基于柱芳烃的五重响应型氧化硅纳米载体的制备及其可控释放性能的研究
发布时间：2021-12-18 11:06
本论文设计了基于准轮烷结构的纳米阀门,并将其改性到介孔二氧化硅纳米微球（MCM-41）的表面,从而制备出了酸性刺激/碱性刺激/Mg2+刺激/氧化还原电压刺激/紫外光刺激等五重刺激响应型纳米载体,并且研究了该纳米载体的可控释放性能。实验主要分为以下几个部分。首先合成出客体分子2,2’-二硫代双[乙胺]-N-丁氨基苯（Cys-NAB）和主体分子水溶性柱[5]芳烃（WP[5]）,并通过等温滴定量热实验和主客体络合的一维核磁氢谱,来研究两者之间的主客体络合行为,WP[5]在Cys-NAB链上的移动符合预期,这也为纳米载体实现可控释放提供了基础。其次,合成了7-（（2-溴乙基）（乙基）胺）-4-羟甲基香豆素（Br-DEAHMC）,再通过异氰酸丙基三乙氧基硅烷将Br-DEAHMC和Cys-NAB连接到MCM-41的表面,得到MCM-Cys-NAB,然后在纳米载体中装载罗丹明（RhB）和苯并三氮唑（BTA）,并用WP[5]加盖封装。通过透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、红外光谱分析（FTIR）、N2吸附脱附等温线（BET）、热失重分析（TGA...
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
柱[5]芳烃的俯视图和侧视图
硕士学位论文基于柱芳烃的五重响应型氧化硅纳米载体的制备及其可控释放性能的研究3图1.2水溶性柱[5]芳烃的合成2011年，侯军利课题组[23]也报道了一种水溶性柱芳烃的合成。前面两步都类似得到乙氧基羰基取代的柱[5]芳烃，而后用LiAlH4将酯基还原成醇羟基，接着经过溴化反应、叠氮化反应和加氢还原反应，最终得到末端为氨基的水溶性柱[5]芳烃。2011年，黄飞鹤课题组报道了另一种水溶性柱[5]芳烃的制备。他们是将1，4-二溴乙氧基苯和多聚甲醛加入到1,2-二氯乙烷溶液中，并用BF3(OC2H5)2催化发生成环反应，得到1，4-二溴乙氧基取代的柱[5]芳烃，最后和三甲胺反应，生成水溶性的柱芳烃铵盐。此外，作者还证明了这种水溶性的柱[5]芳烃与辛烷基磺酸钠在水溶液中有出色的主客体络合行为。2012年，该课题组又首次报道了水溶性柱[6]芳烃的合成[24]，并且它的水溶性可以通过调节pH，进行可逆的控制。1.2.2基于柱芳烃的主客体化学柱芳烃是杯芳烃的类似物，它高度对称的特殊结构也使得它具有着独特的主客体络合性能。与杯芳烃相比，其对称结构更有利于线状客体分子的贯穿，并与之形成主客体复合物，此外柱芳烃的骨架更为坚硬且不易形变，这也使得它能够与各式各样的客体分子进行分子识别和自组装。因此柱芳烃很受主客体化学研究者们的欢迎。2008年，Ogoshi等[25]合成了羟基取代的柱[5]芳烃，并发现在丙酮溶液中，它与紫罗碱盐（C8BpyC8）和吡啶盐（C8Py）及其派生物均有不错的络合能力，而与两端接有刚性分子的金刚烷基紫罗碱盐（AdBpyAd）[26]却无法识别，如图1.3，这是由于两端的金刚烷基体积大，无法穿过柱[5]芳烃的空腔。
1绪论硕士学位论文4图1.3柱[5]芳烃与C8BpyC8,C8Py,AdBpyAd形成的主客体复合物此外，Ogoshi课题组[27]还研究了柱芳烃与季铵盐的主客体化学。他们将1,4-二甲氧基柱[5]芳烃在BBr3的CHCl3溶液中，可控地脱去其中一个甲基，得到单功能的柱[5]芳烃。他们发现，该单功能柱[5]芳烃能够与十烷基三甲基六氟磷酸(OTMA)在CDCl3中形成主客体络合物，而在Acetone-d6中却没有观察到络合物的形成，如图1.4。这是因为这种主客体络合是由阳离子-π作用驱动的，而阳离子-π作用跟溶剂的种类有关，在丙酮这种极性较强的溶剂中，阳离子-π作用也就被极大地弱化了，所以这种络合作用只能发生在极性较小的CDCl3中。图1.4单功能化柱[5]芳烃在不同极性的溶剂中的主客体作用2010年，Ogoshi课题组[28]报道了柱[5]芳烃与离子液体分子的主客体络合，全羟基取代的柱[5]芳烃与1-己基-3-甲基咪唑衍生物（[C6mim]X）能够形成1:2的主客体复合物，如图1.5（a）。在此之前，柱[5]芳烃与客体分子络合的化学计量数都是1:1，这是首例1:2的柱[5]芳烃-客体复合物。而在复合物中加入竞争客体辛基紫罗碱盐（C8Bpy）后，[C6mim]X与柱[5]芳烃发生分离，如图1.5（b）。这是因为C8Bpy与柱[5]芳烃的结合能力远大于[C6mim]X与柱[5]芳烃的结合能力。
【参考文献】：
期刊论文
[1]层间水分子含量对铜铁水滑石超分子作用力的影响[J]. 施炜,胡军,倪哲明,李远,刘娇. 物理化学学报. 2012(08)
本文编号：3542262
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
柱[5]芳烃的俯视图和侧视图
硕士学位论文基于柱芳烃的五重响应型氧化硅纳米载体的制备及其可控释放性能的研究3图1.2水溶性柱[5]芳烃的合成2011年，侯军利课题组[23]也报道了一种水溶性柱芳烃的合成。前面两步都类似得到乙氧基羰基取代的柱[5]芳烃，而后用LiAlH4将酯基还原成醇羟基，接着经过溴化反应、叠氮化反应和加氢还原反应，最终得到末端为氨基的水溶性柱[5]芳烃。2011年，黄飞鹤课题组报道了另一种水溶性柱[5]芳烃的制备。他们是将1，4-二溴乙氧基苯和多聚甲醛加入到1,2-二氯乙烷溶液中，并用BF3(OC2H5)2催化发生成环反应，得到1，4-二溴乙氧基取代的柱[5]芳烃，最后和三甲胺反应，生成水溶性的柱芳烃铵盐。此外，作者还证明了这种水溶性的柱[5]芳烃与辛烷基磺酸钠在水溶液中有出色的主客体络合行为。2012年，该课题组又首次报道了水溶性柱[6]芳烃的合成[24]，并且它的水溶性可以通过调节pH，进行可逆的控制。1.2.2基于柱芳烃的主客体化学柱芳烃是杯芳烃的类似物，它高度对称的特殊结构也使得它具有着独特的主客体络合性能。与杯芳烃相比，其对称结构更有利于线状客体分子的贯穿，并与之形成主客体复合物，此外柱芳烃的骨架更为坚硬且不易形变，这也使得它能够与各式各样的客体分子进行分子识别和自组装。因此柱芳烃很受主客体化学研究者们的欢迎。2008年，Ogoshi等[25]合成了羟基取代的柱[5]芳烃，并发现在丙酮溶液中，它与紫罗碱盐（C8BpyC8）和吡啶盐（C8Py）及其派生物均有不错的络合能力，而与两端接有刚性分子的金刚烷基紫罗碱盐（AdBpyAd）[26]却无法识别，如图1.3，这是由于两端的金刚烷基体积大，无法穿过柱[5]芳烃的空腔。
1绪论硕士学位论文4图1.3柱[5]芳烃与C8BpyC8,C8Py,AdBpyAd形成的主客体复合物此外，Ogoshi课题组[27]还研究了柱芳烃与季铵盐的主客体化学。他们将1,4-二甲氧基柱[5]芳烃在BBr3的CHCl3溶液中，可控地脱去其中一个甲基，得到单功能的柱[5]芳烃。他们发现，该单功能柱[5]芳烃能够与十烷基三甲基六氟磷酸(OTMA)在CDCl3中形成主客体络合物，而在Acetone-d6中却没有观察到络合物的形成，如图1.4。这是因为这种主客体络合是由阳离子-π作用驱动的，而阳离子-π作用跟溶剂的种类有关，在丙酮这种极性较强的溶剂中，阳离子-π作用也就被极大地弱化了，所以这种络合作用只能发生在极性较小的CDCl3中。图1.4单功能化柱[5]芳烃在不同极性的溶剂中的主客体作用2010年，Ogoshi课题组[28]报道了柱[5]芳烃与离子液体分子的主客体络合，全羟基取代的柱[5]芳烃与1-己基-3-甲基咪唑衍生物（[C6mim]X）能够形成1:2的主客体复合物，如图1.5（a）。在此之前，柱[5]芳烃与客体分子络合的化学计量数都是1:1，这是首例1:2的柱[5]芳烃-客体复合物。而在复合物中加入竞争客体辛基紫罗碱盐（C8Bpy）后，[C6mim]X与柱[5]芳烃发生分离，如图1.5（b）。这是因为C8Bpy与柱[5]芳烃的结合能力远大于[C6mim]X与柱[5]芳烃的结合能力。
【参考文献】：
期刊论文
[1]层间水分子含量对铜铁水滑石超分子作用力的影响[J]. 施炜,胡军,倪哲明,李远,刘娇. 物理化学学报. 2012(08)
本文编号：3542262
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