發(fā)布時間：2018-04-01 09:34

  本文選題：分子自組裝　切入點：主客體識別　出處：《浙江大學》2017年博士論文

【摘要】：分子自組裝指分子自發(fā)地(在氫鍵、靜電、疏水親脂作用、范德華力等弱作用力驅(qū)動下)構(gòu)筑具有特殊結(jié)構(gòu)和形狀的穩(wěn)定集合體的過程。在化學科學方面,超分子化學提供了新的觀念、方法和途徑來設(shè)計和制備自組裝構(gòu)筑基元,探索新穎的分子自組裝手段,使得具有特定結(jié)構(gòu)和基團的分子按照一定的方式自發(fā)地組裝成所需的性質(zhì)各異的超分子材料。主客體作用由于其固有的可逆性和適應(yīng)性以及大環(huán)主體本身的特殊性,成為了一種非常重要的用來構(gòu)筑超分子自組裝體系的推動力�；诖蟓h(huán)的超分子自組裝是近年來研究的熱點,多種基于大環(huán)主體的超分子自組裝體系被廣泛研究,如超分子兩親,超分子聚合物,超分子有機無機雜化材料等,并且已經(jīng)應(yīng)用在不同領(lǐng)域,如生物醫(yī)學,材料科學,分析化學等。本論文主要基于大環(huán)主體-柱芳烴主客體識別體系來構(gòu)筑各種刺激響應(yīng)性的超分子自組裝體系。論文主要包括以下五個部分:在第一部分工作中,我們利用偶氮苯橋連的柱芳烴二聚體作為主體,季銨鹽衍生物作為客體構(gòu)筑了線型超分子聚合物,并且用此柱芳烴二聚體交聯(lián)季銨鹽衍生化的聚丙烯酸甲酯,成功制備交聯(lián)的超分子聚合物網(wǎng)絡(luò)。結(jié)合氫譜、二維擴散排序譜圖、粘度以及掃描電子顯微鏡,我們系統(tǒng)地證實了這種聚合物的形成。線性超分子聚合物的動態(tài)聚合/解聚合過程可以通過pH和光照兩種方式來調(diào)節(jié)。更有意義的是,交聯(lián)的超分子聚合物網(wǎng)絡(luò)顯示液晶性質(zhì),并且可以通過光照來改變,在光學領(lǐng)域存在很好的應(yīng)用前景。在第二部分工作中,我們通過葫蘆脲[8]主體增強的π-π作用構(gòu)筑了基于水溶性柱[6]芳烴的超分子準聚輪烷,并且通過核磁和量熱滴定證實了超分子聚合背后的自分類過程。這一方法克服了傳統(tǒng)準聚輪烷制備效率低的缺點,為準聚輪烷的研究提供了新的思路,在制備超分子聚合物和其它超分子自組裝體系方面具有借鑒意義。在第三部分工作中,我們報道了第一個陰離子水溶性柱[10]芳烴的制備,并系統(tǒng)研究了其和不同客體分子之間的主客體作用,為構(gòu)筑基于水溶性柱[10]芳烴的超分子自組裝體系提供了理論基礎(chǔ)。此外,我們還基于水溶性柱[10]芳烴pH響應(yīng)性主客體識別體系構(gòu)筑了超分子兩親,研究了其刺激響應(yīng)的可逆自組裝。這種基于水溶性柱[10]芳烴的新的識別體系將有助于新的超分子功能化材料的制備,并且在不同的領(lǐng)域有潛在應(yīng)用,例如超分子聚合物,納米電子材料,藥物傳遞和控制釋放等。在第四部分工作中,我們成功構(gòu)建了一個基于水溶性柱[6]芳烴主客體作用的紫外響應(yīng)超分子兩親體系。通過簡單的光照,我們可以方便的實現(xiàn)超分子組裝體的形貌變化。此外,我們利用此超分子兩親體系在水相中實現(xiàn)多壁碳納米管的分散,并且我們可以通過光控來實現(xiàn)碳納米管的分散與聚集。這種新型的紫外響應(yīng)的超分子兩親體系在藥物控制釋放、催化、納電等領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景。在第五部分工作中,我們構(gòu)筑了一個具有氣體和光雙重響應(yīng)性的基于水溶性柱[6]芳烴和偶氮苯衍生物的主客體識別體系。此外,我們進一步利用此智能主客體識別體系構(gòu)建可逆自組裝的超分子兩親體系,實現(xiàn)雙重響應(yīng)的組裝體的形貌控制。這種環(huán)境友好型的刺激響應(yīng)性自組裝行為提供一種新的可能性來實現(xiàn)"on demand"釋放或者吸收各種化學物質(zhì)如藥物。由于二氧化碳和光對生物體至關(guān)重要,所以該合成的超分子自組裝體系可以為仿生學的研究提供靈感。
[Abstract]:Molecular self - assembly refers to the process of constructing a stable aggregate with special structure and shape . The molecular self - assembly system is a kind of super molecular self - assembly system with special structure and shape . It has been widely studied in the field of chemical science , such as biological medicine , material science , analytical chemistry , etc . In the last part of the work , we have constructed a novel super - molecular amphiphilic system based on water - soluble columns , such as supermolecular polymer , nano - electronic material , drug delivery and controlled release .

【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：O641.3

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本文編號：1694974