刚棒中心具有支链的线团-刚棒-线团分子的合成及其自组装性质的研究

摘要

由柔性链和刚棒嵌段组成的刚棒-线团分子，具有很强的自组装能力，可以形成各种有序的纳米结构。在本文中，合成了一类新颖的线团-刚棒-线团低聚物。它是由五个联苯通过醚键连接组成分子的刚棒嵌段，由聚合度分别为7,12,17的聚环氧乙烷作为柔性链，并在刚棒的中心引入甲基和乙基支链，主要考察刚棒中心支链长度对分子组装产生的影响。利用差式扫描量热法（DSC）和小角X-ray散射法（XRD）对这些分子的自组装结构进行研究。结果表明：在固态时，所有分子都自组装成层状结构；在液晶相，带有甲基支链的聚合度为7的分子自组装成1-D层状结构（L），聚合度为12和17的分子自组装成六方穿孔层状结构（HPL），而带有乙基支链的聚合度为7的分子自组装成2-D的矩形柱状结构，聚合度为12和17的分子没有液晶相。由结果可知随着末端柔性链长度的增加，线团-刚棒-线团低聚物的液晶相是减少的，并且自组装趋向于无序化。当柔性链长度相同时，随着刚棒中心支链长度的增加，线团-刚棒-线团低聚物容易自组装成表面积较大的相结构。由此证明，刚棒中心支链长度与刚棒末端柔性链长度的增加，均使分子自组装趋向于无序化。
　　另外，又合成了一类由苯环通过三键连接组成分子的刚棒嵌段，由聚合度分别为7和12的聚环氧乙烷作为柔性链，并在刚棒中心引入乙氧基支链的线团-刚棒-线团分子。结果表明，聚合度为7的分子在固态为层状结构，聚合度为12的分子在室温为液体，两种分子在水中都自组装成球形聚集体。

目录

声明

第一章 绪 论

1.1 刚棒-线团分子体系

1.1.1 ABC三嵌段分子（在AB二嵌段分子中引入疏水链）

1.1.2 ABA三嵌段分子中，改变柔性链的体积分数

1.1.3 ABA 三嵌段分子中，保持刚棒体积分数恒定的情况下，改变分子长度

1.1.4 ABA三嵌段分子中，保持柔性链体积分数恒定, 改变柔性嵌段的横截面积

1.1.5 ABA三嵌段分子中，改变刚棒之间的连接基团

1.1.6 ABA三嵌段分子中，在刚棒嵌段中心引入支链

1.1.7 ABA三嵌段分子中，改变刚棒嵌段形状

1.2 分子自组装

1.2.1 分子自组装的概念

1.2.2 分子自组装的原理

1.2.3 分子自组装的作用力

1.2.4 分子自组装体系的分类

1.2.5 分子自组装体系的影响因素

1.3 π-共轭分子体系

1.3.1 π-共轭分子基本结构

1.4 刚棒中心带有甲基和乙基支链的线团-刚棒-线团分子的合成及其自组装性质的研究

1.4.1 线团-刚棒-线团分子的研究进展

1.4.2 立题思想

1.5 以OPE作为分子刚棒嵌段的线团-刚棒-线团分子的合成及其自组装性质的研究

1.5.1 以OPE作为分子刚棒嵌段的线团-刚棒-线团分子的研究进展

1.5.2 立题思想

第二章 实验部分

2.1 刚棒中心具有甲基和乙基支链的线团-刚棒-线团分子的合成及其自组装性质的研究

2.1.1 实验材料

2.1.2 仪器与测试条件

2.1.3 线团-刚棒-线团分子的合成

2.2 以OPE作为分子刚棒嵌段的线团-刚棒-线团分子的合成及自组装其性质的研究

2.2.1 实验材料

2.2.2 仪器与测试条件

2.2.3 以OPE作为分子刚棒嵌段的线团-刚棒-线团分子的合成

第三章 结果与讨论

3.1 刚棒中心具有甲基和乙基支链的线团-刚棒-线团分子的自组装性质的研究

3.1.1 目标化合物的结构表征

3.1.2 本体状态下的分子结构分析

3.2 以OPE作为分子刚棒嵌段的线团-刚棒-线团分子的自组装性质的研究

3.2.1 目标化合物的结构表征

3.2.2 目标化合物液晶性质的研究

3.2.3 目标化合物在水溶液中的聚集行为

第四章 结 论

硕士期间发表论文

参考文献

致谢

附录