基于氢键的自组装超分子体系

氢键自组装超分子是超分子体系中相对较新颖和引入注意的领域，它在化学和生物体系中占据非常重要的位置。本文主要介绍目前文献报道的一系列由不同氢键缔合方式形成的自组装超分子。     

基于氢键的自组装超分子体系

氢键自组装超分子是超分子体系中相对较新颖和引人注意的领域,它在化学和生物体系中占据非常重要的位置。本文主要介绍目前文献报道的一系列由不同氢键缔合方式形成的自组装超分子。     

氢键在分子自组装中的花样

介绍氢键的基本花样类型。由氢键组装的复杂结构大都是由4种基本类型构成。对醇类、羧酸、酰胺、α-氨基酸分别研究,阐述了不同剩余集团对氢键花样的影响。简单介绍了氢键作用在超分子化学中的作用。     

氢键复合物自组装性质的研究

超分子复合物体系因近年来发展较快及应用范围广而颇具吸引力。作为形成超分子复合物的主要手段,氢键自组装对于高分子聚合材料以及生命科学等领域有着重要的意义。本文根据氢键的多重性及不同氢键的缔合方式对氢键复合物进行分类,并对氢键自组装复合物的性质和研究状况作了综述,同时介绍了本研究组在此方面的理论研究工作。     

基于脲基氢键组装的功能超分子凝胶

有机小分子化合物在分子间氢键、π-π堆积、亲疏水作用、范德华力等非共价键弱相互作用力驱动下,自组装形成三维网络结构的物理凝胶称为超分子凝胶。含有脲基的凝胶因子由于其强氢键缔合能力以及与阴离子、金属离子、卤素化合物等作用的可调变多样性,成为组装超分子凝胶中特别有效的氢键组装单元。本文分别从单脲基、双脲基和多脲基的凝胶因子分类综述了基于脲基氢键组装的功能超分子凝胶的研究工作,特别是近几年来的重要进展。对一些成功例子,从分子设计及成胶操作条件控制等方面的精细调谐如何解决聚集-溶解这对主要矛盾,从而实现溶胶-凝胶的转化及其可能的应用前景进行了评述。本文展望了该领域的发展方向与趋势,指出超分子凝胶研究经过多年的快速发展,深化对其蕴含机制以及动力学过程的认识与调控以实现具有多种刺激响应、多重信号输出的多组分复合功能凝胶体系的加工制备是发展趋势与必然要求,展现出广泛的应用前景也极富挑战性。     

四氢键二聚体和分子组装

介绍了最近几年新的四氢键有机二聚体研究的进展及其在分子自组装和分子聚 集体化学研究中的应用。     

基于分子内三中心氢键的超分子组装体系及其应用

分子内三中心氢键被视为是一种高效且可靠地控制分子构象的手段,可以诱导线性分子形成特定构象(折叠、螺旋、扩展及"之"字形等).根据氢键结合原子的种类,系统地综述了基于O…H…O型、S…H…X(X=N,O)型、N…H…X(X=N,O)型、F…H…X(X=F,O,N)型分子内三中心氢键的超分子组装体系的研究进展,重点介绍了大...     

基于氢键组装的[60]富勒烯超分子体系

具有独特的结构和良好的性能的[60]富勒烯超分子体系在有机光电器件、超分子器件和催化等方面有着广阔的应用前景. 综述了基于氢键组装的[60]富勒烯超分子体系, 并对其发展前景作了展望.     

基于静电吸引的自组装树状超分子复合物

树状分子合成和基于静电作用组装研究是目前十分活跃的研究领域［1－3]．树状分子的大小、形状、拓扑形态、柔曲性、内部空腔分布和表面化学可以在分子水平上得到严格的控制，因而其具有独特的性质，被用作“纳米构筑单元”来组装特殊的超分子结构和微环境[3~5]．大环共轭卟啉分子在生物体系内的电子转移过程中起着重要作用，以卟啉为核的树状分子可作为人工模拟酶的模型[6]．本文首次报道以阴离子卟啉作为树状分子的核，树状阳离子为外层，基于卟啉阴离子与树状阳离子之间静电作用力来组装树状超分子复合物．合成与组装过程如下：1实验部分…     

多重氢键超分子聚合物

超分子聚合物是通过单体单元间的可逆非共价作用(包括氢键、π-π相互作用和金属配位作用等)形成的,由于非共价键的方向性和强度,这类聚合物显示了许多有趣的功能,例如刺激响应性和纳米结构自组装.本文总结了近三年来多重氢键超分子聚合物在改善聚合物性能、形成复杂分子构造、自组装纳米结构等方面的作用,并对超分子聚合物的应用进行了展...     

π-共轭体系超分子自组装

π-共轭体系因其分子结构的可设计性以及优异的光电性质得到了广泛的研究,其超分子自组装在制备结构复杂、规则的功能纳米材料方面表现出了显著的优势,且是调控材料宏观性质的一种有效的方法.因此,π-共轭体系超分子自组装已经成为近年来信息、材料、生物等前沿领域的研究热点.本文综述了π共轭体系超分子自组装的机理、外界环境的导向作用、自组装形态以及其在光电器件、生物传感等方面的应用研究,进一步提出了该领域尚待解决的问题并对其应用前景进行了展望.     

二元羧酸与4,4′-联吡啶氢键缔合组装主链型超分子液晶

合成了 4 ,4′ 二羧酸 1 ,6 二酚氧基正己烷 ,与等摩尔的 4 ,4′ 联吡啶采用缓慢挥发溶剂的方法组装 ,所得复合体系经DSC分析和偏光显微镜观察表明形成了超分子液晶 ,红外光谱证实了羧基与吡啶基之间氢键的形成     

基于横向分子间氢键的棒-线型分子自组装研究进展

棒-线(Rod-Coil)型分子的合成及其自组装行为研究是当前超分子材料研究领域的重要研究方向. 与传统的柔性(Coil-Coil)型嵌段聚合物和Rod-Coil型嵌段聚合物相比, Rod-Coil型分子表现出不同的相行为、自组织特性和微结构, 可以自组装形成多种纳米结构. 研究结果显示, 横向分子间氢键是Rod-Coil型分子自组装形成液晶相和(或)有机凝胶等自组装体的主要驱动力. 主要介绍目前文献报道的横向分子间氢键驱动下的Rod-Coil型分子自组装.     

L-天冬氨酸中的氢键作用研究

L-天冬氨酸被广泛用作氨解毒剂、肝机能促进剂、疲劳恢复剂等医药品和用于各种清凉饮料的添加剂的生产,还可作为生化试剂、培养基和有机合成中间体[1]。近年米对大冬氨酸的聚合[2]及天冬氨酸缩醛类化合物[3]及其与金属离子的配合物[4-5]研究较多。郭荣等人用电导法、表面张力法     

精准宏观超分子组装

宏观超分子组装是近年来超分子科学的新兴研究方向,其本质是表面修饰有大量超分子官能团的宏观构筑基元的界面组装.由于组装过程中存在较多热力学亚稳态,导致最终产生大量非精准组装体,整体结构有序度低,制约了其在高性能超分子材料方面的应用,因此,如何实现精准宏观超分子组装,构建有序超分子结构,成为了制约宏观超分子组装发展的瓶颈问题之一.本专论从宏观超分子组装的概念与组装机制出发,根据宏观超分子组装过程的特点,分析阐述了组装体中存在不同界面匹配度的热力学亚稳态的问题;继而,从能量面的角度展开分析,总结和归纳了提高组装结构有序度的精准组装策略,包括:(1)利用组装体热力学稳定性差异,设计各向异性构筑基元诱导目标组装结构的形成,发展自纠错策略提高组装界面匹配度;(2)引入宏观构筑基元的组装动力学设计,使构筑基元发生自驱动运动并通过界面长程力取向,使组装界面达到高度匹配,实现近热力学平衡态的精准组装,直接获得精准结构.进而,结合精准宏观超分子组装制备的有序结构,我们展望了其在构建组织工程支架方面的应用前景.     

配位超分子自组装

配位超分子化学是研究存在配位相互作用的超分子体系的化学,其中配位键对超分子体系的形成和功能具有重要作用。配位超分子材料,又称为金属-有机材料(metal-organic materials,MOMs),既包括具有特定外形、尺寸或空腔的分立、寡聚配合物(如配位多边形和多面体、螺旋体、轮烷、索烃等),也包含由数目不定的组分自发组装而成的无限/多聚配位聚集体(如配位聚合物、金属-有机框架和金属-有机凝胶)等。配位超分子化学的发展很大程度上依赖于配位超分子自组装方法的发展,而各种可设计、可预测、可调控的精准巧妙的配位自组装策略的涌现,不但将超分子化学推向前所未有的水平,同时也极大地丰富和提升了现代超分子化学合成方法与技术。本文主要介绍目前常见的一些配位超分子体系的制备与合成方法,特别是定向合成不同类型的配位超分子体系的组装策略与应用实例。     

手性超分子组装研究进展

介绍了超分子手性的基本构筑方式及其特点,分别从手性分子组装、手性分子诱导非手性分子及非手性分子组装等3个方面对最近几年来在手性超分子组装领域内的重要成果及最新进展进行了综述,并对这一领域的发展前景作了展望。     

氢键识别超分子聚合物的新进展

近年来,由于氢键作用对聚合物的热力学性质、微观自组装、结晶及液晶行为的重要影响,氢键识别在超分子聚合物的分子设计与结构控制方面的应用受到广泛关注。本文系统介绍了氢键识别体系的类型与性质,以及分子结构、分子内氢键对氢键识别强度的影响,讨论了羧酸与吡啶间氢键识别体系、与核苷相关的氢键识别体系以及四重氢键识别体系在超分子聚合物中的最新应用,主要介绍了氢键识别超分子聚合物的合成、结构、性质及功能。     

超分子自组装中的非共价键协同作用

本文综述了近年来氢键、π-π堆积作用、配位作用、供体-受体相互作用和疏溶剂作用等多种非共价键协同作用在超分子自组装研究中的新进展。     

弹性肽在超分子组装中的应用

系统总结了弹性肽(ELPs)的自组装及其组装体的生物应用研究现状,讨论了ELPs的温控相变在构建超分子组装体方面的独特优势,探讨了ELPs纳米结构的序列敏感性,展望了ELPs在超分子组装中的实际应用.