發(fā)布時間：2021-11-20 16:26

　　近年來,由于酰腙/席夫堿反應(yīng)條件易控制,產(chǎn)率高、易官能化且具有良好的配位能力等優(yōu)點,受到越來越多科研工作者的青睞。其中,酰腙/席夫堿所構(gòu)建的超分子凝膠材料因其良好的熒光、刺激響應(yīng)性能等而備受關(guān)注。此外,陰/陽離子及分子在生物和環(huán)境體系中占有重要的地位,有些重金屬及有害離子（分子）的過量會對生物及環(huán)境體系造成一定的破壞,對于它們的檢測與去除尤為重要。因此,酰腙/席夫堿化學(xué)傳感器的設(shè)計及應(yīng)用（對特定離子/分子的傳感）成為當前該領(lǐng)域研究的熱點之一。本論文將分為四部分對酰腙/席夫堿超分子功能材料的制備及其性能研究展開陳述。1.我們主要介紹了酰腙/席夫堿衍生物的特點及其在凝膠材料和傳感器領(lǐng)域的研究進展。其中,對酰腙/席夫堿凝膠材料在熒光、刺激響應(yīng)、自修復(fù)和污染物去除等方面的應(yīng)用進行了歸納和總結(jié)。著重突出了酰腙/席夫堿在傳感領(lǐng)域的應(yīng)用,其中包括陰、陽離子傳感器,分子傳感器和AIE傳感器�；谝陨涎芯勘尘凹艾F(xiàn)狀,提出了我們的研究課題。2.我們設(shè)計合成了一種酰腙功能化的雙柱[5]芳烴（DP5）,同時合成了客體分子——吡啶功能化的均苯三甲酰亞胺（SZ）。通過DP5和SZ之間主客體相互作用,我們成功的制備... 

【文章來源】：西北師范大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：107 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

化合物1的合成過程及超分子聚合物凝膠的形成過程

第1章基于酰腙/席夫堿超分子功能材料的研究進展2基團，超分子聚合物鏈可在加入Cu2+離子后，通過配位作用而交聯(lián)，從而形成金屬超分子聚合物凝膠。這種基于柱[5]芳烴和Cu2+的超分子聚合物凝膠對于開發(fā)新型功能熒光材料和分子器件具有重要意義（圖1.1）。2013年，Bhattacharya等設(shè)計合成了一種含有長烷基鏈的雙酰腙化合物2[12]，該化合物可在THF中自組裝成為藍色熒光凝膠。在該凝膠中加入TNP（2,4,6-三硝基苯酚）后，凝膠轉(zhuǎn)變成為溶膠，且熒光發(fā)生猝滅。同時，作者還研究了該化合物在水或膠束介質(zhì)中對硝基芳香族化合物（NAC）的識別，發(fā)現(xiàn)TNP可以高靈敏、選擇性檢測。這項研究為開發(fā)在多種介質(zhì)和固體載體上具有更高靈敏度的新型分子探針開辟了新的道路（圖1.2）。圖1.2化合物2的分子結(jié)構(gòu)及其在TNP誘導(dǎo)下的熒光響應(yīng)圖2016年，Yin課題組[13]用2-羥基-1-萘甲醛與L-谷氨酸衍生物通過縮合反應(yīng)得到席夫堿化合物3，并研究了它的成凝膠能力、自組裝納米結(jié)構(gòu)和陰離子響應(yīng)性能。作者發(fā)現(xiàn)化合物3的凝膠化是由特定金屬離子的配位誘導(dǎo)的。并且，配位誘導(dǎo)的凝膠化也可以由特定陰離子所控制。Zn-Cu-3可以通過CN–和3與Cu2+的競爭配位，在S2–和Cys存在的基礎(chǔ)上選擇性地?zé)晒鈾z測CN–，重要的是，Zn-Cu-3可以在整個CN–響應(yīng)過程中保持凝膠狀態(tài)（圖1.3）。圖1.3（a）3和（b）經(jīng)不同離子處理的3（1%，DMSO中）、金屬凝膠Zn-3、Cu-3和Zn-Cu-3（1%，DMSO中，Zn-3，3:Zn2+=1:1；Cu-3，3:Cu2+=1:1；Zn-Cu-3，3:Cu2+:Zn2+=1:1:1）的照片

第1章基于酰腙/席夫堿超分子功能材料的研究進展3同年，Lin課題組設(shè)計合成了一種酰腙化合物4，該化合物可在正丁醇中自組裝成超分子有機凝膠[14]。作者還在該凝膠的基礎(chǔ)上成功開發(fā)了二十二單元傳感器矩陣，且該傳感器矩陣在水中可識別14種離子（F–、Cl–、I–、CN–、HSO4–、SCN–、S2–、OH–、Al3+、Fe3+、Zn2+、Hg2+、Pb2+和H+）。重要的是，該傳感器矩陣僅需要合成一個配體。此外，作者還獲得了一系列離子響應(yīng)型熒光可擦除安全顯示材料（圖1.4）。圖1.4凝膠因子4的分子結(jié)構(gòu)及基于超分子凝膠的傳感器陣列對各種陰離子和陽離子的熒光響應(yīng)2017年，Ma課題組設(shè)計合成了一種簡單的雙酰腙化合物5[15]，在DMSO溶液中通過氫鍵作用和π-π堆積形成超分子有機凝膠。作者還發(fā)現(xiàn)，由于光致電子轉(zhuǎn)移（PET），該凝膠顯示出非常弱的熒光。當Al3+加入后，由于Al3+與凝膠之間的配位作用，該凝膠發(fā)出了較強的藍色熒光，同時得到了Al-凝膠（圖1.5）。圖1.5化合物5成凝膠的組裝機理圖及其對鋁離子的熒光響應(yīng)

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于碘功能化柱[5]芳烴超分子有機凝膠的制備和性能[J]. 陳進發(fā),劉茜,韓冰冰,丁金東,張有明,林奇,姚虹,魏太保.  有機化學(xué). 2018(10)
[2]甲氧基柱[5]芳烴對苯并唑類雜環(huán)化合物的主客體作用研究[J]. 師海雄,程曉斌,林奇,姚虹,張有明,魏太保.  有機化學(xué). 2018(07)



本文編號：3507711