1、超分子化學(xué)即“超越分子的化學(xué)”,它主要研究兩個或多個分子通過分子間弱作用力,形成多種形式的分子有序組合體的結(jié)構(gòu)和功能。經(jīng)過多年發(fā)展超分子化學(xué)逐漸涵蓋材料學(xué)、生物學(xué)以及物理學(xué)等領(lǐng)域,形成了超分子科學(xué)和超分子技術(shù),超分子化學(xué)在各領(lǐng)域中發(fā)揮了不可估量的作用。在超分子化學(xué)中大環(huán)化合物的分子識別與組裝行為是一個很重要的組成部分。其中各種被修飾的環(huán)糊精分子由于具有很特殊的性質(zhì)被廣泛用于構(gòu)建超分子體系。環(huán)糊精(Cyclodextrin,簡稱為CD)是

2、一類由D-吡喃葡萄糖單體通過α-1,4糖苷鍵形成的首尾相連的半天然大環(huán)化合物。它們可以選擇性的包合多種分子,形成各種各樣的包合物,進而組裝成各種功能體。
　　本論文中我們主要通過點擊反應(yīng)將兩個β-環(huán)糊精基團接入對稱的含炔基的偶氮苯類化合物的末端,高產(chǎn)率,高純度的合成一個啞鈴型的兩親性分子(AZO-β-CD二聚體)。這個兩親性分子利用疏水性的偶氮苯作為基本骨架,親水性的β-環(huán)糊精作為功能基團,然后圍繞這個兩親性分子進行了一系列研究,

3、本文的研究內(nèi)容主要包括以下兩個方面:
　　(1)首先通過NMR、FT-IR、MALDI-TOF-MS等表征了AZO-β-CD二聚體的結(jié)構(gòu),然后利用2D NMR,TEM,變溫核磁(Variable Temperature1H NMR)等表征手段,研究了AZO-β-CD二聚體在水溶液中的自組裝行為,并且給出了其可能的組裝機理。研究表明由于這個兩親性的分子中間含有共軛基團,因此可以在水溶液中通過疏水效應(yīng)和π-π堆積進行自組裝,形成結(jié)構(gòu)均

4、一的納米小棒。然后我們用環(huán)氧氯丙烷對AZO-β-CD進行交聯(lián),形成粘性的交聯(lián)聚合物p-AZO-β-CD,同時研究了該交聯(lián)聚合物在水溶液中的自組裝行為,通過SEM電鏡,我們可以清晰地觀察到該交聯(lián)聚合物形成了結(jié)構(gòu)非常特殊的類似于花朵樣子的自組裝物。
　　(2)選用偶氮化的聚酯(AZO-PCL)和富勒烯(C60)作為客體分子通過主客體自組裝,構(gòu)建了 AZO-β-CD/AZO-PCL和 AZO-β-CD/C60組裝體系,從而改變了AZO-

5、β-CD的堆積方式,形成了新的自組裝的形貌。AZO-β-CD/AZO-PCL組裝體系具有可逆的光響應(yīng)性,當(dāng)使用紫外光照射組裝體系時,體系會解除組裝,再將體系曝光放置一段時間,體系又會重新組裝。同時我們利用芘為熒光探針分子,研究了該組裝體系的控制和釋放性能,發(fā)現(xiàn)該體系可以有效地包裹和釋放芘分子。AZO-β-CD/C60體系是通過LLIP(Liquid?Liquid Interfacial Precipitation)法進行自組裝的,我們在

6、甲苯相中找到該體系的自組裝聚集物,它的組裝形貌非常特殊。
　　論文的主要創(chuàng)新點有:
　　(1)通過簡易的方法合成了兩親性分子AZO-β-CD。該分子不僅含有離域化程度較高的共軛結(jié)構(gòu),而且能有效的包裹一些客體分子,進而進行多種形式的組裝,構(gòu)建多種超分子組裝體系。對AZO-β-CD單體聚合,形成的聚合物P-AZO-β-CD分子也可以有效地進行自組裝,形成形貌非常特殊的聚集體,這種特殊的形貌在自組裝文獻中也少見報道,我們認為結(jié)構(gòu)決

7、定性質(zhì),因此該體系應(yīng)該具有很大的潛在價值。
　　(2)通過加入不同的客體分子人為地控制AZO-β-CD的自組裝形貌。實驗結(jié)果表明,AZO-β-CD/AZO-PCL體系的可逆過程和非共價鍵作用的動力學(xué)過程可以通過紫外-可見光進行控制,因此,AZO-β-CD超級兩親性分子在可控過程體系中具有巨大的潛在應(yīng)用價值。另外,通過LLIP法進行自組裝的AZO-β-CD/C60體系在甲苯相中發(fā)現(xiàn)了形貌特殊的自組裝聚集體。一般來說環(huán)糊精自組裝聚集體