由大環(huán)主體化合物構筑的超分子體系設計及性能研究.pdf

1、分子自組裝是超分子化學中的一個重要領域，是21世紀亟待解決的重大科學問題之一。大環(huán)主體化合物如環(huán)糊精和葫蘆脲由于其優(yōu)良的性質，在構筑新型的功能化以及智能化超分子材料中的重要性日益增強。
　　本論文以研究由大環(huán)主體化合物構筑的超分子組裝體系為主題，主要包括兩方面的內容:(1)基于環(huán)糊精的超分子組裝體敏感囊泡與凝膠體系的構筑及性能研究;(2)新型紫羅堿衍生物的合成及其與葫蘆脲復合行為的研究，尤其是對其電化學行為影響。
　　第一部

2、分，緒論。主要介紹了超分子化學的特征及其作用力類型;超分子自組裝的重要性以及大環(huán)主體化合物環(huán)糊精與葫蘆脲的簡介;超分子環(huán)糊精敏感囊泡的研究進展;超分子環(huán)糊精有機凝膠的研究進展;葫蘆脲分子封裝體系的研究背景及進展。
　　第二部分，基于新型超分子環(huán)糊精兩親分子的敏感囊泡的制備。新型超分子環(huán)糊精兩親分子是指由不具有兩親性的疏水性客體分子與環(huán)糊精分子通過主客體作用形成的兩親性分子。由該類兩親分子進一步組裝形成的囊泡體系能夠對外界的刺激具有

3、特色響應性，而被稱為敏感囊泡。本論文研究了一系列低分子量芳香族化合物與環(huán)糊精在水中的超分子組裝行為，通過實驗發(fā)現(xiàn)疏水性的客體分子苯甲酸乙酯與二苯甲烷都能夠與環(huán)糊精分子在水中形成超分子環(huán)糊精兩親分子，并進一步組裝可形成囊泡，從而發(fā)展了簡易制備基于超分子環(huán)糊精兩親分子的敏感囊泡的方法。這種囊泡體系的制備避免了復雜的合成，并打破了傳統(tǒng)的六碳規(guī)則，這為該類囊泡體系的廣泛應用提供了可能性。
　　第三部分，新型環(huán)糊精有機凝膠體系的制備以及性能

4、調控。在某些特定鹽類的存在下，β-環(huán)糊精與相應的客體分子在有機溶劑N，N'-二甲基甲酰胺(DMF)中能夠自組裝形成凝膠。研究了鹽在凝膠體系形成中的作用以及對凝膠體系性能的調控:在無機鹽氯化鋰的存在下，形成可逆熱致凝膠體系，即加熱形成凝膠，冷卻至室溫形成溶液，定量的鈉鹽能夠使該熱致凝膠轉變?yōu)殡S溫度變化穩(wěn)定的凝膠體系;用有機鹽甲酸鈉替代氯化鋰，形成常溫凝膠，該凝膠加熱可變?yōu)槿芤海鋮s至室溫重新形成凝膠。同時，選擇特定的功能化客體分子百里香酚

5、酞，賦予了該凝膠體系對外界的刺激具有多重響應性如pH并伴隨顏色變化的獨特性質。
　　第四部分，新型紫羅堿衍生物的合成及其與葫蘆脲的復合行為研究。合成了新型的含有三個紫羅堿單元的星形衍生物，核磁和電化學數(shù)據(jù)表明紫羅堿單元被葫蘆脲分子包合。紫羅堿衍生物的氫原子會受到葫蘆脲端口氧原子的影響，從而在核磁中表現(xiàn)出有趣的化學位移，同時合成了兩個參比化合物來解釋該現(xiàn)象。質譜數(shù)據(jù)表明氣相中主客體分子形成了穩(wěn)定的3∶1包合物。紫外可見以及Job's