基于苝酰亚胺的超分子手性纳米管

• 作 者: 马小杰
• 机 构: 中国科学院大学
• 出 处: 中国科学院大学
• 发表日期: 2016年期
• 关键词: 苝酰亚胺 超分子 手性纳米管 自组装 光电性质

苝酰亚胺类分子因具有光稳定、热稳定以及高荧光量子效率等优点，其纳米管状超分子结构被认为在实际应用以及科学研究领域都有重要的意义。但是目前，还没有关于可控地获得苝酰亚胺类纳米管的报道。基于此，本文巧妙地设计合成了一系列不对称苝酰亚胺分子，并将其自组装后得到了不同结构、不同光电性质的手性纳米管，具体结果如下:　　(1)设计并合成了一系列苯环间位为异丁氧基取代的不对称手性苝酰亚胺分子，研究苯环与苝酰亚胺主干的连接基团烷基链的长度对超分子自组装的影响，并在此基础上获得了间位取代的手性苝酰亚胺纳米管。这种手性苝酰亚胺纳米管通过螺旋中间体形成，具有高的荧光量子产率。　　(2)设计并合成了一系列苯环与苝酰亚胺主干通过亚甲基连接，且苯环邻位被不同大小的烷氧基取代的不对称苝酰亚胺分子，研究了邻位上取代基大小对超分子自组装的影响，并在此基础上获得了邻位取代的手性苝酰亚胺纳米管。这种手性苝酰亚胺分子在自组装过程中经历两条聚集途径，在形成热力学稳定的纳米管之前，分子先形成动力学控制的微米带。　　(3)根据前面的工作，我们通过活性超分子聚合制备了手性选择的纳米管异质结构。手性种子在活性聚合中不仅能诱导非手性分子按种子的螺旋方向排列，还能诱导稍微过量的对映异构体在种子的两端按种子的手性方向生长。