環(huán)糊精和線形聚合物動(dòng)態(tài)化學(xué)的研究.pdf

1、超分子化學(xué)是研究?jī)煞N及兩種以上的化學(xué)物種通過非共價(jià)相互作用結(jié)合在一起而形成的具有特定結(jié)構(gòu)和功能的超分子體系的化學(xué)。非共價(jià)相互作用的本質(zhì)決定了動(dòng)態(tài)性是超分子化學(xué)特有的性能。因此，對(duì)超分子化學(xué)動(dòng)態(tài)性能的研究，將使我們對(duì)超分子非共價(jià)相互作用的本質(zhì)以及以此為基礎(chǔ)產(chǎn)生的識(shí)別作用有更深入的了解，同時(shí)也為我們?cè)O(shè)計(jì)出不同性能和功能的新型超分子體系提供了重要的指導(dǎo)和借鑒。 為了深入地研究超分子化學(xué)的動(dòng)態(tài)特性，研究選擇了一簡(jiǎn)單而又研究得較為成熟的主

2、客體系——α-環(huán)糊精和聚乙二醇的超分子體系，改變聚乙二醇的端基，從動(dòng)力學(xué)和可逆性兩方面對(duì)環(huán)糊精和線形聚合物的動(dòng)態(tài)化學(xué)以及相關(guān)應(yīng)用進(jìn)行了具體研究，主要包括以下三部分的內(nèi)容： 1．分子識(shí)別對(duì)環(huán)糊精和線形聚合物復(fù)合動(dòng)力學(xué)的影響通過對(duì)含有不同端基的PEG衍生物和α-環(huán)糊精復(fù)合動(dòng)態(tài)過程的系統(tǒng)研究，我們發(fā)現(xiàn)，端基的識(shí)別作用對(duì)線形聚合物和α-環(huán)糊精的復(fù)合動(dòng)力學(xué)有著重要的影響。 不同PEG衍生物的端基對(duì)復(fù)合熱力學(xué)行為影響不大，但是卻能引

3、起復(fù)合動(dòng)力學(xué)的顯著變化。隨著端基憎水性的增強(qiáng)，復(fù)合速率會(huì)顯著加快；端基的尺寸愈小，復(fù)合速率也會(huì)愈快。通過改變端基的憎水性和尺寸，環(huán)糊精和聚合物的復(fù)合速率可以在幾個(gè)數(shù)量級(jí)的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整。這一發(fā)現(xiàn)為我們更好地認(rèn)識(shí)環(huán)糊精與聚合物客體間分子識(shí)別的超分子本質(zhì)，以及設(shè)計(jì)和利用新型聚合物超分子體系創(chuàng)造了條件。 2.基于復(fù)合動(dòng)力學(xué)差異分離不同端基的線形聚合物復(fù)雜聚合物體系的分離提純一直是當(dāng)今化學(xué)的一個(gè)重要研究方向。對(duì)于僅有輕微差異——端基差異

4、的聚合物共混體系，由于其相似的物理化學(xué)性質(zhì)而無法依靠傳統(tǒng)的分離方法實(shí)現(xiàn)提純?；谏弦徽碌难芯?，我們將環(huán)糊精引入此體系，利用它與不同端基的聚合物由于分子識(shí)別而引起的復(fù)合動(dòng)力學(xué)差異，控制復(fù)合時(shí)間，即可有效地實(shí)現(xiàn)這一僅有輕微差異的聚合物共混體系的分離提純。 3.利用可逆共價(jià)鍵的動(dòng)態(tài)特性制備聚輪烷聚輪烷作為一種新型的超分子體系，由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)而受到人們的廣泛關(guān)注。傳統(tǒng)制備聚輪烷都是在獲得準(zhǔn)聚輪烷的基礎(chǔ)上再通過大端基封端而得到的。本工作