为光调控核酸结构设计合成偶氮分子开关

为了设计高效稳定的偶氮分子开关,本文合成了一系列偶氮分子,并对其性质进行了鉴定。实验结果表明,在偶氮苯分子的对位或间位引入诱导拉电子基团可以得到好的分子开关。然后,本文设计合成了3,3’-二甲羟基偶氮苯并将其引入核酸序列中,发现这个偶氮分子开关可以有效的可逆光调控发卡构型核酸的结构,并且它的顺式构型在生理温度下具有很好的热稳定性。     

基于偶氮苯衍生物的三阶非线性光开关性能的调控

偶氮苯衍生物因其具有特殊的共轭体系常用作光开关特性的三阶非线性光学（NLO）开关材料,但有部分带有特殊基团的偶氮类分子在一般条件下无法显示其性能.然而,这类分子在被调节之后能展示出优异的光控的NLO开关性能.以无光控的NLO开关性能的5-（N-4-偶氮苯基）氨甲基间苯二甲酸为研究对象,并对其潜在的光控NLO开关性能进行调控.经过调节后的这类分子在光照条件下能顺利地经历可逆的顺反异构化反应,且产生三阶非线性性能的转换.其Z-扫描实验结果显示处于反式构型的材料展示出反饱和吸收和自散焦特性;在光照之后,这类材料转化为顺式构型并展现出饱和吸收和自聚焦行为.三阶NLO性能的转换是由于材料的结构发生转变其内部电子产生重排,使得它们在激光刺激下产生不同的响应机制.     

偶氮苯修饰DNA的组装行为及主客体作用介导的形貌调控

智能型DNA纳米材料,由于其具有灵敏的外界刺激响应性,是纳米技术和生物医学应用中一类重要的功能纳米材料。本文研究的具有光响应性质的偶氮苯共价修饰DNA的两亲分子在水相中可组装成直径为28.8nm的球形胶束,光刺激或者β-环糊精与偶氮苯的主客体识别的调控均可实现组装解离,进一步通过荧光包裹实验和金纳米颗粒负载实验验证了球形胶束的组装机制,为其在药物负载、靶向识别等生物医学领域提供了潜在应用。     

一种具有可逆光加工特性的偶氮聚电解质的合成与表征

合成一种具有可逆光加工特性的偶氮聚电解质(PAA-AZ),用核磁、热分析、紫外-可见光谱、接触角及GPC等手段对其进行了结构和性能表征.PAA-AZ的旋涂膜用线偏振Ar+激光照射一段时间,在原子力显微镜(AFM)下观测其表面,膜表面形成了规整有序纳米尺寸的三维表面图案表面起伏光栅(起伏深度为100nm).用氦氖激光检测了PAA-AZ旋涂膜一级衍射效率与光照时间的关系.     

基于偶氮苯的光开关分子探针与传感芯片研究进展

随着人们对偶氮苯光致异构化反应机制和特性的研究和认识越来越深入透彻,偶氮苯衍生物无论是在理论上还是在实验方面都受到了大量的关注。近年来,偶氮苯衍生物作为光开关响应的功能元件不仅已经用于合成智能聚合物,液晶材料,分子开关和分子机器等,而且正迅速地渗透到化学生物学体系研究和分析的各个方面。因此,本文将着重就基于偶氮苯衍生物功能化的光开关型分子探针与传感芯片及其在化学生物学分析研究方面所取得的最新进展进行总结和综述。引用103篇文献,并对未来的发展前景进行了展望。     

可见光驱动的偶氮苯分子开关的理论设计与计算模拟

可见光驱动的偶氮苯等光致异构材料在生物探针和传感体系、光敏电池以及储能材料等领域有重要的应用前景.采用密度泛函理论(DFT)以及反应性分子动力学方法,研究了卤素原子(F,Cl,Br,I)四邻位取代的4,4′-乙酰胺偶氮苯衍生物分子的几何结构与光学性能之间的关系.DFT计算表明,卤素原子F,Cl,Br,I的邻位四取代不同程度地使其反式异构体的偶氮苯分子平面发生扭曲,导致在可见光范围内均出现了明显的吸收峰.另外,应用反应性分子动力学模拟了卤素(F,Cl,Br,I)-4,4′-乙酰胺偶氮苯分子的顺反可逆异构过程,其反式到顺式的构型转换率在46%~86%之间,与实验现象定性相符.     

在试管内制备氧化偶氮苯

提起硝基化合物的化学性质时,都会想到它们易于被还原的性质,例如:硝基苯在不同的介质和条件下,进行还原作用,可以得到各种不同的重要化合物。仅就在碱性的醇溶液中还原而可得到氧化偶氮苯而言,在实验中长期的不能得到令人满意的印证,得不到黄色针状晶体,这样就给教学造成了一定的困难。为了克服这个困难和急需解决实验当中所存在的问题,我是这样准备和操作的: 1.仪器:试管一支,刻度离心管最好,烧     

偶氮苯光致异构化对紫精-曙洪络合的调控

报导了α，ω－偶氮苯，紫精双发色团化合物的合成与性质研究，结果表明偶氮苯的光致顺反异构化以可调控与之相连的紫精与曙红络合行为，其作用程度的强弱与连接两者的亚甲基链的长度有关，借助ＨＮＭＲ通过对构象进行分析解释了上述的研究结果。     

含偶氮生色团的“倒浮萍”聚合物LB膜及其可逆光信息存储特性

含偶氮苯功能基团的聚合物在光电子器件研制中具有诱人的应用前景．Wendorff[1]利用偶氮液晶聚合物首次实现可逆的光学信息存储后，利用偶氮苯分子的激光诱导二向色性和双折射效应实现可逆光学信息存储引起人们极大的兴趣．与传统的利用偶氮苯的顺反异构体实现信息存储的方式相比，这种信息存储方式由于偶氯苯分子始终处于热力学稳定的反式构象，因而具有突出的长期稳定性，具有更广阔的应用前景[1,2]．本工作设计合成了以含有给受体的偶氮苯分子为接枝侧链的两亲性聚合物，并研究了其成膜特性与可逆光信息存储特性．1实验部分两亲性聚合物…     

光致取向调控偶氮苯侧链液晶聚合物的阻隔特性研究

研究了液晶分子的排列方式对聚合物膜阻隔特性的影响,采用473 nm线偏振光照无定形偶氮液晶聚合物,使其介晶基元发生从无序到有序的取向排列.用膜透射率变化和锥光干涉图表征了分子的取向,其锥光干涉图为粗黑十字,说明在线偏振光下作用下液晶分子取向形成了单相畴沿面内排列的有序态.用金属表面氧化法进一步研究了取向态聚合物膜的阻隔...     

偶氮苯聚合物的光控图案化

将自组装得到的聚苯乙烯胶体晶体,利用反应离子刻蚀和软刻蚀法复形到偶氮苯聚合物膜表面,获得六方非紧密排列的偶氮苯聚合物半球状阵列微图案膜。采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、原子力显微镜(AFM)和接触角测量仪等对膜的微阵列结构和表面润湿性能进行了表征。研究了光照对膜微图案结构和润湿性能的影响。结果表明:基于偶氮苯基团的光致取向特性,偶氮苯聚合物膜的微图案在偏振光照射下,可由初始的半球状阵列微结构形变成纺锤状和椭球状等结构,这种微结构的改变可以改变膜表面润湿性,实现偶氮苯聚合物膜表面不同微图案和润湿性能的光照调控。     

偶氮苯超分子聚合物有序多孔膜的制备与定向光调控

两亲性嵌段共聚物聚苯乙烯-b-聚(4-乙烯基吡啶)(PS-b-P4VP)中,吡啶的氮原子能够与4'-碘-4-二甲氨基偶氮苯(IAzo)的碘原子以卤键结合,从而构筑超分子聚合物.通过静态呼吸图法制备了含偶氮苯的PS-b-P4VP超分子聚合物PS-b-P4VP(IAzo)x蜂窝状有序多孔膜,并详细研究了IAzo的含量及光照条件对孔尺寸和形貌的影响.通过红外光谱、扫描电镜等表征手段对PS-b-P4VP(IAzo)x的制备及成膜的表面和断面形貌进行了研究.结果表明,随IAzo含量的增加,超分子聚合物多孔膜的孔径逐渐增大.此外,由于偶氮苯的光致形变特性,在线性偏振光照射下,多孔膜的圆孔可以转变为矩形孔或菱形孔.增加偶氮苯含量,能够加快形变速度.提出了简单新颖的光响应超分子聚合物制备方法,并成功地实现了孔结构的光调控,为可控表面图案的设计和应用提供了新的解决思路.     

有机分子偶氮苯在高岭石表面吸附研究

利用Gaussian 98软件,采用量子化学从头算计算方法,研究有机分子偶氮苯在高岭石表面的吸附作用.不同位置的吸附结果比较表明,吸附后体系稳定性强弱及电子发生转移的可能性大小依次是平行于硅氧烷表面、平行(010)面、平行[AlO4]八面体表面.芳香环上的π键和硅氧烷表面的O原子均相互作用,电子从偶氮苯上的C和N原子流向高岭石表面的O原子.对吸附复合物进行了X射线粉末衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)测试及结构分析,结果表明,偶氮苯吸附到高岭石的硅氧烷表面.     

对甲氧在偶氮苯衍生物的核磁共振表征

用一维＾Ｈ ＮＭＲ、＾１３Ｃ ＮＭＲ方法研究了对甲氧基偶氮苯衍生物的结构,并通过二维＾１Ｈ－＾１Ｈ同核相关谱（ＣＯＳＹ）、＾１３Ｃ－＾１Ｈ异核相关谱（ＨＥＴＣＯＲ）及＾１３Ｃ－＾１Ｈ异核远程相关谱进一步地确定了该类衍生物的＾１Ｈ和＾１３Ｃ谱中各谱峰的归属,为研究侧链液晶聚合物结构提供了有价值的数据。     

苯并噻唑偶氮苯类试剂的进展

苯并噻唑偶氮苯类试剂是杂环偶氮类有机试剂的一个重要分支,是分析化学中常用的一类显色剂。与吡啶偶氮类试剂相比,虽然其灵敏度总的来说不太高,但较易合成和提纯;另外,由于噻唑核比吡啶核酸性强,加之苯环与噻唑环形成p-π共轭,共轭体系增大,使其选择性大为提高。同时,由于在并苯环及偶氮环上一些特殊取代基的引入,使其灵敏度也大为提高。关于这类试剂结构与性能关系的研究指出,灵敏度方面起重要作用的是偶氮基的对位基团,而选择性方面起重要作用的是偶氮基的邻位分析官能团。刘毅平等对1975～1985年间有关此类试剂的研究文献作过概述。本文拟在上述基础上就1985年以来,新合成的此类试剂及其性质和在吸光光度分析法中的应用等作一简要综述。     

氧化偶氮苯类化合物的新法合成

报道了一种合成氧化偶氮苯类化合物的新方法,即在含有β-环糊精和氢氧化钠的水溶液中,芳香硝基化合物可被较高选择性地还原为相应的氧化偶氮苯类化合物.该方法成本低廉、操作简单且环境友好.     

对称偶氮苯的合成及性质

以Cu(Ⅰ)催化的氨基偶联反应为关键步骤,合成了末端各带3条柔性烷基链的最简单小分子偶氮凝胶剂——对称偶氮苯化合物A;通过~1H NMR,~(13)C NMR和元素分析鉴定了其结构;采用紫外光谱和SEM等手段对其性质进行了表征.凝胶实验结果表明,该化合物能在极性、非极性有机溶剂中形成凝胶,且该凝胶在紫外光和可见光照射下能够发生凝胶-溶液的可逆转化.SEM表征结果表明,该凝胶具有由纤维束聚集成的三维网状结构,此外还具有热响应性和机械响应性.紫外光谱测试结果表明,该化合物具有光响应性.     

偶氮苯和氧化偶氮苯液晶基元侧链聚硅氧烷液晶的合成和性能研究

利用侧链带酰氯基的聚硅氧烷与取代偶氮苯酚进行大分子反应,合成了6种以偶氮苯氧羰基为侧链的聚硅氧烷Ⅲ_a-f;将其中的Ⅲ_a-c进行氧化,得到3种以氧化偶氮苯氧羰基为侧链的聚硅氧烷Ⅳ_a-c聚合物结构通过核磁共振、红外光谱和元素分析表征,利用偏光显微镜和差热分析仪研究了聚合物的相行为.讨论了苯环上取代基和液晶基元的中心桥键对聚合物液晶性能的影响.