由氫鍵構(gòu)筑、調(diào)控的萘二酰亞胺衍生物聚集體的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)研究.pdf

1、超分子化學是“超越了分子概念的化學”，即通過非共價鍵相互作用而形成的復雜有序并且具有特定功能的分子聚集體的化學。形成超分子聚集體所需的超分子作用力包括范德華力、氫鍵作用、親水疏水作用、π-π堆積以及電荷轉(zhuǎn)移等非共價鍵作用力。超分子聚集體具有不同于單分子的特有性質(zhì)，被廣泛用于各種功能材料和分子器件的制備。在不同外界刺激的作用下，像溫度，光照，酸堿性，氧化還原劑等，聚集體的顏色，形貌結(jié)構(gòu)，手性，紫外可見吸收、熒光發(fā)射等物理化學性質(zhì)可能也會隨

2、之改變，對外界刺激表現(xiàn)出一定的響應(yīng)性，從而達到了通過外界刺激對聚集體的結(jié)構(gòu)和功能進行調(diào)控的目的。
　　萘二酰亞胺衍生物是一種重要的光電功能材料，同時也是一類重要的超分子聚集體構(gòu)筑單元。萘二酰亞胺衍生物具有較大的π共軛體系，良好的分子共平面性，以及分子結(jié)構(gòu)易裁剪性，作為有機半導體材料和發(fā)光材料引起廣泛關(guān)注;同時，作為聚集體構(gòu)筑基元，通過氫鍵、π-π堆積等分子間弱的相互作用，可實現(xiàn)超分子聚集體結(jié)構(gòu)的可控構(gòu)筑和調(diào)控，在構(gòu)筑功能聚集體材料

3、領(lǐng)域有著非常重要的研究和應(yīng)用價值。本論文工作以萘二酰亞胺為骨架分子和聚集體的主要構(gòu)筑單元，通過對分子結(jié)構(gòu)的設(shè)計、修飾，實現(xiàn)了分子水平發(fā)光性質(zhì)的調(diào)控，及聚集體形貌、結(jié)構(gòu)的可控構(gòu)筑，并進一步研究了聚集體的結(jié)構(gòu)和功能對外界刺激（加入還原劑，改變pH值、光輻照等）的響應(yīng)性，鑒于該化合物及其聚集體優(yōu)異的光學性質(zhì)，可用作熒光探針和光學活性聚集體材料的制備。
　　本論文分為三章，包括以下內(nèi)容:
　　第一章，緒論:介紹本課題的研究背景和研究

4、意義。概述超分子化學的研究內(nèi)容，萘二酰亞胺類衍生物、偶氮類化合物的基本性質(zhì)、合成方法等相關(guān)內(nèi)容。
　　第二章，一維納米聚集體結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑及其發(fā)光性質(zhì)的調(diào)控:設(shè)計合成了一例偶氮苯取代的萘二酰亞胺衍生物。在π-π堆積、氫鍵等超分子作用力的協(xié)同作用下，該分子自組裝得到尺度均勻，長度可達數(shù)十微米的納米帶狀超分子聚集體。為探究該聚集體結(jié)構(gòu)對外界刺激的響應(yīng)性，向其中加入了一定濃度的具有強堿性和強還原性的肼，發(fā)現(xiàn)聚集體的形貌結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大變化，由

5、原先均勻的帶狀結(jié)構(gòu)變成了大小不一、形狀不規(guī)則的囊泡狀結(jié)構(gòu)。讓人驚喜的是，在肼的作用下，聚集體熒光大大增強，在紫外光的照射下能觀察到明亮的黃綠色熒光。我們通過一系列的對比實驗探究了該萘二酰亞胺衍生物和水合肼的相互作用過程以及肼誘導的分子、聚集體熒光增強的相關(guān)機理。最后，通過研究該萘二酰亞胺衍生物聚集體對水合肼的選擇性和靈敏度，證明了其作為熒光探針在水合肼檢測方面具有非常重要的應(yīng)用價值。
　　第三章，非手性分子到手性聚集體的可控構(gòu)筑及