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具有大π-共轭结构的六苯并蔻(HBC)由13个镶嵌的苯环组成,具有D6h对称性,也被称为“超级苯”,其特殊的化学结构和优异的电学性能引起了研究者们的广泛关注。本论文设计合成了烷基咪唑鎓盐和聚酰胺-胺树枝形聚合物修饰的六苯并蔻衍生物HBC-Cn-MIM[Cl-](n=6,8,11)和HBC-C6-PAMAM-Dm(m=0.5,1.5,2.5),研究了葫芦脲与HBC-Cn-MIM[Cl-]的超分子相互作用,以及HBC-C11-MIM[Cl-]对石墨烯的增溶作用,得到了一系列有意义的结果。具体如下:
1、水溶性六苯并蔻衍生物与葫芦脲超分子作用研究
合成了一系列外围带有烷基咪唑鎓盐基团的水溶性六苯并蔻分子HBC-Cn-MIM[Cl-](n=6,8,11),利用紫外、荧光光谱法,Job-P1ot等方法研究了醋酸/醋酸纳缓冲溶液(pH=4;30mM)中CB[n](n=6,7,8)对HBC-Cn-MIM[Cl-]的超分子作用。研究结果表明:CB[6]由于孔径太小,和HBC-Cn-MIM[Cl-]外围的咪唑鎓盐烷基链的没有包结作用,对HBC-Cn-MIM[Cl-]在溶液中的聚集形态及光谱性质影响很小;CB[7]、CB[8]均可以和含有不同长度烷基咪唑鎓盐基团的HBC-Cn-MIM[Cl-](n=6,8,11)发生包结作用形成超分子复合物,结合比均为3∶1;超分子复合物的形成影响HBC-Cn-MIM[Cl-]的聚集态结构和光谱性质。
2、水溶性六苯并蔻衍生物在石墨烯增溶中的应用
以水溶性HBC-C11-MIM[Cl-]化合物作为稳定剂制备了可在水相中稳定分散的还原氧化石墨烯复合物(RGO/HBC-C11-MIM[Cl-]),利用原子力显微镜、X射线衍射、X射线光电子能谱、热重分析和拉曼光谱方法对制备的RGO/HBC-C11-MIM[Cl-]进行了表征。RGO/HBC-C11-MIM[Cl-]在水溶液的溶解度最高可达~5.0mg/mL,通过离子交换的方法可以实现RGO/HBC-C11-MIM[Cl--]复合物在水相与极性有机相之间的转移。以此复合物制的薄膜导电率可达286S/m
3、PAMAM修饰六苯并蔻衍生物的合成及其光物理研究
设计合成了一系列外围以不同代数聚酰胺-胺(PAMAM)树枝形聚合物修饰的六苯并蔻衍生物HBC-C6-PAMAM-Dm(m=0.5,1.5,2.5),化合物结构通过了1HNMR、13CNMR、IR和MALDI-TOF的表征。研究了HBC-C6-PAMAM-Dm在四氢呋喃、乙腈和二氯甲烷中的稳态光物理行为,三种溶剂中不同代数的HBC-C6-PAMAM-Dm均以聚集态形式存在,外围树枝形聚合物骨架与核心HBC发色团的振动耦合作用随代数增加而增强,导致HBC振动能级不均化,引起吸收和荧光光谱发生变化。