基于β-環(huán)糊精和長鏈脂肪族二元酸的超分子自組裝研究.pdf

1、以環(huán)糊精為主體分子通過分子識別進行自組裝的研究是目前超分子化學研究的一個重要領域。本文通過制備β-環(huán)糊精與系列長鏈二元酸的包合物，探討和分析了β-環(huán)糊精與二元酸體系超分子自組裝形成包合物的過程以及包合物的結構；在此基礎上制備β-環(huán)糊精與二元酸二負離子包合物并研究了包合體系在水溶液中的構象；利用長鏈脂肪族二元酸的疏水鏈段結構，通過縮聚的方法制備了系列兩親性縮聚物并進一步研究了縮聚物與β-環(huán)糊精的包合行為；對于形成包合物的體系進行了包合機理

2、分析。具體內容如下： 1．利用共沉淀法和固相研磨法兩種不同的方法制得了β-環(huán)糊精與系列長鏈二元酸的超分子自組裝制備包合物；運用傅立葉變換紅外光譜、差熱分析、元素分析、X-射線衍射分析確證了包合物的形成；包合物中β-環(huán)糊精與二元酸的物質的量比為 2：1；β-環(huán)糊精分子通過氫鍵及疏水相互作用包覆于二元酸分子表面，形成了管道狀的[3]準輪烷結構。 2．在化學計量比為2:1的β-環(huán)糊精與二元酸包合物的基礎上，通過包合物與堿作用，

3、得到β-CD與二元酸雙負離子的包合物；通過紅外光譜、核磁共振氫譜證實該包合物經過NaOH處理形成β-環(huán)糊精與二元酸雙負離子包合物的過程中保持了兩個β-環(huán)糊精分子與二元酸亞甲基鏈包合形成的[3]準輪烷結構。 3．以游離態(tài)的β-環(huán)糊精作為基準，在比較1:1包合的β-環(huán)糊精與二元酸雙負離子和 2:1 的β-環(huán)糊精與二元酸雙負離子包合物核磁共振譜圖對應氫原子核磁共振峰的基礎上，結合目前已知的相關理論，確定了化學計量比為 1:1 的β-環(huán)

4、糊精與二元酸雙負離子包合物中亞甲基骨架采取了 gauche 紐結后的排列方式，β-環(huán)糊精分子與8個亞甲基相包合；而 2:1 的β-環(huán)糊精與二元酸雙負離子包合物中亞甲基鏈采取了反式構象，每個β-環(huán)糊精分子與4個亞甲基進行包合。通過二維核磁譜進一步確定了其包合模式為[3]準輪烷結構。 4．通過縮聚反應制備了二元酸之一(DA13)與未封端及單甲氧基封端 PEG 的四種兩親性縮聚物；在環(huán)糊精飽和水溶液體系中，利用共沉淀法，通過加入縮聚物

5、客體分子，成功地制得并離心分離出了 CP613、CP1113、CP2013與β-環(huán)糊精的包合物。 5．通過紅外光譜、X-射線衍射及核磁共振譜分析確認了三種縮聚物包合物的形成；通過<'1>H-NMR 分析了包和物中β-環(huán)糊精與縮聚物分子鏈的包合情況，由相關氫的核磁共振峰的峰形確定了包合物中主客體分子間的包合位點，通過積分面積比計算出包合物中β-環(huán)糊精分子鏈數目的包合比例。 6．針對碳原子數為 13 的二元酸與單羥基封端的縮

6、聚物 (CP1113) 具有的明確的三嵌段結構，運用紫外—可見吸收光譜法、差示掃描量熱及核磁共振譜等方法分析了CP1113與β-環(huán)糊精的包合過程；確定了 CP1113 上PEO鏈節(jié)與β-CD分子的數目比為 7.5:1；因此β-環(huán)糊精除部分相對固定在酯羰基附近和在疏水結構中心亞甲基鏈節(jié)上滑動外，其余大部分環(huán)糊精分子與PEO鏈段進行了包合； 7．CP1102 由于中心疏水鏈段過短，不能有效地形成縮聚物鏈與環(huán)糊精相互作用的穩(wěn)定中心，因