基于聚環(huán)氧乙烷和聚環(huán)氧丙烷鏈的剛棒-線團(tuán)分子的合成及其自組裝體的結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、目前，通過超分子組裝可以創(chuàng)造出帶有良好功能和形狀的結(jié)構(gòu)，它們具有廣闊的應(yīng)用前景，如在材料科學(xué)、納米化學(xué)和仿生化學(xué)等領(lǐng)域。分子通過采用非共價(jià)鍵自組裝成超分子結(jié)構(gòu)，這些共價(jià)鍵包括親疏水相互作用，ππ相互作用，靜電相互作用，氫鍵相互作用，微相分離作用等。
　　本篇論文設(shè)計(jì)了三個(gè)系列的剛棒-線團(tuán)分子，利用核磁共振儀和飛行時(shí)間質(zhì)譜儀對(duì)合成的目標(biāo)分子進(jìn)行了結(jié)構(gòu)確認(rèn)。通過差示掃描量熱法(DSC)、偏光顯微鏡(POM)、X-ray散射實(shí)驗(yàn)(XRD

2、)、動(dòng)態(tài)光散射(DLS)、紫外-可見吸收光譜(UV-vis)、熒光光譜(FL)、原子力顯微鏡(AFM)和掃描電鏡(SEM)等手段，分別對(duì)目標(biāo)分子的本體和溶液中的自組裝行為進(jìn)行了研究。
　　首先，合成了三個(gè)剛棒部分含有蒽的n型剛棒-線團(tuán)分子，它們是由n型剛棒、烷基鏈和樹枝狀聚環(huán)氧乙烷鏈構(gòu)成的n型分子。分子1是基于聯(lián)苯單元依靠三鍵與蒽連接構(gòu)成的剛棒線團(tuán)分子，分子2是基于聯(lián)苯單元與蒽中間采用兩端帶有乙炔基的亞苯基相連接構(gòu)成的剛棒線團(tuán)分子

3、，而分子3是基于聯(lián)苯單元與蒽中間采用兩端帶有乙炔基的聯(lián)苯單元相連接構(gòu)成的剛棒線團(tuán)分子，目的是依靠剛棒部分長(zhǎng)度的變化，從而考察對(duì)自組裝結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明：在室溫時(shí)，分子1為液體；而分子2和3為固體，并且它們都沒有液晶相。通過X-ray散射實(shí)驗(yàn)證明分子2和3在室溫時(shí)自組裝成層狀結(jié)構(gòu)。在溶液中，分子1、2和3都自組裝成球狀聚集體。
　　其次，合成了兩類ABA型三嵌段剛棒-線團(tuán)分子，一類為柔-剛-柔三嵌段分子(5、6和7)，目標(biāo)分子5-

4、7是由四個(gè)聯(lián)苯和一個(gè)中間苯環(huán)的2,5-號(hào)位連有側(cè)甲基對(duì)-三聯(lián)苯通過醚鍵連接組成剛棒嵌段，以聚合度分別為7、12和17的聚環(huán)氧丙烷(PPO)作為柔性嵌段的剛棒-線團(tuán)分子。另一類為剛-柔-剛?cè)抖畏肿?1a和1b)，它們是由苯或聯(lián)苯通過炔鍵與聯(lián)苯相連接組成兩邊為芳香剛棒部分，而柔性鏈部分采用聚合度13的聚環(huán)氧乙烷(PEO)通過醚鍵將兩邊剛棒部分連接，構(gòu)成剛棒-線團(tuán)-剛棒分子1a和1b，其中分子1b剛棒部分長(zhǎng)于1a。在本體狀態(tài)下，柔-剛-柔三