基于胆固醇的有机超分子智能凝胶

胆固醇分子具有特色的多环、多手性碳结构,因此可用于构筑有机超分子凝胶智能材料。该凝胶体系除了对温度有良好的感知响应性外,对其他的外界刺激,如光、pH、超声等也能够感知并响应。由于胆固醇分子是生命体中普遍存在的生物分子,基于胆固醇的有机超分子智能凝胶在生命现象模拟、药物输运等方面具有天然的优势。本文先根据胆固醇凝胶体系的不同种类,包括光响应型、氧化还原响应型、酸碱响应型、超声响应型,金属离子响应型以及触变响应型等,对该体系的结构与性能进行了介绍,然后介绍了对凝胶因子的修饰方法,最后结合目前的研究现状,探讨了胆固醇有机超分子凝胶的应用方向及前景。     

超分子凝胶:结构多样性与超分子手性

超分子凝胶作为一种重要的软物质材料,在构建多重刺激响应性、光电功能,以及生物相容材料等功能软物质方面表现出了独特的优越性。超分子凝胶在形成过程中往往得到比较均一的纳米结构,且具有结构多样性;而另一方面,超分子凝胶的构筑单元大部分是手性分子,超分子凝胶也是实现手性在超分子层次/纳米层次表达的重要途径,尤其是手性传递、手性放大、不对称催化方面,同时超分子凝胶也是构筑手性纳米结构的重要手段。本文主要对超分子凝胶形成中的纳米结构以及形貌的多样性和超分子手性进行介绍,并展望该领域未来的发展方向。     

光响应超分子聚合物

超分子聚合物是超分子化学、高分子化学和材料化学领域的研究热点.将光响应的功能基团以非共价作用构筑到超分子聚合物体系中,得到光响应型超分子聚合物,从而能够将超分子聚合物的独特性质与光化学反应的优势有效地结合起来,从而构筑新型的光功能材料.本文总结了近年来本课题组有关光响应超分子聚合物方面的研究工作:介绍了主链型的光响应超分子聚合物的光调控组装和解离,超分子聚合物和共价聚合物的光控可逆切换和光调控组装形貌;另外还举例介绍了具有自修复和室温磷光发射等功能的侧链型光响应超分子聚合物,并对刺激-响应的超分子聚合物领域的发展做了展望.     

基于环糊精的超分子手性光化学反应

总结了以环糊精为手性主体分子的超分子手性光化学反应及其特点,内容包括单分子手性光化学反应、双分子手性光化学反应、手性光催化反应以及手性光反应中的波长效应等四个方面.着重总结了环糊精对不同光反应底物的包结特性,天然和化学修饰的环糊精分子对反应速度、产物的分布和反应选择性的影响以及其作用机理.探讨了环糊精作为主体分子用于手性光化学反应所独具的优点,总结了现阶段研究中存在的问题,并对该方面工作的发展进行了展望.     

超分子凝胶的手性功能应用:手性分子识别与不对称催化

超分子凝胶通过形成三维空间网络结构将溶剂液体相固定化,是一类重要的软物质材料。由于超分子凝胶能快速形成,自组装形成的纳米结构均一、可调,且可大规模制备,因此成为超分子化学、纳米技术以及材料科学研究的重要研究方向之一,并在诸多领域得到广泛的功能研究和应用拓展,如在材料模板、光电开关、药物释放、分子识别和超分子催化等方面已有大量研究报道。由于超分子凝胶具有固-液相可逆转变、可控组装等特性,成为了超分子手性和分子手性研究的重要载体。近年来超分子凝胶在超分子手性催化、手性分子识别等方面取得了一系列重要突破,为超分子凝胶功能应用开辟了新的空间,为手性科学研究提供了新的手段和方法。     

胆甾相液晶结构色的光调控

胆甾相液晶是一类具有周期性螺旋超结构的软光子晶体,能够选择性地反射不同波长的光产生结构色.在向列相液晶中掺杂光响应手性分子是制备光响应胆甾相液晶的普遍方法.在外界光源的刺激下,光响应手性分子的空间结构改变,诱导螺旋超结构的螺距发生变化,从而调控胆甾相液晶的结构色,因此光响应胆甾相液晶在滤光器、传感器、可调光学激光器和动态显示等领域具有广阔的应用前景.总结了不同光响应手性分子构筑的胆甾相液晶体系,分析了手性分子结构设计对胆甾相液晶结构色调控的影响,最终讨论了光响应胆甾相液晶目前面临的挑战以及未来的发展方向.     

刺激响应型超分子凝胶

随着超分子化学的日益发展,刺激响应型超分子凝胶作为一种超分子材料受到人们广泛关注。超分子凝胶是由非共价键作用力自组装而成,基于这一特性,当超分子凝胶受到外界刺激（如温度、光、pH、化学物质、机械力等）时,该凝胶能够产生响应,如溶胶-凝胶转化、颜色变化或荧光变化等。刺激响应型超分子凝胶在离子识别材料、自修复材料、生物材料等领域展现出了非常好的应用前景。本文综述了近五年来刺激响应型超分子凝胶的研究进展,并根据刺激种类的不同,将超分子凝胶分为以下几类：热敏感型超分子凝胶、化学物质和pH响应型超分子凝胶、光敏感型超分子凝胶、氧化还原响应型超分子凝胶、机械力刺激响应型超分子凝胶和多重刺激响应型超分子凝胶。本文根据上述分类对超分子凝胶进行了介绍,同时对该研究领域作了展望。     

手性光学开关研究

手性是自然界的普遍现象,有关超分子手性的研究由于超分子体系中分子间非共价相互作用的可调性逐渐引起了人们的研究兴趣。本文综述了手性光学开关研究的最新进展,介绍了如何设计分子体系,由手性分子制备手性光学开关;基于超分子思想,介绍了由非手性分子参与形成的手性光学开关,并最终制备出完全由非手性分子组装得到的手性光学开关。     

刺激响应型树状分子凝胶的研究进展※

近年来, 刺激响应型超分子凝胶作为一类智能软物质材料, 在离子识别材料、自修复材料、生物材料和药物缓释等领域展现出了非常好的应用前景, 受到人们广泛关注. 树状分子是一类具有高度支化结构的大分子, 其形成的凝胶兼具有机小分子凝胶和聚合物凝胶的双重优点, 树状分子丰富的多层次支化几何结构有利于修饰不同功能基团, 从而确保各功能基团彼此独立作用而不相互干扰, 这种特性使其在构筑多功能化凝胶材料, 尤其是多重环境刺激响应型凝胶材料方面具有独特优势. 基于此, 本综述从树状分子凝胶因子设计、成凝胶机理、响应性能和响应机理等方面详细归纳了刺激响应型树状分子凝胶的研究进展. 按照刺激源不同, 主要从光响应型、氧化还原响应型、离子响应型、触变响应型和多重响应型五个方面对刺激响应树状分子凝胶进行了系统归纳总结. 最后, 基于目前刺激响应树状分子凝胶存在的一些问题对该领域未来发展进行了展望.     

纳米颗粒增强的手性超分子水凝胶成骨性能

手性超分子水凝胶能够仿生细胞外手性微环境,在组织工程中具有特殊的意义,但其强度和稳定性较低,仍然面临着巨大的挑战.本文将无机羟基磷灰石纳米颗粒(HAP)引人到苯丙氨酸衍生物手性超分子水凝胶(LPF)中以改善其力学性能和生物功能.圆二色光谱和扫描电子显微镜结果显示,HAP掺入后LPF组装手性发生反转.与纯LPF水凝胶相比...     

超分子凝胶在催化有机反应中的应用

超分子凝胶是有机小分子通过分子间非共价作用形成的使溶剂固定的三维网络结构胶体。 综述关注了近年来超分子凝胶在催化有机反应中一个新的应用方向,依据凝胶剂结构特征和催化反应的类型对迄今报道的小分子凝胶催化剂进行了深入的总结与归类,揭示凝胶催化的独特性,并对其存在的问题和发展趋势进行了讨论。     

超分子手性组装体的构建与应用

超分子手性组装体通常由多种非共价相互作用协同驱动形成,是一类具有独特手性限域微环境的软物质,对材料工程、生命科学、光学器件、催化合成等领域的发展具有重要作用.其主要构建方法分为三种;手性基元组装、手性因素诱导非手性基元组装、非手性基元对称性破缺组装.通过分析近年来的研究成果,归纳了利用这三种方法构建超分子手性组装体的一...     

Recent Advances in Supramolecular Gels and Catalysis

Over the past two decades, supramolecular gels have attracted significant attention from scientists in diverse research fields and have been extensively developed. This review mainly focuses on the significant achievements in supramolecular gels and catalysis. First, by incorporating diverse catalytic sites and active organic functional groups into gelator molecules, supramolecular gels have been considered as a novel matrix for catalysis. In addition, these rationally designed supramolecular gels also provide a variety of templates to access metal nanocomposites, which may function as catalysts and exhibit high activity in diverse catalytic transformations. Finally, as a new kind of biomaterial, supramolecular gels formed in situ by self‐assembly triggered by catalytic transformations are also covered herein.     

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。     

Covalently Trapped Triarylamine-Based Supramolecular Polymers

C₃-Symmetric triarylamine trisamides (TATAs), decorated with three norbornene end groups, undergo supramolecular polymerization and further gelation by π–π stacking and hydrogen bonding of their TATA cores. By using subsequent ring-opening metathesis polymerization, these physical gels are permanently crosslinked into chemical gels. Detailed comparisons of the supramolecular stacks in solution, in the physical gel, and in the chemical gel states, are performed by optical spectroscopies, electronic spectroscopies, atomic force microscopy, electronic paramagnetic resonance spectroscopy, X-ray scattering, electronic transport measurements, and rheology. The results presented here clearly evidence that the core structure of the functional supramolecular polymers can be precisely retained during the covalent capture whereas the mechanical properties of the gels are concomitantly improved, with an increase of their storage modulus by two orders of magnitude.     

Nonclassical Tunability of Solid‐State CD and CPL Properties of a Chiral 2‐Naphthalenecarboxylic Acid/Amine Supramolecular Organic Fluorophore

The solid‐state chiral optical properties (circular dichroism and circularly polarized luminescence) of a 2‐naphthalenecarboxylic acid/amine supramolecular organic fluorophore can be controlled by changing the aryl unit of the chiral 1‐arylethylamine component of the molecule rather than altering the chirality of the 1‐arylethylamine itself.     

New types of multifunctional liquid crystalline photochromic copolymers for optical data recording and storage

A new family of multifunctional chiral‐photochromic liquid crystalline (LC) copolymers containing mesogenic, chiral and photoactive groups were synthesized. The new principles of photo‐regulation of the helical supramolecular structure and optical properties of the binary and ternary chiral‐photochromic LC polymers based on the change of helical twisting power of the chiral‐photochromic monomer units, the dual photochromism and photochemical spectral gap burning were developed. It was shown, that the introduction of small amount of low‐molar‐mass chiral‐photochromic dopants in chiral LC copolymers having different helix signs followed by light irradiation permits one to twist or untwist the helical supramolecular structure. The synthesized polymers are shown to be promising candidates for colour data recording and storage.     

Multiple‐Stimulus‐Responsive Supramolecular Gels and Regulation of Chiral Twists: The Effect of Spacer Length

A new class of homologous gelators, LG₁₂‐(CH₂)_n‐BSA, composed of bipyridinyl groups, L ‐glutamic moieties having double dodecyl chains, and linked alkyl spacers with different lengths were synthesized. It was found that these gelators could immobilize medium‐polarity solvents readily and the behaviors of these gels showed a dependence on the spacer length. Of all the gels, the LG₁₂‐(CH₂)₁₁‐BSA gels exhibited self‐healing property and multiple‐stimulus responsibility, such as heating, shaking, and sonication. The investigation of CD spectra indicated that the supramolecular chirality, which was attributed to the chiral transfer from the chiral center to the assemblies, was also closely related to the length of methylene spacers. The longer the alkyl spacers, the weaker the transmitted supramolecular chirality. Only LG₁₂‐(CH₂)₁‐BSA gelators, which had the shortest spacers, formed right‐handed nanoscale chiral twists owing to crowded hydrogen bonding interactions. Moreover, the high‐polarity solvent DMF was found to be able to regulate the chiral twist as well as its pitch length readily.