环糊精键接聚合物的研究进展

环糊精键接聚合物是一种通过化学键将超分子主体环糊精和聚合物连接在一起的新型高分子。其既具有环糊精分子识别的特点,又兼具聚合物的各种优良性质。将二者通过共价键连接后,其在大分子机器、智能材料、分子组装等领域展现出更多新颖的特性,尤其是在生物医学、传感等方面有着潜在的应用价值。本文先介绍了传统环糊精分子的结构性质,并重点从合成方法和性能特点两方面综述了近些年来环糊精键接聚合物的研究进展,最后展望了环糊精键接聚合物的发展方向。     

杯[4]芳烃衍生物的制备与性能研究

杯芳烃是继环糊精、冠醚之后出现的"第三代超分子",它是由酚类物质与醛或酮缩合反应得到的一类环状低聚合物,其环状结构具有多种构象(如锥型、扁锥型等).对于锥形结构,其下沿规律排列数个亲水性酚羟基,而其上部有疏水亲油性取代基团,中间有一定的空腔,使杯芳烃既可以输送阳离子,又可以与中性分子、阴离子借氢键等形成主客体分子的一类大环化合物[1].     

环糊精在聚合反应中的应用

环糊精分子结构上的特点使其在诸多领域有广泛的应用,其中环糊精在聚合反应中的应用正引起广泛关注,已逐渐成为高分子科学研究的重要领域。环糊精不但可以用于形成超分子聚合物,而且可以用于单体分子的聚合反应中。环糊精在聚合反应中不但可以担当单体、引发剂、模板,同时,还起到增溶、分子伴侣、反应活性调控、改变聚合物性质等作用。本文综述了近年来环糊精及其衍生物在聚合物合成过程中应用的研究进展,着重介绍了环糊精在合成聚合物中所起到的不同作用、应用原理等方面的研究成果,并对此领域的未来发展做了展望。     

基于环糊精的高度支化聚合物*

环糊精（CD）与高度支化聚合物都存在空腔结构,若将两者结合起来可构筑出含有两种不同疏水空腔且具有特异物理化学功能的高分子体系,并有望在分子包合与识别、药物控释、基因传输等领域得到新的应用。本文根据高度支化聚合物与环糊精结合方式的不同,从以环糊精为核的高度支化聚合物、外端悬挂环糊精的高度支化聚合物、高度支化聚合物的结构单元与环糊精包合、环糊精与客体分子包合后自组装成高度支化聚合物,以及用功能化的环糊精单体合成超支化聚合物等5个方面对其研究进展进行了总结和评述,并在此基础上展望了该类聚合物的研究方向和发展趋势。     

环糊精聚合物及其生物医学应用的研究进展

环糊精是一类由吡喃葡萄糖单元构成的大环分子,能够通过包结作用与多种小分子、金属离子以及聚合物形成主-客体包结物,从而实现对客体分子理化性能的调控,被广泛用于制药、食品、化学、色谱、催化、生物技术、农业、化妆品、卫生、医学、纺织和环境等领域.然而,环糊精分子在众多应用领域不易操控,通过化学交联制备环糊精聚合物,形成以环糊精为主体的聚合物,则有望实现环糊精与交联基团的"集成"和"协同"作用,不但能有效解决环糊精分子的操控问题,而且能够赋予环糊精单分子所不具有的独特功能和理化性质,因此环糊精聚合物的设计合成及其应用吸引了广泛的研究兴趣.本综述介绍了环糊精聚合物领域的研究近况,对环糊精聚合物的种类按结构与性质进行了分类,系统介绍了各类环糊精聚合物的制备方法,重点介绍了近五年环糊精聚合物取得的新突破,并详细论述了各类环糊精聚合物在生物医药中的应用和其他领域的代表性应用,最后对环糊精聚合物作了简要总结和展望.     

超分子体系中的分子识别研究(XXX)--氨基酸修饰β-环糊精对客体分子TNS的包结配位研究

近年来, 环糊精作为一类重要的分子受体(主体)选择性结合底物(客体)形成超分子配合物已经成为化学和生物化学等领域的研究热点之一. 在β-环糊精分子中引入特定的官能团, 可以扩展对客体分子的识别能力. 因此, 许多工作都致力于环糊精的化学修饰研究[1～3]. 我们曾报道的由亲电或亲核试剂修饰后的β-环糊精, 不仅改变了主体原有的分子键合能力, 而且扩展了主体对一些模型底物的分子识别能力[4,5]. 有关氨基酸修饰β-环糊精的报道尚不多见. 最近, 我们应用紫外和圆二色谱等手段研究了色氨酸修饰的β-环糊精对客体分子的配位包结作用, 取得了有意义的结果[6]. 为系统研究氨基酸修饰β-环糊精的分子识别行为, 进一步理解受体与底物分子间的弱相互作用力, 我们合成了3种新的氨基酸修饰的β-环糊精, 利用荧光光谱测定了它们对客体分子2-对甲苯胺基-6-萘磺酸钠(TNS)的包结稳定常数, 并从主-客体间的尺寸匹配等概念探讨了对于形成包结配合物的贡献.     

部分甲基化-苄基化-β-环糊精合成及结构鉴定

β-环糊精是由7个D-吡喃葡萄糖单元通过α-1,4糖苷键连接成的锥形结构低聚糖,其外部边缘是亲水性的羟基,内部为疏水空腔[1],可广泛应用于药物包结[2]、色谱分离[3]、分子催化[4]等方面.然而,由于β-环糊精的C2-C3羟基之间形成分子内氢键,导致其在水中的溶解度不高,使其应用受到一定的限制[5].为了克服β-环糊精溶解度小的缺点,国内外对其进行改性研究,使其具有更优良的性质,提高其应用效果.     

环糊精超分子聚合物在药物/基因递送载体领域的研究进展

超分子聚合物通常以非共价键作为构筑驱动力,其结构具有动态可逆的特点,在新型响应性聚合物材料中具有突出优势。环糊精可通过主客体识别作用与客体分子如二茂铁、偶氮苯、金刚烷、苯环等形成包合,以此构筑的超分子组装体展现出丰富的自组装-解组装特性、刺激响应性、较低的细胞毒性和较好的生物相容性,有望在药物/基因载体领域得到应用。本文从环糊精超分子聚合物的生物医用出发,着重对近年来环糊精超分子聚合物载体在药物控制释放、基因转染以及药物/基因共递送三方面的研究进展进行了总结和评述,并在此基础上展望了环糊精超分子聚合物的研究方向和发展趋势。     

苯乙烯基-4-吡啶菁-β-环糊精的合成及光稳定性研究

近年来,人们将菁染料应用光存储材料、非线性光学材料和生物荧光标记[1-4]等领域.然而,菁染料光稳定性较差的缺陷影响了其广泛应用.当前,环糊精的研究已经成为化学领域的热点之一,许多化合物与环糊精形成包合物或被环糊精修饰后对热、光、氧化剂更加稳定[5].本文首次合成了一种新型的苯乙烯基-4-吡啶菁-β-环糊精,这种新型的苯乙烯基吡啶菁可以利用分子内或分子间的包结作用使其稳定性得到提高,克服了菁染料稳定性差的缺点.     

均苯四甲酸与对羟基吡啶超分子聚合物的制备

超分子聚合物(supramolecular polymer)是指单体单元间依靠可逆和高度取向的非共价作用力结合的、在溶液或本体中表现出聚合物特性的一类特殊聚合物[1].其中,氢键结合超分子聚合物因氢键的高度取向性及丰富的结合形式而具有特殊结构与性能,已成为近期关注的热点[2~4].文献中报道的氢键结合超分子聚合物主要有多重氢键结合和基于羧基与吡啶基的氢键结合(其键能可达45kJ·mol-1[5])两类,它们均可表现出和传统聚合物诸多类似的性质,诸如高的溶液粘度、形成凝胶、具有弹性等,同时其结构和性能又随温度等环境条件的变化而发生可逆变化,使得这类…     

壳层悬挂β-环糊精单元的两亲性超支化聚合物的分子包合与识别行为

采用紫外分光光度法研究了两种壳层悬挂β-环糊精单元的两亲性超支化聚合物在缓冲溶液(25 ℃, pH=11)中的分子包合与识别行为. 结果表明, 两种聚合物具有来自环糊精单元和两亲性超支化聚合物的双重包合能力, 可分别与水溶性染料分子酚酞(PP)、甲基橙(MO)、有机小分子对硝基苯酚(p-NP)等3种客体分子发生单客体包合效应, 而且其包合能力强于单一的环糊精或两亲性超支化聚合物; 通过客体分子PP和MO证实了这两种聚合物还具有双重识别能力, 可以与PP和MO发生双客体包合效应.     

环糊精功能化单体制备的研究现状

环糊精聚合物是含有多个环糊精单元的高分子衍生物,兼具环糊精和高聚物二者良好的性能,在分子识别、分离分析技术、生物医学工程、环境等领域得到广泛的应用。环糊精聚合物的合成得到广泛关注,将环糊精单体功能化是制备环糊精聚合物的关键步骤。本文综述了β-环糊精单体功能化的几种制备方法,包括将环糊精修饰成带高反应活性的官能团、修饰成含乙烯基环糊精单体以及多取代官能团环糊精单体等。     

基于环糊精主客体包合作用构筑的聚合物

在由超分子作用构筑聚合物的研究中,环糊精因能与多种客体分子形成超分子包合物而被广泛应用。本文根据超分子构筑单元的不同,综述了两类基于环糊精主客体包合作用的聚合物:(1)通过具有环糊精及客体基团的大分子间的包合构筑的非共价键嵌段聚合物,包括不同拓扑结构聚合物的制备及其功能化;(2)通过客体基团修饰环糊精的相互包合构筑的超分子聚合物,主要涉及高聚合度超分子聚合物的制备及其研究进展。     

环糊精-聚合物超分子材料的研究进展

环糊精是由若干D-吡喃葡萄糖单元环状排列而成的圆锥状筒形分子,具有中空内孔结构.研究表明:当长链高分子的分子尺寸与环糊精内径相匹配时,高分子可作为客体分子串入环糊精的中空内孔中自聚集成为一种独特的超分子包结物.本文从环糊精的结构性质、环糊精-聚合物超分子的复合机理、客体聚合物的种类、以及复合物的应用领域四个方面全面综述了近年来有关环糊精和高聚物包结物的相关研究现状.并在最后展望了环糊精-聚合物超分子未来的发展方向.     

双链镍配位聚合物{[Ni(4，4′-bipy)(3，5-DMBA)2(CH3OH)2]·[Ni(4，4′-bipy)(3，5-DMBA)2(H2O)2]}n的水热合成、晶体结构及其热稳定性

配位聚合物由于其在分子识别、催化、光电性质和磁性等方面表现出的独特性能,近年来已引起人们的极大关注[1-3].     

环糊精聚合物的分子包合作用及在酶电极中的应用

伏安法用于研究环糊精预聚合物的分子包合作用．红外光谱实验表明环糊精预聚合物与戊二醛缩聚生成的聚合物带有悬挂的羰基,后者能使葡萄糖氧化酶共价固定化．由于分子包合作用,电子受体可存储在含酶的环糊精聚合物膜中,从而提高了酶膜中电子受体的浓度又减少了电子受体的用量．用ＴＴＦ等作电子受体,可实现酶和电子受体在环糊精聚合物中的同时固定化．环糊精聚合物膜中的组成和膜厚度可以控制,为酶电极的基础研究工作提供了方便．     

基于环糊精包结络合作用的大分子自组装

本文综述了基于环糊精包结络合作用的大分子自组装的研究进展,包括：（1) 线型、梳型、多臂星型或超支化聚合物与环糊精或其二聚体自组装形成多聚轮烷（分子项链）、多聚准轮烷、双多聚（准）轮烷、分子管、双分子管、超分子凝胶及其应用;（2）桥联环糊精与桥联客体分子自组装制备线型或超支化超分子聚合物;（3）温度、pH值、光及客体分子刺激响应智能体系; （4) 通过亲水性的环糊精线型均聚物与含金刚烷的疏水性聚合物之间的包结络合作用来制备高分子胶束及其空心球等。     

苯甲酰基修饰环糊精衍生物的圆二色性与分子构象

环糊精(简称ＣＤ)分子的独特结构特点和性能使其成为超分子化学中重要的主体模型之一[1,2].ＣＤ及其衍生物在分子识别,模拟酶等领域的研究和应用受到广泛重视[3].光活性组分的超分子体系可通过光诱导能量传递进行选择性光化学反应[4].我们与日本Ｉｎｏｕｅ等以单(6ｏ苯甲酰基)βＣＤ为光增感剂,研究了顺式环辛烯的光异构化反应[5],但对于反应过程中ＣＤ衍生物构象有何变化,反应发生在ＣＤ空腔内还是空腔外等反应机理尚不清楚.为了研究环辛烯光异构化反应机理并提供新的光增感剂,我们合成并报导了一系列含发色团的ＣＤ衍生物[6,7].通过研究客…     

以环糊精为端基或核的大分子

综述了以环糊精为端基的线形大分子和以环糊精为核的星型大分子的合成技术及功能。现有研究表明其合成方法主要以可控/＂活性＂自由基聚合、活性阴离子聚合为主。以环糊精为端基和以环糊精为核的大分子作为一类功能型聚合物,兼具了环糊精分子与聚合物母体的功能及特点,可在一定条件下实现对客体分子的包合,增强生物相容性及高效的基因传递能力...     

低熔体黏度聚醚醚酮的合成与性能

<正>高性能聚合物及其复合材料因优异的热性能和机械性能备受关注[1~4].高性能聚合物分子链的芳香性结构使其具有优异的性能,但分子链的刚性结构导致热塑性高性能聚合物具有很高的熔体黏度,限制了其应用.聚醚醚酮连续纤维增强复合材料因熔体黏度高而难以预浸[5~8].为了降低聚醚醚酮的熔体黏度,人们进行了大量的实验探索.