基于杯[4]芳烴和四苯乙烯大環(huán)的合成及自組裝性能研究.pdf

1、大環(huán)化合物本身具有洞穴，分子之間存在多種弱相互作用，十分容易進行自組裝形成納米孔道，或者堆積成新的孔穴。同時自組裝體的孔徑和功能可以方便的進行調節(jié)，在離子通道、分子識別、藥物載體、生物傳感器等方面已獲得廣泛的應用，因此受到越來越多的重視。然而，目前基于大環(huán)化合物的自組裝體及其性能的報道仍然不多，特別是具有優(yōu)異性能的自組裝體多孔材料的報道則更少。同時，大環(huán)化合物的設計與合成仍然具有一定的挑戰(zhàn)，并且對于大環(huán)化合物的自組裝機理的認識仍然有限，

2、這就給分子設計帶來了一定的難度。同時，為了得到功能性自組裝體必須將功能基團引入大環(huán)化合物，這樣才能實現(xiàn)對組裝體多孔材料的自組裝形成與解體、分子識別和傳感以及物質存儲與釋放等進行實時分析和監(jiān)測。
　　1.設計合成了一系列兩親性杯[4]芳烴胺和羧酸，杯[4]芳烴胺與L-二苯甲酰酒石酸雙組分自組裝，其自組裝形貌受杯[4]芳烴胺下緣烷基鏈、構象以及酸的混合比、溶劑等影響。杯[4]芳烴羧酸8a在乙醇水溶液中自組裝形成熱響應凝膠。以化合物8d

3、自組裝形成的微納米球為模板硅化得到介孔球狀氧化硅納米材料，其在氣體吸附、催化等方面有著潛在的應用。而化合物17的自組裝體為模板氧化硅化得到空心氧化硅納米材料，有望應用于藥物儲存和控釋等。
　　2.設計合成了一系列具有聚集誘導發(fā)光特性的四苯乙烯冠醚大環(huán)，并研究了其自組裝性能?；衔?5b在不同比例的四氫呋喃水溶液中可自組裝成納米棒、實心球、空心球結構，空心球在THF水溶液中超聲1.5 h可以轉化成由納米棒圍成的鳥巢狀結構，同時熒光由

4、綠色變成藍色。由于在水的含量較大時，四苯乙烯冠醚大環(huán)化合物迅速聚集而未能有效堆積得到空心結構。與納米棒相比，球狀聚集體熒光發(fā)射波長更長，說明其分子共軛程度較大，相應的四苯乙烯的苯環(huán)間二面角較小，排斥力較大，不穩(wěn)定，因此在室溫放置或者超聲時趨向于轉變成穩(wěn)定的納米棒。利用空心球在四氫呋喃水溶液中對超聲響應特性，實現(xiàn)了對抗癌藥物丙卡巴肼苦味酸鹽的裝載與控釋。
　　3.設計合成出一系列四苯乙烯酰胺大環(huán)化合物，其均具有壓致熒光變色特性。在結

5、晶狀態(tài)下，四苯乙烯酰胺大環(huán)分子采取更為扭曲的構象，使得苯環(huán)與雙鍵共軛程度減小。外力作用下使得晶格被破壞，晶格束縛能和扭曲應力得以釋放，導致分子構象平面化，苯環(huán)與雙鍵共軛程度提高，產(chǎn)生的熒光發(fā)射光譜紅移，在光學記錄材料等方面具有潛在應用前景。研究了其在不同溶劑中的自組裝性能，化合物44b在水含量為70％的四氫呋喃水溶液中形成的聚集體為纖維纏繞形成的筒狀結構，隨著水含量的增加，纖維纏繞程度進一步加大，水含量達到95％時，聚集體為穩(wěn)定的開口空