V型苯乙炔Bola两亲化合物的合成及其液晶、光物理性质研究

以Pd 催化的Sonogasira偶联反应为关键步骤合成V型苯乙炔Bola两亲化合物,产物结构经1H NMR、13C NMR及元素分析得到证实.采用偏光显微镜(POM),DSC等手段对化合物的液晶行为进行了研究,研究结果表明,该化合物是柱相热致性液晶.化合物的紫外光谱证实组装模型中V型芳香核间的-堆积形式为Ｈ聚集结构,由紫外光谱换算后的h-(ah)2关系图推算的能隙范围推测该化合物可作为半导体材料,荧光光谱推断它们可以作为潜在的蓝光材料,化合物较大的Stokes位移值表明该化合物在激光材料及荧光光子的放射性计量仪等方面有潜在应用.此外,高斯计算模拟量化结果显示了该化合物近乎理想的平面共轭结构.     

Bola型两亲分子组装及应用研究进展

综述了国内外对bola型两亲分子在组装和应用方面的研究进展。分别总结了bola分子的体相组装、界面组装以及近几年应用领域的研究进展;着重介绍了基因转染、催化作用、药物缓释、分子器件、无机纳米材料的以及胶凝剂的制备等6个方面的应用进展;对相关研究领域的杰出研究成果做了一些分析;为更加深入探索和研究bola型两亲分子的组装提供了有用的参考信息。     

Bola型硫酸酯表面活性剂的合成

以聚丙二醇（PPG）为原料，经氯磺酸磺化，再用氢氧化钠中和，得到Bola型阴离子表面活性剂聚丙二醇二硫酸盐．考察了反应物物质的量比、反应温度、反应时间等对转化率及产物的影响．确定了最佳反应条件为：n（HSO3Cl）：n（PPG）=2．04：1，反应温度30℃，反应时间2．25h（其中滴液时间1．5h）；中和反应的温度为50℃．在此反应条件下，醇转化率为94．60%，Bola型硫酸酯质量分数为82．35％．用IR、MS对此表面活性剂结构进行了表征，并测定了此表面活性剂水溶液的临界胶柬浓度ccmc．     

新型Bola两亲分子作为基因治疗药物输递载体的研究

为检测新型Bola两亲分子(Orn-C16-G)用作基因载体的性能,制备了Bola与siRNA的复合物(Bolaplexes),用原子力显微镜观察其在不同复合比下的形貌;并转染Hela细胞,用CCK-8检测Bolaplexes的细胞毒性,用荧光显微镜、流式细胞仪表征Bolaplexes的细胞内吞效果。实验结果显示,复合比1∶1条件下,Bola分子可以有效地压缩siRNA分子形成较小尺寸的复合物(100～200 nm)。Bolaplexes可高效地进入Hela细胞,并且毒性低于商售转染试剂,有较好的应用前景。本研究为下一步Bola两亲分子用于基因治疗的临床研究奠定了基础。     

对硝基苯甲酸胆甾醇酯的合成及其分子自组装结构研究

 从对-硝基苯甲酸与胆甾醇出发,采用DCC、DMAP酯化法一步合成了对硝基苯甲酸胆甾醇酯,产物结构经核磁、X射线衍射单晶结构测试得到证实;化合物的液晶行为采用偏光显微镜(POM),差示扫描量热仪(DSC)等手段进行了研究.研究表明,该化合物为具有胆甾相的液晶分子,建立了化合物形成胆甾相的分子组装模型,并分析了化合物从晶体结构到液晶相结构转变过程中分子自组装结构的变化过程.通过对比,讨论了苯环上的取代基对苯甲酸胆甾醇酯衍生物液晶性质的影响.     

苯并[1,2-b:4,3-b’]二噻吩Bola两亲化合物的合成及性能研究

通过Pd催化的Sonogasira偶联反应为关键步骤合成了以苯并[1,2-b:4,3-b’]二噻吩为中心核的弓形Bola两亲性化合物.产物结构经1H NMR、13C NMR及元素分析的检测得到证实.化合物的紫外光谱证实弓形芳香核间的π-π堆积形式为J聚集结构,由循环伏安和紫外光谱计算的能隙范围推测该化合物可以作为有机半导体材料,荧光光谱推测它可以作为潜在的蓝光材料.同时,化合物较大的Stokes位移值表明该化合物在荧光标识材料方面有潜在的应用.此外,高斯计算模拟量化结果显示了该化合物有近乎理想的平面共轭结构,有利于制备高电子迁移率的光电器件.     

ABC型pH响应含氟三亲性嵌段共聚物的合成与自组装

以甲基丙烯酸叔丁酯(tBMA)、甲基丙烯酸异辛酯(EHMA)及丙烯酸全氟辛基乙基酯(FA)作为单体,采用可逆加成-断裂链转移聚合法(RAFT)及一步酸性水解反应,得到ABC型pH响应含氟三亲性嵌段共聚物PMAA_(30)-b-PEHMA_(51)-b-PFA_6。通过核磁共振氢谱(~1H-NMR)、红外光谱(IR)、凝胶渗透色谱(GPC)及氟元素分析法(F-EA)表征了其分子结构,并利用透射电镜(TEM)及动态激光光散射法(DLS)研究了共聚物在二甲基甲酰胺(DMF)/H_2O溶液中的自组装行为。结果表明,随着溶液中水含量的增加,胶束形貌会由棒状变为尺寸较大的树枝状结构;在溶液中加入酸(HCl)或碱(NaOH)后,胶束形貌会由棒状结构转变为具有多隔室核结构或核-壳-冠结构的球形聚集体,胶束尺寸也产生相应的变化。     

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.     

pH敏感含氟三亲性嵌段共聚物的合成及自组装

以二苄基三硫代碳酸酯(DBTTC)作为链转移剂,甲基丙烯酸异辛酯(EHMA)、甲基丙烯酸(MAA)和全氟辛基乙基丙烯酸酯(FOEA)为聚合单体,采用可逆加成-断裂链转移(RAFT)溶液聚合法制备了新型pH敏感性含氟三亲性嵌段共聚物P(EHMA-co-MAA)-b-PFOEA-b-P(EHMA-coMAA),采用红外光谱(FT-IR)、核磁共振(NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)及氟元素分析(F-EA)表征了共聚物结构.探究了含氟共聚物在DMF/H2O体系中的自组装行为,通过扫描电镜观察到共聚物形成表面呈"蚕蛹"状的球形胶束,且随氟含量增大,胶束粒径明显增大;加入酸(HCl)后,共聚物胶束由球转变为"碗状"囊泡结构,且随HCl浓度增大,囊泡相互融合.     

两亲性三嵌段共聚物的合成及其自组装行为

本研究采用原子转移自由基聚合（ATRP）方法实现聚乙烯醇、丙烯酸叔丁酯、苯乙烯的聚合,合成出两亲性三嵌段PEO-PAA-PS共聚物。考察聚合过程中单体配比、引发剂、催化剂、反应温度等因素对两亲性三嵌段共聚物合成的影响,并得出最优的合成路线。探索两亲性三嵌段共聚物的在水中的自组装行为。考察共聚物结构和组成、共聚物浓度、共溶剂等对两亲性三嵌段共聚物自组装行为的影响。     

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.     

PdCu二元合金纳米晶体的合成及其自组装

采用胶体合成的方法,在十八烯、油胺的存在下,以1,2-十六烷基二醇作为还原剂直接还原乙酰丙酮铜和乙酰丙酮钯的混合物,得到高质量的PdCu合金纳米晶体.所合成的PdCu纳米晶体能够分散在正己烷或甲苯中形成稳定的胶体溶液,通过缓慢地蒸发溶剂,纳米晶体能够在基底上自组装成长程有序的二维(2D)超晶格.考察了反应温度对纳米晶体尺寸的影响,以及胶体溶液的浓度和溶剂的蒸发速率对自组装过程的影响,并采用X线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)、场发射扫描电镜(FE-SEM)对所得纳米晶体及其自组装超晶格进行表征.结果表明:反应温度越高,PdCu纳米晶体的尺寸越小.240℃下,平均粒径为(3.9±0.2) nm;200 ℃下,平均粒径为(5.9±0.5) nm.超晶格中,PdCu纳米晶体是以六方密堆积(hcp)的方式排列.     

咪唑基尾式卟啉铜(Ⅱ)配合物合成及其与锌卟啉-荧光素二元化合物超分子自组装

以无水醋酸铜与咪唑基尾式卟啉5-对[4-(1-咪唑基)丁氧基]苯基-10,15,20-三苯基卟啉(p-ImBPTPP)在三氯甲烷/冰醋酸混合溶液中反应,合成了咪唑基尾式卟啉铜(Ⅱ)配合物CuⅡ(p-ImBPTPP).以元素分析、ESI-MS、IR、1H NMR、UV-Vis光谱进行了表征.以UV-vis、ESI-MS和荧光光谱滴定研究了CuⅡ(p-ImBPTPP)与锌卟啉-荧光素二元化合物Zn(F1-PPTPP)的超分子自组装行为,用荧光光谱滴定数据计算了超分子结合常数.研究表明,CuⅡ(p-ImBPTPP)/Zn(Fl-PPTPP)体系是以CuⅡ(p-ImBPTPP)的尾端咪唑基与Zn(Fl-PPTPP)中的Zn(Ⅱ)之间的配位键组装成超分子的,超分子中电子给体锌卟啉与电子受体铜卟啉的结合方式对其光诱导电子转移性质有重要影响.     

新型环三藜芦烃衍生物的合成及其热致液晶行为的研究

设计了先关环再衍生的方法,合成了系列外围含不同反应性官能团的新的环三藜芦烃(CTV)衍生物.利用1HNMR、13C-NMR、元素分析、质谱等对合成的CTV衍生物进行了结构表征.研究表明,分子间作用力增大会导致CTV衍生物的热致液晶性减弱,结晶性增强.合成的CTV-A具有热致液晶性;CTV-D和CTV-E由于氨基的存在产生了较强的分子间氢键作用,既形成了热致液晶态,又发生冷结晶;而CTV-B和CTV-C由于含有羧基、羰基、羟基或氨基等,分子间作用力强,只出现冷结晶,不能形成热致液晶.研究发现,通过外围基团的分子设计,调节氢键能力或柔性间隔基,可调节分子间作用力和熵的大小,从而控制CTV衍生物的热致液晶性.     

对烷氧基苯甲酸N-苯基N＇-烷基咪唑盐酯的合成及其液晶行为的研究

以Ullmann偶合反应为关键步骤合成了含烷氧基苯甲酸的苯基咪唑盐酯，用偏光显微镜（POM）对这类物质的液晶性能进行了研究，发现当咪唑环N上所带的烷基链（CnH2n＋1）的长度在n=9～16之间时，这类化合物能呈现近晶层状A相（SmA），它们的液晶行为被分析为分子结构中柔性链与刚硬部分进行微观相分离及咪唑阳离子间的静电吸引相互作用的结果．     

新型谷胱甘肽响应三嵌段聚前药两亲分子的构筑与纳米结构调控

针对肿瘤组织的还原性微环境,设计了一种基于谷胱甘肽(GSH)还原性响应的三嵌段聚前药两亲分子,聚喜树碱-嵌段-聚乙二醇-嵌段-聚喜树碱(PCPTM-b-PEG-b-PCPTM),具有很高的载药量(质量分数大于50%).采用大分子自组装的方法,通过调节共溶剂种类,实现了两种不同纳米结构组装体的构筑.利用透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)进行表征,采用1,4-二氧六环(1,4-dioxane)作为共溶剂组装得到错列堆积片层结构,改变共溶剂为N,N-二甲基甲酰胺(DMF)时,得到了大复合胶束结构.进一步的细胞实验表明,错列堆积片层结构和大复合胶束结构纳米粒子都具有较快的肿瘤细胞内吞速率和较好的抗肿瘤效果.     

手性近晶C相液晶共聚酯的合成

以对苯二甲酰氯,2,5-二[4-((s)-2-甲基丁氧基)苯甲酰氧基]对苯二酚和乙二醇、一缩乙二醇、二缩三乙二醇、三缩四乙二醇和聚乙二醇为单体,采用低温溶液缩聚方法,合成了一系列新的手性近晶C相串型液晶共聚酯。共聚酯通过GPC、DSC、TG、WAXD、偏光显微镜和旋光仪等方法表征。发现所有的共聚酯加热至各自的熔点以上都能形成液晶态,在液晶态可以观察到近晶相的焦锥织构,所有的手性化合物和共聚酯都有较高的旋光性。通过变温x-射线衍射研究结合偏光显微镜观察和旋光分析证明它们为手性近晶C相。所有共聚酯的熔融温度(T