手性金納米材料的制備及其催化性能研究.pdf

1、手性是自然界中一種既奇特又常見(jiàn)的現(xiàn)象，將其應(yīng)用于材料領(lǐng)域制備手性納米材料，尤其是手性金屬納米材料在當(dāng)前引起了人們的廣泛關(guān)注。由于手性金屬納米材料具有獨(dú)特的尺寸效應(yīng)和光學(xué)效應(yīng)，使其本質(zhì)上不同于分子尺寸的手性，可為不對(duì)稱(chēng)有機(jī)合成，生物應(yīng)用等提供新的機(jī)遇。當(dāng)前，手性金屬納米材料的手性來(lái)源于手性核、手性表面或者納米粒子的手性排列。將手性分子與貴金屬納米粒子復(fù)合制備手性金屬納米材料已經(jīng)引起了人們的關(guān)注。這些手性分子包括氨基酸、多肽、DNA等。另一

2、方面，手性?xún)捎H分子是一類(lèi)獨(dú)特的功能性分子，其在溶液中可形成手性膠束、手性囊泡等手性組裝體。然而，基于其手性結(jié)構(gòu)和兩親特性制備手性金屬納米材料鮮見(jiàn)報(bào)道。本文擬以核苷類(lèi)手性?xún)捎H分子與金納米粒子進(jìn)行締合，制備手性金納米粒子系統(tǒng)地研究了其相互作用特性及其在催化領(lǐng)域的應(yīng)用。
　　1.手性生物相容性表面活性劑的合成及其表征
　　設(shè)計(jì)一步法合成4-氨基-1-辛基-1H-嘧啶-2-酮(C8cyt)。以熔點(diǎn)法、差示掃描量熱法、元素分析法等手段

3、測(cè)定產(chǎn)物純度，以紅外光譜、核磁共振法表征產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)，以表面張力法研究了產(chǎn)物在水溶液中的聚集行為，并以圓二色光譜法測(cè)定產(chǎn)物手性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，一步法合成4-氨基-1-辛基-1H-嘧啶-2-酮(C8cyt)并具有較高的純度。基于表面張力法測(cè)得其臨界聚集濃度(cac)和臨界膠束濃度(cmc)分別為2.6 mM和7.0 mM，圓二色光譜法表明該聚集體具有手性。
　　2.手性金納米材料的制備及其表征
　　將嘧啶型手性?xún)捎H分子引入到金納

4、米粒子體系中成功制備了手性金納米粒子。以紫外光譜法、動(dòng)態(tài)光散射、透射電子顯微鏡(TEM)、圓二色譜法(CD)、傅里葉變換紅外光譜法系統(tǒng)地研究了C8cyt與金納米粒子的相互作用特性。結(jié)果表明C8cyt分子能有效地締合到金納米粒子表面，將其手性轉(zhuǎn)移到金納米粒子上，從而產(chǎn)生新的CD信號(hào)。隨著C8cyt分子的加入，Au-C8cyt復(fù)合粒子的尺寸逐漸增加，隨后形成了Au-C8cyt團(tuán)簇。TEM形貌進(jìn)一步表明低濃度C8cyt情況下，C8cyt分子吸

5、附在金納米粒子周?chē)纬蓵瀸?，高濃度的C8cyt加入使得烷基鏈間發(fā)生疏水作用，從而導(dǎo)致金納米粒子之間發(fā)生橋接作用?；诩t外分析可知C8cyt分子通過(guò)其氨基上的氮原子與金納米粒子締合，并且通過(guò)烷基鏈的橋接作用形成金納米粒子的有序組裝。上述結(jié)果將為構(gòu)建手性金納米材料提供新型途徑。
　　3.手性金納米材料催化性能研究
　　以紫外光譜研究了手性金納米材料存在下催化硼氫化鈉還原對(duì)硝基苯酚反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)行為。結(jié)果表明，不同結(jié)構(gòu)的催化劑（金納