季铵化聚4-乙烯吡啶衍生物与葫芦脲[6]的超分子自组装及性质研究

通过葫芦[6]脲(CB[6])与季铵化聚4-乙烯吡啶衍生物2在水溶液中于室温下进行超分子组装, 得到一种新型的超分子聚合物3, 并通过¹H NMR, IR, 元素分析, X射线粉末衍射分析(XRD)对其结构进行了表征, 证实CB[6]位于2的侧基脂肪链上, 通过非共价键与2结合; 通过热重分析(TGA)、紫外-可见吸收(UV-vis)对其性质进行了研究, 证实了超分子聚合物3比相应的聚合物2有更高的热稳定性, 以及更强的UV-vis吸收.     

侧链准聚轮烷的制备及表征--葫芦脲[6]与聚[4-乙烯基-溴(N-正丁基)吡啶季铵盐]的超分子自组装

通过葫芦[6]脲(CB[6])与聚[4乙烯基溴(N正丁基)吡啶季铵盐](P4VBuBr,2)在水溶液中于室温下进行超分子自组装,得到一类超分子聚合物———准聚轮烷.通过1HNMR、IR、元素分析对其结构进行了表征,证实CB[6]位于2的侧基脂肪链上,通过非共价键与2结合,并且CB[6]与2重复单元的结合摩尔比分别为0.28∶1、0.2∶1、0.1∶1;通过X射线粉末衍射(XRD)、热重分析(TGA)、紫外可见吸收(UVVis)对其性质进行了研究,证实了准聚轮烷比相应的聚合物2有更高的热稳定性、更强的UVVis吸收以及较高的结晶能力;热分解温度随着准轮烷中CB[6]含量的增加而逐渐提高;NaBr是准聚轮烷的优良的沉淀剂.     

向日葵状葫芦脲的合成与超分子自组装

葫芦脲(CB[n],n为最小重复单元数)是一类由苷脲与甲醛经缩合环化而形成的大环分子,因具有良好的分子识别性能及配位性能,在分离、催化、医药、互锁分子及超分子体系构建等领域有着广泛的应用。本课题组在苷脲分子中间的桥上增加一个碳原子,得到苷脲类似物丙基二脲(TD),TD进一步与甲醛缩合环化得到一系列向日葵状葫芦脲类似物(TD[n])。与传统苷脲相比,TD容易在碳原子上衍生化,衍生物对成环反应的影响较小,容易获得TD[n]。相比CB[n]的n最小值为5,TD[n]的n最小值减小到4,TD[4]是目前为止文献报道的葫芦脲家族的最小成员。此外,这些TD[n]有的对金属离子具有很好的选择配位能力,有的对质子化有机胺具有强的外结合性能,它们分别构建了一系列一维、二维或刺激响应型超分子聚合物。研究结果为TD[n]在超分子化学等领域的进一步应用打下坚实的基础。     

端基含活性烯基的准轮烷的合成及表征——葫芦[6]脲与端烯基紫精的超分子自组装

通过葫芦[6]脲(CB[6])与端烯基紫精[N-正丁基-N’-(p-乙烯苄基)-4,4’-联吡啶盐, 4VBVBu]在水溶液中于室温下进行超分子自组装, 得到一种端基含活性烯基的水溶性紫精葫芦脲[2]准轮烷(4VBVBuCB), 并通过1H NMR, IR, 元素分析对其结构进行了表征, 证实CB[6]位于4VBVBu端基的脂肪链上通过非共价键与4VBVBu结合, 并且CB[6]与4VBVBu结合的物质的量之比为1∶1. 热重分析(TGA)和紫外-可见吸收(UV-Vis)的结果证实了4VBVBuCB比4VBVBu有更高的热稳定性和UV-Vis吸收; 盐效应结果表明NaI是4VBVBuCB优良的沉淀剂; 环境扫描电镜(ESEM)证实4VBVBuCB比4VBVBu具有较强的刚性和较差的结晶能力.     

含吡啶基金属-超分子聚合物研究进展

金属-超分子聚合物是由金属离子与配体之间的相互作用形成的,是一类具有多样化几何构造和拓扑结构的新型功能高分子,它包括线型、接枝、交联、树枝等多种骨架结构.金属-超分子聚合物具有光、电、磁等特性,因此潜在的应用前景非常广阔,不仅可以在生物医用、分子器件、纳米材料,还可以在催化化学反应及吸附储氢等领域获得应用.由于吡啶基团为常用配体,且近年含吡啶基团的金属-超分子聚合物研究最为广泛,最为代表性,因此,本文以聚合物结构分类对近几年含吡啶基团的金属-超分子聚合物的研究进展作了简要综述.     

新型准轮烷的合成及性质研究——丁烷基紫精与葫芦[6]脲的超分子自组装

通过葫芦[6]脲(CB[6])与丁烷基紫精(BV)在水溶液中于室温下进行超分子自组装, 得到一种新型的准轮烷(BVCB), 并通过¹H NMR, IR, 质谱, 元素分析对其结构进行了表征, 证实CB[6]位于BV的脂肪链上通过非共价键与BV结合, 并且 CB[6]与BV的结合摩尔比为2∶1; 通过热重分析(TGA)、紫外-可见吸收(UV-vis)和化学还原等方法对其性质进行了研究, 证实了BVCB比BV有更高的热稳定性、UV-vis吸收和更强的氧化能力; 盐效应表明 NaI是BVCB优良的沉淀剂; 环境扫描电镜(ESEM)证实BVCB比BV具有较强的刚性和较差的结晶能力.     

含有葫芦[6]脲的新型准轮烷的合成

通过葫芦[6]脲(CB[6])与两个质子化的1,4-丁二胺在水溶液中于室温下进行超分子自组装, 得到一种新型的准轮烷. 通过¹H NMR, 质谱和¹H ROESY NMR对其结构进行了表征, 证实CB[6]位于质子化1,4-丁二胺的脂肪链上, 通过非共价键与1,4-丁二胺结合, 并且主体(CB[6])与客体的结合的物质的量之比为2∶1.     

超分子拓扑高分子：合成、组装及功能

超分子拓扑高分子结合了非共价键的动态可逆特性和共价型拓扑高分子的结构特点,是一种具有广泛应用前景的高分子物种.本文从超分子拓扑高分子的合成、组装及功能等三个方面综述了该领域的最新研究进展.首先重点强调了利用直接或间接方法来构筑超支化、树枝状、星形、刷形、交联型和环形等超分子拓扑高分子的策略,其次从内部结构参数和外部环境响应两方面介绍了调控超分子自组装行为的主要方法,然后对其在生物医用材料、光电活性材料以及自修复材料等领域的潜在应用进行了较为全面的总结,最后指出了超分子拓扑高分子研究领域目前存在的关键问题和重要挑战.     

超分子树枝聚合物的起源与发展

超分子树枝聚合物起源于聚合物链结构的2个重要进化(树枝链和超分子),是通过建筑模块在芯、支化单元或表面的分子自组装(非共价键连接)生成的树枝聚合物,具有独特的结构特征和新颖的物理、化学等功能。超分子树枝聚合物的进一步自组织可形成液晶态或柱状体等有序结构。超分子树枝聚合物可分为氢键型、金属配位型、π-π堆叠型、离子型、拓扑型(含轮烷和索烃结构)、混合型(含2种或2种以上不同非共价键)等类型。本文综述各种类型超分子树枝聚合物的合成、结构、聚集态和应用。     

苯乙酮基吡啶季铵盐与醇的反应

苯乙酮基吡啶季铵盐具有多种反应活性,但它带有的羰基的反应性很少引起人们的关注.研究发现苯乙酮基吡啶季铵盐在碱性条件下与醇(或酚)反应时,吡啶基带着α-碳原子离去,生成相应的苯甲酸酯类物质.与醇反应时产率较高(80%~98%),与苯酚反应时,产率为48%.     

新型卟啉吡啶季铵盐的合成与应用

采用微波技术合成了3种新型吡啶卟啉季铵盐:溴化5-[4-N-(对硝基)苄铵基吡啶基]-10,15,20-三(4-N-吡啶基)卟啉、氯化5-[4-N-(对甲氧基)苄铵基吡啶基]-10,15,20-三(4-N-吡啶基)卟啉和氯化5-[4-N-(对氯)苄铵基吡啶基]-10,15,20-三(4-N-吡啶基)卟啉.化合物的结构采用紫外可见光谱、红外光谱、核磁共振谱、质谱、元素分析测试技术得到确认.在分光光度法测定水中的痕量铜离子的显色反应中,配合物的表观摩尔吸光系数都在1×105L/(mol·cm)以上,是一种高灵敏度显色剂.该卟啉试剂具有显色和表面活性剂双重功能,应用于环境水样中铜的测定得到了满意的结果.     

一个强荧光三维超分子有机框架的构建及其对苦味酸的选择性传感

在四苯基甲烷外侧通过C=C双键引入四个N-甲基-4-苯基吡啶盐片段,合成了一个新的全共轭单体T-1.其在水中与2 equiv.的葫芦脲[8]结合,形成了新的高强荧光的超分子有机框架SOF-r-SPP.动态光散射实验表明,在T-1浓度为1.0和0.031 mmol/L时,SOF-r-SPP的流体力学直径分别为68和41 nm.粉末X-射线衍射实验揭示,SOF-r-SPP形成孔径为2.3 nm的三维金刚石型周期性结构.硝基苯衍生物能有效淬灭SOF-r-SPP的荧光.在17个研究的硝基苯类分子中,苦味酸的淬灭效率最高. SOF-r-SPP作为荧光传感器,对苦味酸的检测极限可以达到0.024 mmol/L.     

含偶氮苯侧链分子刷聚合物的合成及其光响应自组装

分子刷聚合物伸展的高分子主链、高密度的侧链和较低的侧链空间缠结,使其展现出独特的流变学、力学性能和特殊的分子聚集状态,在纳米技术、表面科学等领域有着广泛的应用前景.基于同时含有2-羰基溴与炔基基团的大分子试剂聚2-((2-溴代丙酰氧基)甲基)丙烯酸丙炔酯,引发偶氮苯丙烯酸酯单体的原子转移自由基聚合(ATRP)与叠氮功能...     

超分子聚合物制备新方法:超分子单体的共价聚合

超分子聚合物是超分子化学与高分子化学交叉的前沿研究领域,近年来受到了国内外研究学者的广泛关注.可控制备超分子聚合物对于研究超分子聚合物的结构与性能关系、设计合成特定功能的超分子聚合物具有重要的意义.本文将总结通过超分子单体的共价聚合反应以制备超分子聚合物的方法.不同于传统的制备超分子聚合物的方法,超分子单体的共价聚合方法将不易调控的非共价聚合转化为可控的共价聚合,为实现超分子聚合物的可控制备提供了新思路.     

超分子聚集体构筑单元的分子设计及其自组装研究进展

超分子聚集体因有着丰富的形貌和多样化的功能,并具有良好的可调控性,而备受广大超分子科学家的关注。不同结构的超分子聚集体在新材料开发、药物传输、生物成像和医疗卫生等领域均有着极其重要的研究价值和应用前景。基于在不同领域中超分子聚集体的应用特点,其自组装构筑单元的设计方法也有着诸多的选择,如何高效地设计并制备有价值的超分子体系构筑单元已经成为超分子化学研究的一个重要课题。基于超分子聚集体自组装过程的影响因素,对超分子聚集体构筑单元的主要设计方法和思路进行了总结和分析,为后续不同体系超分子聚集体构筑单元的设计及其自组装过程的相关研究提供重要的参考。     

基于冠醚衍生物的超分子聚合物

自组装现象是生命科学最本质的内容之一,生物体系可以精确地利用非共价键相互作用形成高度有序的功能组装体.受到大自然的启发,近年来利用分子自组装构筑包括超分子聚合物在内的有序聚集体是超分子科学的研究热点.此类组装体不仅在拓扑学上具有重要的意义,而且可以用来制备动态的超分子功能材料.冠醚作为第一代超分子主体化合物,由于其结构...     

中国超分子聚合物的研究与动态

超分子聚合物是高分子科学与超分子科学交叉的研究方向.超分子聚合物的研究在中国引起了学术界的广泛兴趣,中国的学者们对推动此研究领域的发展做出了贡献,并在新的超分子聚合方法、可控超分子聚合以及功能超分子聚合物等方面取得了一系列重要的创新成果.本文总结和评述了中国超分子聚合物的研究与动态,并展望了超分子聚合物化学、超分子聚合物物理、超分子聚合物表征及功能超分子聚合物的未来发展.     

聚合物负载手性季铵盐的合成与表征

以金鸡纳生物碱中的辛可宁为原料,氯甲基化聚苯乙烯-聚乙二醇、一缩二乙二醇、二缩三乙二醇、乙二醇等为载体合成了几种聚合物负载的手性季铵盐,并对它们的结构用红外光谱、元素分析、扫描电镜和X射线光电子能谱等测试手段进行了表征。     

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。