环糊精改性超分子体系构筑及其分子识别的研究论文

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1、江苏大学硕士学位论文摘要通过分子识别进行自组装研究是目前超分子化学研究的一个重要领域，环糊精由于低毒、水溶性好、制备过程简便易控，并且具有内腔疏水、外壁亲水的环锥型特殊结构，可以选择性的键合各种尺寸的有机、无机以及生物分子形成主一客体或超分子配合物，因而环糊精及其衍生物被广泛应用于分子的识别研究以及自组装过程。但多年来的研究大多集中于环糊精对疏水客体基团的包结络合用以改变客体分子的水溶性，寻求高效催化剂以及环境友好的绿色聚合方法，而在利用天然环糊精和环糊精改性聚合物在分子结构上的差异所导致的体系流变性能的变化，来实现溶液粘度的可控调节等方面研究较少；此外，目前利用分子识别作用进行的白聚集体系

2、的研究基本都是针对微观领域，基本没有报道过由分子或基团间的识别作用导致的宏观材料的自聚集。这不仅是由于分子或基团间的相互作用很弱，更关键的是这些相互作用随着距离的增大急剧衰减，因而宏观尺寸材料表面要接近到纳米范围内是比较困难的。本论文选用仅．环糊精及其衍生物为研究的主体聚合物，通过研究其与侧链带有客体基团的大分子链之间的包结络合作用，探讨了由此微观复合作用导致的溶液宏观体系的流变性能的变化情况，并在此基础上，将研究测重点集中于由微观分子识别作用形成的块状材料的宏观自聚集方面。包括以下两方面的内容：一．构筑了由环糊精改性得到的水溶性环糊精聚合物仅．CDP与疏水改性的丙烯酰胺客体聚合物P(AM／

3、LMA)组成的超分子结构体系。通过采用核磁、I环糊精改性超分子体系的构筑及其分子识别的研究粘度法分别从微观和宏观两方面对主客体之间形成的包结复合作用进行表征，并与天然仅．环糊精和客体聚合物P(AM／LMA)组成的溶液体系的粘度变化情况进行了对比。测试结果表明仅．环糊精聚合物以及天然a．环糊精均通过其疏水空腔与客体聚合物的疏水体十二烷基发生包结复合作用，其络合程度均随着主体聚合物浓度的增大、客体聚合物中十二烷基含量的增加，或者温度的降低而增强，但两个体系的粘度出现两个极端，分别表现为急剧上升和显著下降。二．通过合成一种带有a．环糊精基团的丙烯酰胺主体凝胶，和三种分别带有丁基、苯基、十二烷基的丙

4、烯酰胺客体凝胶，将环糊精空腔与疏水基团间的包结作用延伸到宏观尺度的识别作用和自聚集效应上，实现了厘米尺寸主客体凝胶的选择性识别和自聚集现象。不仅对主客体凝胶间的自聚集现象进行了观测，阐述了其组装机理，还讨论了溶剂、竞争性试剂、凝胶溶胀率以及温度对凝胶自聚集的影响，从一定程度上解释了环糊精空腔与疏水基团之间的微观相互作用在宏观尺寸物体上体现出来的原因。关键词：环糊精，聚合物，超分子结构，分子识别，自聚集，主客体复合II江苏大学硕士学位论文Inrecentyears，manyresearchershavefocusedontheself-assemblingbehaviorsthroughmol

5、ecularrecognitioninsupramolecularchemistry．Cyclodextrinsandtheirderivativesarewidelyappliedinthemolecularrecognitionandtheself-assemblysystemsbecauseoftheirlowpoison，thegoodwater—solubility,thesimpleandconvenientpreparation．Mostimportantly,cyclodextrinmoleculesarecone—shapedwithasomewhathydrophobic

6、centralcavityandhydrophilicoutersurface，whichcanincludewithmanykindsoforganic，inorganicaswellasthebiologymoleculestoformhost-guestcomplexes．However，moststudiesoncyclodextrinswererelatedtotheinclusioncomplexationofcyclodextrinswithhydrophobicgroupstochangethesolubilityoftheguestmolecules，highactivit

7、ycatalystsortheenvironmentfriendlypolymerizationmethod．Therearefewreportsoftheirapplicationonthesolutionviscositycontrollableadjustment．Additionally，althoughself-assemblyofmacroscopicsubstancesintermsofmacr