芳基酰胺類分子有機(jī)凝膠及其自組裝微納米結(jié)構(gòu)
發(fā)布時(shí)間:2020-12-27 18:28
芳基酰胺類衍生物是構(gòu)建自組裝納米材料中應(yīng)用最廣泛的構(gòu)筑基元之一,它的自組裝主要是依靠π-π堆積和氫鍵相互作用來完成的。其中,π-π堆積作用在很多自組裝體形成過程中有著舉足輕重的作用,而芳基酰胺類衍生物中的芳基平面是形成π-π堆積作用的主要基團(tuán)。與此同時(shí),互補(bǔ)氫鍵是最重要的非共價(jià)相互作用之一,被廣泛應(yīng)用于構(gòu)建微納米體系。在酰胺基團(tuán)形成的氫鍵作用中,一般來說N-H作為氫鍵給體,C=O作為氫鍵受體,提供了一個(gè)強(qiáng)的(大約2.0 A)和定向的互補(bǔ)氫鍵相互作用。芳基酰胺類衍生物由于較強(qiáng)的分子間作用力,被應(yīng)用在制備各種維度和尺度的微納米結(jié)構(gòu)上。通過合理設(shè)計(jì),其組裝體被賦予各種各樣的功能,在刺激響應(yīng)性材料、光電材料和生物材料應(yīng)用方面展現(xiàn)出較大的潛力,引起了人們的持續(xù)關(guān)注。在本論文中,我們?cè)O(shè)計(jì)、合成了一系列基于芳基酰胺類結(jié)構(gòu)的有機(jī)小分子構(gòu)筑基元,并制備了多種功能性自組裝微納米結(jié)構(gòu)。尤其對(duì)有機(jī)構(gòu)筑基元自組裝形成的有機(jī)超分子凝膠、多級(jí)自組裝行為控制和形貌轉(zhuǎn)變進(jìn)行了深入研究,并對(duì)這些超分子結(jié)構(gòu)的形成機(jī)理及分子堆積方式進(jìn)行了討論與總結(jié)。此外,我們還拓展并深入研究了該自組裝體系在智能材料設(shè)計(jì)和油品污染處理等領(lǐng)域的...
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:155 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1-1?a)?2-脲基嘧啶酮(UP)聚合物的化學(xué)結(jié)構(gòu);b)基于UPs的本體聚合物的??適應(yīng)性;c)聚合物示意;d)二聚UP結(jié)合元的子型
疏水相互作用最近被證明能引起化學(xué)性質(zhì)的巨大改變。例如,由有機(jī)配體和??鐵離子(II)在水中自組裝形成的分子籠,其疏水空腔可以包埋可自燃的白磷(P4),??使其對(duì)空氣穩(wěn)定(圖1-3)。14這是由于疏水的P4和空腔之間存在強(qiáng)的主客體相??互作用(尺寸和形狀匹配),從而阻止了P4被釋放到溶液中。同時(shí),由于空腔尺??寸的影響,不能同時(shí)容納P4和〇2或其他氧化物種,避免了磷的氧化。在不破壞籠??子的情況下,通過加入競(jìng)爭(zhēng)的客體分子(如苯),可以控制磷的釋放。基于這些??特征,該體系可用于制備儲(chǔ)存和釋放敏感分子的新材料。??4??
??百??圖1-2?a)疏水粒子(紅色)的空間填充尺寸與甲焼分子相似。對(duì)于其中的單個(gè)水分子,??都可以很容易地形成4個(gè)氫鍵。b)包含135個(gè)類甲烷顆粒的疏水簇,由半徑大于lnm的??近似球單體形成六角緊密堆積。其中的水分子不是典型的本體水分子,不能繞疏水區(qū)域??運(yùn)動(dòng),通常只能形成三個(gè)或更少的氫鍵。??疏水相互作用最近被證明能引起化學(xué)性質(zhì)的巨大改變。例如,由有機(jī)配體和??鐵離子(II)在水中自組裝形成的分子籠,其疏水空腔可以包埋可自燃的白磷(P4),??使其對(duì)空氣穩(wěn)定(圖1-3)。14這是由于疏水的P4和空腔之間存在強(qiáng)的主客體相??互作用(尺寸和形狀匹配),從而阻止了P4被釋放到溶液中。同時(shí),由于空腔尺??寸的影響,不能同時(shí)容納P4和〇2或其他氧化物種,避免了磷的氧化。在不破壞籠??子的情況下
本文編號(hào):2942258
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:155 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1-1?a)?2-脲基嘧啶酮(UP)聚合物的化學(xué)結(jié)構(gòu);b)基于UPs的本體聚合物的??適應(yīng)性;c)聚合物示意;d)二聚UP結(jié)合元的子型
疏水相互作用最近被證明能引起化學(xué)性質(zhì)的巨大改變。例如,由有機(jī)配體和??鐵離子(II)在水中自組裝形成的分子籠,其疏水空腔可以包埋可自燃的白磷(P4),??使其對(duì)空氣穩(wěn)定(圖1-3)。14這是由于疏水的P4和空腔之間存在強(qiáng)的主客體相??互作用(尺寸和形狀匹配),從而阻止了P4被釋放到溶液中。同時(shí),由于空腔尺??寸的影響,不能同時(shí)容納P4和〇2或其他氧化物種,避免了磷的氧化。在不破壞籠??子的情況下,通過加入競(jìng)爭(zhēng)的客體分子(如苯),可以控制磷的釋放。基于這些??特征,該體系可用于制備儲(chǔ)存和釋放敏感分子的新材料。??4??
??百??圖1-2?a)疏水粒子(紅色)的空間填充尺寸與甲焼分子相似。對(duì)于其中的單個(gè)水分子,??都可以很容易地形成4個(gè)氫鍵。b)包含135個(gè)類甲烷顆粒的疏水簇,由半徑大于lnm的??近似球單體形成六角緊密堆積。其中的水分子不是典型的本體水分子,不能繞疏水區(qū)域??運(yùn)動(dòng),通常只能形成三個(gè)或更少的氫鍵。??疏水相互作用最近被證明能引起化學(xué)性質(zhì)的巨大改變。例如,由有機(jī)配體和??鐵離子(II)在水中自組裝形成的分子籠,其疏水空腔可以包埋可自燃的白磷(P4),??使其對(duì)空氣穩(wěn)定(圖1-3)。14這是由于疏水的P4和空腔之間存在強(qiáng)的主客體相??互作用(尺寸和形狀匹配),從而阻止了P4被釋放到溶液中。同時(shí),由于空腔尺??寸的影響,不能同時(shí)容納P4和〇2或其他氧化物種,避免了磷的氧化。在不破壞籠??子的情況下
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