【摘要】：摘要：隨著微電子器件的不斷小型化,利用分子模板構(gòu)筑和調(diào)控表面納米結(jié)構(gòu)對構(gòu)建分子器件具有重要的意義。本論文主要以掃描隧道顯微技術(shù)(STM)為研究手段,并結(jié)合密度泛函理論計算,研究了二維超分子網(wǎng)格對有機功能分子組裝體的可控構(gòu)筑,主要內(nèi)容如下： 一、分子模板可提高表面光化學(xué)反應(yīng)的效率。反式1,2-二(4-吡啶基)乙烯(4,4'-bpe)和間苯二酸(iso-pa)按照化學(xué)計量比1：1合成2(4,4'-bpe)-2(iso-pa)。利用苯三氧十一酸(TCDB)分子自組裝形成的二維超分子網(wǎng)格作為分子模板,吸附2(4,4'-bpe)-2(iso-pa)作為客體分子,構(gòu)筑了二維主客體體系。在紫外光照射下,發(fā)現(xiàn)4,4'-bpe先進行了反式向順式結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變,進而發(fā)生了光聚合反應(yīng)。同時,我們將4,4'-bpe-iso-pa作為目標分子,研究其單獨在石墨表面自組裝結(jié)構(gòu)和發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)的效率,發(fā)現(xiàn)只有少數(shù)幾個4,4'-bpe發(fā)生了光聚合反應(yīng)。通過STM實驗結(jié)果和光譜實驗數(shù)據(jù)表明,這種高效率的光聚合產(chǎn)物生成歸因于分子模板對客體分子構(gòu)型的調(diào)控。這一結(jié)果為表面光化學(xué)反應(yīng)基本問題的研究提供了一種思路。 二、分子模板對客體分子選擇性響應(yīng),構(gòu)筑和調(diào)控分子陣列。第一,將客體分子蔻(COR)引入到偶氮四羧酸(NN4A)和1,2-二(4-吡啶基)乙烯(4,4'-bpe)構(gòu)建的柔性四邊形網(wǎng)格結(jié)構(gòu),分子組裝結(jié)構(gòu)發(fā)生重構(gòu)形成了NN4A/COR主客體體系。密度泛函理論計算表明,NN4A/COR結(jié)構(gòu)的熱力學(xué)相對穩(wěn)定。第二,研究了以TCDB為分子模板,軸向酞菁硅衍生物為客體分子,吡啶類化合物成功調(diào)控軸向酞菁硅衍生物的組裝結(jié)構(gòu),由于目標分子結(jié)構(gòu)的特點,實現(xiàn)了在納米模板分子側(cè)立于石墨表面的吸附行為研究。第三,利用六元和八元剛性環(huán)狀化合物作為超分子模板,利用兩個環(huán)狀分子的空腔構(gòu)型和尺寸大小等特點,與富勒烯分子形成不同種類的陣列結(jié)構(gòu)。
[Abstract]:Absrtact: with the miniaturization of microelectronic devices, it is of great significance to construct molecular devices by using molecular templates to construct and regulate surface nanostructures. In this thesis, the controllable construction of two dimensional supramolecular meshes for organic functional molecular assemblies is studied by scanning tunneling microscopy (STM) and density functional theory (DFT). The main contents are as follows: 1. Molecular template can improve the efficiency of surface photochemical reaction. The synthesis of 2 (4h4mg-bpe) -2 (iso-pa) at 1:1 from trans 1hm2- bis (4-pyridyl) ethylene (4C4BPE) and isophthalic acid (iso-pa) was studied. A two-dimensional host and guest system was constructed by using two-dimensional supramolecular meshes formed by self-assembly of (TCDB) molecules as template and adsorption of 2 (4 (4N) -bpe) -2 (iso-pa) as guest molecules. Under UV irradiation, it was found that the conversion of the trans structure to cis structure was first carried out, and then the photopolymerization reaction took place. At the same time, we study the self-assembly structure and the efficiency of photochemical reaction on the surface of graphite by using 4C4Pe -bpe-iso-pa as the target molecule. It is found that only a small number of 4PE-BPE have been photopolymerized. The results of STM and spectroscopic experiments show that the high efficiency of the photopolymerization products is attributed to the regulation of the guest molecular configuration by the molecular template. This result provides a way to study the basic problems of surface photochemical reaction. Secondly, molecular templates selectively respond to guest molecules and construct and regulate molecular arrays. Firstly, the guest molecule (COR) was introduced into the flexible quadrilateral grid structure constructed by NN4A and 1C _ 2-bis (4-pyridyl) ethylene, and the molecular assembly structure was reconstructed to form the host and guest system of NN4A/COR. The density functional theory (DFT) calculation shows that the thermodynamic stability of NN4A / cor structure is relatively stable. Secondly, using TCDB as molecular template and axial phthalocyanine silicon derivative as guest molecule, pyridine compounds successfully regulate the assembly structure of axial phthalocyanine silicon derivative, because of the characteristics of the target molecular structure. The adsorption behavior of graphite on the side of nano-template molecule was studied. Thirdly, using the six and eight member rigid ring compounds as supramolecular templates, using the cavity configuration and size of the two ring molecules, different kinds of array structures are formed with fullerene molecules.
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TB383.1

【共引文獻】

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4 萬立駿,王琛,白春禮;化學(xué)研究中的掃描探針顯微學(xué)[J];大學(xué)化學(xué);2001年01期

5 程敏熙,熊鈺慶;STM的同胞兄弟——原子力顯微鏡(AFM)[J];大學(xué)物理;2000年09期

6 魏榮寶;也談橋環(huán)、螺環(huán)化合物的命名[J];化學(xué)教育;2004年12期

7 顏承農(nóng),上官云風,潘祖亭,劉義,高振霆;鹽酸蘆氟沙星的熒光光譜分析法研究[J];分析科學(xué)學(xué)報;2003年02期

8 程賢u&,蘇英草,關(guān)懷民;聚乙烯醇與多價態(tài)鉬配合物的包合物[J];分子科學(xué)學(xué)報;2000年02期

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10 趙珊茸,王繼揚,孫大亮,許效紅;原子力顯微鏡在晶體生長機理研究中的應(yīng)用[J];硅酸鹽通報;2001年02期

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2 許靖;曾慶禱;;二維超分子納米結(jié)構(gòu)的掃描隧道顯微技術(shù)研究[A];全國第十七屆大環(huán)化學(xué)暨第九屆超分子化學(xué)學(xué)術(shù)研討會論文摘要集[C];2014年

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5 韓凌;四君子湯總多糖對大鼠小腸上皮細胞株IEC-6細胞功能的影響[D];廣州中醫(yī)藥大學(xué);2002年

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本文編號：2193537