二维DNA晶体的程序化设计与自组装的研究进展

按照Watson-Crick的碱基配对原则，在理论上能够人工设计与合成DNA碱基序列并自组装成任何一维和二维结构的DNA晶体。DNA分子这种底端向上(bottom-up)的自组装模式为我们提供了一种精确合成纳米材料的方法。本文将从程序化设计、合成刚性的DNA分子瓦(DNA tile)、分子瓦自组装成二维DNA晶体以及二维DNA晶体作为模板在纳米技术中的应用等方面展开，简述这一新奇的并且有着潜在应用前景的研究领域的最新进展。     

单分散磁性纳米颗粒的制备及生物高分子在其上的组装

磁性纳米颗粒因其潜在的生物医学应用价值而成为纳米生物材料领域研究的前沿。本文综述了单分散磁性纳米颗粒的制备方法以及生物高分子在磁性纳米颗粒上的组装的研究进展。     

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。     

五氯化磷辅助下氨基酸的自组装成肽反应研究

L-α-氨基酸和D-α-氨基酸可与五氯化磷直接发生磷酰化反应，随后自组装成多肽，但β-氨基酸不能成肽，DL-α-氨基酸成肽困难；在SOCl2存在下，α-氨基酸也不能成肽，用电喷雾质谱研究了氨基酸的自组装反应，反应过程中有五元环状的氨基酸五配位磷中间体生成，使用硅烷基保护的氨基酸，在^31PNMR中可观察到五配位磷中间体。     

氧化锰团簇粒子在有序多孔氧化锆孔道中的组装及其特殊性能研究

利用醇溶液浸渍法及后续的热处理工艺成功实现了氧化锰团簇粒子在有序多孔氧化锆孔道中的组装，借助XRD，TEM，UV-vis，EPR以及O~2-TPD等分析手段进行样品结构表征及性能分析。研究表明，氧化锰团簇粒子能比较均匀地分散于规则的孔道中；团簇粒子的生长随着热处理温度的提高受到孔道大小的限制；孔道中的氧化锰团簇粒子能显示出与较大尺寸氧化锰粒子完全不同的强顺磁信号，并且还具有优异的表面氧吸附特性。     

聚4-重氮基苯乙烯与聚苯乙烯磺酸钠的自组装

1991年Ｄｅｃｈｅｒ等将带相反电荷的聚电解质 ,于水溶液中交替沉积在片基上 ,制备了多层超薄膜[1] ,这种制膜方法现称为静电自组装 .它操作简单 ,无需专用设备 ;一般在水体系进行 ,对环境友好 ;静电力比范德华力强 ,使它比ＬＢ膜稳定 ,所以近年来有很大发展[2 ] .现在自组装成膜驱动力已从静电力扩展到氢键力、电荷转移相互作用、疏水相互作用等 ,用于组装的组分也从聚电解质扩展到多官能团小分子、胶体粒子、无机纳米颗粒 ,ＤＮＡ、蛋白质等生物大分子等[3～ 11] .虽然自组装膜比ＬＢ膜稳定 ,但它也不耐极性溶剂、电解质水溶液等侵蚀 .如…     

薄膜荧光传感器研究进展

按薄膜荧光传感器的制备方法, 从物理薄膜、化学薄膜和自组装单层膜等三个方面综述了近年来薄膜荧光传感器的研究进展. 在此基础上, 展望了薄膜荧光传感器的研究前景.     

小分子配体诱导合成N,N-二苄基二硫代氨基甲酸镉(II)配合物及晶体结构

4,4'-联吡啶与二苄基二硫代氨基甲酸镉配合物[Cd(DBTC)₂]₂ (1)反应得到加合物[Cd(DBTC)₂(4,4'-bipy)] (2) (DBTC＝N,N-二苄基二硫代氨基甲酸), 通过晶体结构分析及红外光谱等研究其结构与性质. 结果表明: 引入小分子配体会破坏[Cd(DBTC)₂]₂ (1)的二聚结构, 加入吡啶则得到单核的吡啶加合物[Cd(DBTC)₂py] (3), 而引入4,4'-联吡啶后其结构变为新型的一维链状结构的配位聚合物2, 这种结构在二硫代氨基甲酸金属配合物中少见报道. 也比较了不同配体如吡啶及4,4'-联吡啶对Cd(II)及Zn(II)配合物结构的影响.     

氟硅烷自组装单分子膜的制备及其摩擦学性能

利用分子自组装技术制备了全氟辛酰胺丙基硅烷单分子膜,用X射线光电子能谱(XPS)对组装膜的表面元素进行了表征;接触角测试表明,该组装膜具有很好的疏水-疏油性,其对水的接触角高达105°,对正十六烷的接触角为50°.摩擦磨损实验结果表明,全氟辛酰胺丙基硅烷自组装单分子膜可以大大降低基片的摩擦系数,使载玻片的摩擦系数从0.85左右降低到0.14左右,而且低负荷下具有很好的耐磨性.     

嵌段质量分数对手性超分子螺旋结构自组装的影响

首先,以溴代聚乙二醇单甲醚(PEO-Br)为引发剂、甲基丙烯酸丁酯(BMA)为单体,通过原子转移自由基聚合(ATRP)制备了一系列具有不同聚乙二醇(PEO)质量分数的聚甲基丙烯酸丁酯-b-聚乙二醇嵌段共聚物(PBMA-b-PEO)。在此基础上,将手性酒石酸(TA)以氢键的方式选择性掺入到嵌段共聚物的PEO相中,诱导嵌段共聚物自组装制备具有手性螺旋结构的复合薄膜PBMA-b-PEO/TA。利用小角X射线散射(SAXS)、透射电子显微镜(TEM)和圆二色光谱(CD)对嵌段共聚物复合薄膜进行表征,研究了嵌段质量分数对手性诱导嵌段共聚物螺旋结构自组装的影响。结果表明:掺入TA与嵌段共聚物质量比为0.12、0.15的TA,当PEO质量分数为0.17～0.24时,有利于嵌段共聚物相分离形成柱状螺旋结构;当PEO质量分数增加至0.26时,嵌段共聚物自组装则形成层状结构,在分子间氢键作用下虽然发生手性转移,但无法得到螺旋结构。