基于柱芳烃主客体化学的研究与应用
发布时间：2021-09-03 13:01
大环化学是超分子化学一门重要的子学科,是超分子科学家们的研究热点之一。在大环化学的历史上,超分子科学家们探索并研究了冠醚、环糊精、杯芳烃和葫芦脲四代经典的大环分子。柱芳烃作为新一代大环分子,于2008年首次被报道后受到了化学科学家和材料学家的持续关注,并引起了超分子科学界的巨大的研究热情。至今为止,柱芳烃在多个研究领域展示了它的应用潜能。本论文主要是基于柱芳烃的主客体化学及其应用的探索研究。在第一部分工作中,我们研究了阴离子水溶性柱[6]芳烃与吖啶橙客体分子之间的主客体化学,并基于该识别机理构建了主客体荧光开关。当吖啶橙分子和与水溶性柱[6]芳烃络合时荧光猝灭。加入胆碱/乙酰胆碱之后,染料受竞争脱出环外,荧光恢复,由此现象该主客体荧光体系可用于检测胆碱/乙酰胆碱。进一步我们发现,胆碱氧化酶的底物胆碱和产物甜菜碱对于水溶性柱[6]芳烃络合能力有着巨大差异。基于此,我们成功地建立了水溶性柱[6]芳烃/吖啶橙/胆碱三元体系用于监控胆碱氧化酶的酶促反应。在第二部分工作中,我们基于阳离子柱[5]芳烃和水杨醛的识别体系建立了一种新型主客体荧光开关。不同于以往的构筑机制,我们利用阳离子柱[5]芳烃能...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：108 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 柱芳烃的研究进展
1.1 引言
1.2 柱芳烃的发现,合成及衍生化
1.3 柱芳烃的主客体化学性质
1.3.1 基于电荷转移相互作用的主客体识别
1.3.2 基于阳离子···π作用的主客体识别
1.3.3 基于静电与疏水相互作用的主客体识别
1.3.4 基于氢键的主客体识别
1.4 柱芳烃的应用
1.4.1 柱芳烃在刺激响应性材料领域的应用
1.4.2 柱芳烃在吸附与分离材料领域的应用
1.4.3 柱芳烃在相转移催化剂领域的应用
1.4.4 柱芳烃在有机无机杂化材料领域的应用
1.4.5 柱芳烃在电化学领域的应用
1.4.6 柱芳烃在人工跨膜通道方面的应用
1.4.7 柱芳烃在超分子聚合物领域的应用
1.4.8 柱芳烃的在生物领域的应用
1.5 总结与展望
1.6 参考文献
第二章 利用柱[6]芳烃/吖啶橙的荧光探针进行胆碱化合物的检测
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验材料与测试
2.2.2 化合物的合成与表征
2.3 结果与讨论
2.3.1 主体WP5、WP6和吖啶橙的结构式和相应的识别及发光机理
2.3.2 WP6与吖啶橙的主客体核磁研究
2.3.3 WP6与吖啶橙的络合能力的研究
2.3.4 WP6与吖啶橙的紫外滴定实验
2.3.5 主客体荧光滴定实验
2.3.6 利用吖啶橙/WP6/胆碱三元体系监控胆碱氧化酶的酶促反应
2.4 本章小结
2.5 参考文献
第三章 利用阳离子型柱[5]芳烃促进染料去质子化现象制备超分子荧光开关
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验材料与测试
3.2.2 化合物的合成与表征
3.3 结果与讨论
3.3.1 基于阳离子型柱[5]芳烃和水杨醛主客体荧光开关的构筑示意图
3.3.2 阳离子型柱[5]芳烃和水杨醛主客体络合研究
3.3.3 阳离子型柱[5]芳烃和水杨醛的荧光紫外滴定数据
3.3.4 主客体荧光开关用于酚类化合物的检测
3.4 本章小结
3.5 参考文献
第四章 基于柱[6]芳烃/亚甲基蓝的主客体体系构筑超分子单线态氧开关
4.1 引言
4.2 实验部分
4.3 结果与讨论
4.3.1 主体WP6和亚甲基蓝的结构式以及超分子单线态氧开关的示意图
4.3.2 WP6与MB的主客体络合的研究
4.3.3 WP6抑制MB的单线态氧产生的机理图示
4.3.4 WP6和MB的荧光以及超分子单线态氧开关研究
4.3.5 光动力杀菌开关的构筑
4.4 本章小结
4.5 参考文献
第五章 基于柱芳烃与胺类化合物的主客体识别
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 实验材料与测试
5.2.2 化合物的合成与表征
5.3 结果与讨论
5.3.1 主体H和不同胺类客体的结构式
5.3.2 H与胺类客体的主客体核磁研究
5.3.3 H与胺类客体的主客体络合物质谱数据
5.3.4 H与胺类客体的主客体络合常数的测定
5.3.5 H与G5的单晶结构
5.4 本章小结
5.5 参考文献
第六章 总结与展望
攻读学位期间发表的论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Synthesis of pillar[7]arene[J]. Herbert Meier. Chinese Chemical Letters. 2012(05)
本文编号：3381158
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：108 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 柱芳烃的研究进展
1.1 引言
1.2 柱芳烃的发现,合成及衍生化
1.3 柱芳烃的主客体化学性质
1.3.1 基于电荷转移相互作用的主客体识别
1.3.2 基于阳离子···π作用的主客体识别
1.3.3 基于静电与疏水相互作用的主客体识别
1.3.4 基于氢键的主客体识别
1.4 柱芳烃的应用
1.4.1 柱芳烃在刺激响应性材料领域的应用
1.4.2 柱芳烃在吸附与分离材料领域的应用
1.4.3 柱芳烃在相转移催化剂领域的应用
1.4.4 柱芳烃在有机无机杂化材料领域的应用
1.4.5 柱芳烃在电化学领域的应用
1.4.6 柱芳烃在人工跨膜通道方面的应用
1.4.7 柱芳烃在超分子聚合物领域的应用
1.4.8 柱芳烃的在生物领域的应用
1.5 总结与展望
1.6 参考文献
第二章 利用柱[6]芳烃/吖啶橙的荧光探针进行胆碱化合物的检测
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验材料与测试
2.2.2 化合物的合成与表征
2.3 结果与讨论
2.3.1 主体WP5、WP6和吖啶橙的结构式和相应的识别及发光机理
2.3.2 WP6与吖啶橙的主客体核磁研究
2.3.3 WP6与吖啶橙的络合能力的研究
2.3.4 WP6与吖啶橙的紫外滴定实验
2.3.5 主客体荧光滴定实验
2.3.6 利用吖啶橙/WP6/胆碱三元体系监控胆碱氧化酶的酶促反应
2.4 本章小结
2.5 参考文献
第三章 利用阳离子型柱[5]芳烃促进染料去质子化现象制备超分子荧光开关
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验材料与测试
3.2.2 化合物的合成与表征
3.3 结果与讨论
3.3.1 基于阳离子型柱[5]芳烃和水杨醛主客体荧光开关的构筑示意图
3.3.2 阳离子型柱[5]芳烃和水杨醛主客体络合研究
3.3.3 阳离子型柱[5]芳烃和水杨醛的荧光紫外滴定数据
3.3.4 主客体荧光开关用于酚类化合物的检测
3.4 本章小结
3.5 参考文献
第四章 基于柱[6]芳烃/亚甲基蓝的主客体体系构筑超分子单线态氧开关
4.1 引言
4.2 实验部分
4.3 结果与讨论
4.3.1 主体WP6和亚甲基蓝的结构式以及超分子单线态氧开关的示意图
4.3.2 WP6与MB的主客体络合的研究
4.3.3 WP6抑制MB的单线态氧产生的机理图示
4.3.4 WP6和MB的荧光以及超分子单线态氧开关研究
4.3.5 光动力杀菌开关的构筑
4.4 本章小结
4.5 参考文献
第五章 基于柱芳烃与胺类化合物的主客体识别
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 实验材料与测试
5.2.2 化合物的合成与表征
5.3 结果与讨论
5.3.1 主体H和不同胺类客体的结构式
5.3.2 H与胺类客体的主客体核磁研究
5.3.3 H与胺类客体的主客体络合物质谱数据
5.3.4 H与胺类客体的主客体络合常数的测定
5.3.5 H与G5的单晶结构
5.4 本章小结
5.5 参考文献
第六章 总结与展望
攻读学位期间发表的论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Synthesis of pillar[7]arene[J]. Herbert Meier. Chinese Chemical Letters. 2012(05)
本文编号：3381158
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/3381158.html
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