分子自组装及超分子自组装体的研究进展

基于分子自组装的超分子科学是21世纪的新概念和高新技术的重要源头之一.简要介绍了超分子体系,阐述了分子自组装的基本概念和特点,系统地总结并评述了超分子自组装体的最新进展和成果,并展望了超分子自组装研究的发展前景.     

《超分子化学与物理》新课程设计及教学探索

本文从超分子化学与物理课程的特点出发,根据超分子的结构与性能关系,以分子自组装为主线,合理编排教学内容,鼓励学生积极主动参与教学活动,以科研促教学,对超分子化学与物理新课程的的教学进行了初步的探索,以期达到教学双赢的效果。     

氨基硫脲配合物的组装及其非线性光学性质

论述了近年来国际上较为活跃的超分子化学领域,在配位化合物的分子设计和性质研究等方面的重要应用.依据超分子自组装与配位化合物的相关理论及研究状况,紧密结合本研究组的近期工作和最新进展,分析探讨了氨基硫脲系列超分子配合物的分子设计和组装,及其组成-结构-非线性光学性质,为后续新型功能性超分子配合物的设计合成提供必要的基础.     

自组装单分子膜的缺陷及修饰研究现状

综述了自组装单分子膜的结构及组装方法，缺陷产生的机理、表征方法，以及对自组装单分子膜缺陷的修饰方法．自组装单分子膜可分为单层膜和多层膜．单层膜主要指以共价键和离子键为驱动力形成的，多层膜的组装方法主要是分子沉积(MD)技术和基于化学吸附的自组装单分子膜技术．自组装膜的缺陷对其具有的特殊性能有影响，分子的倒伏造成了膜的缺陷，其影响因素很多，其中基片表面的化学组成与化学性质和成膜分子自身性质起决定作用；优化成膜反应条件，可有效地控制膜的增长．     

自组装单层膜的研究

自组装膜(self-assembled monolayers,SAMs)是通过有机分子反应活性头基与固体界面之间自发反应形成的稳定、有序、紧密堆积的超薄膜结构.近年来,通过界面自组装在固体表面形成超薄层有机材料的研究受到人们的广泛关注,在非线形化学、分子生物学、材料科学、分子器件、生物传感器等领域具有广泛的应用前景.对自组装单层膜的制备、特点、类型、机理和应用等方面进行了探讨.     

基于α-氰基二苯乙烯纳米组装的研究进展

π-共轭分子的自组装体系因具备优异的光电性质而成为开发新型有机功能材料诱人的平台.文章主要综述了基于α-氰基二苯乙烯及其衍生物的自组装纳米聚集体和凝胶以及它们用于构建有机超分子功能和智能材料的最新研究进展.对α-氰基二苯乙烯的一般结构特点,α-氰基二苯乙烯超分子纳米结构的强发光、手性光学性质和可控纳米组装,以及其凝胶系统的多重刺激响应性进行了综述.此外,还特别介绍了α-氰基二苯乙烯的光反应及其应用于自组装系统的特色工作.最后介绍了作者课题组在这一领域的相关工作.     

基于氢键的超分子自组装:缔合方式及稳定性

氢键是自然界中最基本的分子间弱相互作用力之一,其强度适中、具有方向性和饱和性,是构建超分子自组装体系的理想推动力.在65篇文献的基础上综述了基于氢键的超分子组装体系的缔合方式及其稳定性影响因素,为设计结构稳定、可自由调控的超分子自组装体系提供理论基础.     

自组装膜的研究应用新进展

对最近几年界面科学、分子工程学等化学领域中研究最多的自组装膜体系进行了总结。并分别对其结构、性能、应用等方面的新进展作了较全面的概述。对深入研究自组装膜体系具有一定的借鉴意义。     

自组装模板法制备相分离结构二元混合自组装膜

利用分子自组装热力学及动力学特性,通过控制第一种分子的组装饱和度,以及中间有序化处理过程,得到混合自组装模板,成功的组装出具有相分离结构的五碳硫醇和巯基苯胺二元分子混合自组装膜.这种混合自组装方法对二元相分离结构的混合自组装分子膜具有一定的普适性.同时发现,在两步法混合自组装膜中,随着第一种分子的沉积时间增长,第二种分子的组装面积减小.另外对第一种分子膜进行有序化处理以及不同的处理温度对二元混合自组装膜的质量和结构有着较大的影响.     

紫外线对离子互补型自组装寡肽EAK16-II聚集状态的影响

借助原子力显微镜对离子互补型自组装寡肽EAK16-II在水溶液中自组装聚集形态受紫外线的影响进行了研究.研究结果表明,紫外线改变了该类寡肽在水溶液中自组装形成的纳米结构.当用波长为365 nm的紫外线照射2 h后,离子互补型自组装寡肽的聚集态从纤维状结构转变为球形结构.从成核模型分析,其原因是由于紫外线照射导致了自组装聚集体分子间作用力的破坏以及β片层向β转角的转变.     

四-对羟基苯基卟啉的自组装及光电特性

利用X射线光电子能谱(XPS)测试5,10,15,20-四-(对羟基苯基)卟啉单体和5,10,15,20-四-(对羟基苯基)卟啉自组装二聚体,并通过化学模拟得到卟啉自组装二聚体分子的最优构象.结果表明:两种卟啉化合物中氧原子的类型不同;在单体卟啉中未检测到瞬态表面光电压信号,卟啉自组装二聚体表现出较好的瞬态表面光伏特性;卟啉自组装二聚体的光限幅性质优于卟啉1单体.     

基于氢键的超分子自组装研究进展

综述了氢键在寡聚酰胺体系、喹啉衍生物体系、吡啶酰胺体系、氨基苯甲酰胺体系、菲咯啉酰胺体系、芳香酰肼体系、吡嗪咪唑酰胺体系、尿基衍生物体系的自组装过程中所起的作用及氢键在分子自组装中的发展现状.氢键具有可逆性,基于氢键的超分子自组装体系具有组装的多样性和广泛性等特点,据此可以预测氢键对自组装体结构和性质的影响,为设计和合成出结构稳定、性能优异、可以自由调控的材料提供理论基础.     

1,4二环己基取代六元瓜环与Sr(II)自组装实体的合成与晶体结构

合成了一1,4二环己基取代六元瓜环(DCYQ[6])与硝酸锶形成的配合物,其结构为单晶X-射线衍射方法所确定.在此自组装结构中,一个DCYQ[6]分子包结一个硝酸个阴离子,而在DCYQ[6]的两羰基极性端口又与两锶离子作用形成一分子胶囊结构,而这些分子胶囊间又通过氢键自组装形成一维超分子结构.     

紫外线对离子互补型自组装寡肽EAK16-Ⅱ聚集状态的影响

借助原子力显微镜对离子互补型自组装寡肽EAK16-Ⅱ在水溶液中自组装聚集形态受紫外线的影响进行了研究．研究结果表明，紫外线改变了该类寡肽在水溶液中自组装形成的纳米结构．当用波长为365nm的紫外线照射2h后，离子互补型自组装寡肽的聚集态从纤维状结构转变为球形结构．从成核模型分析，其原因是由于紫外线照射导致了自组装聚集体分子间作用力的破坏以及β片层向β转角的转变．     

基于纳米金自组装应用的多甲硫基芳炔化合物的设计与合成

基于含硫化合物易于在贵金属表面形成分子膜的事实以及多头含硫有机分子有望成为新一代纳米自组装理想材料的预测,设计并合成了一系列几何形状、功能基数迥异,具有π共轭特征的刚性芳炔硫醚化合物1～7.通过MS,IR,1H和13C NMR对它们进行了结构表征.此外,对两个X型化合物参与纳米金自组装的行为进行了初步的考察.实验结果表明:多MeS-基有机分子具有良好的自组装和可拆卸效果.     

氧化石墨烯自组装水凝胶

氧化石墨烯(GO)是化学氧化-还原法制备石墨烯的中间体,也是除石墨烯以外最为重要的二维纳米材料.由于GO纳米片表面富含各种含氧基团,因此其在水溶液中可以与多种物质发生超分子自组装,形成水凝胶.本文在分析GO化学结构的基础上,总结GO水凝胶的制备方法和形成机理,着重讨论GO的拓扑形状对水凝胶形成的影响,以及促进GO形成凝胶的超分子作用力,包括氢键、静电作用、配位作用、π-π作用等.最后,对GO自组装水凝胶的应用进行了评述,并展望了该领域今后的发展方向.     

我国学者对超分子自组装形成宏观管有新发现

2004年1月2日出版的美国《Science》杂志(2004，303：65～67)发表了上海交通大学化学化工学院颜德岳教授及其博士生周永丰、侯健的研究论文《宏观尺度多壁管的超分子自组装》．该论文报道了由一类新型的不规则结构超支化共聚物自组装得到了长度达厘米级、直径达毫米级、单臂厚度为400nm的多壁管，将自发超分子自组装研究领域拓展到了宏观尺度．     

基于环三聚磷腈的超分子液晶研究进展

 综述了以环三聚磷腈为核设计合成的系列树枝状超大分子及它们呈现的超分子液晶行为.依据核上引入的液晶基元的结构,这类化合物能自组装形成具有一维、二维甚至三维纳米结构的液晶相,如向列相、层列相、柱相及三维立方相等.这些液晶相的出现取决于环三聚磷腈衍生物对空间的最优化填充作用、刚硬核与柔性链间的微观相分离作用及微观相分离后形成的界面曲率的大小等.研究表明,以环三聚磷腈为核的树枝状超大分子可以作为研究非常规超分子液晶的典型范例,由此获得的复杂超分子液晶结构也将为新型功能材料的研究奠定坚实的基础.     

嵌段共聚物的自组装(一)

分子自组装在生物工程技术上的建模、分子器件、表面工程以及纳米科技领域有越来越广泛的应用.而嵌段共聚物的自组装更显示了强大的应用前景.它凭借自身独特的物理化学性质,能自组装形成小到几个纳米、大至数微米乃至更大尺寸范围内的、丰富多彩的形态结构.同时,它的自组装形态能在较弱的外场作用下,作出较强的响应,从而能更好地实现其体系自组装行为的调控.     

1，4二环己基取代六元瓜环与Sr（Ⅱ）自组装实体的合成与晶体结构

合成了-1，4二环己基取代六元瓜环(DCYQ[6])与硝酸锶形成的配合物，其结构为单晶X-射线衍射方法所确定。在此自组装结构中，一个DCYQ[6]分子包结一个硝酸个阴离子，而在DCYQ[6]的两羰基极性端口又与两锶离子作用形成一分子胶囊结构，而这些分子胶囊间又通过氢键自组装形成一维超分子结构。