论文部分内容阅读
具有自组装功能的分子能够通过非共价键力(亲疏水性作用、静电相互作用、氢键和微相分离等)形成超分子组装结构。因为它们所具有优良的性能,所以在先进功能材料、生物化学、分子电子学、仿生领域化学和材料科学等领域深受关注。尤其是含有芳香共轭体系的分子体系,不仅能够形成尺寸大小合适的超分子组装体系,而且在光学和电学材料方面具有较好的应用前景。这类分子的自组装体系已经成为新时代有机化学、材料化学研究的最重要主题之一。 含有芳香共轭体系的三嵌段两亲分子属于自组装功能分子,它们不仅具有上述组装分子体系所具有的优点,而且因为自身两亲性的特点,所以其自组装结构将会多样性、其性能更加优良。若是将光电性能良好的噻吩环引入这类分子体系中,由这类分子形成的超分子组装结构将会更精彩。 本论文共分为7章,包括第1章的前言部分、第2-6章的实验部分和第7章的实验数据部分。 第1章的前言部分介绍了嵌段两亲化合物自组装结构研究的最新进展。刚柔嵌段两亲分子能够形成各种各样的液晶组装结构,这些结构包括:层列相、柱相、双连续立方相、穿孔层状结构、离散的束状结构等。另外,这些化合物在选择性溶剂中还可以形成各种各样的组装结构,包括:球形胶束、圆柱形胶束、环形胶束、管状胶束、层状结构、囊泡、网状结构、笼状结构等。 第2章设计合成了一系列噻吩炔单元刚性核的三嵌段两亲分子,发现含有两条较短烷基链的这类化合物能形成低温c2mm和高温p2gg类型的四方柱相;含有三条烷基链和两个噻吩环的这类化合物能够形成立方相和六方柱相。烷基链体积分数的增大和刚性核上面噻吩环的增多均有利于立方相和六方柱相的形成。发现这类化合物在选择性的溶剂中能够形成凝胶,并用透射电子显微镜(TEM)观察了凝胶的形态。 第3章设计合成了一系列噻吩三唑刚性核的三嵌段两亲分子,发现这类化合物在无溶剂的情况下,能够组装形成层状和柱相的液晶相结构,讨论了液晶相的类型与这类化合物的中疏水性烷基链和亲水性PEO柔性链的体积分数间的关系。对这类化合物在溶液中的自组装行为也进行了研究,发现烷基链体积分数较大的化合物能够形成凝胶。另外发现一些化合物在水溶液中能够形成胶束,并系统研究了临界胶束浓度与PEO链的体积分数间的关系。 第4章制备了6个刚性核最长的六联寡聚噻吩波拉三嵌段两亲化合物,初步探讨了这类化合物的自组装行为。在无溶剂存在下,这类化合物大多形成柱相液晶,讨论了六联寡聚噻吩核上所带疏水性烷基链数目与这类化合物所形成液晶相稳定性间的关系。此外,由于两亲性的特征,此类化合物能够在选择性溶剂中形成凝胶。 第5章对具有较低临界胶束浓度噻吩三唑刚性核的三嵌段两亲化合物的药物包封和释放情况进行系统研究。 第6章测试了这三类化合物的紫外吸收光谱、荧光发射光谱、循环伏安,讨论了这三类化合物作为光电材料的潜在价值。 第7章为实验部分,包括论文中相关化合物的合成步骤及谱图数据。