【摘要】：動(dòng)態(tài)化學(xué)是當(dāng)前化學(xué)領(lǐng)域中的研究熱點(diǎn)之一。從本質(zhì)上來說,動(dòng)態(tài)化學(xué)包括超分子化學(xué)和動(dòng)態(tài)共價(jià)化學(xué)兩部分。動(dòng)態(tài)化學(xué)鍵是動(dòng)態(tài)化學(xué)的核心概念,包括非共價(jià)相互作用和可逆共價(jià)化學(xué)鍵。由動(dòng)態(tài)化學(xué)鍵鏈接而形成的聚合物稱為動(dòng)態(tài)聚合物�？赡婀矁r(jià)化學(xué)鍵在溫和條件下可以實(shí)現(xiàn)可逆“斷裂”和“生成”,因此,由可逆共價(jià)化學(xué)鍵構(gòu)筑的動(dòng)態(tài)聚合物體系具有智能響應(yīng)特性。硼酯鍵是一類重要的動(dòng)態(tài)共價(jià)鍵,由于硼原子的三中心兩電子結(jié)構(gòu),使其不僅可以與1,2或1,3-二醇在大極性溶劑乃至水溶液中發(fā)生可逆結(jié)合,而且可以作為路易斯酸與特定的陰離子發(fā)生配位作用,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)多羥基類化合物以及一些陰離子的傳感。現(xiàn)今發(fā)展的硼酸類傳感器有多種,包括電化學(xué)傳感器,等離子體共振傳感器,熒光傳感器等。其中,熒光傳感器由于具有響應(yīng)時(shí)間短、靈敏度高、方法簡(jiǎn)單、成本低等優(yōu)點(diǎn)備受人們青睞。傳感元素是熒光傳感器的核心,研究表明,以共軛聚合物作為熒光傳感元素具有明顯的優(yōu)勢(shì):(1)摩爾消光系數(shù)高達(dá)106M-1·cm-1,具有很強(qiáng)的集光能力;(2)整個(gè)分子鏈呈大π-π共軛結(jié)構(gòu),具有“分子導(dǎo)線效應(yīng)”,因此往往會(huì)對(duì)待測(cè)物表現(xiàn)出“一點(diǎn)接觸、多點(diǎn)響應(yīng)”,最終表現(xiàn)出顯著的信號(hào)放大效應(yīng)。熒光物種的選擇對(duì)于傳感元素的構(gòu)建至關(guān)重要。芳香類二酰亞胺具有分子結(jié)構(gòu)易于修飾、光學(xué)性質(zhì)優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn),常被用作熒光傳感元素。常見的芳香類二酰亞胺有均苯四甲酸二酰亞胺,傒二酰亞胺,萘二酰亞胺等。其中,相比于均苯四甲酸二酰亞胺,傒二酰亞胺與萘二酰亞胺因具有較高的量子產(chǎn)率,優(yōu)異的光熱穩(wěn)定性以及氧化還原性等優(yōu)點(diǎn),得到了廣泛的應(yīng)用�；趯�(duì)動(dòng)態(tài)化學(xué)和芳香類二酰亞胺的文獻(xiàn)調(diào)研,立足于本實(shí)驗(yàn)室近年來在動(dòng)態(tài)共價(jià)體系和熒光傳感方面的研究工作,本學(xué)位論文中,分別選用傒四羧酸和萘二酰亞胺作為熒光傳感單元,將其與苯硼酸結(jié)構(gòu)片段相結(jié)合,制備了兩類新型熒光聚合物探針,實(shí)現(xiàn)了對(duì)待檢測(cè)物的高靈敏檢測(cè)。具體而言,本學(xué)位論文的研究工作包括以下兩個(gè)部分:在第一部分工作中,以傒四羧酸(PTCA)和氨基苯硼酸(PBA-NH2)為構(gòu)筑單元,利用兩者在水相中的質(zhì)子轉(zhuǎn)移,成功地構(gòu)建了一種水溶性的高熒光離子締合物。這種通過非共價(jià)制備水溶性傒酐衍生物的方法簡(jiǎn)單有效,可以成功避免傳統(tǒng)方法中復(fù)雜多步的有機(jī)合成。當(dāng)體系中加入一定量葡萄糖或聚乙二醇后,所制備離子締合物(PTCA/PBA-NH2)的熒光會(huì)大大減弱,這是由于聚乙烯醇(PVA)和締合物中的苯硼酸基團(tuán)相結(jié)合,形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),拉近了體系中傒四羧酸分子之間的距離,從而促進(jìn)花四羧酸分子間形成低熒光量子產(chǎn)率的H型堆積和之間。此外,加入氟離子這一強(qiáng)的路易斯堿后,體系的熒光恢復(fù)。之后,隨著體系中硝酸鈣鹽的加入,會(huì)伴隨有氟化鈣沉淀的生產(chǎn),三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)再次形成,熒光隨之淬滅。從而,通過動(dòng)態(tài)共價(jià)鍵的形成與斷裂,實(shí)現(xiàn)了這一分子體系熒光“off-on-off”,并利用該現(xiàn)象,實(shí)現(xiàn)了對(duì)葡萄糖、氟離子、鈣離子的可視化檢測(cè)。除此之外,所制備的熒光離子締合物還可用于可視化檢測(cè)甲醇中的微量水。針對(duì)第一個(gè)工作中離子締合物成膜性較差以及對(duì)氣體分子捕獲能力較弱的缺點(diǎn),在第二部分工作中,我們?cè)O(shè)計(jì)合成了一個(gè)新型熒光化合物,該化合物以萘二酰亞胺(NDI)作為核心熒光單元,并在其灣位修飾氮雜環(huán)丁烷分子,以提高體系的量子產(chǎn)率,同時(shí)在其側(cè)位引入葡萄糖分子,用來增加化合物的溶解性與成膜性。由于該分子萘酐核心結(jié)構(gòu)的疏水性以及兩端糖分子的親水性,預(yù)期該分子具有一定的表面活性。葡萄糖片段的引入,是為了在后期可以結(jié)合動(dòng)態(tài)共價(jià)鍵-硼酯鍵,將所制備的熒光化合物和聯(lián)苯-4,4'-二基雙硼酸結(jié)合形成動(dòng)態(tài)熒光聚合物,以期實(shí)現(xiàn)對(duì)特定氣體實(shí)現(xiàn)快速、靈敏的響應(yīng)。
【學(xué)位授予單位】：陜西師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：O657.3
【圖文】：

傳統(tǒng)的分子化學(xué)（ｍｏｌｅｃｕｌａｒ邋ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）關(guān)注的是穩(wěn)定的共價(jià)相互作用力，逡逑而超分子化學(xué)（ｓｕｐｒａｍｏｌｅｃｕｌａｒ邋ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）關(guān)注的則是一些相對(duì)較弱的非共價(jià)作逡逑用力［１４］（圖１－１）。一般而言，非共價(jià)作用力是分子與分子之間的弱相互作用力，逡逑如氫鍵作用力（ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ邋ｆｏｒｃｅｓ）、范德華作用力（ｖａｎ邋ｄｅｒ邋Ｗａａｌｓ邋ｆｏｒｃｅｓ）、逡逑ｊｒ－７ｒ邋堆積作用力丨７］邋ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓ）、靜電相互作用力ｌ８１邋（ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ邋ｅｆｆｅｃｔｓ）等。逡逑因此

Ｆｉｇ．邋１－２邋Ｓｃｈｅｍｅｓ邋ｏｆ邋ｍｏｌｅｃｕｌａｒ邋ｓｅｌｆ－ａｓｓｅｍｂｌｉｅｓ邋ｒｅｐｏｒｔｅｄ邋ｂｙ邋Ｊｅａｎ－Ｍａｒｉｅ邋Ｌｅｈｎ邋ａｎｄ邋ｃｏｗｏｒｋｅｒｓ，邋（ａ）邋ａｎ逡逑ｅｘａｍｐｌｅｏｆ邋ａ邋ｓｕｐｒａｍｏｌｅｃｕｌａｒ邋ａｓｓｅｍｂｌｙ；邋（ｂ）邋ｉｎｔｒａｍｏｌｅｃｕｌａｒ邋ｓｅｌｆ－ａｓｓｅｍｂｌｙ邋ｏｆ邋ａ邋ｆｏｌｄａｍｅｒ逡逑在分子自組裝過程中，非共價(jià)作用起著主導(dǎo)作用。如圖１－２所示，分子自組逡逑裝可以進(jìn)一步細(xì)分為超分子自組裝（分子間形成超分子自組裝體）和分子內(nèi)自組逡逑裝（形成折疊結(jié)構(gòu)，如蛋白質(zhì)和多肽的折疊）�；诜肿幼越M裝，可以得到多種逡逑２逡逑

環(huán)包含有一個(gè)四氯修飾的茈酐（ＰＤＩ）單元，兩個(gè)三唑摪陽離子和兩個(gè)含有間苯逡逑二甲酰胺陰離子結(jié)合位點(diǎn)的較小的外圍環(huán)。兩個(gè)外圍環(huán)可以隨著陰離子的加入或逡逑溶劑的改變發(fā)生移動(dòng)。如圖１－３所示，在該索烴化合物的三氯甲烷溶液中加入逡逑ＰＦ６＿離子，兩個(gè)外圍大環(huán)會(huì)移動(dòng)到三唑攑陽離子旁，若在此條件下，加入一定量逡逑的甲醇溶劑，且兩者比為３：１時(shí)，外圍大環(huán)會(huì)移動(dòng)至ＰＤ１附近，且伴隨有溶液顏逡逑色由橙變紅的過程。通過分子識(shí)別誘導(dǎo)分子運(yùn)動(dòng)的這一特性，為下一代傳感裝置逡逑的開發(fā)提供了重要機(jī)會(huì)［４８］。逡逑３逡逑

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張海峰;王桂霞;孔翔飛;蘇劍;譚玉東;;傒二酰亞胺類液晶材料研究進(jìn)展[J];現(xiàn)代化工;2015年05期

2 吳華昆;馬良;韋淑斌;;傒四羧酸二酰亞胺衍生物的合成及其紫外-可見吸收光譜性質(zhì)[J];閩江學(xué)院學(xué)報(bào);2014年02期

3 章映茜;楊發(fā)福;;傒四羧酸二酰亞胺類熒光探針的研究進(jìn)展[J];科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào);2013年07期

4 高先娟;甄瑞燕;張玉軍;;傒二酰亞胺光合作用的模擬和光收集體系的建立[J];內(nèi)江科技;2009年01期

5 徐業(yè)偉;朱方華;張海連;張林;;傒四羧酸二酰亞胺衍生物的合成及其性能研究[J];合成化學(xué);2009年04期

6 徐業(yè)偉;朱方華;張海連;王鵬;張林;;可溶性傒四羧酸二酰亞胺發(fā)光材料的合成及表征[J];應(yīng)用化學(xué);2009年11期

7 霍利軍;韓敏芳;李永舫;;受體型有機(jī)光伏材料傒二酰亞胺[J];化學(xué)進(jìn)展;2007年11期

8 周樂;;熒光染料N-芳基-4-氨基-1,8-萘二酰亞胺的制備[J];染料工業(yè);1989年04期

9 胡小鏈;施敏敏;左立見;傅磊;戴樹洌;陳紅征;;橋位二級(jí)胺基取代的傒二酰亞胺的合成及其能級(jí)結(jié)構(gòu)研究[J];化學(xué)學(xué)報(bào);2011年06期

10 蔡雪;齊冬冬;張躍興;邊永忠;姜建壯;;二萘嵌苯二酰亞胺衍生物的半導(dǎo)體性質(zhì)(英文)[J];物理化學(xué)學(xué)報(bào);2010年04期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 鄒林;王婕妤;裴堅(jiān);;新型芘二酰亞胺結(jié)構(gòu)的合成及其衍生化研究[A];2015年全國(guó)高分子學(xué)術(shù)論文報(bào)告會(huì)論文摘要集——主題G 光電功能高分子[C];2015年

2 尚叢娣;王剛;彭浩南;賀美霞;房喻;;傒二酰亞胺膽固醇衍生物的設(shè)計(jì)合成與傳感應(yīng)用[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第30屆學(xué)術(shù)年會(huì)摘要集-第十一分會(huì)：應(yīng)用化學(xué)[C];2016年

3 宋亞偉;歐恩才;徐偉箭;;螺吡喃-傒二酰亞胺通過π-π共軛功能化石墨烯[A];2013年全國(guó)高分子學(xué)術(shù)論文報(bào)告會(huì)論文摘要集——主題G：光電功能高分子[C];2013年

4 王剛;王潔;常興茂;房喻;;芘-傒二酰亞胺膽固醇衍生物的設(shè)計(jì)合成與傳感應(yīng)用[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第29屆學(xué)術(shù)年會(huì)摘要集——第21分會(huì)：光化學(xué)[C];2014年

5 魏華;夏志超;劉歡;馬翠蘭;張平竹;王克讓;李小六;;寡糖連萘二酰亞胺衍生物的設(shè)計(jì)合成與性質(zhì)研究[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第29屆學(xué)術(shù)年會(huì)摘要集——第22分會(huì)：化學(xué)生物學(xué)[C];2014年

6 詹傳郎;姚建年;;傒二酰亞胺聚集結(jié)構(gòu)的調(diào)控及其在有機(jī)太陽能電池中的應(yīng)用[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第十四屆膠體與界面化學(xué)會(huì)議論文摘要集——第3分會(huì)：軟物質(zhì)與超分子組織化體系[C];2013年

7 甄小麗;李曉浩;田霞;韓建榮;劉守信;;含多肽側(cè)鏈的不對(duì)稱傒二酰亞胺衍生物的合成[A];全國(guó)第十八屆大環(huán)化學(xué)暨第十屆超分子化學(xué)學(xué)術(shù)討論會(huì)會(huì)議論文集（下）[C];2016年

8 甄小麗;張陽;田霞;韓建榮;劉守信;;含傒二酰亞胺側(cè)臂的雙環(huán)肽的合成[A];全國(guó)第十八屆大環(huán)化學(xué)暨第十屆超分子化學(xué)學(xué)術(shù)討論會(huì)會(huì)議論文集（下）[C];2016年

9 邢菲菲;鐘麗娜;朱守榮;;水溶性傒二酰亞胺及其配合物的合成、表征及光電性質(zhì)研究[A];2015年中西部地區(qū)無機(jī)化學(xué)化工學(xué)術(shù)研討會(huì)會(huì)議論文集[C];2015年

10 夏志超;魏華;馬翠蘭;劉歡;張平竹;王克讓;李小六;;新型糖基連萘二酰亞胺衍生物的合成及性質(zhì)研究[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第29屆學(xué)術(shù)年會(huì)摘要集——第22分會(huì)：化學(xué)生物學(xué)[C];2014年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 張鳳霞;傒二酰亞胺衍生物的合成、聚集及光化學(xué)探針性質(zhì)研究[D];山東師范大學(xué);2018年

2 馮士振;基于萘二酰亞胺單元的受體材料的設(shè)計(jì)合成及其光伏性能的研究[D];華南理工大學(xué);2018年

3 王延風(fēng);傒二酰亞胺及三嗪衍生物的合成和性質(zhì)研究[D];山東大學(xué);2009年

4 成煥仁;傒二酰亞胺樹形分子的構(gòu)筑、熒光共振能量轉(zhuǎn)移及其熒光探針性質(zhì)研究[D];東南大學(xué);2016年

5 薛林;含疏水烷基鏈的傒二酰亞胺衍生物的設(shè)計(jì)、合成和聚集性質(zhì)的研究[D];山東大學(xué);2012年

6 石巖;平面共軛大分子傒二酰亞胺/酞菁類化合物的結(jié)構(gòu)修飾與聚集體性質(zhì)的研究[D];山東大學(xué);2014年

7 吳海霞;傒二酰亞胺衍生物的設(shè)計(jì)、合成和異質(zhì)介質(zhì)中的性質(zhì)研究[D];山東大學(xué);2011年

8 麻魯魯;光功能傒二酰亞胺類衍生物的合成、可控自組裝及其性能的研究[D];山東大學(xué);2012年

9 張有地;傒單/二酰亞胺衍生物合成及有機(jī)光伏性能研究[D];大連理工大學(xué);2014年

10 張良;新型傒二酰亞胺衍生物的合成及其在熒光探針與Knoevenagel反應(yīng)中應(yīng)用研究[D];華東理工大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 王明月;基于萘二酰亞胺的磁性配位聚合物的合成及性質(zhì)研究[D];華中師范大學(xué);2016年

2 徐曉潔;硼酸酯基熒光動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建及其傳感應(yīng)用[D];陜西師范大學(xué);2018年

3 張麗君;含氨基環(huán)多醇的新型順丁烯二酰亞胺類化合物的合成及活性檢測(cè)[D];浙江工業(yè)大學(xué);2014年

4 葛永超;基于傒二酰亞胺和蔻的碳納米帶的設(shè)計(jì)合成和表征[D];上海師范大學(xué);2018年

5 孫寶來;傒二酰亞胺（PDI）-聯(lián)苯類電子受體材料合成與表征[D];上海師范大學(xué);2018年

6 康蕊;傒二酰亞胺羧酸衍生物還原行為與主客體作用[D];陜西師范大學(xué);2018年

7 劉夷之;基于傒二酰亞胺的手性轉(zhuǎn)移[D];山東大學(xué);2017年

8 楊敏敏;衍生化氰基二苯乙烯及萘二酰亞胺類功能分子的超分子組裝新體系[D];山東大學(xué);2017年

9 范佳云;新型萘二酰亞胺衍生物的合成、組裝及其傳感應(yīng)用[D];陜西師范大學(xué);2017年

10 徐雙平;傒二酰亞胺類有機(jī)光電功能材料的制備與性能研究[D];青島大學(xué);2010年

本文編號(hào)：2791401