星型苯硫醚化合物的研究

摘要

星型苯硫醚化合物，是一类以苯和硫原子交替连接所构成的星型化合物。苯硫醚星型化合物具有一定的三维尺寸，确定的分子量，且末端基团具有大量的官能团。在苯硫醚结构中，苯环提供刚性，硫原子提供一定的柔性，且硫原子上的孤对电子将与苯环上的离域π键产生共轭效应，故硫原子的孤对电子具有显著的稳定正负电荷的能力，这样特殊结构的组合赋予了化合物独特的性质。本文利用先臂后核的方法，首先合成以苯为核氨基为末端基团的六臂星型苯硫醚化合物，随后利用氨基的反应活性，制备出四种不同外围基团修饰的席夫碱化合物，并对其基本性质和应用进行了研究。具体研究内容分为以下几个部分:
　　1.以苯为核合成末端基团为氨基的六臂星型苯硫醚化合物
　　以六溴苯为核原料，对氨基苯硫酚为臂膀，通过先臂后核的方法合成了以苯环为核端基为氨基的六臂星型苯硫醚化合物。得到的星型苯硫醚化合物是无臭味粉末且只溶于二甲亚砜有机溶剂，具有良好的热稳定性和荧光性质，其分子具有单分散的、确定的分子量。该化合物可作为荧光探针，利用反应性良好的氨基作为功能基团，通过外围功能修饰，对星型化合物进行改性处理，同时可作核为制备特定两亲嵌段聚合物奠定了基础。
　　2.以氨基为功能基团进行星型苯硫醚化合物的修饰，合成席夫碱
　　基于氨基的反应活性，制备出四种不同的苯硫醚结构的星型席夫碱，由于端基的不同，这四种席夫碱表现出不同的物理和化学性质。其中水杨醛修饰而得的星型席夫碱具有良好的溶解性，几乎可溶大多数的有机溶剂，具有显著的热稳定性，良好的电化学性质和荧光性能。由于C=N双键和苯环邻位羟基的引入，该化合物可与金属配位，引起溶液中席夫碱的荧光猝灭，在微量金属离子的检测中有一定的应用;水杨醛席夫碱应用于纳米金的分散，成功制备出粒径在纳米尺寸范围下粒径均一的纳米金粒子。
　　3.以星型苯硫醚化合物为核，合成两亲嵌段大分子化合物
　　利用聚乙二醇(polyethylene glycol，PEG)的水溶性，将醛基化的PEG接枝到端基为氨基的苯硫醚星型化合物的末端，制备出两亲嵌段星型大分子化合物。得到的嵌段大分子化合物具有良好的水溶性，为其在水相中直接合成纳米金提供了有利条件。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 星型化合物

1．1．1 有机小分子星型化合物

1．1．2 大分子星型化合物

1．1．3 星型化合物的合成及端基修饰

1．2 苯硫醚结构

1．3 星型苯硫醚化合物

1．3．1 星型苯硫醚化合物的简介

1．3．2 星型苯硫醚化合物的合成和应用

1．4 两亲嵌段聚合物

1．4．1 两亲嵌段聚合物的简介

1．4．2 两亲星型嵌段聚合物

1．5 本文研究思路和内容

第二章 端基为氨基的星型苯硫醚化合物

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 试剂

2．2．2 仪器与测试

2．2．3 端基为氨基的星型苯硫醚化合物的合成步骤

2．3 结果与讨论

2．3．1 端基为氨基的星型苯硫醚化合物的结构表征

2．3．2 基本性质

2．3．3 分于轨道能级的理论计算

2．3．4 热力学稳定性

2．3．5 电化学性质

2．3．6 光学性质

2．4 结论

第三章 星型苯硫醚席夫碱的制备、表征与金属配位

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 试剂

3．2．2 仪器与测试

3．2．3 以星型苯硫醚为核合成席夫碱的步骤

3．3 结果与讨论

3．3．1 席夫碱的合成机理

3．3．2 席夫碱的结构表征

3．3．3 基本性质

3．3．4 分子轨道能级的理论计算

3．3．5 热力学稳定性

3．3．6 电化学性质

3．3．7 紫外可见光谱性质

3．3．8 荧光性质

3．4 星型苯硫醚席夫碱与金属配位

3．4．1 星型苯硫醚席夫碱与金属离子的配位

3．4．2 星型水杨醛苯硫醚席夫碱用于纳米金分散

3．5 结论

第四章 两亲星型嵌段大分子化合物

4．1 引言

4．2 实验部分

4．2．1 试剂

4．2．2 仪器和测试

4．2．3 目标化合物的合成

4．3 结果与讨论

4．3．1 基本性质

4．3．2 热力学稳定性

4．3．3 结晶性

4．3．4 两亲星型嵌段大分子化合物用于纳米金分散

4．4 结论

第五章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

附录：部分产品谱图

附录：硕士期间发表论文和待发论文

致谢