超分子作用诱导的响应性有序分子聚集体的构筑及表征

发布时间：2022-08-13 13:38

　　基于超分子作用的有序分子聚集体具有能够对周围环境的细微变化做出响应,产生微观聚集结构变化,同时伴随物理和化学性质改变的特点,在生命、信息、能源、材料科学及诸多高新技术领域具有广泛的应用前景,成为近年来的研究热点。但是,在目前的研究中还有许多亟待解决的问题,如新颖聚集体的构筑、基础理论的完善和应用范围的拓展等。本论文以环糊精主客体识别和动态亚胺键为主要构建策略,设计和组装多种新型刺激响应性有序分子聚集体;研究构筑单元结构变化对聚集体形貌及响应性的影响,并对其形成机理进行研究,不仅拓宽了响应性有序分子聚集体的构筑思路、完善了其基础理论,而且对拓展其应用范围具有指导意义。本论文的研究内容主要分为以下四个部分:一、合成了由疏水烷基链连接吡啶头基和金刚烷基的阳离子表面活性剂AP。利用β-CD对不同疏水基团包结常数的不同,系统研究了其作为添加剂诱导AP分子在水溶液中分级自组装行为。二维核磁共振氢谱（1HNMR ROESY）结果表明,改变二者的混合比例可形成两种结构不同的构筑基元（AP@1β-CD和AP@2β-CD）,进而得到不同形貌的聚集体。动态光散射和透射电子显微镜分析表明,在AP:β-CD摩尔... 

【文章页数】：177 页

【学位级别】：博士

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中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 有序分子聚集体
        1.2.1 胶束
        1.2.2 囊泡
        1.2.3 凝胶
    1.3 刺激响应性有序分子聚集体
        1.3.1 pH响应性有序分子聚集体
        1.3.2 金属离子响应性有序分子聚集体
        1.3.3 氧化还原响应性有序分子聚集体
        1.3.4 光响应性有序分子聚集体
        1.3.5 温度响应性有序分子聚集体
    1.4 有序分子聚集体构建中的超分子作用力
        1.4.1 主客体识别
        1.4.2 氢键
        1.4.3 静电相互作用
        1.4.4 电荷转移
        1.4.5 动态共价键
    1.5 本论文的立题思想、研究内容及意义
    参考文献
第二章 β-环糊精诱导含金刚烷基阳离子表面活性剂分级自组装
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 AP分子的合成及表征
        2.2.4 样品的配制
        2.2.5 样品的表征
            2.2.5.1 表面张力测量
            2.2.5.2 动态光散射测量
            2.2.5.3 双折射性观察
            2.2.5.4 透射电子显微镜观察
            2.2.5.5 冷冻刻蚀透射电子显微镜观察
            2.2.5.6 原子力显微镜观察
            2.2.5.7 扫描电子显微镜观察
            2.2.5.8 低温透射电镜观察
            2.2.5.9 傅里叶变换红外光谱测量
            2.2.5.10 荧光发射光谱测量
            2.2.5.11 Zeta电势测量
            2.2.5.12 小角X射线散射测量
            2.2.5.13 核磁共振氢谱测量
            2.2.5.14 流变学性质测量
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 AP形成的胶束
        2.3.2 AP/β-CD混合体系自组装行为
            2.3.2.1 AP/β-CD包结物的表征
            2.3.2.2 AP@1β-CD的自组装行为
            2.3.2.3 AP@2β-CD的自组装行为
        2.3.3 AP@nβ-CD自组装驱动力
            2.3.3.1 氢键
            2.3.3.2 疏水相互作用
    2.4 结论
    参考文献
第三章 基于α-环糊精和偶氮苯主客体包结的可见光/温度双响应性水凝胶
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 DAH的合成及表征
        3.2.4 凝胶样品的配制
        3.2.5 样品的表征
            3.2.5.1 傅里叶变换红外光谱测量
            3.2.5.2 核磁共振氢谱测量
            3.2.5.3 流变学性质测量
            3.2.5.4 紫外可见吸收光谱测量
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 DAH/α-CD包结物的核磁表征
        3.3.2 凝胶相区域的确定
        3.3.3 凝胶流变学性质
        3.3.4 凝胶结构表征
        3.3.5 凝胶的形成机理
        3.3.6 凝胶的可见光响应性
        3.3.7 凝胶的温度响应性
    3.4 结论
    参考文献
第四章 α-环糊精和甾醇两亲分子形成的温度响应性水凝胶
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂
        4.2.2 实验仪器
        4.2.3 凝胶样品的配制
        4.2.4 样品的表征
            4.2.4.1 X-射线衍射(XRD)测量
            4.2.4.2 热重(TGA)分析
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 水凝胶的形成
        4.3.2 BPS-n/α-CD包结物的表征
        4.3.3 PEO链长对凝胶形成、流变性质及形貌的影响
            4.3.3.1 PEO链长对凝胶形成的影响
            4.3.3.2 PEO链长对凝胶流变性质的影响
            4.3.3.3 PEO链长对凝胶形貌及结构的影响
        4.3.4 α-CD浓度对凝胶形成、流变性质及形貌的影响
            4.3.4.1 α-CD浓度对凝胶形成的影响
            4.3.4.2 α-CD浓度对凝胶流变性质的影响
            4.3.4.3 α-CD浓度对凝胶形貌及结构的影响
        4.3.5 水凝胶形成驱动力--氢键相互作用
        4.3.6 水凝胶的温度响应性
    4.4 结论
    参考文献
第五章 基于动态亚胺键的pH响应性囊泡
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 实验试剂
        5.2.2 实验仪器
        5.2.3 FDP和FDI分子的合成及表征
        5.2.4 样品的配制
        5.2.5 样品的表征
            5.2.5.1 核磁共振氢谱的测量
            5.2.5.2 荧光发射光谱的测量
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 超两亲分子的形成
        5.3.2 临界胶束浓度
        5.3.3 囊泡的形成及表征
        5.3.4 囊泡的pH响应性及其组装/解组装可逆性
        5.3.5 NR分子的可控释放
    5.4 结论
    参考文献
论文的创新点与不足之处
致谢
攻读博士学位期间发表的学术论文
附件
学位论文评阅及答辩情况表


【参考文献】：
博士论文
[1]不同拓扑结构的超两亲分子的构筑与自组装[D]. 王广通.清华大学 2015



本文编号：3677137