基于给受体结构的超分子自组装及其光分解性质的研究

发布时间：2020-04-10 18:50

【摘要】：可光分解的聚合物在材料科学、环境科学、生物医学等领域已被广泛应用。超分子自组装可通过外界刺激响应信号实现对组装行为的灵活调控,能够得到组装结构规律且多功能、可控制的新型材料。得益于优良的刺激响应能力,可控的光分解自组装聚合物材料,被越来越多的研究。目前,大多数聚合物的光响应能力都是基于聚合单体活泼的光物化特性,单体类型较少,响应模式单一,因此发展新的光分解聚合物制备方法十分重要。本文将具有潜在光活性的单体分子通过超分子自组装构建成不同类型的聚集体,同时激活其光分解性质,得到新颖的、性能良好的光分解组装体系,为光分解聚合物材料的发展提供了新的策略。基于此,我们的具体工作如下:1.基于给受体作用(D-A)调控的超分子聚合物的构筑及其光降解性质研究。将葫芦脲(CB[8])和9,10-烷氧基蒽衍生物通过主客体作用结合,构筑了可光降解的超分子聚合物。客体分子自身由于D-A作用的存在对光稳定,但形成超分子聚合物后,分子内D-A相互作用被抑制,从而赋予了客体分子良好的光分解能力,即制备了具有良好光降解能力的超分子聚合物。换而言之,我们通过超分子自组装行为调控分子D-A相互作用,发展了一种通过光惰性单体制备光活性聚合物的方法,为光降解聚合物的设计和构筑提供了新思路。2.基于半花菁染料的两亲性组装体及其在可见光下的光分解性质的研究。半花菁类染料分子由于极强的分子内D-A作用,在可见光区有较强的吸收。由于存在分子内扭转电荷转移作用,该类染料通常具备良好的光稳定性。本论文设计合成了具有分子内强D-A结构的两亲性半花菁染料。我们发现该分子在单体态下几乎不呈现光活性,但是通过两亲性组装形成聚集体后,在可见光照射下可以分解。更重要的是,我们通过增强聚集程度,可显著加速光分解反应。综上,我们通过两亲性聚集,实现了半花菁染料的高效可见光分解,丰富了可见光分解材料的单体结构,所得超分子组装体在光动态疗法等方面具有很好的潜在应用。
【图文】：

示意图,纳米胶囊,酯酶,解聚

图 1-1 JCFC 纳米胶囊及其癌细胞中的酯酶诱导解聚示意图[15]1-1 Schematic illustration of JCFC nanocapsules and the esterase-induced disastumor cells[15]

照片,热致变色,颜色变化,结构示意图

2图 1-2 热致变色薄膜的颜色变化照片及结构示意图[16]gure 1-2 Schematic illustrations and photographs of thermochromic thin film教授等人[16]设计了一种通过 CT 作用组装的热至变色的超分子聚合物通过温度变化可以控制溶液和凝胶以及调控干凝胶颜外，，随着抗衡离子的改变，聚集体展现出不同的颜色，超分子的颜色变化。Jonathan L. Sessler[17]等人设计了可以自组装形成
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O641.3

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