超分子聚合物的研究进展

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1、超分子聚合物的研究进展方正平张玉红有机化工新材料湖北省协同创新中心有机功能分子合成与应用教育部重点实验室湖北大学化学化工学院摘要：本文从主客体之间结合方式的角度总结了超分子聚合物的种类及其制备，包括基于氢键结合、基于兀-兀结合、基于双亲性分子自组装以及基于配位键，静电作用的超分子聚合物等类型，并对超分子聚合物的研究进展进行了展望。关键词：超分子聚合物;制备;研究进展;作者简介：方止平，男，湖北武汉人，硕士研究生，主要从事功能高分子的制备与性能研究。E-mail:1833776176@qq.com

2、作者简介：张玉红，女，教授，硕士生导师。主要从事功能高分子的研究与应用研究。E-mai1:zhangyuhong@hubu.cdu.cn收稿日期：2017-04-15ResearchProgressofSupramolecularPolymersFANGZheng-pingZHANGYu-hongHubeiColloborativeInnovationCenterforAdvancedOrganicChemicalMaterials,KeyLaborstoryfortheSynthesisand

3、AppliestionofOrganicFunctionalMolecu1es,MinistryofEducation,CollegeofChemistryandChemicalEngineering,HubeiUniversity;Abstract：Inthisreview,thecategoryandsynthesisofsupramoleculepolymersaresummarizedbythewayofHost-Guestconnection.Supramoleculepolymers

4、basedonthehydrogcnbond,兀-conjugate,amphiphilicmolecularself-assembly、coordinationbondandelectrostaticinteractionwerereviewedindetails.Andthedevelopmentprogressofsupramolecularpolymersisprospected.Keyword：Supramolecular;Prcpareition;ResearchProgress;R

5、eceived：2017-04-15超分子化合物是由主体分子和一个或多个客体分子之间，通过非共价键作用而形成复杂有序且有组织具有特定功能和特性的化学体系丄U。主体通常是富电子分子，可作为电子给予体，如碱、阴离子、亲核体、含杂原子的大环化合物等；客体是缺电子的分子离子，可作为电子受体，如酸、阳离子、亲电体等。超分子体系中的主体和客体之间的结合不是经典的共价键，而是分子间的弱相互作用如氢键、配位键、范德华力、兀-兀堆积作用、静电作用和疏水作用等［2-5］。这些可逆的非共价键作用不仅使得超分子聚合物在

6、某些特定的外界刺激下有可逆的结构和形态，而口为超分子聚合提供灵活和稳定的平台。超分子聚合物在合成分子的设计、自组装技术、结构和性能都与传统的以共价键结合的高分子材料不同，在20世纪80年代末诞生以来，已经受到重视并得到了很大进展。本文从主客体之间结合方式的角度总结了超分子聚合物的种类及其制备，并对未来的发展方向进行了展望。1超分子聚合物的种类1.1基于氢键结合的超分子聚合物氢键的特点是合成可逆的聚合物网络中，分子间取向具有方向性和多样性，氢键作为一种理想的非共价相互作用常被用于构建具有高选择性和

7、方向的超分子结构，但氢键这种非共价键作用键能比较弱，氢键键能一般不超过40kJ/niol,根据聚合度和分子间作用强度的关系，要构筑聚合度可观的超分子聚合物，必须借助多个氢键的协同作用。分子之间的氢键强度可以通过改变氢键的数量或者改变溶剂或温度进行调节。张云峰等人血综述了氢键在寡聚酰胺体系、嗤

8、

9、林衍生物体系、毗卩定酰胺体系、氨基苯甲酰胺体系、菲咯卩林酰胺体系、芳香酰月井体系、毗嗪咪卩坐酰胺体系、尿基衍生物体系的自组装过程中所起的作用及氧键在分子自组装中的发展现状，并预测氢键对自组装体结构和性质的

10、影响，为设计和合成出结构稳定、性能优界、可以自由调控的材料提供理论基础。Chen等人匸口基于氢键的相互作用，制备出了三种形状的具有记忆功能的超分子化合物，制备过程中，通过调节体系温度，从而得到了不同形状的化合物;Chen等人宜利用氢键作用在30°C下制备出软体-硬体-软体的三段共聚物，该材料能够自修复的比例高达95%。嵌段共聚物也可以通过基于氢键结合制备超分子聚合物，在超分子氢键自组装中嵌段共聚物通常由两段或两段以上不相容的聚合物链通过共价键连接形成。通过添加小分子、纳米粒子或低分子量均聚物，进