由氫鍵構(gòu)筑、調(diào)控的萘二酰亞胺衍生物聚集體的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)研究.pdf

1、超分子化學(xué)是“超越了分子概念的化學(xué)”，即通過(guò)非共價(jià)鍵相互作用而形成的復(fù)雜有序并且具有特定功能的分子聚集體的化學(xué)。形成超分子聚集體所需的超分子作用力包括范德華力、氫鍵作用、親水疏水作用、π-π堆積以及電荷轉(zhuǎn)移等非共價(jià)鍵作用力。超分子聚集體具有不同于單分子的特有性質(zhì)，被廣泛用于各種功能材料和分子器件的制備。在不同外界刺激的作用下，像溫度，光照，酸堿性，氧化還原劑等，聚集體的顏色，形貌結(jié)構(gòu)，手性，紫外可見(jiàn)吸收、熒光發(fā)射等物理化學(xué)性質(zhì)可能也會(huì)隨

2、之改變，對(duì)外界刺激表現(xiàn)出一定的響應(yīng)性，從而達(dá)到了通過(guò)外界刺激對(duì)聚集體的結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行調(diào)控的目的。
　　萘二酰亞胺衍生物是一種重要的光電功能材料，同時(shí)也是一類(lèi)重要的超分子聚集體構(gòu)筑單元。萘二酰亞胺衍生物具有較大的π共軛體系，良好的分子共平面性，以及分子結(jié)構(gòu)易裁剪性，作為有機(jī)半導(dǎo)體材料和發(fā)光材料引起廣泛關(guān)注;同時(shí)，作為聚集體構(gòu)筑基元，通過(guò)氫鍵、π-π堆積等分子間弱的相互作用，可實(shí)現(xiàn)超分子聚集體結(jié)構(gòu)的可控構(gòu)筑和調(diào)控，在構(gòu)筑功能聚集體材料

3、領(lǐng)域有著非常重要的研究和應(yīng)用價(jià)值。本論文工作以萘二酰亞胺為骨架分子和聚集體的主要構(gòu)筑單元，通過(guò)對(duì)分子結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、修飾，實(shí)現(xiàn)了分子水平發(fā)光性質(zhì)的調(diào)控，及聚集體形貌、結(jié)構(gòu)的可控構(gòu)筑，并進(jìn)一步研究了聚集體的結(jié)構(gòu)和功能對(duì)外界刺激（加入還原劑，改變pH值、光輻照等）的響應(yīng)性，鑒于該化合物及其聚集體優(yōu)異的光學(xué)性質(zhì)，可用作熒光探針和光學(xué)活性聚集體材料的制備。
　　本論文分為三章，包括以下內(nèi)容:
　　第一章，緒論:介紹本課題的研究背景和研究

4、意義。概述超分子化學(xué)的研究?jī)?nèi)容，萘二酰亞胺類(lèi)衍生物、偶氮類(lèi)化合物的基本性質(zhì)、合成方法等相關(guān)內(nèi)容。
　　第二章，一維納米聚集體結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑及其發(fā)光性質(zhì)的調(diào)控:設(shè)計(jì)合成了一例偶氮苯取代的萘二酰亞胺衍生物。在π-π堆積、氫鍵等超分子作用力的協(xié)同作用下，該分子自組裝得到尺度均勻，長(zhǎng)度可達(dá)數(shù)十微米的納米帶狀超分子聚集體。為探究該聚集體結(jié)構(gòu)對(duì)外界刺激的響應(yīng)性，向其中加入了一定濃度的具有強(qiáng)堿性和強(qiáng)還原性的肼，發(fā)現(xiàn)聚集體的形貌結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大變化，由

5、原先均勻的帶狀結(jié)構(gòu)變成了大小不一、形狀不規(guī)則的囊泡狀結(jié)構(gòu)。讓人驚喜的是，在肼的作用下，聚集體熒光大大增強(qiáng)，在紫外光的照射下能觀(guān)察到明亮的黃綠色熒光。我們通過(guò)一系列的對(duì)比實(shí)驗(yàn)探究了該萘二酰亞胺衍生物和水合肼的相互作用過(guò)程以及肼誘導(dǎo)的分子、聚集體熒光增強(qiáng)的相關(guān)機(jī)理。最后，通過(guò)研究該萘二酰亞胺衍生物聚集體對(duì)水合肼的選擇性和靈敏度，證明了其作為熒光探針在水合肼檢測(cè)方面具有非常重要的應(yīng)用價(jià)值。
　　第三章，非手性分子到手性聚集體的可控構(gòu)筑及