兩親性間苯二酚杯芳烴超分子組裝與識(shí)別光譜特性.pdf

1、超分子化學(xué)是當(dāng)代化學(xué)領(lǐng)域的前沿學(xué)科,間苯二酚杯芳烴以其合成簡(jiǎn)單易于修飾的優(yōu)點(diǎn)而成為超分子化學(xué)的一個(gè)重要研究方向。為了進(jìn)一步揭示兩親性間苯二酚杯芳烴及其衍生物的分子別機(jī)理及組裝規(guī)律,本文合成了一系列兩親性間苯二酚杯芳烴,并按照其溶解性的不同分別研究了氯仿相及水相中與染料的相互作用關(guān)系和選擇性識(shí)別能力。具體研究?jī)?nèi)容如下:
　　以間苯二酚和不同鏈長(zhǎng)的脂肪醛為原料合成了一系列間苯二酚杯芳烴(CRA),并通過(guò)酚羥基的修飾得到了一系列醚酯類(

2、CRE),羧酸類(CRC)和磺酸類(CRS)衍生物,利用核磁、紅外等表征了其結(jié)構(gòu)。并對(duì)磺酸類衍生物的溶解性、光譜特性、表面活性等進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)CRS水溶液具有獨(dú)特的熒光性能,且熒光發(fā)射峰受激發(fā)波長(zhǎng)及溶液濃度影響。
　　通過(guò)液-液兩相萃取技術(shù),研究了在油溶兩親性間苯二酚杯芳烴作用下水溶性染料在氯仿相中的聚集行為。發(fā)現(xiàn)CRA和CRE均只能選擇性包裹水溶性陽(yáng)離子染料而不能包裹水溶性陰離子染料,且C11CRA、C6CRA和C6CRE對(duì)亞

3、甲基藍(lán)(MB)的飽和包裹量不同,平均每個(gè)C11CRA、C6CRA和C6CRE分子分別能包裹2.5、2和0.5個(gè)MB分子。研究發(fā)現(xiàn)選擇MB與AO作為染料對(duì)時(shí),C11CRA對(duì)AO的包裹具有優(yōu)先選擇性,當(dāng)AO存在時(shí)C11CRA對(duì)MB的包裹能力會(huì)降低,而MB的存在對(duì)C11CRA包裹AO的能力影響不大;選擇MB與RhB為染料對(duì)時(shí),C11CRA對(duì)兩種染料的包裹能力都會(huì)下降,MB和RhB與C11CRA的結(jié)合能力相當(dāng)。而對(duì)于MB與水溶性陰離子染料組成的

4、染料對(duì),如MB和MO兩種溶液混合后能形成溶于氯仿和二氯甲烷的配合物,而通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)C11CRA的存在使得更多的MB和MO轉(zhuǎn)移至氯仿相;而MB和FSS混合后,FSS不能被轉(zhuǎn)移至二氯甲烷相,且FSS會(huì)抑制C11CRA對(duì)MB的包裹。
　　利用間苯二酚杯芳烴與超支化聚合物HPEI通過(guò)超分子作用構(gòu)建了C6CRA-HPEI、C11CRA-HPEI、C6CRC-HPEI、C11CRC-HPEI四種復(fù)合物。該類復(fù)合物對(duì)水溶性陰離子染料MO

5、具有較好的包裹性能,并計(jì)算了復(fù)合物對(duì)MO的飽和包裹量。在C6CRA、C11CRA、C6CRC和C11CRC先包裹MB后仍然能與HPEI復(fù)合,并可用于再包裹MO,即此類復(fù)合物具有同時(shí)包裹兩種不同電性的染料客體分子的能力。
　　研究了杯[6]芳烴磺酸鈉(SCA[6])和己基間苯二酚杯芳烴丁磺酸鈉(C6CRS)兩種水溶性杯芳烴對(duì)噻唑橙類菁染料熒光性能影響。結(jié)果表明:SCA[6]與TO-COOH和Cy3分別形成了化學(xué)計(jì)量比為1:1的主客體

6、復(fù)合物,并計(jì)算出復(fù)合物的結(jié)合穩(wěn)定常數(shù)。SCA[6]可以有效增溶TO-COOH染料,使其作為熒光探針更好的用于生物標(biāo)記。而C6CRS與噻唑橙菁染料(TO-COOH)作用,可以使TO-COOH的熒光強(qiáng)度增強(qiáng),能夠形成化學(xué)計(jì)量比為1:4的主客體復(fù)合物。而金屬陽(yáng)離子的加入,能與TO-COOH競(jìng)爭(zhēng)與C6CRS作用,使得復(fù)合物的熒光發(fā)生變化,價(jià)態(tài)越高對(duì)復(fù)合物的熒光影響越明顯。在蛋白標(biāo)記實(shí)驗(yàn)中TO-C6CRS復(fù)合物效果明顯優(yōu)于TO,而直接利用C6CR

7、S水溶液標(biāo)記蛋白也取得了良好的效果。表明C6CRS不僅能改善熒光染料在水溶液中的熒光特性,而且可直接用于標(biāo)記蛋白。
　　研究了三種水溶性染料RhB、AO和FSS與C6CRS的相互作用,發(fā)現(xiàn)C6CRS與三種染料均存在強(qiáng)相互作用。通過(guò)Job’s法,確定C6CRS與RhB、AO和FSS三種水溶性染料結(jié)合的化學(xué)計(jì)量比均為1:4,表明C6CRS與水溶性染料作用時(shí),靜電引力并不是主導(dǎo)作用,而可能是疏水作用力和π-π堆積作用起了主要作用。為了對(duì)