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.     

聚合物微球粒子的自组装制备

采用溶剂置换自组装方法使用聚苯乙烯和聚苯乙烯-嵌段-异戊二烯制备了两种表面结构不同的聚合物微球粒子.SEM和TEM结果表明,采用聚苯乙烯为原料得到了表面光滑的微球,采用嵌段共聚物得到了表面具有波纹结构的微球,表明这种自组装过程是一种高度有秩序的单层分子排列过程.     

层层自组装聚合物材料的制备及应用

受天然有机-无机层状杂化复合材料的启发,层层自组装技术在调控材料表面和界面功能方面表现出明显的优势,制备出了一系列新型的聚合物材料,在形状记忆、电磁屏幕、减震、辐射防护、生物医学等复合材料领域具有潜在的应用价值.层层自组装技术具有方法简单和快速的特点,其可广泛用于制备多层聚合物.随着层层自组装策略和机理的深入研究,其应用领域将进一步扩展.以多层聚合物材料的组装驱动力出发,总结了层层自组装技术的发展和最新研究成果,综合分析了多层聚合物的形貌调控、结构设计、形成机理、应用范围等方面的研究动态,综述了层层自组装聚合物材料的制备及应用研究,并对其未来发展方向进行了展望,为功能材料的构筑和设计提供理论依据和参考价值.     

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.     

偶氮苯三嵌段共聚物的合成、自组装及响应性研究

利用原子转移自由基聚合的方法合成了新型三嵌段共聚物聚(氧化乙烯)甲基醚-b-聚丙烯酸-b-聚[6-(4-甲氧基偶氮苯-4′-氧基)己基甲基丙烯酸],通过透射电子显微镜、扫描电子显微镜、激光光散射和紫外-可见光光谱研究了该共聚物在水中的自组装行为及其pH值和光响应性。研究发现该共聚物可自组装形成囊泡。在pH值小于3.4时,胶束粒径随着pH值的减小而急剧增大;pH值大于3.4时,粒径无明显变化。在偏振光的照射下,聚集体会随着照射时间的延长而拉长。     

氢键在双组分自组装体系中的调控效应

将三聚氰胺添加到3,3’,4,4’-联苯邻二甲酰亚胺(化合物1)的自组装体系中,实现了自组装结构从片状到块状的转变.通过场发射扫描电子显微镜、红外光谱、紫外吸收光谱、荧光光谱和X射线衍射等实验对自组装结构和形成机理进行了研究.化合物1的紫外可见吸收和发射光谱的强度随着三聚氰胺的添加逐渐减弱.化合物1分子间的氢键发生变化,同时在化合物1和三聚氰胺之间形成新的氢键.氢键在调控自组装过程中起着重要角色.     

基于偶氮苯/环糊精的光控Janus微-纳小球卫星结构自组装

环境刺激响应性Janus微/纳米颗粒由于其表面性质在外部环境刺激下可发生可控、往复与不均一的变化,于是近年来越发受到科研人员关注.然而,在外部环境刺激下(尤其是光的作用下)可发生物理结构变化的Janus微/纳米颗粒的研究还比较少.通过表面化学改性的方法将偶氮苯(Azo)基团引入小球表面,制备了SiO2|Au-Azo J...     

树枝状聚L-丙交酯-dendron-聚乙二醇-dendron-聚L-丙交酯的自组装

运用1H-NMR和GPC对所合成的树枝状大分子聚L-丙交酯-dendron-聚乙二醇-den-dron-聚L-丙交酯进行表征,结果显示该聚合物具有预期的结构。在混合溶剂四氢呋喃/水中,聚合物通过自组装形成胶束。通过扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、动态光散射(DLS)对胶束冷冻干燥再分散前后的形貌和大小进行了表征。研究结果表明:胶束为具有空心结构的囊泡,构成胶束壁的聚合物排列形式可能为双层结构或单层交错结构;胶束冻干后,再分散性良好,性质不变。     

TiO2薄膜的自组装制备及表征

本实验通过水解酞酸四丁酯的方法得到了ＴｉＯ２超微粒胶体溶液，并在室温下将其淀积在表面磺酸基化的有机自组装单层上，制成透明的ＴｉＯ２薄膜，俄歇电子能谱，Ｘ－射线光电子能谱测定结果表明：ＴｉＯ２薄膜是均匀的，膜厚约为３０ｎｍ。     

4-甲基苯甲酸乙酯中的C-H…O氢键自组装

4-甲基苯甲酸乙酯由4-甲基苯甲酸在热的乙醇溶液中酯化获得,在室温下缓慢蒸发溶剂得到晶体。用元素分析、IR、X射线单晶衍射分析进行了结构表征。结构分析表明,晶体属单斜晶系,P21/c空间群,a=1.179 8(1)nm,b=1.3209(1)nm,c=1.160 0(1)nm,β=107.706(2)°,V=1.721 9(3)nm3,Z=8,ρ=1.267 g/cm3,C10H12O2,Mr=164.20,F(000)=704,μ(MoKα)=0.87 nm-1,R=0.084 1和wR=0.2789。总衍射点8 557个,独立衍射点3 027个,可观察点1 902个,满足I>2σ(I)。通过甲基与相邻分子的羰基之间的C-H…O氢键将4-甲基苯甲酸乙酯分子沿b轴方向组装成一维Z字超分子链。     

多偶氮枝状化合物的可逆光致异构性质研究

设计合成了 1个低代枝状多偶氮化合物 ,并对其可逆光致异构性质进行了研究 .目标化合物在紫外 /日光的驱动下能进行顺反构型的可逆转变 ,预计其能实现分子水平上的“开”和“关”过程 .     

一种新型树状大分子的合成及表征

采用发散合成法以乙二胺为中心核,丙烯酸甲酯为支化单体合成了2.0代的聚酰胺胺树状大分子(PAM-AM G2.0),然后与自制的N-乙基-3-甲酰基咔唑(简称EFC2)在60℃水浴中恒温反应48h,得到了一种新型聚酰胺胺-(N-乙基咔唑-3-基)甲醛树状大分子(简称PAMAM G2.0-EFC2),用IR、1H NMR、UV/Vis谱和荧光光谱表征了中间体和目的物的分子结构.结果与设计一致.该树状大分子为红棕色黏稠状液体.能溶解于甲醇、乙醇和三氯甲烷,不溶于水、环己烷.对其荧光性质进行了研究,由于在大分子末端引入了咔唑端基功能团,使其荧光发射强度大大增强,最大发射波长从427nm红移至487nm.     

新型芳基苯并噻唑类发光试剂的合成及光谱性能

以邻苯二甲酰亚胺为原料,经硝化、还原、巯基化和酰肼化反应合成6-氨基-7-巯基苯二甲酰肼(AMHP ).AMHP分别与4-甲酰基苯甲醛、4-甲氧基苯甲醛和3,5-二溴- 4-羟基苯甲醛制备不同的芳基苯并噻唑类发光试剂.对此类发光试剂的光谱行为进行研究,结果表明,芳基苯并噻唑衍生物是一类优良的发光试剂,在碱性条件下,这些试剂与铁氰化钾反应产生强烈的化学发光现象.它们中多数试剂的发光强度明显高于传统试剂鲁米诺,尤其以DB-p-H-AMHP发光强度超过鲁米诺的230倍为最佳,展现出良好的分析应用前景.     

含胆甾基偶氮液晶聚合物的合成与表征

将合成的含偶氮基团的液晶单体M与含胆甾基团的手性液晶单体N接枝到含氢甲基硅油上,得到系列手性偶氮类侧链液晶聚合物PY₁~PY₆.利用红外光谱(IR)、核磁共振谱(¹HNMR)对其分子结构进行表征,采用差示扫描量热法(DSC)、偏光显微分析法(POM)、热重分析法(TG)对其介晶性能、相行为及热稳定性进行研究.结果表明,所合成的聚合物PY₁~PY₆为互变热致液晶,均呈现胆甾相的Grandjean织构.从PY₁到PY₆ 随着偶氮单体M含量的增加,t_g呈先降后升的趋势,而t_i则缓慢下降.该系列聚合物热稳定性良好,5%热失重温度在290℃以上,液晶区间在162~189℃之间.     

偶氮苯水杨醛Schiff碱及金属配合物的合成与抗菌活性

以水杨醛与苯胺为原料合成偶氮苯水杨醛,并进一步与邻氨基苯酚反应生成了相应的Schiff碱,Schiff碱再与锌(Ⅱ)、锰(Ⅱ)、铁(Ⅱ)三种金属离子络合得到三种金属配合物;采用元素分析、电导率测定、紫外光谱和红外拉曼光谱对Schiff碱及其金属配合物的结构进行表征.结果表明:合成的偶氮苯水杨醛缩邻氨基苯酚配体的结构与理论结构相符,且分别与锌(Ⅱ)、锰(Ⅱ)、铁(Ⅱ)离子配位形成了稳定的金属配合物.对配体及其配合物进行了抗菌活性测试,结果表明配合物的抗菌活性强于Schiff碱配体.     

新型偶氮苯基团凝胶因子的合成及其光响应行为

设计合成了两种新型偶氮苯类凝胶因子Azo-1和Azo-2,两者均能在多种有机溶剂中形成稳定凝胶. 利用扫描电子显微镜观察凝胶的显微结构,发现随着溶剂极性增大,凝胶纤维束直径有所增大. 采用Hansen溶度参数对凝胶性能进行分析,形成凝胶的溶剂集中分布在Hansen空间的一定区域,凝胶的Tgel主要受色散参数的影响. 通过紫外-可见吸收光谱考察了凝胶因子在稀溶液及凝胶状态的光谱性质,在溶液中Azo-1的偶氮苯基团的光致反-顺异构转变速度远快于Azo-2,仅Azo-1在四氢呋喃和三氯乙烯等溶剂中表现出光致凝胶-溶胶的转变. 光照前后的凝胶微观形貌结构发生显著的改变. 通过Hansen溶度参数分析发现,能够发生光致相转变的溶剂在Hansen空间基本处在同一直线上.     

含手性碳偶氮苯化合物的合成及其光致变色性能

采用重氮化偶合反应合成得到偶氮苯染料母体,再经酰氯化、酯化反应合成出两种新型的含手性碳的偶氮苯化合物4-甲酸乳酸乙酯酯基-4'-N,N-二甲基偶氮苯和4-甲酸乳酸乙酯酯基-4'-N,N-二甲基双偶氮苯,并用纸色谱、傅里叶红外(IR)光谱进行了监测和表征.经紫外一可见光(UV-Vis)光谱测试表明两种化合物显示出良好的光致变色性能,与母体化合物的对比可以看出,接入手性碳后光致变色光谱表现出明显的变化,且单偶氮结构的化合物要比双偶氮结构的化合物光致变色光谱明显.     

新型含吡唑基双噁二唑啉衍生物的合成与表征

基于药物设计中的活性叠加原理,以α-氯代-4-取代苯甲醛肟和对苯二酚为起始原料,经过一系列的反应,将1,2,4-噁二唑环引入到吡唑环中,合成了16种新型含吡唑基双噁二唑啉衍生物,并通过IR,MS,1 H-NMR对这些化合物进行了表征.     

一种水溶性偶氮聚电解质的合成及光响应性

为合成水溶性含偶氮基团的聚电解质 ,利用重氮化偶合反应 ,将羧基引入偶氮化合物中 ,合成了一种新型的水溶性偶氮化合物。用 1 H- NMR,IR和 UV- Vis证实了其结构。该化合物聚合后得到的聚电解质水溶液随着 p H值的变化 ,在紫外可见光谱图上的吸收强度和峰位置都发生显著地变化 ,表现出 p H值敏感性。该聚电解质同时具有良好的光响应性和自组装性。拓宽了含偶氮基团聚合物的应用范围     

具有聚集诱导发光性能的四苯乙烯酰胺衍生物的合成与性能研究

文章将四苯乙烯基与己氧基苯通过酰胺键连接起来,合成了四苯乙烯酰胺衍生物。主要利用紫外-可见吸收光谱仪、荧光光谱仪、热重分析仪、示差扫描量热仪、扫描电镜、热台偏光显微镜等表征手段对该衍生物的光物理性能、热性能、聚集诱导发光性能和自组装行为进行了研究。研究结果表明,所合成的化合物在紫外光激发下发射强烈的蓝色荧光;其热失重温度达到359℃,显示出较高的热稳定性;化合物样品在熔融和冷却过程中均能观察到明显的液晶织构,说明其具有明显的液晶性;化合物分子在不同的溶剂组成中可自组装形成棒状或球状形貌不同的聚集体结构。