發(fā)布時間：2024-02-28 18:02

　　近年來,分子開關(guān)和分子邏輯門的研究倍受人們關(guān)注。然而,目前能夠被用來研究分子水平開關(guān)和邏輯門的多重響應(yīng)分子體系還很缺乏。本論文致力于開發(fā)新的響應(yīng)分子體系,設(shè)計并合成了一系列取代基不同、共軛程度各異的水楊醛類西佛堿分子。并以這些分子為響應(yīng)實體,詳細研究了這一新的分子體系的開關(guān)功能和邏輯響應(yīng)特性。 本論文分為以下四部分。第一,為了使我們的響應(yīng)分子體系-水楊醛類西佛堿具有很高的響應(yīng)活性,我們對其結(jié)構(gòu)進行了合理的設(shè)計,共合成了兩大類,12種水楊醛類西佛堿分子,為進一步的分子開關(guān)性質(zhì)及其邏輯功能的研究奠定了基礎(chǔ)。第二,對水楊醛類西佛堿分子的開關(guān)性質(zhì)進行了詳細地研究。結(jié)果顯示,它們都能夠很好地執(zhí)行集成了光致變色開關(guān)、熒光開關(guān)以及pH開關(guān)于一體的多開關(guān)功能。其中,具有較高共軛程度的水楊醛類西佛堿分子還能夠完成獨特的可見光驅(qū)動的光致變色開關(guān)的功能。第三,詳細研究了水楊醛類西佛堿分子的邏輯響應(yīng)特性。發(fā)現(xiàn),在水楊醛所在苯環(huán)上連有強吸電子基團的一類水楊醛類西佛堿分子對OH–、Zn2+和紫外光三種輸入信號的所有單獨的以及組合的刺激都能夠產(chǎn)生很好的響應(yīng),且伴有較強的光學信號輸出�；趯@三種輸入信號的多重響應(yīng)性...

【文章頁數(shù)】：133 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
提要
第一章 緒論
    1.1 分子器件與分子機器的概念
    1.2 分子器件與分子機器工作的基本原理
    1.3 分子器件與分子機器的類型
        1.3.1 分子導線
        1.3.2 分子馬達
        1.3.3 分子轉(zhuǎn)子及分子齒輪等類機械性質(zhì)的分子部件
        1.3.4 分子開關(guān)
            1.3.4.1 光致變色開關(guān)
            1.3.4.2 熒光開關(guān)
            1.3.4.3 手性開關(guān)
            1.3.4.4 氧化還原開關(guān)
            1.3.4.5 pH開關(guān)
        1.3.5 分子水平的邏輯門
            1.3.5.1 分子水平邏輯門的發(fā)展
            1.3.5.2 分子水平邏輯門未來發(fā)展的展望
    1.4 水楊醛類西佛堿
        1.4.1 西佛堿類化合物的簡介
        1.4.2 水楊醛類西佛堿化合物
    1.5 本論文的設(shè)計思想
第二章 系列水楊醛類西佛堿化合物的合成
    2.1 主要藥品及試劑
    2.2 測試儀器
    2.3 樣品的合成
        2.3.1 樣品的合成路線
        2.3.2 樣品的合成方法
    2.4 產(chǎn)物的表征
    2.5 本章小結(jié)
第三章 水楊醛類西佛堿分子開關(guān)性質(zhì)的研究
    3.1 實驗部分
        3.1.1 藥品溶劑及測試儀器
        3.1.2 實驗方法
    3.2 水楊醛類西佛堿分子開關(guān)性質(zhì)的研究
        3.2.1 pH開關(guān)
        3.2.2 熒光開關(guān)
        3.2.3 光致變色開關(guān)
            3.2.3.1 紫外光驅(qū)動的光致變色開關(guān)
            3.2.3.2 可見光驅(qū)動的光致變色開關(guān)
    3.3 本章小結(jié)
第四章 基于水楊醛類西佛堿分子的單分子邏輯電路的研究
    4.1 實驗部分
        4.1.1 藥品溶劑及測試儀器
        4.1.2 實驗方法
    4.2 目標分子對OH^–、Zn²⁺和紫外光刺激的多重響應(yīng)性
        4.2.1 對OH^–、Zn²⁺和紫外光三種輸入信號單獨刺激的響應(yīng)
        4.2.2 對OH^–、Zn²⁺和紫外光三種輸入信號組合刺激的響應(yīng)
    4.3 二進制分析及單分子邏輯電路
    4.4 本章小結(jié)
第五章 水楊醛類西佛堿分子在有機/無機雜化材料中邏輯性質(zhì)的研究
    5.1 實驗部分
        5.1.1 藥品及試劑
        5.1.2 測試儀器
    5.2 水楊醛類西佛堿在分子篩SBA-15中邏輯性質(zhì)的研究
        5.2.1 2b分子和SBA-15的有機/無機雜化材料的制備
            5.2.1.1 合成路線
            5.2.1.2 分子篩SBA-15的合成
            5.2.1.3 對分子篩SBA-15內(nèi)表面進行氨基化修飾
            5.2.1.4 APTES/SBA-15和響應(yīng)分子2b的超分子自組裝
            5.2.1.5 結(jié)果與討論
                5.2.1.5.1 復合物的結(jié)構(gòu)的表征
                5.2.1.5.2 復合物組裝過程的表征
        5.2.2 2b分子和SBA-15所形成的有機/無機雜化材料邏輯性質(zhì)的研究
    5.3 水楊醛類西佛堿在SiO₂微球表面邏輯性質(zhì)的研究
        5.3.1 2b 分子和SiO₂微球雜化材料的制備
        5.3.2 2b 分子和SiO₂微球雜化材料邏輯性質(zhì)的研究
    5.4 本章小結(jié)
參考文獻
作者簡歷
攻讀博士學位期間發(fā)表論文
致謝
中文摘要
Abstract



本文編號：3913827