高压下DPP-11超分子结构中的π-π相互作用.pdfVIP

Vo1．29 高等 学校化 学学报 No．6 2008年6月 CHEMICAL JOURNAL OF CHINESE UNIVERSITIES l181～l184 高压下DPP-11超分子结构中的 相互作用 林奥雷，王 凯，赵 宇，邹 勃 (吉林大学超硬材料国家重点实验室，长春 130012) 摘要 通过金刚石对顶砧(DAC)高压装置产生高压，利用原位高压同步辐射能量色散x射线衍射(EDXD) 和同步辐射远红外光谱研究了压力对DPP-11[2，5-二·(11·十一醇基)·3，6-二-(2-噻吩基)-1，4·二酮吡咯并 [3，4-c]吡咯]固体及其在水溶液中胶束体系的影响．实验结果表明，在准静水压条件下，DPP．11固体没有 发生相变，但随着压力的增加，分子间的仃一仃相互作用明显增强．在DPP．11胶束中发现了DPP．11固体中新 的远红外吸收峰，此峰随着压力的增加而蓝移，这是由于胶束中仃共轭染料基团的仃．仃相互作用增强所致． 关键词 高压；2，5-二·(11·十一醇基)一3，6-二·(2·噻吩基)·1，4-二酮吡咯并[3，4·C]吡咯(DPP·11)；仃·仃相互 作用；同步辐射；远红外光谱 中图分类号 0643．4；O641．3 文献标识码 A 文章编号 0251-0790(2008)06·1181-04 7r．7r相互作用是一种弱的相互作用，普遍存在于化学和生物体系中 ．2 J．作为超分子体系中重要 的驱动力之一，其对分子体系的自组装和分子识别具有重要作用，它可以决定分子构型、分子聚集状 态并影响该分子体系特有的功能 J．在噻吩二酮吡咯并吡咯(DPP)类颜料中，7r共轭的染料基团之 间往往有具很强的7r-7r叠加相互作用，与氢键、范德华力共同作用使得晶体紧密结合，使之排布呈三 维网络状结构 ．Song等_9 设计合成了一种含有7r共轭的染料基团的分子DPP-1 1，发现这种分子能 形成一种少见的盘状胶束结构．由于DPP．1 1分子间很强的7r．7r相互作用，这种盘状超分子结构能在 干燥过程中稳定存在，而且还具有一定的热稳定性． 压强作为独立于温度和化学组成之外的物理参量，可以改变物质内部的各种相互作用，改变物质 的结构和性质 “]．尽管高压技术近年来发展迅速，但有关它与超分子体系的弱相互作用的研究却比 较少，对胶束体系内部7r．7r相互作用的高压研究尚未见报道． 同步辐射具有高强度、高度准直性等优点，是进行高压研究的理想光源．本文利用金刚石对顶砧 (DAC)、同步辐射远红外光谱和同步辐射能量色散X射线衍射技术对DPP·11的固体和水溶液中的超 分子结构进行了原位高压研究． 1 实验部分 1．1 DPP-11分子 DPP．1 1分子是烷基链长度为1 1个碳原子的含有噻吩二酮吡咯并吡咯(DPP)的双头双亲分子，包 括噻吩、吡啶、吡咯和碳链，由清华大学张希教授提供，其结构式见Scheme 1．当DPP·11分子在水溶 薹一 Scheme 1 Molecular structure of DPP-11 收稿日期：2007—11-22． 基金项目：国家自然科学基金(批准号20773043)、新世纪优秀人才支持计划(批准号：NCET-06-0313)、长江学者和创 新团队发展计划(批准号：IRT0625)和国家基础研究项目(批准号：2005CB724400)资助． 联系人简介：邹 勃，男，教授，博士生导师，主要从事高压化学和纳米材料研究．E-mail：zoubo@jlu．edu．ca 高等学校化 学学报 V01．29 液中的浓度超过临界胶束浓度时，可以形成盘状胶 束，两端的亲水吡啶盐在外，胶束内部依靠含有7r 共轭的染料基团的仃-7r相互作用规则排列． 1．2 高压实验装置