【摘要】：近年來隨高分子科學(xué)的飛速發(fā)展,各種新型的多功能材料被不斷設(shè)計與合成出來。其中敏感性超分子聚合物因結(jié)合了超分子化學(xué)和敏感材料的獨特性質(zhì),在藥物緩釋、分子識別及分離體系中具有廣闊的應(yīng)用前景。本文研究了敏感性超分子聚合物β-CD-PNIPAM的溫度和溶劑雙響應(yīng)特征及分子識別作用,期望為其進一步的應(yīng)用研究提供理論依據(jù)。主要包括以下三章內(nèi)容:(1)緒論。本章主要對超分子主體β-CD和敏感材料PNIPAM的結(jié)構(gòu)特點、性能特征及其應(yīng)用研究作了比較全面的綜述,簡單介紹了分子間相互作用的研究概況,結(jié)合其存在的問題及近期研究動態(tài)提出本論文的研究意義及主要內(nèi)容。(2)β-CD-PNIPAM的制備及響應(yīng)性研究。采用ATRP和“click”技術(shù)聯(lián)用制備出β-CD-PNIPAM,通過UV、1H NMR、DLS、ATR和SEM/AFM等方法研究了該聚合物溫度和溶劑雙響應(yīng)特征及機理。結(jié)果表明:β-CD的引入使β-CD-PNIPAM的LCST升高,相轉(zhuǎn)變速率減慢。隨溫度升高,β-CD-PNIPAM各質(zhì)子吸收峰的化學(xué)位移值增大,強度減弱,其粒徑呈減小-增大-減小的變化趨勢。在H2O/THF和H2O/CH3OH體系中隨有機相比例的增加,β-CD-PNIPAM的LCST先降低后升高直至消失,流體力學(xué)半徑先減小后增大,且當(dāng)THF比例為30%、CH3OH比例為35%時其LCST和流體力學(xué)半徑最低,分別為15℃、128.7 nm和24℃、87.7 nm;當(dāng)THF比例為55%、CH3OH比例為50%時,相分離行為消失。綜上可得,改變溫度和溶劑極性均可改變β-CD-PNIPAM的表面親疏水性和分子聚集行為。(3)β-CD-PNIPAM與小分子相互作用的研究。采用溫控液-液萃取法和紙色譜法,通過改變溫度和溶劑極性考察了β-CD-PNIPAM對染料分子的相轉(zhuǎn)移情況和色譜保留行為,以熒光化合物羥基改性尼羅紅(探針A)和對硝基苯酚(PNP)為探針,通過UV、FL、DLS、ITC、ATR和TEM方法探討了β-CD-PNIPAM與探針分子在不同溫度下的作用模式。結(jié)果表明:當(dāng)溫度高于β-CD-PNIPAM的LCST時,其對染料分子的作用較強,協(xié)同非極性溶劑的誘導(dǎo),可將染料分子從水相萃取到兩相界面處;熒光探針實驗表明,升高溫度,探針A的熒光發(fā)射光譜向短波方向移動,熒光強度增強。β-CD-PNIPAM與PNP相互作用的研究表明,當(dāng)溫度在β-CD-PNIPAM/PNP的LCST以下和以上時,其對PNP的結(jié)合常數(shù)分別為1.78×102 M-1和9.06×105 M-1。綜上可得,溫度升高β-CD-PNIPAM與探針分子之間的相互作用增強,改變溫度和溶劑極性可以調(diào)控β-CD-PNIPAM對分離對象的作用力強弱。基于β-CD-PNIPAM的分子識別作用和相轉(zhuǎn)變特性,提出其用作溫控型超分子液-液微萃取(TC-SM-LLME)材料分析測定水體中有機污染物方面的應(yīng)用前景。
【圖文】：

C-3 和 C-5 上的 H 原子位于截頂圓錐的內(nèi)部空腔，使得環(huán)糊精具有如圖1-1 所示“內(nèi)腔疏水，外壁親水”的特殊結(jié)構(gòu)[6,7]。圖 1-1 β-環(huán)糊精的結(jié)構(gòu)式[6]Figure 1-1 The structure of β-cyclodextrin[6]

圖 1-2 SiO2-β-CD 對水相中 p-硝基苯酚的吸附示意圖[37] Fast-adsorption of pollutant p-nitrophenol by SiO2-β-CD from aqueo性化合物分離和熒光化合物檢測方面的應(yīng)用身是一種手性化合物，可以識別差異較小的客體分子并選擇被廣泛應(yīng)用于色譜和電泳中分離手性化合物[38-41]。Zhou 等[4子環(huán)糊精氯化物與端炔基修飾的 SiO2載體發(fā)生點擊反應(yīng)合成，，用于 HPLC 對黃酮類、芳香醇、氨基酸等 21 種模擬外消旋果表明，該化合物對選用的 21 種模擬外消旋體化合物在反相有較好的手性分離性能。光化合物在水溶液中的熒光強度很弱，當(dāng)與 β-CD 絡(luò)合后可使�；� β-CD 的熒光增強作用，其常被用于各種藥物分子的分溶性藥物分子包結(jié)和增溶方面的應(yīng)用及其衍生物作為一種功能性極強的藥用輔料，其優(yōu)良的特征受
【學(xué)位授予單位】：西北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：O631

【參考文獻】

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本文編號：2671563