刺激响应型聚合物刷的研究进展

本文综述了刺激响应型聚合物刷的研究进展,阐述了刺激响应型聚合物刷的分类、与基体表面的连接方式以及常规制备方法,介绍了离子强度、温度、pH值、光、溶剂等刺激响应型聚合物刷及其研究现状,并对相应的刺激响应机理进行了探讨。此外,本文还综述了多重刺激响应型聚合物刷的制备设计思路及其刺激响应特性,概述了聚合物刷在响应外界刺激后对基体的弯曲作用以及利用该作用进行可控三维自组装,并对刺激响应型聚合物刷的应用前景进行了展望。     

基于AIE效应的多重刺激响应性聚合物纳米微球的制备及其细胞示踪应用

基于AIE分子和智能响应性聚合物构筑的纳米材料,具有优良的AIE发光性能、环境刺激响应性和生物相容性,已在生命科学领域展现出诱人的应用前景. 本研究通过ATRP活性聚合方法, 以合成的TPE-BIB为引发剂, 引发具有多刺激响应特性的N-[2-(二乙氨基)-乙基]丙烯酰胺单体聚合, 成功制备具有温度/pH/CO₂三重响应性的两亲性聚合物: TPE-g-PDEAEAM, 并自组装形成约200 nm的纳米微球. 研究表明: 这种聚合物纳米粒子具有优良的水溶性、单分散性、稳定性及优异的AIE发光特性. 其相转变温度为60 ℃, 溶液荧光对环境温度、pH及CO₂均表现出快速敏感响应性能. 同时, 该纳米粒子表现出低细胞毒性, 能够有效示踪HeLa细胞增殖至11代以上, 有望作为一种活细胞荧光示踪探针材料.     

聚合物电致发光材料及其发光颜色调节的研究进展

聚合物电致发光材料已成为功能材料研究领域的一个热点.与无机材料和有机小分子材料相比,聚合物发光材料具有来源广泛、易加工成型、通过分子结构设计可调节发光颜色等优点,成为制备大面积、低成本、全色柔性显示器件的首选材料.本文介绍了聚合物发光材料的发光机理及调节发光颜色的常用方法,综述了聚对苯乙炔类、聚对苯类、聚芴类等多种共轭聚合物发光材料的合成及发光颜色调节的研究现状,并对聚合物发光材料的发展趋势以及聚合物电致发光器件的制备进行了评述和展望.     

力诱导化学变化在聚合物材料中的应用

随着聚合物材料化学的飞速发展,设计并实现具有力学响应的聚合物材料变得十分重要。其中,力敏基团的设计合成是力响应材料设计的重点。根据在力的诱导下所发生变化的力敏基团种类的不同,本文主要从共价键和非共价相互作用的变化两个方面进行综述。对共价键变化的讨论将主要集中在作用于力敏基团的力源上,即超声、拉力、压力等;对非共价相互作用的变化将对不同的作用分别进行介绍,包括氢键、π-π相互作用等。通过对力化学机理的深入研究和更多力敏基团的设计,科研工作者期待开发更多元、更实际、多功能的材料,相信力化学的发展会带给聚合物材料新的生命。     

刺激响应降解型聚合物水凝胶

作为一类重要的高分子材料,聚合物水凝胶由于其优良的理化性能和生物学特性而被广泛应用于生物医药领域,降解特性是其作为生物医用材料的重要性能指标。刺激响应降解型水凝胶是指在环境因素刺激下凝胶网络发生响应性断裂,进而产生凝胶-溶胶或溶胀-降解转变的一类智能高分子材料。这一响应降解特性可通过将环境敏感性断裂基团引入到聚合物凝胶网络中来实现。与水凝胶常规的水解、酶解相比,刺激响应降解因具有空间或时间上的可控特性而引起人们的广泛关注。本文重点介绍了pH响应、光响应以及氧化还原响应降解型聚合物水凝胶的设计方法、降解机理及其最新研究进展,并对刺激响应降解型水凝胶未来的研究方向进行了展望。     

基于螺噁嗪的快速可逆力响应性聚合物的研究

机械力响应性聚合物的设计目前引起国内外广泛的关注,但力致变色聚合物中的力色团的设计仍然是巨大的挑战.本工作设计并合成了一种全新的螺噁嗪力色团结构,并将其引入以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为基体的聚合成交联网络结构中.通过对螺噁嗪小分子溶液和聚合物的紫外光照射验证了螺噁嗪力色团结构在紫外光刺激下的响应性以及快速恢复性;拉伸...     

机械力诱导发光高分子材料

发展具有机械力诱导发光性质的高分子是目前高分子力化学领域的一个新兴前沿课题.这类响应性高分子材料由于能够将机械能转换成灵敏的光信号,是连接微观分子水平研究与宏观材料性能表征的桥梁,因而有望作为高灵敏(在空间和时间2个维度上)应力探针在高分子材料损伤探测与失效机理研究方面发挥重要作用.本文详细介绍了机械力诱导发光高分子的设计与合成策略,以及研究者对发光机理的探索、发光效率的优化、发光过程的应用,揭示这类高分子的发光特点及其作为应力探针的优势,归纳总结已取得的初步进展,并对这类新型响应性高分子材料的发展进行简单的评述和展望.     

机械力响应高分子体系的原理、构建与应用

具有刺激响应特性的高分子材料是目前高分子研究中的重要领域。机械力作为一种新型的刺激源,具有与传统光、热等刺激源不同的特点。机械应力刺激可以从来源上分为宏观机械力与微观机械力,宏观机械力早在人类发展初期已被广泛用于高分子材料的处理。而微观机械力对高分子作用的原理和应用近年来才逐渐成为研究重点。本文从高分子机械力响应的原理出发,分类阐述了各种机械力响应系统。其中,按照断裂的化学键将其分为共价键体系和非共价键体系。而共价键体系可以进一步按照环状结构与线型结构分为两大类。此外,本文还总结了已有应用,包括用于应力拆分外消旋体、应力活化催化剂及应力用于研究反应机理等。     

四卤化锰(Ⅱ)配合物的结构调控及力致发光性能

力致发光是一种力刺激诱导的发光现象。由于其独特的发光方式,使得力致发光材料在结构损伤检测、压力传感、显示和安全标记等方面展现出了巨大的应用价值。目前已报道的力致发光材料大多基于无机材料体系,而有机力致发光材料体系相对较少,并且人们对其发光机理的认识仍不清晰。在本文中,我们发现锰(Ⅱ)配合物[BPP]2[Mn Br4]具有力致发光特性,并在此基础上设计合成了一系列具有力致发光性质的四卤化锰(Ⅱ)配合物。改变有机阳离子配体或者卤素阴离子可对其光物理性质进行有效调控。固态下,这些锰(Ⅱ)配合物均显示出了较强的光致发光现象,同时表现出了明显的力致发光特性。晶体结构分析表明,分子内/分子间强的C―H…X (X=Br或Cl)相互作用对锰(Ⅱ)配合物的力致发光起到了至关重要的作用,它可在较大程度上降低由分子振动和旋转造成的能量损失。本工作将为力刺激响应型材料体系的拓展提供一定的参考价值。     

聚合物力化学的单分子力谱研究

研究聚合物在力致结构转变过程中的分子机制,进而建立起材料的构效关系,对于力响应聚合物材料的设计和精准制备至关重要.然而由于真实材料体系的复杂性,使用传统的测量方法很难从分子水平精准表征上述过程.基于原子力显微镜(AFM)的单分子力谱(SMFS)可以操纵单个聚合物链,是一种研究单个分子力学和动力学性质的有效技术.本文首先重点介绍了力化学的基本概念、影响因素和自由聚合物链单分子力化学的最新进展,按照共价键、配位键及氢键体系的顺序展开.然后讨论了SMFS技术在凝聚态体系的单链力学响应中的应用,包括用于聚合物单晶研究的AFM-SMFS方法的建立,链组成、构象、折叠模式以及环境对力诱导聚合物单晶熔融和纳米力学性能等影响规律的探究.希望本文将引起材料、化学和计算研究界的进一步关注,并加深科研人员们对聚合物结构-性质(功能)关系的理解.     

二氧化碳和丙烯直接合成甲基丙烯酸的NiPMo/TiO2催化剂的研究

用溶胶-凝胶法以磷钼酸(MPA)的镍盐溶液水解钛酸四丁酯制备了NiPMo/TiO2催化剂.使用ICP、 XRD、 TG-DTA、 IR、 TPD-MS和微反应技术研究了催化剂的化学组成、热稳定性、化学吸附性质和催化反应性能.杂多钼酸盐与TiO2通过O2-在TiO2表面发生了键合.在623 K下,杂多阴离子仍保持原有的Keggin结构.CO2在Lewis酸位Ni(Ⅱ)和Lewis碱位Ni-O-Mo的桥氧协同作用下生成CO2卧式吸附态Ni(Ⅱ)←O-(CO)←(O--Ni).丙烯有多种吸附态在催化剂上吸附.在563 K、 1 MPa和空速1500 h-1的反应条件下,丙烯的摩尔转化率为3.2%,产物MAA选择性为95%.     

Toward new camptothecins. Part 6: Synthesis of crucial ketones and their use in Friedländer reaction

In the context of the preparation of camptothecin and luotonin A analogs, the synthesis of some key keto-precursors and their use in Friedländer condensation are described. This paper also focuses on the stability of these keto intermediates and emphasizes the major differences between indolizinones and pyrroloquinazolinones series. Noteworthy is also the report of some original structures isolated as by-products of some experiments.     

CoFe2O4自形成磁性液体场致结构化对磁化的影响

The Langevin paramagnetic theory can’t describe the relation between magnetization of ferrofluids and applied magnetic field. The structuralization of ferrofluids, which is considered the main influence factor of the magnetization, is regarded. The part of magnetization works is deposited when the structure is forming. This action influences the magnetization of ferrofluids directly or indirectly. On the base of the “compressing” model, the Langevin function that usually describes the magnetization of ferrofluid is modified, and a well-fitted curve is obtained. An equation of the relation between the equivalent volume fraction after being “compressed” and the intensity of magnetic field is discovered, which approximately describes the process of magnetization. The relation between the approximate initial susceptibility and the volume fraction can be obtained from modified formula.     

Highly regioselective Buchwald–Hartwig amination at C-2 of 2,4-dichloropyridine enabling a novel approach to 2,4-bisanilinopyridine (BAPyd) libraries

The highly regioselective Buchwald–Hartwig amination at C-2 of the cheap and readily accessible reagent, 2,4-dichloropyridine with a range of anilines and heterocyclic amines is described. This new methodology is robust and provides a facile access to 4-chloro-N-phenylpyridin-2-amines on 0.25 mol scale. These intermediates undergo a further Buchwald–Hartwig amination at higher temperature to enable rapid exploration of the chemical space at C-4 and to provide a library of 2,4-bisaminopyridines.     

KMnO4-mediated oxidative CN bond cleavage of tertiary amines: Synthesis of amides and sulfonamides

KMnO₄-mediated oxidative CN bond cleavage of tertiary amines producing secondary amine was introduced, which was trapped by electrophiles (acyl chloride and sulfonyl chloride) to form amides and sulfonamides. The reaction could take place at mild condition, tolerating a wide range of function groups and affording products in moderate to excellent yields.     

Chemistry of heterocyclic compounds at the A. E. Favorsky Irkutsk Institute of Chemistry, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, over 50 years (Review)

The review contains a concise historical account and information on the most significant researches undertaken by the staff at the A. E. Favorsky Irkutsk Institute of Chemistry, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences on the Chemistry of Heterocyclic Compounds. Dedicated to Academician of the Russian Academy of Sciences B. A. Trofimov on his 70th jubilee. Translated from Khimiya Geterotsiklicheskikh Soedinenii, No. 10, pp. 1443–1502, October, 2008.     

Sulfur-directed metal-free and regiospecific methyl C(sp3)–H imidation of thioanisoles

Regiospecific and direct imidation of the methyl C(sp³)–H bond of thioanisoles is realized under mild and metal-free conditions with N-fluorobis(benzenesulfonyl)imide as an oxidant and nitrogen source. Proposed mechanism suggests that thionium ion intermediates and a Pummerer-type reaction are involved. The imidation has advantages such as high step-economy, excellent functionality tolerance, and regiospecificity, giving structurally diverse imidation products.     

Selective syntheses of 2H-1,3-oxazines and 1H-pyrrol-3(2H)-ones via temperature-dependent Rh(II)-carbenoid-mediated 2H-azirine-ring expansion

The Rh(II)-catalyzed reaction of 2-carbonyl-substituted 2H-azirines with ethyl 2-cyano-2-diazoacetate or 2-diazo-3,3,3-trifluoropropionate provides an easy access to 2H-1,3-oxazines and 1H-pyrrol-3(2H)-ones. These compounds can be selectively prepared from the same starting material using temperature as the only varied parameter. The 2-azabuta-1,3-diene intermediate, a common precursor for both heterocyclic products, isomerizes into 2H-1,3-oxazine under kinetic control, while 1H-pyrrol-3(2H)-one is the sole product of the reaction at elevated temperatures. According to DFT-calculations a one-atom oxazine ring contraction involving ring-opening to a 2-azabuta-1,3-diene intermediate, followed by a 1,5- and 1,2-prototropic shift leads to the consecutive formation of imidoylketene and azomethine ylide, which then further undergo cyclization to the pyrrole derivative.     

Synthesis of 1-benzyloxypyrazin-2(1H)-one derivatives

Different approaches for the synthesis of 1-benzyloxypyrazin-2(1H)-one derivatives from simple amino acids have been investigated. A library of 33 precursors for the preparation of N-hydroxy pyrazinones was obtained in moderate to good yields.