瓜环-杯芳烃超分子组装与主客体相互作用的研究

发布时间：2020-05-21 15:55

【摘要】：超分子分子自组装是指小分子化合物在氢键、静电相互作用、疏水交互作用、范德华力等非共价键弱相互作用力驱动下构筑并形成具有特殊结构和形状的稳定集合体的过程。这种过程为超分子化学提供了新的观念、方法和途径,可用来设计和制备新型的自组装构筑基元,探索新颖的分子自组装手段,使具有特定结构和基团的分子按照其特定的方式自发组装,由此可制备新颖结构及性质的分子器件和超分子材料。基于大环的超分子自组装是近年来的研究热点,基于瓜环、杯芳烃、环糊精、冠醚等大环主体的多种超分子自组装体系被广泛研究,发展了如超分子两亲组装体,超分子聚合物,超分子有机无机杂化材料等新的组装形式及材料。这些材料在不同领域,如生物医学,材料科学,分析化学等领域显现出巨大的发展潜力。本论文主要基于大环主体-杯芳烃、瓜环主客体识别体系来构筑具有荧光响应性的超分子自组装体系。论文主要包括以下三个部分:1、论文首先对国内外瓜环、杯芳烃的主客体作用及瓜环、杯芳烃的超分子自组装研究现状和最新进展进行了综述,明确了研究的方向。2、在文献调研基础上,我们设计了三个系列的两亲荧光主客体分子,第一类是具有芳乙烯基共轭荧光基团的两亲荧光客体分子(六个);第二类是以经典杯[4]芳烃作平台分子在其结构中引入具有芳乙烯基共轭荧光基团的两亲性的杯芳烃(三个)。第三类为具有芳乙烯基亲水荧光基团和咔唑等荧光基团构筑的双荧光基团两亲杯芳烃。通过合成制备了以上化合物并利用核磁、红外、质谱等对其结构进行了表征。3.以二吡啶乙烯基季铵盐取代杯芳烃作为客体与瓜环主体的进行了组装;构筑了超分子体系。结合紫外吸收光谱、荧光光谱、核磁氢谱、二维扩散谱和D LS等检测手段对超分子体系的构筑机理、过程及性质进行了研究,证明杯芳烃与瓜环可以形成具有新颖结构的超分子自组装体系,并且可通过光照来改变结构和荧光性质,表明其在光学领域存在很好的应用前景。
【图文】：

.1 超分子化学简述超分子化学的研究领域涵盖化学、生物、材料、医学和农业等学科，是一及多门学科交叉的科学。1967 年，C. J Perdersen 合成了世界上第一个冠crown ether)[1]分子，作为第一代超分子的主体化合物，对冠醚的合成及与金子配位作用的研究成为超分子化学的起源，然后由 J. -M. Lehn[2]在 D. J Cr出 主-客体化学‖[3]概念的基础上创新性的提出了超分子化学的概念。随着超化学研究的蓬勃展开，作为构筑超分子组装体的重要基本单元的各种各样的化合物不断被发现研究，成为了超分子组装和识别领域重要的研究内容。一为环糊精(Cyclodetrin)[4]是第二代超分子的主体化合物，而把杯芳Calixarene)[5]作为第三代超分子的主体化合物，瓜环(cucurbit[n]urils，简称 Q Q[n])[6]作为第四代超分子主体化合物。

贵州大学 2018 届硕士研究生学位论文性。利用这一行性质，形成了独具特色的瓜环主客体化学不同拓扑结构的超分子组装体、新型的超分子聚合物等[3的研究日益丰富多彩，基于瓜环主客体分子识别所构筑的米阀门，药物缓释，底物检测，及吸附材料等方面展现出环独特的主客体络合性质，其在构筑超分子自组装体系里 2014 年本实验室肖昕[45]课题组研究了八元瓜环与一种紫嗪类客体分子之间的相互作用，发现客体分子通过瓜环彼分子以一种扭曲的方式与瓜环形成组装，客体分子的一条包结，，另一条己基链仅有四个碳被瓜环空腔包结，瓜环以客体分子作用，形成一种新型的轮烷结构。
【学位授予单位】：贵州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O641.3

【参考文献】

相关期刊论文 前2条

1 赵邦屯,张衡益,刘育;基于杯芳烃主体的分子自组装研究进展[J];有机化学;2005年08期

2 刘思敏,吴成泰;葫环联脲新进展[J];化学进展;2005年01期

本文编号：2674539