)得到的超分子手性是相同的。然而在我們研究中，利用具有相同構(gòu)型的L-苯甲氨酸(L-