本文關(guān)鍵詞：可見(jiàn)光引發(fā)點(diǎn)擊反應(yīng)在AFM針尖修飾單分子鏈方面的應(yīng)用

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【摘要】：巰基-烯烴反應(yīng)是一種新型的“點(diǎn)擊“反應(yīng),通過(guò)可見(jiàn)光引發(fā)電子轉(zhuǎn)移,在特定的官能團(tuán)間產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),具有高度的選擇性。該反應(yīng)結(jié)合了可見(jiàn)光引發(fā)反應(yīng)的無(wú)毒、無(wú)副反應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)和點(diǎn)擊反應(yīng)的像鼠標(biāo)一樣的簡(jiǎn)單、普適、高效等優(yōu)點(diǎn)。本文將可見(jiàn)光引發(fā)巰基-烯烴點(diǎn)擊反應(yīng)應(yīng)用于單分子樣品制備,可控、高效的將目標(biāo)分子通過(guò)化學(xué)鍵修飾在原子力顯微鏡(AFM)針尖。第二章,首先通過(guò)可見(jiàn)光引發(fā)巰基-烯烴點(diǎn)擊反應(yīng)將聚乙二醇修飾在AFM氮化硅針尖上,并在PBS和壬烷條件下進(jìn)行了單分子力譜實(shí)驗(yàn),獲得了PEG的單分子力曲線。我們首次用量子力學(xué)QM-FRC理論模型擬合了聚乙二醇在壬烷中的力曲線,擬合結(jié)果與聚乙二醇結(jié)構(gòu)單元的平均鍵長(zhǎng)[(lC-C+2lC-O)/3]相等,即聚乙二醇在壬烷中以平均鍵長(zhǎng)為自由旋轉(zhuǎn)單元形成自由卷曲構(gòu)象,說(shuō)明了可見(jiàn)光引發(fā)點(diǎn)擊反應(yīng)可用于制備單分子力譜實(shí)驗(yàn)樣品。對(duì)比兩種條件下的單分子力曲線,發(fā)現(xiàn)水環(huán)境中力曲線中力區(qū)域需要更高的能量,該結(jié)果驗(yàn)證了Gaub等人的研究；其次,我們通過(guò)控制可見(jiàn)光引發(fā)反應(yīng)條件,分別在無(wú)光、無(wú)催化劑條件下制備了樣品,并進(jìn)行單分子力譜實(shí)驗(yàn)。每種條件下制備的樣品重復(fù)三組實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)無(wú)高分子力學(xué)信號(hào)出現(xiàn),驗(yàn)證了可見(jiàn)光及催化劑為反應(yīng)必備條件。第三章,利用可見(jiàn)光引發(fā)點(diǎn)擊反應(yīng)將生物大分子單鏈DNA修飾在針尖,并在有機(jī)壬烷條件下進(jìn)行了單分子拉伸實(shí)驗(yàn)。隨后用量子力學(xué)QM-FJC理論模型擬合了實(shí)驗(yàn)力曲線,結(jié)果與我們課題組之前的結(jié)果一致,驗(yàn)證了力曲線為單鏈DNA分子鏈彈性。通過(guò)針尖修飾合成大分子聚乙二醇、生物大分子DNA實(shí)驗(yàn),說(shuō)明了可見(jiàn)光引發(fā)巰基-烯烴點(diǎn)擊反應(yīng)具有普遍適用性。第四章,對(duì)比了可見(jiàn)光引發(fā)點(diǎn)擊反應(yīng)方法與基底物理吸附方法制備單分子力譜實(shí)驗(yàn)樣品的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,發(fā)現(xiàn)新方法需要更低濃度,且效率約為物理吸附獲得單鏈力曲線的三倍；對(duì)比新方法與S-Au化學(xué)鍵修飾方法結(jié)果,發(fā)現(xiàn)不同方法獲得的實(shí)驗(yàn)曲線能很好的擬合,說(shuō)明我們?cè)诳梢?jiàn)光修飾分子方法中用到的硅烷偶聯(lián)劑小分子不影響目標(biāo)分子的性質(zhì),而可見(jiàn)光針尖修飾獲得的力曲線斷裂值較S-Au鍵方法得到的力曲線斷裂值更高,能更好地反映分子鏈性質(zhì)。
【關(guān)鍵詞】：可見(jiàn)光 巰基-烯烴點(diǎn)擊反應(yīng) 針尖修飾 SMFS 量子力學(xué)
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：O643.12
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第1章 緒論10-30
• 1.1 引言10-11
• 1.2 單分子力譜11-15
• 1.2.1 原子力顯微鏡11-12
• 1.2.2 單分子力譜儀12-13
• 1.2.3 單鏈分子拉伸的判斷標(biāo)準(zhǔn)13-14
• 1.2.4 理論模型14-15
• 1.3 單分子力譜實(shí)驗(yàn)樣品制備方法的發(fā)展現(xiàn)狀15-22
• 1.3.1 利用配受體間相互作用力制備樣品15-16
• 1.3.2 利用電子轉(zhuǎn)移化學(xué)反應(yīng)制備樣品16
• 1.3.3 利用Si-O-Si鍵制備樣品16-18
• 1.3.4 利用Si-C鍵制備樣品18
• 1.3.5 利用S-Au化學(xué)鍵作用制備樣品18-20
• 1.3.6 利用物理吸附制備樣品20
• 1.3.7 其它方法制備樣品20-22
• 1.4 單分子力譜的應(yīng)用22-27
• 1.4.1 聚電解質(zhì)-PAMPS及其共聚物22-23
• 1.4.2 溫度敏感型高分子-聚異丙基丙烯酰胺23-25
• 1.4.3 纖維素25
• 1.4.4 生物大分子-蛋白質(zhì)25-27
• 1.5 點(diǎn)擊化學(xué)27-29
• 1.6 本論文研究?jī)?nèi)容及思路29-30
• 第2章 聚乙二醇單分子樣品的制備30-44
• 2.1 引言30
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分30-34
• 2.2.1 材料及準(zhǔn)備30-31
• 2.2.2 樣品制備31-32
• 2.2.3 單分子力譜實(shí)驗(yàn)32-34
• 2.3 結(jié)果與討論34-43
• 2.3.1 量子力學(xué)(QM)擬合34-40
• 2.3.2 聚乙二醇在水/有機(jī)溶劑中力曲線對(duì)比40-43
• 2.4 本章小結(jié)43-44
• 第3章 單鏈DNA的單分子樣品制備44-52
• 3.1 引言44-45
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分45-47
• 3.2.1 材料和樣品制備45-47
• 3.2.2 單分子力譜實(shí)驗(yàn)47
• 3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論47-51
• 3.3.1 單鏈DNA本征彈性47-48
• 3.3.2 平臺(tái)力型曲線的產(chǎn)生與分析48-49
• 3.3.3 QM-FJC模型擬合49-51
• 3.4 本章小結(jié)51-52
• 第4章 可見(jiàn)光針尖修飾與傳統(tǒng)制樣方法對(duì)比52-59
• 4.1 引言52
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分52-58
• 4.2.1 樣品制備52
• 4.2.2 基底物理吸附制樣與可見(jiàn)光針尖修飾方法對(duì)比52-55
• 4.2.3 S-Au化學(xué)鍵制備樣品方法與可見(jiàn)光針尖修飾方法對(duì)比55-58
• 4.3 本章小結(jié)58-59
• 結(jié)論59-60
• 致謝60-61
• 參考文獻(xiàn)61-69
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)成果69

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本文編號(hào)：641449