超分子化學被定義為“超越分子以外的化學”,是通過多種非共價作用力形成的復雜有序且具有特定功能的組裝體系的一門交叉學科。自從1987年,三位化學家Pedersen、Cram和Lehn獲得諾貝爾化學獎后,超分子化學就受到了越來越多的關(guān)注和更加深入地探索研究。超分子化學中最重要的一個方面是大環(huán)化學,目前已知的超分子大環(huán)主體包括冠醚、環(huán)糊精、杯芳烴、葫蘆脲以及最新出現(xiàn)的柱芳烴等。每一種大環(huán)主體的出現(xiàn)都會推動超分子化學的發(fā)展,隨之而來的是人們對新的大環(huán)主體的迫切探索。2008年,日本科學家Ogoshi課題組首次報道了一種新的大環(huán)芳烴,并將其定義為“第五代大環(huán)主體”,命名為“柱芳烴”。柱[n]芳烴(n=5-10)是以對苯二酚及其醚為重復單元結(jié)構(gòu)通過對位亞甲基橋聯(lián)的一類環(huán)狀分子。與其他大環(huán)分子相比較而言,柱芳烴具有獨特的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢,例如對稱的柱狀剛性結(jié)構(gòu)、富電子以及可調(diào)節(jié)尺寸的π-空腔、易于功能化等特點。另外,柱芳烴具有豐富的主客體包結(jié)性能,為自組裝驅(qū)動力提供了作用場所,例如多重氫鍵、C-H???π、π-π堆積、陽離子-π、金屬配位、范德華力以及靜電作用力等多種非共價鍵作用力。在各種組裝驅(qū)動力的作用下...

【文章頁數(shù)】：103 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 基于柱[5]芳烴超分子功能材料的構(gòu)建及其性能研究
    1.1 引言
    1.2 基于柱[5]芳烴超分子功能材料的構(gòu)建
        1.2.1 基于柱[5]芳烴多重氫鍵相互作用構(gòu)建超分子功能材料
        1.2.2 基于柱[5]芳烴C-H...π相互作用構(gòu)建超分子功能材料
        1.2.3 基于柱[5]芳烴π-π堆積相互作用構(gòu)建超分子功能材料
        1.2.4 基于柱[5]芳烴金屬-配體配位相互作用構(gòu)建超分子功能材料
        1.2.5 基于柱[5]芳烴多種非共價鍵相互作用構(gòu)建超分子功能材料
    1.3 基于柱[5]芳烴構(gòu)建的超分子功能材料在各個領(lǐng)域的應用研究進展
        1.3.1 基于柱[5]芳烴構(gòu)建的超分子功能材料在刺激響應領(lǐng)域的應用
            1.3.1.1 pH響應系統(tǒng)
            1.3.1.2 溫度響應系統(tǒng)
            1.3.1.3 光響應系統(tǒng)
            1.3.1.4 氧化還原系統(tǒng)
            1.3.1.5 機械響應系統(tǒng)
        1.3.2 基于柱[5]芳烴構(gòu)建的超分子功能材料在識別領(lǐng)域的應用
            1.3.2.1 陽離子識別
            1.3.2.2 陰離子識別
            1.3.2.3 小分子識別
        1.3.3 基于柱[5]芳烴構(gòu)建的超分子功能材料在分子吸附分離領(lǐng)域的應用
        1.3.4 基于柱[5]芳烴構(gòu)建的超分子功能材料在催化領(lǐng)域的應用
        1.3.5 基于柱[5]芳烴構(gòu)建的超分子功能材料在細胞成像、藥物釋放領(lǐng)域的應用
    1.4 課題提出和主要研究內(nèi)容
第二章 含吖嗪的雙柱[5]芳烴的多刺激響應超分子聚準輪烷凝膠用于有效吸附羅丹明B
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 試劑與溶劑
        2.2.2 實驗儀器
        2.2.3 化合物BP5,G和其它中間體的合成及表征
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 化合物BP5和G的成凝膠能力和穩(wěn)定性
        2.3.2 超分子聚準輪烷的構(gòu)建
        2.3.3 超分子聚準輪烷凝膠的制備以及對其刺激響應性能的研究
        2.3.4 超分子聚準輪烷凝膠對羅丹明B的吸附性能研究
    2.4 本章總結(jié)
第三章 基于雙柱[5]芳烴的超分子聚合物網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建及其從水中去除有機染料
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 試劑與溶劑
        3.2.2 實驗儀器
        3.2.3 主體NBP5和三足客體TG的合成及表征
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 化合物NBP5和TG成凝膠能力的測試
        3.3.2 超分子聚合物網(wǎng)絡(luò)凝膠NBP5-TG的聚集誘導發(fā)光和刺激響應性質(zhì)
        3.3.3 超分子聚合物網(wǎng)絡(luò)凝膠NBP5-TG的成凝膠機理
        3.3.4 超分子聚合物網(wǎng)絡(luò)凝膠NBP5-TG對各種染料的吸附性能研究
        3.3.5 超分子聚合物網(wǎng)絡(luò)凝膠NBP5-TG的解吸附性能研究
        3.3.6 超分子聚合物網(wǎng)絡(luò)凝膠NBP5-TG去除染料機理的研究
    3.4 本章總結(jié)
第四章 基于雙柱[5]芳烴超分子聚合物的構(gòu)建及其陽離子-π和外墻π-π競爭實現(xiàn)對Fe3+的超靈敏檢測
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 試劑與溶劑
        4.2.2 實驗儀器
        4.2.3 主體NBP5和客體PA的合成及表征
        4.2.4 凝膠的制備及測試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 超分子聚合物凝膠NP的構(gòu)建
        4.3.2 超分子聚合物凝膠NP的成凝膠組裝機理
        4.3.3 超分子聚合物凝膠NP的刺激響應性能的研究
        4.3.4 超分子聚合物凝膠NP對Fe³⁺的超靈敏檢測
    4.4 本章總結(jié)
參考文獻
個人簡歷、在學期間發(fā)表的學術(shù)論文及研究成果
    1、個人簡歷
    2、科研論文
    3、專利
致謝
附錄



本文編號：3869916