以卟啉为中心核的树枝状化合物

以卟啉基为中心核的树枝状化合物具有特殊的物理、化学及光电性能,其中一个重要特性是具有优良的能量和电子转移性能,近年来研究人员合成了一系列新型的以卟啉为中心核的树枝状化学物,这些化合物在许多领域有着潜在的应用前景。本文综述了近几年来以卟啉基为中心核的树枝状化合物的最新研究结果,介绍了一些具有代表性的新型化合物,概述了部分化合物的合成方法及性能,这些化合物由于其结构改变带来的性能变化,分别在光收集材料、发光材料、光动力学疗法、催化剂、传感器等领域有着潜在的应用前景。最后展望了此类化合物的发展方向。     

三嗪树枝状1,4,5,8-萘酰亚胺化合物的合成和荧光性能

采用收敛法合成了3代内核为1,4,5,8-萘酰亚胺, 端基分别含8个和16个乙基的三嗪树枝状大分子, 产物经IR, 1H NMR, 13C NMR及元素分析表征. 实验结果表明, 该方法无需保护/脱保护, 反应条件温和, 收率非常高. 通过荧光光谱对其荧光特性进行了初步研究, 发现经过树枝状修饰后的产物具有更好的荧光性能, 且随着代数的增加, 树枝状产物的荧光强度不断增强.     

含丹磺酰基树枝状化合物研究进展

含丹磺酰基树枝状化合物具有独特的发光性能和潜在的应用价值,在化学传感器、药物传输、光捕获天线材料、有机电致发光器件、纳米材料等领域有着广阔的应用前景,已经引起化学家们的广泛关注.综述了近年来含丹磺酰基树枝状化合物的研究进展,讨论了树枝结构对丹磺酰基荧光性质的影响,并展望了此类化合物良好的应用前景.     

新型树枝功能化萘酰亚胺类发光材料的合成及其光放大效应

在树枝(dendron)上引入特定的功能单元，将多个具有特定功能团(咔唑)连接起来．形成功能化树枝状周边分子团簇，然后将它们分别与核心色素萘酰亚胺相连接，合成新型周边树枝状功能化的有机发光材料(共三代)。稳态荧光研究发现周边功能团吸收的能量能以较高的效率传递给中心核色素萘酰亚胺。其传输效率与化合物的树枝代数密切相关，具有特殊的光采集、光放大效应。瞬态荧光研究表明树枝化合物中的咔唑单元都呈双指数衰减特征，其中较短荧光寿命成分是咔唑和萘酰亚胺单元之间的相互作用。     

含二茂铁基树枝状化合物研究进展

综述了近年来含二茂铁基树枝状化合物的合成进展, 并讨论了其结构对二茂铁基电化学性质的影响, 展望了此类化合物良好的应用前景.     

聚萘酰亚胺膜的制备及其气体分离性能

利用萘二酐与邻位含脂肪族取代基的芳香二胺聚合制备了一系列均聚及共聚萘酰亚胺。这些C—N键邻位含取代基的聚萘酰亚胺可溶解于有机溶剂中并具有良好的成膜性。这些膜的拉伸强度在54~77 MPa之间,断裂伸长率在6.4%~8.1%,杨氏模量在1.3~2.2 GPa。这些聚萘酰亚胺具有优异的热稳定性,热分解温度在448~501℃范围内,玻璃化转变温度在382~391℃范围内。气体分离性能测试结果表明,聚萘酰亚胺具有突出的CO_2/CH_4分离能力,CO_2气体透过系数在37.2~151 barrer范围内,而CO_2/CH_4的选择系数在20.9~31.7的范围内,这表明了制备的聚萘酰亚胺气体分离膜材料在天然气纯化方面具有潜在的应用价值。     

新型三嗪桥连的双1,8-萘酰亚胺衍生物的合成及其光物理行为

以1,8-萘酰亚胺和三聚氯氰为主要原料, 合成了两种由三嗪环桥连的双1,8-萘酰亚胺化合物3 和5. 采用紫外-可见光谱和荧光光谱等手段考察了两种化合物在不同溶剂中的光物理行为. 与参比化合物N-丁基-1,8-萘酰亚胺相比, 在二氯甲烷、三氯甲烷和甲醇等极性溶剂中, 化合物3和5除了在短波区(λ<400 nm)存在1,8-萘酰亚胺的特征荧光发射峰外, 在长波区(>450 nm)均产生一个较强的新荧光发射峰, 表现出分子内激基缔合物的光物理行为. 与化合物5相比, 由于化合物3特殊的构象异构, 其荧光强度发生严重的猝灭. 在非极性溶剂甲基环己烷中, 化合物5 由于存在较强的分子间氢键作用而聚集, 受激后形成了较稳定的分子间激基缔合物, 但未观察到明显的分子内激基缔合物的形成. 在甲苯溶剂中, 化合物3和5与甲苯分子形成了激基复合物, 并未形成分子内激基缔合物. 进一步研究3和5的固态激发态性质, 发现化合物3和5的固体薄膜受激后分别在465和469 nm处出现激基缔合物的特征荧光发射峰.     

可聚合1,8-萘酰亚胺衍生物掺杂聚硅氧烷复合材料的合成及荧光特性

合成了3种可聚合的1,8-萘酰亚胺衍生物, 并研究了其在二甲基亚砜(DMSO)溶液中的光物理性质. 这些化合物表现出的光物理性质与其电子环境有关. 通过溶胶-凝胶法制备了可聚合1,8-萘酰亚胺衍生物与硅氧烷的共聚物. 尽管3种萘酰亚胺衍生物C-4位的取代基不同, 但在3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)固凝胶中摩尔分数为0.06%时荧光强度均最大. 利用 ²⁹Si MAS NMR对合成材料进行了表征, 结果表明, 硅氧烷的缩聚程度影响材料的荧光强度, 说明材料中荧光单元的分子运动对材料的荧光性能有重要影响.     

1,8-萘酰亚胺衍生物的设计、合成及其对半胱氨酸的识别研究

巯基氨基酸水平异常与多种疾病相关,其检测仍存在一定的局限,研究检测巯基氨基酸的荧光探针具有一定的价值.以苊为原料合成了61个1,8-萘酰亚胺衍生物,研究了该类化合物的荧光性能及其作为半胱氨酸含量测定的荧光探针的可能性.紫外光谱分析表明1,8-萘酰亚胺衍生物上N-取代基对最大吸收波长无明显影响;荧光光谱(FL)的性能测试显示硝基萘酰亚胺衍生物N-甲基-4-硝基-1,8-萘二甲酰亚胺(4a)～4-硝基-N-间氟苯基-1,8-萘二甲酰亚胺(4s)无荧光,氨基萘酰亚胺衍生物N-甲基-4-氨基-1,8-萘二甲酰亚胺(5a)～4-氨基-N-间氟苯基-1,8-萘二甲酰亚胺(5s)有强烈黄色荧光,而马来酰亚胺萘酰亚胺衍生物N-甲基-4-(1H-吡咯-2,5-二酮-1-基)-1,8-萘二甲酰亚胺(6a)～4-(1H-吡咯-2,5-二酮-1-基)-N-(间氟苯基)-1,8-萘二甲酰亚胺(6s)有微弱蓝色荧光,其中7个马来酰亚胺萘酰亚胺衍生物探针对半胱氨酸(Cys)溶液有荧光点亮效应.对7个探针加入21种其它氨基酸作为干扰项的测试显示探针对半胱氨酸检测有良好的选择性.研究了不同pH值下荧光强度,检测探针与半...     

POSS基树枝状大分子的合成与应用

树枝状大分子(dendrimer)是一种高度支化、纳米尺度的人工合成大分子,具有独特的物理化学性能和重要的应用前景。利用具有8个可官能化顶点的多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)作为树枝状大分子的核心,可在一定程度上简化树枝状大分子繁琐的合成与分离过程,在低代数时就可获得较大的表面官能团密度,并使树枝状分子呈现球形对称结构。POSS基树枝状大分子结合了POSS和树枝状分子结构与性能的优势,是一类极具潜力的有机-无机纳米杂化材料。本文综述了近年来POSS基树枝状大分子的最新研究成果,介绍了具有代表性的POSS基树枝状大分子的合成方法以及它们在催化剂、生物材料、液晶材料和发光材料等领域的应用研究进展,并对该新型材料的发展趋势做了展望。     

树枝状聚合物的应用研究进展

树枝状聚合物为纳米级单分散性大分子,其独特的分子结构和物理化学性质使之在众多领域有着广泛的用途。本文着重介绍了树枝状聚合物在超分子化学、生物医药、光化学、电化学和催化剂等领域中的应用研究进展。     

Mechanisms of molecular polarization of bithiophenesilane dendrimers in solutions

A number of consecutive generations of bithiophenesilane dendrimers and their precursors are studied by the methods of the equilibrium electro-optical Kerr effect, dielectric polarization, and absorption spectroscopy in dilute toluene solutions. It is shown that the molecules of hybrid dendrimers containing bithiophene fragments covalently linked via silicon atoms are not kinetically rigid and feature the small-scale mechanism of interaction with external electric fields. A tris(bithiophene)methylsilane fragment is found to be the subunit responsible for the electro-optical and optical spectral properties of the above hybrid dendrimers. It is revealed that the polarization of bithiophensilane dendrimers predominantly shows the deformation pattern.     

A ratiometric fluorescent probe with high sensitivity and selectivity for phosgene sensing in solution and gas

Phosgene has attracted wide attention because of its important applications and value in modern industry, agriculture, and other fields, though it easily leaks and is difficult to detect. In this work, we designed and synthesized a naphthalimide-based fluorescent probe, which is easy to prepare, stable, and able to discriminate between phosgene, acetyl chloride, oxalyl chloride, thionyl chloride, phosphorus oxychloride, and tosyl chloride. Our results indicate that the probe can react with phosgene selectively and sensitively, showing remarkable ratiometric fluorescence changes. Furthermore, the probe can be made into test strips, which can determine phosgene in air effectively. The present work provides a novel class of naphthalimide-based derivatives with potential application in phosgene sensing in real time simply and safely with further optimization.     

New-generation biomedical materials: Peptide dendrimers and their application in biomedicine

Peptide dendrimers are attractive synthetic polymers and have been widely used as a new generation of biomaterials in recent years. Peptide dendrimers, as well as general dendrimers, may be synthesized to reach nano sizes, and display well-defined architectures, highly-branched structures, high density of functional terminal groups, and controllable molecular weights. On the other hand, peptide dendrimers have properties similar to proteins and some special characteristics, such as good biocompatibility, water solubility and resistance to proteolytic digestion. Due to these advantages, peptide dendrimers have received considerable attention in biomedicine. This review focuses on the development of peptide dendrimers with emphasis on their applications both in diagnostics and in therapy.     

α-环糊精/聚乙二醇自组装超分子纳米药物载体

研究了一种新型超分子纳米药物载体的制备方法及其药物释放性能. 将α-环糊精(α-CD)穿入肉桂酸改性的PEG分子链形成包含复合物(inclusion complex, IC), 通过超分子自组装成为纳米粒子. 将抗肿瘤药物阿霉素负载到纳米粒子中, 研究药物释放行为及其对肿瘤细胞的抑制效果. 以核磁共振(1H NMR)、X射线衍射(XRD)、紫外吸收光谱(UV)、动态光散射(DLS)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和原子力显微镜(AFM)表征了纳米粒子的结构和形貌, 用激光共聚焦显微镜(Confocal)研究了载药纳米粒子在细胞内的分布及其对肿瘤细胞的抑制效果. 结果显示超分子纳米粒子具有很好的生物相容性和药物缓释作用, 载药纳米粒子对肿瘤细胞具有很好的杀伤效果.     

聚酰胺-胺树状大分子的应用

聚酰胺-胺(PAMAM)树状大分子是目前树状大分子化学中研究较为成熟的一类，是三种已经商品化的树状大分子之一，其功能化和应用是目前树状大分子领域的热点。PAMAM已在多个领域显示出良好的应用前景。本文主要对PAMAM在表面活性剂、催化剂、纳米复合材料、金属纳米材料、膜材料、导电材料等方面的应用进行评述。     

含有杯芳烃的树枝状分子

杯芳烃与树枝状大分子是超分子化学中两类极为重要的主体分子,将这两种主体分子结合在一起所得到的基于杯芳烃的树枝状大分子,不仅仅能够将两者的优点集中到一个分子之中,同时还有可能产生一些新颖的性能,成为新型的智能材料、分子器件或是纳米材料。本文按照杯芳烃的类型,在树枝状大分子中的位置,综述了到目前为止有关这一新型主体分子的研究成果,展望了它在将来的发展。     

DNA/银纳米簇在分析检测中的应用

银纳米簇(AgNCs)为几个到数十个原子所组成的聚集体,核尺寸小于2 nm,具有优异的物理化学性质,常以聚合物、蛋白质、DNA等作为模板采用化学合成法制备,其中以DNA为模板合成的AgNCs(DNA/AgNCs)是一种新型的发光纳米材料,其突出的荧光特性和良好的生物相容性,被应用于纳米传感器、细胞标记与检测等多种分析领域,引起广泛关注。本文针对近些年来DNA/AgNCs在重金属离子、有机小分子、核酸、蛋白质、细胞分析检测方面的最新应用进展以及面临的问题进行简要总结概括。     

Phosphorus Dendrimers: Nano-objects for Nanosciences

Summary: The influence of the size (the generation) of phosphorus dendrimers on their properties is discussed in three main fields of applications: catalysis, new materials, and biology. Typical examples are given to illustrate these three fields: Knoevenagel condensation for catalysis, elaboration of highly sensitive DNA chips for materials, transfection experiments, and anti-prion activity for biology.     

On distance dependent entropy measures of poly propylene imine and zinc porphyrin dendrimers

A key paradigm in contemporary research is the use of graphs to represent physical systems, molecular structures, or particularly metal frameworks. Graphs are increasingly widely used in a variety of fields, including the study of quantum and molecular systems, macromolecules and their interactions, socioeconomic and ecological systems, and technical and infra-structural systems. Understanding how these systems function, are robust, and are stable begins with structural characterization. The use of entropies and entropy-like measurements of graphs/structures of molecules/networks is crucial from both a mathematical and physical standpoint. Several entropy measures of graphs have been defined and studied extensively during the last few decades. The current paper is devoted to investigation of distance dependent entropy measures of Poly Propylene Imine (PPI) dendrimers and Zinc Porphyrin dendrimers. The analytical formulae of distance dependent entropy measures have been developed and their patterns have been presented through graphical tools.