含有酯基或羧基的刚棒-线团分子的合成及其超分子聚集体的构筑

摘要

在近十年时间里，π共轭的分子由于在仿生材料、医学检验、超分子纳米反应器和膜运输等领域杰出的自组装性能和应用性能，吸引了学者们极大的研究兴趣。精确的控制π共轭分子的纳米结构已经实现，通过调控分子参数，如调控分子刚棒部分和柔性链部分的体积分数，柔性链的横截面积，以及分子的形状;通过调控分子间的非共价相互作用，如亲水和疏水作用，静电相互作用，π-π堆积作用，以及微相分离作用等。
　　本文设计并合成了含有酯基或者羧基的三个系列的刚柔嵌段液晶低聚物，通过核磁共振和飞行时间质谱对分子结构进行了表征，用差示扫描热量仪(DSC)，偏光显微镜(POM)，小角XRD散射实验(SAXS)对分子的本体组装形貌进行了研究，紫外-可见吸收光谱(UV-VIS)，荧光光谱(FL)，动态光散射(DLS)，圆二色谱(CD)，透射电镜(TEM)等手段对分子在溶液中的组装形貌进行了研究。
　　合成了一系列在刚棒中心侧链带有酯基的刚棒-线团分子，研究了在本体中的自组装结构和水溶液中组装形貌随浓度的变化;合成刚棒中心侧链为羧基的刚棒-线团分子，羧基的存在使得分子在组装时形成氢键，研究氢键对本体的自组装结构的影响;合成内部含有酯基的分子，对本体和水溶液中的自组装行为进行了研究。结果表明，当酯基位于刚棒中心侧链时，产生空间位阻，对分子的自组装产生阻碍作用，组装成层状或柱状结构;当羧基位于刚棒中心侧链时，产生了氢键作用，提高了分子间作用，促进超分子纳米结构的形成，但由于氢键的方向性，反而减弱了分子间的作用力，如pi-pi堆积，使组装体为体心四方和六方紧密堆积等三维结构;当酯基位于刚棒内部时，造成分子自身结构扭曲，使没有手性单元的分子组装体趋向与手性组装体，产生螺旋结构。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 自组装与纳米化学

1．2 纳米粒子的自组装

1．3 超分子的自组装

1．4 两亲性刚柔嵌段分子的自组装

1．4．1 环境型两亲性分子的自组装

1．4．2 主客体两亲性分子的自组装

1．4．3 氢键和静电作用的分子的自组装

第二章 刚性中心侧链含有酯基的直线型两亲性分子的合成及其自组装的分析

2．1 刚性中心具有侧链的两亲性化合物自组装性质的研究进展

2．2 立题思想

2．3 实验部分

2．3．1 实验材料

2．3．2 实验仪器与表征测试方法

2．3．3 合成路线

2．3．4 合成步骤

2．4 结果与讨论

2．4．1 目标分子的合成

2．4．2 本体状态的结构分析

2．4．3 水溶液中的聚集行为

第三章 刚性中心侧链含有羧基的两亲性分子的合成及其自组装的分析

3．1 氢键作用对超分子自组装结构的影响

3．2 立题思想

3．3 实验部分

3．3．1 实验材料

3．3．2 实验仪器与表征测试方法

3．3．3 合成路线与合成步骤

3．4 结果与讨论

3．4．1 目标分子的合成

3．4．2 本体状态的结构分析

第四章 分子内含有酯基的两亲性分子的合成及其自组装的分析

4．1 分子内酯基对超分子自组装结构的影响

4．2 立题思想

4．3 实验部分

4．3．1 实验材料

4．3．2 实验仪器与表征测试方法

4．3．3 合成路线与合成步骤

4．4 结果与讨论

4．4．1 目标分子的合成

4．4．2 本体状态的结构分析

4．4．3 水中状态的结构分析

结论

参考文献

致谢

硕士期间发表的论文

附录