《基於9-蒽醚的超分子自組裝及其光分解研究》是依託天津大學，由王以軒擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於9-蒽醚的超分子自組裝及其光分解研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王以軒
- 依託單位：天津大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
具備光分解特性的超分子組裝因其在光降解材料、藥物靶向傳輸以及生物組織工程等領域的廣泛套用而備受矚目。作為光能與化學能間相互轉換的關鍵一環，光分解基團在聚集態下能夠高效、可控地進行光分解反應，是其進一步定向調控組裝形態的基礎。然而，目前常用的光分解基團結構十分有限，因此，發展新的光分解基團進而構築高效的光分解組裝體系十分必要。本項目擬使用9-蒽醚作為一類新型光分解基團。與常規光回響分子不同，蒽醚在單體態活性差，反而在聚集態有較高光分解能力。項目中擬通過研究蒽醚分子結構及組裝模式對光分解能力的影響，掌握蒽醚聚集態光活性提升的機理，並得到一系列可高效光分解的超分子組裝體系，最終發展出單體態光穩定、聚集態光活性的新型光控組裝策略。本項目的研究工作不僅為光控回響基團的設計提供了新的思路，也為不同類型光控基團的正交聯用奠定了基礎。
結題摘要
超分子自組裝是連線微觀分子與巨觀物質之間的重要橋樑，共軛分子的光活性在單體態和組裝態往往有所不同。共軛分子光物理過程的ACQ和AIE效應目前已被充分研究，這促使了新型發光材料的蓬勃發展。然而，對於聚集導致的光化學活性、途徑變化卻仍缺乏系統性研究。對此現象的機理進行探究，不僅有助於自組裝材料的光活性規律總結及理論預測，更提供了一種利用自組裝過程改變功能基團光反應路徑的方法。本項目從研究蒽醚在單體及不同組狀態下的光化學反應活性出發，嘗試探索組裝對光學活性的影響規律及基本原理，並據此發展不同種類的光活性自組裝材料。進而，嘗試將這一理論推廣至其他共軛體系，希望開發可見光回響的新有機材料，並嘗試發掘新的光化學反應。重要成果如下：（1）以9,10-蒽醚為核心，以單電荷的4,4-聯吡啶為末端基團的線型客體分子，通過與葫蘆脲[8]主體的絡合作用，實現了可光降解超分子聚合物的製備，暨通過光惰性的聚合單體，以超分子聚合的方法得到了可光降解的聚合物，豐富了高分子降解材料的設計策略；（2）合成了一類具備潛在光反應活性的大環主體，並研究其主客體絡合性質，構築了超分子納米聚集體，並探索了超分子絡合作用對大環主體光化學反應活性的影響，這是首例可發生光分解反應的大環主體，這一工作豐富了超分子光分解材料的結構選擇；（3）發展了一系列以四聯苯為核心，含不同數目的十二烷氧基側鏈的四聯苯醯胺分子，探索聚集誘導光反應活性結構的同時，利用聯苯分子的AIE特性從分子水平上理解小分子凝膠自組裝的形成過程及機理，並實現了對爆炸物（硝基化合物）的靈敏檢測；（4）通過聚集模式調控，首次發現TICT類染料的光化學反應活性，不僅得到了可見光降解的納米聚集體，而且據此發展了一類光殺菌劑。本項目研究除了在可降解材料、藥物靶向傳輸以及生物組織工程等光刺激回響自組裝常見的套用領域頗具科研價值之外，也可為光催化合成、有機光學器件等提供借鑑。
