《基於alpha-烷氧基鋅酞菁J聚集機理的酞菁光控自組裝》是依託清華大學，由張復實擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於alpha-烷氧基鋅酞菁J聚集機理的酞菁光控自組裝
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：張復實
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
alpha-烷氧基鋅酞菁在非配位溶劑中能夠通過分子間的Zn-O配位作用形成J聚集體。據此，本申請擬在酞菁的周邊引入偶氮苯或螺吡喃光致變色單元，利用偶氮苯和螺吡喃的光異構化反應調節配位原子周圍的空間位阻或配位原子的配位能力，從而可逆的控制酞菁分子間的配位作用，實現酞菁的光控自組裝。詳細研究酞菁中心金屬原子的選擇、光致變色單元的修飾對酞菁光控組裝行為的影響，探討分子結構與分子光控組裝效果間的關係。並採用簡併四波混頻實驗裝置和Z-掃描實驗裝置考察酞菁在光控組裝前後三階非線性光學性能的變化；在酞菁光控組裝的基礎上，實現對體系三階非線性光學性能的大範圍調控，構造新型酞菁類智慧型回響的超分子功能材料。
結題摘要
分子自組裝，是自然界中非常重要的分子聚集方式，特別是在生物界中，分子自組裝更是諸多生物大分子，如DNA，酶，細胞膜等的重要形成手段。對於分子自組裝的研究，有利於更加深入的研究生物體的結構組成，而利用分子的自組裝性能，更可以得到一系列新型的功能性材料，因此對於分子自組裝的研究非常重要。 在本項目的資助下，我們順利完成了計畫書中所規劃的研究課題，並且在此之上進行了更加深入的研究。 我們進一步提出構建一系列新型的可控的酞菁分子自組裝體系，利用不同波長光線的照射，控制分子自組裝行為，從而得到基於分子自組裝的新型光控酞菁材料，進而開拓分子自組裝的研究和套用。合成了兩大類新的變色酞菁分子，取得了很多重要的進展，其光控的條件下，可以有效的發生可逆J聚集自組裝行為，其中一類酞菁分子光控自組裝後可以形成蜂窩狀表面結構，其具有非常大的比表面積，具有很好的殺菌抗癌功能。除此之外，還從酞菁的合成中引申，針對光致變色單元二芳烯進行了研究，發現一類新的近紅外吸收二芳烯，具有優良的光致變色性質，將其用於全系存儲，可以得到最大的折射率變化。總結本項目資助下取得的成果，主要有： 1.新型酞菁-偶氮苯-烷基酞菁體系，光控蜂窩狀圖案化，光動力滅菌抗癌的性能研究。利用偶氮苯的順反異構控制酞菁的自組裝行為，並利用呼吸法形成了蜂窩狀圖案。酞菁的自組裝圖案化增大了材料的比表面積，有著非常良好的殺菌，抗癌作用。 2.新型酞菁-偶氮苯-膽固醇體系的光致變色性能研究。在酞菁-偶氮苯分子的基礎上引入膽固醇基團，利用膽固醇之間的疏水作用力，形成獨特的酞菁自組裝體系，從而實現酞菁的可控可逆自組裝性能。 3.beta-噻吩取代鋅酞菁的光控自組裝以及聚集穩定的光致變色反應。在酞菁的β位引入噻吩基團，形成一類新的酞菁-二芳烯分子。在紫外光照射的條件下，分子二芳烯單元閉環，引發J聚集自組裝，同時自組裝又穩定了二芳烯閉環，從而形成協同作用自組裝體系。 4.四-beta-二苯甲氧基鋅酞菁的J-自組裝行為研究。在β位引入取代基之後，酞菁分子依然可以發生J聚集，這與之前所普遍認為的酞菁J聚集只能基於α烷氧基取代所不同，進一步完善了酞菁J聚集自組裝的機理。 5.新型二芳烯鄰苯二甲醯胺分子的合成和研究。二芳烯閉環態具有特徵的近紅外吸收，同時抗疲勞性很好，是一個優秀的近紅外吸收二芳烯。此外，該二芳烯用於全系存儲，器件可以得到最大的折射率。
