基于组氨酸头基的Bola型两亲分子的自组装及多组分超分子聚合物

摘要

我们在本论文中使用组氨酸头基的Bola型两亲分子（EDHMes）基于其对pH、金属离子以及有机二元羧酸的作用，设计构造了一系列超分子自组装体系，并对其功能化应用和制备宏观有序材料的潜力进行了研究。
　　第一，我们依靠EDHMes与阳离子的作用从而制备了多响应性超分子水凝胶。发现其可以与最高8当量质子的无机酸形成稳定的水凝胶，可以选择性的与二价铜离子成胶，并且分别组装成单壁螺旋纳米管和单分子厚度的纳米纤维结构。在EDHMes/Cu2+水凝胶中加入三价铁离子可以使其成为溶液态，该状态下对阴离子与阳离子都有专一选择性的响应成胶能力。EDHMes/Cu2+/Fe3+溶液体系可以通过阴离子或阳离子，或氧化还原反应来重新变成水凝胶。同时进一步发现EDHMes/Cu2+/Fe3+溶液体系通过凝胶的形成与否还可以可视化识别ATP/ADP/AMP。就是说利用EDHMes/Cu2+/Fe3+对由阴离子或阳离子引发的凝胶的不同特性显示出优良的选择性。
　　第二，我们使用EDHMes与2,2?-联吡啶-二羧酸（2,2?-联吡啶-3,3?-二羧酸，2,2?-联吡啶-4,4?-二羧酸，2,2?-联吡啶-5,5?-二羧酸和2,2?-联吡啶-6,6?-二羧酸）构筑的二元超分子聚合物制作了水凝胶。详细研究了其自组装机理，并分析了2,2?-联吡啶-二羧酸的构造异构对自组装结构的影响，以及造成的宏观性质的区别。进一步研究发现，B5D/EDHMes体系中负载铜金属离子，可以实现交联的配位作用，改变了凝胶状态，成为粘稠状。这种自组装纳米纤维溶液可以通过类似于缫丝的方法，从而纺制成为由纳米纱线结构并行排列构成的宏观纤维。这就为以超分子聚合物为结构基础构造功能化自组装体提供了很好的思路。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪 论

1.1 超分子自组装

1.1.1 超分子化学概述

1.1.2 超分子自组装体的存在与构建

1.1.3 超分子自组装体的构建手段

1.2 新型Bola型两亲分子

1.3 超分子聚合物

1.3.1 构筑超分子聚合物的经典体系

1.3.2 超分子聚合物概念与构造的发展和演进

1.4 选题依据与意义

第二章Bola型两亲分子的多响应成胶性能及自组装形貌转换

2.1 引言

2.2 实验部分

2.2.1 实验药品

2.2.2 仪器表征及方法

2.2.3胶凝剂分子（EDHMEs）的合成

2.3 结果与讨论

2.3.1 EDHMes/Cu2+水凝胶

2.3.2 EDHMes/Cu2+/Fe3+体系与其选择性多响应成胶

2.3.3 组装机理探讨

2.4 本章小结

第三章 基于Bola型两亲分子的多元超分子聚合物

3.1 引言

3.2 实验部分

3.2.1 实验药品

3.2.2 仪器表征及方法

3.3 结果与讨论

3.3.1 基于EDHMes分子的二元超分子聚合物水凝胶

3.3.2 EDHMes分子与2,2?联吡啶-二羧酸二元超分子聚合物凝胶形态

3.3.3 金属离子诱导的超分子聚合物凝胶

3.4本章小结

第四章总结与展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢