具有团簇自组装功能的多头官能基芳炔硫醚的设计与合成

摘要

自组装单分子膜(SAMs)和纳米团簇组装研究一直是化学家深感兴趣的课题之一，在很多领域(比如传感器，催化作用，和信息存储等)的应用都是以纳米粒子作为基本原料的。这些应用就需要将纳米粒子组装成为一个整体以及这个整体在尺寸大小，形状以及粒子间空间大小可控性方面的能力。只有符合这些条件，这个纳米工具才能被有效地开发使用。因此合成纳米粒子以及对纳米粒子自组装的形状、尺寸方面的可控性的能力显得日益重要。 本研究围绕两个方面展开：(i)设计并合成一些几何形状、大小及功能基数相异，具有p共轭特征的新的芳炔硫醚类化合物；(ii)系统地考察它们在团簇组装与拆卸、形态与尺度控制中的特殊行为，发现一些奇特性质和功能。RS—功能基的配位能力适中，可以预期，它们的团簇组装体在加入强配位的巯基物质后可被拆散。此外，吸着在金属基质表面的不同分子对粒子的接近方式和聚集数可能起到不同的控制作用，从而达到调节纳米团簇形态或尺度的组装效果。开展这项研究不仅能丰富合成化学的内容，对微型分子器件的自组装以及高效金属簇催化剂的创制等都有着重要的理论和实际意义。 根据这些理论和应用方面的实际要求，我们设计了I,V,X,Y四种类型的含有炔键的硫醚类刚性分子。并通过封管反应、重氮化、亲电取代、Sonogashira偶联反应以及保护基的脱去等反应合成了目标化合物。所有的目标化合物的结构经过1HNMR，13CNMR和DEPT组合测定以及IR得到确认。其中一部分目标化合物已经在美国纽约州立大学Zhong教授研究室进行了性能测试，获得了比较好的结果。这些刚性的硫醚类功能分子不仅具有良好的团簇自组装行为，而且在含巯基物质加入的情况下，金纳米团簇能够被重新拆散成纳米粒子。这些性质对于分子器件的组装和拆卸将具有重要意义，值得进一步研究。

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文摘

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第1章绪论

第2章刚性乙炔基苯硫醚类目标化合物的合成

第3章刚性芳基炔硫醚类目标化合物的合成

结论

参考文献

附录A攻读学位期间发表的论文

附录B目标化合物一览表：

致 谢