基于组氨酸头基的Bola型两亲分子的自组装及多组分超分子聚合物-化学专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 摘 要 我们在本论文中使用组氨酸头基的 Bola 型两亲分子（EDHMes）基于其对 pH、 金属离子以及有机二元羧酸的作用，设计构造了一系列超分子自组装体系，并对 其功能化应用和制备宏观有序材料的潜力进行了研究。 第一，我们依靠 EDHMes 与阳离子的作用从而制备了多响应性超分子水凝胶。 发现其可以与最高 8 当量质子的无机酸形成稳定的水凝胶，可以选择性的与二价 铜离子成胶，并且分别组装成单壁螺旋纳米管和单分子厚度的纳米纤维结构。在 EDHMes /Cu2+水凝胶中加入三价铁离子可以使其成为溶液态，该状态下对阴离子 与阳离子都有专一选择性的响应成胶能力。EDHMes/Cu2 +/Fe3 +溶液体系可以通过 阴 离 子 或 阳 离 子 ， 或 氧 化 还 原 反 应 来 重 新 变 成 水 凝 胶 。 同 时 进 一 步 发 现 EDHMes/Cu2+/Fe3+ 溶液 体 系 通 过 凝 胶 的 形 成 与 否 还 可 以 可 视 化 识 别 ATP/ADP/AMP。就是说利用 EDHMes/ Cu2 +/ Fe3 +对由阴离子或阳离子引发的凝胶 的不同特性显示出优良的选择性。 第二，我们使用 EDHMes 与 2,2?-联吡啶-二羧酸（2,2?-联吡啶-3,3?-二羧酸， 2,2?-联吡啶-4,4?-二羧酸，2,2?-联吡啶-5,5?-二羧酸和 2,2?-联吡啶-6,6?-二羧酸）构 筑的二元超分子聚合物制作了水凝胶。详细研究了其自组装机理，并分析了 2,2?- 联吡啶-二羧酸的构造异构对自组装结构的影响，以及造成的宏观性质的区别。进 一步研究发现，B5D/EDHMes 体系中负载铜金属离子，可以实现交联的配位作用， 改变了凝胶状态，成为粘稠状。这种自组装纳米纤维溶液可以通过类似于缫丝的 方法，从而纺制成为由纳米纱线结构并行排列构成的宏观纤维。这就为以超分子 聚合物为结构基础构造功能化自组装体提供了很好的思路。 关键词：Bola 型两亲分子 超分子自组装 超分子聚合物 组氨酸 Abstract L-histidine terminated Bolaamphiphile (EDHMes) was fabricated to form a series of supramolecular self-assembly systems, based on the unique interactions between the head groups with proton, metal ions, and some organic acids. The stimuli responsive properties and fabrication of ordered macroscopic metearials had also been deeply investigated. First, we developed the new multi stimuli-responsive supramolecular hydrogelation systems based on simple Bolaamphiphile (EDHMes) and cations. EDHMes can gel 8N H+(HCl or H2SO4) stably, and form metal-hydrogels only with Cu2+, not any other metal ions. Interestingly, these different hydrogels have completely different nanostructures. Thus, EDHMes assemble into single-wall supramolecular nanotubes with H+; while form nanofibers with single molecular thickness via binding to Cu2+. The EDHMes/Cu2+ hydrogels can be transferred into solution by adding Fe3+. Most importantly, the sol-gel transformation of the solution containing EDHMes/Cu2+/Fe3+shows remarkable selective multi stimuli-responsive properties. Thus, hydrogelation of EDHMes/Cu2+/Fe3+ can be triggered either by a