《不對稱結構兩親分子有序聚集體的構築與功能研究》是依託山東大學，由陳曉擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：不對稱結構兩親分子有序聚集體的構築與功能研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：陳曉
- 依託單位：山東大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
利用小分子兩親基元在溶液或界面上可控組裝具有不對稱分級有序結構聚集體具有重要的理論意義和套用價值，是一項富有挑戰性的研究課題。受前期初步研究結果啟示，本項目擬通過共價和超分子兩親基元的設計與構建，在不同溶劑和界面上探求其形成不對稱分級有序聚集結構的可能性。系統考察兩親基元分子結構內在因素、分子間相互作用及組裝方式對聚集體形態的影響，以及外界環境因素對有序聚集結構及表觀協同性能的調控作用。尋求有效構築不對稱聚集體的方法與途徑，以及不對稱聚集結構的有效表征手段，並考察不對稱聚集體自身功能性和對單體兩親基元功能性的改進。本項目的設立與開展，不僅有望建立出可控制備不對稱分級有序聚集結構的新方法和途徑，而且可以加深對化學、生命科學、材料科學等領域基本問題和有關規律的更高層次的認識和理解，為新型超分子聚集材料的設計與構建提供有價值的信息。
結題摘要
不對稱/分級有序聚集體的可控組裝是新型超分子聚集材料設計與構建的重要途徑，在化學、生命科學和材料科學等領域有重要的理論和實際意義。本研究藉助環糊精包結、靜電相互作用、動態亞胺鍵、氫鍵、金屬配位和疏溶劑等非共價相互作用，選取甾醇分子、季銨鹽類Gemini表面活性劑、脫氧膽酸鈉、雙尾鏈陰離子表面活性劑(AOT)、以及修飾有金剛烷/偶氮苯/二茂鐵的兩親分子等為構築基元，在水、離子液體和有機溶劑中，構建了各種結構與功能獨特的分級有序聚集體。利用小角X射線散射、偏光顯微鏡、紅外光譜、核磁共振、螢光光譜、掃描或透射電鏡、原子力顯微鏡、雷射共聚焦顯微鏡以及分子模擬等技術，探索了各種內外因素對聚集體結構形成的影響。研究發現，設計和構建不對稱兩親基元，通過分子結構不對稱信息的傳遞，可有效構築分級結構有序聚集體。考察疏溶劑效應和氫鍵等在雙相分級有序聚集體形成過程中的作用發現，保持各種組裝驅動力之間的微細平衡起著非常關鍵的作用；而利用各種非共價相互作用力的多級簡單組裝，也是分級有序聚集體形成的重要途徑。構築基元及溶劑的結構微調也會對有序聚集體的相行為產生很大的影響，形成獨特的聚集體結構。初步嘗試將稀土化合物引入到溶致結晶中，液晶的聚集結構對稀土化合物產生的束縛作用加強了稀土離子配位層的不對稱性，進而有效地改善了其螢光特性。本研究所得結果對有效、可控制備不對稱分級有序聚集體及功能材料具有較大的參考價值。相關研究成果已發表SCI收錄論文22篇，其中影響因子大於3.0 的論文13篇。
