基于多重氢键的寡聚芳酰胺自组装囊泡

六重氢键的异互补寡聚芳酰胺双股分子链在自组装过程中表现出极高的顺序专一性.本文借助扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和动态光散射(DLS)等实验手段,研究了氢键编码顺序为DADDAD-DADDAD的寡聚芳酰胺分子1及异互补分子2(ADAADA-ADAADA)存在下的自组装行为.实验结果表明,分子1在四氢呋喃/甲醇(体积比为85/15)和单一溶剂丙酮中都能组装成大小均匀的囊泡结构,并且囊泡的尺寸随着溶液浓度的增加而增大;当加入异互补分子2后,囊泡则转变成实心球.利用荧光显微镜,发现该囊泡能很好地包裹荧光分子(罗丹明B),通过进一步分子结构修饰有可能实现药物包埋和缓释方面的应用.

具多重氢键寡聚芳酰胺的合成及自组装

含六重氢键寡聚芳酰胺双分子链在没有相应互补链的情况下,其中一条链发生自组装.通过紫外-可见(UV-Vis)光谱、动态光散射(DLS)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等实验手段,对其自组装行为进行了研究.实验结果表明,在1,2-二氯乙烷中随温度升高在紫外区吸收发生蓝移,说明酰胺自组装体部分解聚.该分子链在不同极性的溶剂中都能发生自组装,并随极性不同表现为不同的形貌.如在甲苯中呈网状结构,在极性相对较弱的二氯甲烷和环己烷的混合溶剂中为不规则的蜂窝状结构,而在三氯甲烷和甲醇组成的极性混合溶剂中则组装成稳定的实心微球,其直径随着浓度升高而增大,通过在乙腈中的降温过程,观察到组装体形貌由管状纤维向实心球的转变.

聚N-对羟苯基丙烯酰胺与重氮树脂的氢键自组装

The self assembly between diazoresin(DR) and the homopolymer or copolymers of 4 N hydroxyphenyl acrylamide(NHPA) has been investigated.It was confirmed that the driven force of the assembly is H bonding attraction, in which the DR plays a role of H acceptor, while the NHPA polymers act as a H donor, Under UV, the multiayer films become very stable towards polar solvents. For example, no any change was observed when the irradiated film was immersed in DMF at 20 ℃ for 12 h, but the unirradiated film was destroyled completely when it was immersed in DMF at the same temperature for 20 min. The dramatically improvement for the stability of the film towards polar solvents should be attributed to the bond conversion of the layers from H bond to covalent bond under UV irradiation.

利用三中心氢键限制芳酰胺构象的核磁共振氢谱分析

设计并合成了9个可形成三中心氢键和6个可形成二中心氢键的N-芳基芳酰胺模型化合物,基于它们在氯仿和二甲基亚砜(DMSO)中的一维核磁共振波谱,系统地分析了羰基对βH和γH的去屏蔽效应.将Δ(δ_(βH))和Δ(δ_(γH))的值结合在一起,分析了三中心氢键对芳酰胺分子的构象限制效果,发现N-(2-氟苯基)-2-氟苯甲酰胺、N-(2-甲氧基苯基)-2-氟苯甲酰胺和N-(2-氟苯基)-2-甲氧基苯甲酰胺这3个N-芳基芳酰胺在酰胺基团的左右两侧都能展现出很好的构象控制效果,因此认为这3种结构单元在构建折叠体方面具有更大的潜力.此外,本文还发现,当NH与第二个氢键受体形成氢键时,其和第一个氢键受体之间的氢键就被削弱了,即在芳酰胺形成三中心氢键时,2个氢键受体争相与NH形成氢键并取得了某种平衡.

并入两个四氢键组装单体的卟啉衍生物的合成研究

报道了一个新的卟啉四氢键超分子聚合物组装单体29的合成研究.通过对Gong等最近报道的四氢键二聚体组装板块进行修饰,合成了两个相应的新的苯甲酸衍生物中间体11和21,以间-硝基苯甲醛为原料以较高产率合成了一个二硝基四苯基卟啉26,氯化亚锡还原得到另一卟啉二胺中间体28.以DCC为缩合剂,该卟啉二胺与其中一个酸11发生缩合反应得到相应卟琳组装单体目标分子29.化合物29在弱极性溶剂中具有良好的溶解度.

带极性侧链的环[6]芳酰胺的球形自组装

环芳酰胺是一类基于三中心氢键促进,经寡聚前体一步大环合成法得到的刚性大环分子.通过紫外-可见(UV-Vis)光谱、动态光散射(DLS)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和原子力显微镜(AFM)等实验手段,详细考察了侧链为三甘醇单甲基醚链,由六个苯环单元组成的环[6]芳酰胺的自组装行为.实验结果表明,该大环在1,2-二氯乙烷中发生自组装,其组装聚集体随温度升高产生从聚集体到单分子的解聚变化,至70℃时几乎完全解聚;在由良溶剂(二氯甲烷)和不良溶剂(芳烃类)组成的混合溶剂中,带有三甘醇醚链的环[6]芳酰胺化合物1自组装成微球,结合热稳定性实验和TEM证实是实心微球而非囊泡.进一步发现微球形成和形貌依赖于混合溶剂中不良溶剂的极性和种类,芳烃类溶剂有利于微球形成,而烷烃和极性溶剂则不利,后者更倾向于形成膜的结构.

环芳酰胺的合成及自组装行为

本文综述了近年来由三中心氢键和远程位阻效应促进的环芳酰胺合成及该类化合物自组装行为的研究进展.在研究一步高效成环的基础上,对合成不同孔径刚性大环分子的方法进行了探讨.改变大环分子周边侧链极性可以调控这类大环分子的自组装行为.探讨了环芳酰胺的应用及发展前景.

芳酰胺-吖啶分子钳对中性分子的识别性能II.新型吖啶类分子钳的研究

采用差紫外谱法研究了新型芳酰胺-吖啶分子钳(1～7)对苯胺、苯二胺(邻,间,对)等中性分子的识别性能.测定了结合常数(K_a)和自由能变化(△G°),结果表明,所有的分子钳受体与所考察的客体分子均形成1∶1型超分子配合物.识别作用的主要推动力为多重氢键、van der Waals等的协同作用.主客体间尺寸/形状匹配、几何互补等因素对识别性能均有重要的影响.利用核磁氢谱与计算机模拟作为辅助手段对主要的实验结果与现象进行了解释.

氢键介质的芳酰胺折叠体:从构象控制到功能演化(英文)

根据芳环上酰胺和氢键受体位置的不同,氢键介质的芳酰胺和酰肼折叠体可以产生折叠、螺旋、"之"字型、直线型及其他扩展型的构象。由于氢键具有较高的稳定性及芳酰胺固有的平面性特征,这一系列的芳酰胺寡聚体拥有较高的可预测的构象。芳酰胺骨架本身可以通过简单的酰胺键偶合反应构筑,而不同的官能团也可以选择性地引入到特定的骨架内部或其侧链内。因此,在过去几年内,我们重点研究了它们在构筑新的分子镊,形成凝胶、囊泡和液晶等有序功能超分子体系及促进大环分子体系合成方面的应用。近期我们又发现,氢键驱动的折叠片段能够并入到聚合物中,通过分子内氢键的断裂和恢复可逆调控聚合物的力学性质。本文主要介绍我们实验室在氢键驱动的芳酰胺折叠体结构–性质关系研究方面取得的进展。

谷氨酰胺衍生物胶凝剂的简单合成及凝胶性能

通过一步简单反应合成了谷氨酰胺衍生物胶凝剂:1-十二烷基氨基-2-Boc-氨基-L-谷氨酰胺(DBLN),1-十四烷基氨基-2-Boc-氨基-L-谷氨酰胺(TBLN)和1-十六烷基-2-Boc-氨基-L-谷氨酰胺(HBLN).考察了这些化合物在常见溶剂中的胶凝行为,发现DBLN和HBLN能够胶凝所实验20种溶剂中的7种,而TBLN只能在其中的4种溶剂中形成稳定凝胶.通过扫描电镜研究了所得凝胶的表面形貌,发现除了胶凝剂结构,不同溶剂对凝胶形貌也有明显影响.红外光谱分析证明酰胺基团之间的氢键作用是形成凝胶的重要推动力.

纳米纤维素功能材料研究进展

以木材等天然有机高分子纤维素材料为原料制备纳米纤维素及其复合功能材料。纳米纤维素的高比表面积、高强度等在纳米尺度上表现出的特殊的物性,为以纳米纤维素模板法制备纳米纤维素功能材料提供可能。从纳米纤维素的制备与改性、纳米纤维素功能材料的制备与表征以及纳米纤维素功能材料的应用角度探讨了木质纳米纤维素的产业化以及新型纳米纤维素超轻质材料的制备及纳米纤维素功能材料的发展趋势。

梯形聚硅氧烷

中科院化学所在国际上首次利用芳酰胺氢键自组装模板辅助的“逐步偶联聚合法”制备出高规整性有机桥基梯形聚硅氧烷。化学所自1985年以来，已在国际上首次制备了氧桥基和有机桥基梯形聚硅氧烷，管径尺寸和化学亲和性可调的管状高分子及超分子聚合物，类筛板形聚硅氧烷为基础的低衰减二阶非线性光学高分子，鱼骨形及划艇形梯形主链液晶高分子及其金属配合物。系列有机桥基梯形聚硅氧烷的制备成功，不仅为合成新型分子识别性可调的管状高分子和二维筛板形高分子及其超分子聚合物体系奠定了基础，而且为开发用于生物，信息和环保等领域的新型催化剂（如高选择性纳米管状反应器），传感器，分离材料等开拓了广阔的应用前景。