基于大環(huán)化合物的有機(jī)超分子化學(xué)是研究大環(huán)受體的分子識(shí)別與組裝以及組裝體功能開發(fā)的一門學(xué)科,而大環(huán)化合物的設(shè)計(jì)與合成是該研究領(lǐng)域的基石。柱芳烴是繼冠醚、環(huán)糊精、杯芳烴、葫蘆脲等大環(huán)之后新近被發(fā)現(xiàn)并逐漸獲得超分子化學(xué)工作者青睞的一類新型大環(huán)主體分子,且具有諸多有待發(fā)開的潛能。因其對(duì)稱的剛性骨架、可調(diào)節(jié)的空腔大小、疏水和富電子空腔結(jié)構(gòu)、易于合成與功能化、獨(dú)特的主客體相互作用等特性,柱芳烴被越來越多地用于藥物輸送、離子通道、催化、吸附分離、傳感檢測、光電材料等多個(gè)研究領(lǐng)域。此外,得益于其極具吸引力的主客體性質(zhì),柱芳烴在構(gòu)建功能化納米體系方面也得到了越來越多的重視。基于以上背景,我們設(shè)計(jì)合成了兩種柱芳烴功能化的納米超分子體系,一種是柱芳烴修飾碳點(diǎn)作為熒光傳感平臺(tái),另一種是柱芳烴門控的刺激響應(yīng)性化學(xué)-光熱協(xié)同治療納米給藥體系。第一部分,我們制備了一種全新的基于柱芳烴的熒光傳感平臺(tái)。通過酰胺化反應(yīng)將羧基柱[5]芳烴（CP[5]）與氮摻雜碳點(diǎn)連接獲得CP[5]修飾的CN-dots,簡寫為CCDs。與無柱芳烴修飾的CN-dots相比,新構(gòu)建的CCDs可以高選擇性地識(shí)別三價(jià)鐵離子(Fe³⁺

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

柱芳烴在各領(lǐng)域的應(yīng)用:（a）吸附分離；（b）傳感檢測；（c）光學(xué)材料；（d）藥物運(yùn)載；（e）自組裝；（f）藥物控釋;（g）催化

第一章緒論4混合氣體吸附中中表現(xiàn)出對(duì)CO2極高的選擇性。因此，Pn-SOFs在氣體的分離與儲(chǔ)存方面具有良好的應(yīng)用前景[29]。圖1.3P5-SOF及混合氣體吸附過程示意圖。在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中，每種氣體（即CO2，N2和CH4）的吸附測量值為獨(dú)立進(jìn)行；過程a：P5通過組裝合成P5-SOF，過程b：P5-SOF可以通過加熱或減壓釋放CO2再次用于氣體選擇性吸附。柱芳烴不僅可以作為超分子配體參與構(gòu)成超分子多孔材料用于氣體的分離與儲(chǔ)存，作為有機(jī)配體與金屬離子通過配位作用構(gòu)成的金屬-有機(jī)骨架多孔配合物（MOFs）也表現(xiàn)出了與眾不同的性質(zhì)。Stoddart課題組合成出苯甲酸對(duì)位修飾的具備剛性支鏈的A1/A2雙功能化柱[5]芳烴（rac-P5A），并以其為有機(jī)配體合成一種新型的MOFs（rac-P5A-MOF-1），并獲得其單晶結(jié)構(gòu)（圖1.4）。通過與結(jié)構(gòu)相似卻不含柱芳烴空腔的MOFs進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)rac-P5A為這種新型的MOFs提供了選擇吸附性，rac-P5A-MOF-1表現(xiàn)出對(duì)電中性與缺電子結(jié)構(gòu)的分子具有更強(qiáng)的吸附效果，而且由于這種雙功能化柱[5]芳烴具有平面手性，使其在與Zn4O配位后產(chǎn)生了同樣手性混雜的MOFs[30]。因此，在接下來工作中，通過加入手性輔助基將rac-P5A進(jìn)行了分離，得到純手性柱芳烴Sp-1與Rp-1，其上羧基可與Zn2+分別配位得到相同純手性結(jié)構(gòu)的MOFs（Sp-1-MOF-1與Rp-1-MOF-1），這項(xiàng)研究工作為實(shí)現(xiàn)手性柱[5]芳烴的分離提供了一種途徑[31]。

第一章緒論5圖1.4rac-1合成racP5A-MOF-1（頂部），拆分后(Sp)-1（紅色）和(Rp)-1（藍(lán)色）分別反應(yīng)形成同型手性(Sp)-P5A-MOF-1和(Rp)-P5A-MOF-1。不單是作為骨架構(gòu)成多孔材料才能夠達(dá)到對(duì)物質(zhì)選擇性分離的目的，柱芳烴利用自身空腔大小也可以完成對(duì)納米級(jí)材料的識(shí)別分離。Ogoshi課題組嘗試將一系列具有不同空腔尺寸的柱芳烴（柱[6-15]芳烴）與C60的進(jìn)行組裝，用于C60的分離。作為最常見的富勒烯，C60直徑為1.01nm，這表明大環(huán)主體需要具有直徑超過1nm的大空腔才可以封裝C60（圖1.5）。因此，實(shí)驗(yàn)人員通過對(duì)柱[6-15]芳烴對(duì)C60的選擇封裝能力的研究，發(fā)現(xiàn)柱[10]對(duì)C60的親和力最高，這說明柱

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Precise nanomedicine for intelligent therapy of cancer[J]. Huabing Chen,Zhanjun Gu,Hongwei An,Chunying Chen,Jie Chen,Ran Cui,Siqin Chen,Weihai Chen,Xuesi Chen,Xiaoyuan Chen,Zhuo Chen,Baoquan Ding,Qian Dong,Qin Fan,Ting Fu,Dayong Hou,Qiao Jiang,Hengte Ke,Xiqun Jiang,Gang Liu,Suping Li,Tianyu Li,Zhuang Liu,Guangjun Nie,Muhammad Ovais,Daiwen Pang,Nasha Qiu,Youqing Shen,Huayu Tian,Chao Wang,Hao Wang,Ziqi Wang,Huaping Xu,Jiang-Fei Xu,Xiangliang Yang,Shuang Zhu,Xianchuang Zheng,Xianzheng Zhang,Yanbing Zhao,Weihong Tan,Xi Zhang,Yuliang Zhao.  Science China（Chemistry）. 2018(12)
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