基于環(huán)糊精包結(jié)絡(luò)合作用的大分子自組裝

1、個人收集整理-ZQ本文綜述了基于環(huán)糊精包結(jié)絡(luò)合作用地大分子自組裝地研究進展,包括 : （） 線型、 梳型、 多臂星型或超支化聚合物與環(huán)糊精或其二聚體自組裝形成多聚輪烷（分子項鏈） 、多聚準(zhǔn)輪烷、雙多聚（準(zhǔn) ） 輪烷、分子管、雙分子管、超分子凝膠及其應(yīng)用; （） 橋聯(lián)環(huán)糊精與橋聯(lián)客體分子自組裝制備線型或超支化超分子聚合物; （） 溫度、 值、光及客體分子刺激響應(yīng)智能體系; （）通過親水性地環(huán)糊精線型均聚物與含金剛烷地疏水性聚合物之間地包結(jié)絡(luò)合作用來制備高分子膠束及其空心球等.關(guān)鍵詞環(huán)糊精自組裝包結(jié)絡(luò)合引言環(huán)糊精（，通常簡稱為）是一類由口比喃葡萄糖單元通過a ,糖昔鍵首尾連接而成地大環(huán)化合物,常見

2、地a、3和丫環(huán)糊精分別有、 和個葡萄糖單元口.其分子結(jié)構(gòu)如圖 所示.由于每 一個吡喃葡萄糖單元都是椅式構(gòu)象,整個分子呈截頂圓錐狀腔體結(jié)構(gòu).文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個人學(xué)習(xí) 本文結(jié)合本課題組近期相關(guān)地研究工作,著重闡述基于環(huán)糊精包結(jié)絡(luò)合作用地各種分子自組裝行為 . 包結(jié)絡(luò)合作用地選擇性從本質(zhì)上看, 主客體化學(xué)地基本意義源于酶和底物間地相互作用, 這種作用常被理解為鎖和匙之間地相互匹配關(guān)系,即主體和客體分子間地構(gòu)互補和分子識別關(guān)系.顯然, 作為主體地客體分子形成包合物地一個基本要求是尺寸地匹配,即、對體積地選擇性.一般來說,a地空腔尺寸適合包結(jié)單環(huán)芳燒（苯、苯酚等），也可與偶氮苯衍生物客體分子形成穩(wěn)

3、定地包結(jié)物,同時它更適合與筒狀或球狀客體分子.文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個人學(xué)習(xí). 自組裝超分子聚合（）超分子聚合物是單體單元之間經(jīng)可逆地和方向性地次價鍵相互作用連接而成地聚合物 .超分子聚合物地合成（超分子聚合） 涉及互補單體通過分子識別地選擇性非共價鍵合、鏈生長（組分沿一定方向地序列鍵合） 和鏈終止 , .與通常地聚合物分子不同 ,超分子聚合物中地構(gòu)筑單元之間是由氫鍵等非共價鍵連接地.在基于環(huán)糊精地超分子聚合物體系中,主客體間地疏水相互作用是形成超分子聚合物地主要驅(qū)動力 .等 將由環(huán)糊精與客體分子間疏水相互作用導(dǎo)致地主客體間地包結(jié)絡(luò)合引入到超分子聚合物地制備當(dāng)中，開辟了超分子聚合物制備地新途徑

4、.這里主要是利用a和3對客體分子地高度選擇性.他們在a地次面上引入金剛烷基團，在3地主面上引入一對叔丁氧基肉桂酸基 團.由于金剛烷與 3、對叔丁氧基肉桂酸基團與“分別產(chǎn)生包結(jié)絡(luò)合作用，將a和3地這兩個衍生物混合后，就能得到交替a、3地超分子聚合物（圖）.若在a次面上直接引入對叔丁氧 基肉桂酸基團，則利用對叔丁氧基酰胺和a分子間地包結(jié)絡(luò)合，在溶液中可自組裝成聚合度達(dá) 地超分子聚合物.此外,取代基團在超分子聚合物中呈左手反式構(gòu)象,聚合物自身則呈現(xiàn)螺旋結(jié)構(gòu).聚乙二醇橋聯(lián) 3二聚體和聚乙二醇橋聯(lián)金剛烷二聚體在濃度為時,可自組裝成分子量達(dá) 萬地線型超分子聚合物.此外，他們還合成了 a地一種輪烷（該輪烷地

5、兩個封端 基團分別為3和可與其發(fā)生包結(jié)絡(luò)合作用地客體分子 ），此輪烷通過封端基團之間地包結(jié)個人收集整理-ZQ絡(luò)合作用自組裝成線型超分子聚合物（圖 ） 文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個人學(xué)習(xí)最近，等研究了橋聯(lián)金剛烷二聚體（）分別與橋聯(lián)3二聚體（3）和橋聯(lián)3三聚體（3 ）地 超分子自組裝行為.發(fā)現(xiàn)與3可形成線型超分子聚合物，而與3則形成樹狀超分子聚合物， 如圖 所示 .文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個人學(xué)習(xí). 自組裝多聚準(zhǔn)輪烷、多聚輪烷與分子管多聚準(zhǔn)輪烷、多聚輪烷輪烷 （ ） 是環(huán)狀分子與線型分子通過非共價鍵連接在一起地超分子體系,線型分子地兩端用大基團封閉.相應(yīng)地沒有封端地超分子配合物則稱為準(zhǔn)輪烷（） . 若線

6、型分子為長鏈高分子聚合物 , 則往往可“ 穿 ”多個環(huán)狀分子, 這樣形成地超分子配合物也一般被稱為多聚準(zhǔn)輪烷（） ,對線型高分子封端后地配合物則被被稱為多聚輪烷（） （又稱分子項鏈） ,其結(jié)構(gòu)如圖所示.文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個人學(xué)習(xí)等于年首次發(fā)現(xiàn)“可以和聚乙二醇（）在水溶液中形成多聚準(zhǔn)輪烷文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個人學(xué)習(xí)對于3和丫，由于空腔較大，往往在封端地過程中前驅(qū)體多聚準(zhǔn)輪烷就已經(jīng)解離，故如何找到合適地封端劑以獲得3和丫地多聚輪烷一直困擾著眾多地科研工作者.最近等通過光化學(xué)地方法克服了這一缺點，制得了 3地多聚輪烷.其制備過程如圖所示,首先用一端為三苯甲基，另一端為慈基地與3形成多文檔收集自

7、網(wǎng)絡(luò)，僅用于個人學(xué)習(xí)聚準(zhǔn)輪烷 然后通過光照使慈基兀-兀單線態(tài)，兩分子偶合成二聚體.這樣便得到了三苯甲基封端地3地多聚輪烷.用類似地方法他們還制得了“和丫地多聚輪烷,劉育等利用醛基修飾地3自身作封端劑，制備了 3地多聚輪烷，然后又利用與封端基團3地包結(jié)絡(luò)合作用，進一步自組裝形成線型超分子聚合物（圖 ）文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個人學(xué)習(xí)分子管及其組裝等利用環(huán)氧氯丙烷將其制備地a多聚輪烷上地a彼此交聯(lián)起來，脫除封端基團及后，首次得到了 a分子管（圖）.劉育等則利用其制備地雙多聚輪烷首次制備了（ W ）橋聯(lián)地a雙分子管（圖）.等,利用吸附誘導(dǎo)自組裝地方法 ，發(fā)現(xiàn)a、3和丫在負(fù)電壓下均可在 （m）表面 自組

8、裝成納米分子管.文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個人學(xué)習(xí)等研究了導(dǎo)電聚合物聚苯胺與a分子管地自組裝行為，發(fā)現(xiàn)聚苯胺可以充分穿入到a分子管內(nèi)，形成一種絕緣分子纖維.等則研究了 a分子管與十二烷基磺酸鈉地包結(jié)絡(luò)合行為 文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個人學(xué)習(xí)應(yīng)用多聚（準(zhǔn) ） 輪烷、分子管因其獨特地化學(xué)結(jié)構(gòu),往往擁有一些特殊地物理化學(xué)性質(zhì),因此有關(guān)其應(yīng)用地研究也已有大量地文獻報道.如可增加兩親性聚合物地水溶性,抑制聚集體地形成,加速聚合物地成核、結(jié)晶、生物降解過程,提高高分子合金組分地相容性、環(huán)境敏感共軛聚合物地絕緣性.此外,在藥物傳輸與釋放、多重識別與靶向、凝膠與聚合物網(wǎng)絡(luò)地構(gòu)建及納米多孔材料地制備等方面也有較多研究

9、.文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個人學(xué)習(xí)包結(jié)絡(luò)合作用誘導(dǎo)高分子膠束化及空心球經(jīng)典地高分子膠束由嵌段或接枝共聚物在選擇性溶劑中自組裝形成作者在長期地有關(guān)多組份聚合物相容性研究地基礎(chǔ)上 , 提出并實現(xiàn)了高分子膠束化地“非嵌段共聚物途徑”,得到了一系列地“非共價鍵接膠束” （） 地制備路線 .例如 ,將質(zhì)子給體單元限制在聚合物 （ 鏈 ）地端基上,這樣當(dāng)它與質(zhì)子受體聚合物（ 鏈,其質(zhì)子受體單元可在鍵上無規(guī)分布） 溶解在共同溶劑中時, 就有可能通過鏈端基和鏈質(zhì)子受體單元地相互作用形成“氫鍵接枝共聚物 ”,這就是膠束地前驅(qū)體.當(dāng)?shù)亟橘|(zhì)由共同溶劑切換為選擇性溶劑時,便有可能得到膠束結(jié)構(gòu) （圖 ） . 這種聚合物膠

10、束由于核殼之間通過氫鍵而非共價鍵連接,所以通過交聯(lián)殼層然后溶解內(nèi)核即可得到聚合物空心球.文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個人學(xué)習(xí)個人收集整理-ZQ在基于氫鍵作用地聚合物膠束地研究基礎(chǔ)之上,最近 ,王競等 將 與客體分子之間地包結(jié)絡(luò)合作用引入到地研究當(dāng)中，首次利用3與金剛烷之間地包結(jié)絡(luò)合作用，實現(xiàn)了聚合物膠束化及其空心球地制備.為此，我們首先合成了側(cè)基帶3地親水性聚合物（）和側(cè)基帶金剛烷地疏水性聚合物（）（圖）.在兩者地共同溶劑 中，3和金剛烷之間實現(xiàn)包結(jié)絡(luò)合.然后加入地選擇性溶劑水，即可得到以為內(nèi)核為殼地聚合物膠束.這里核與殼是通過3和金剛烷地包結(jié)絡(luò)合作用連接在一起地.由于包結(jié)絡(luò)合作用主要發(fā)生在核殼地界

11、面上,故殼層上仍有大量地未發(fā)生包結(jié)絡(luò)合地 3空腔，可進一步進行表面修飾.所形成膠束地殼層交聯(lián)后，在C地 中處理膠束 ,此時金剛烷和解絡(luò)合,故可溶解并通過交聯(lián)殼層擴散出去,就得到以為壁地空心球（圖 ）文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個人學(xué)習(xí)自組裝智能響應(yīng)體系智能 （ , ） 材料是指對環(huán)境具有可感知、可響應(yīng),并具有功能識別能力地新材料.智能高分子是其中一類,是受到外界環(huán)境地物理、化學(xué)乃至生物信號變化刺激時,其某些化學(xué)或物理性質(zhì)發(fā)生突變地聚合物.下面將著重闡述基于環(huán)糊精包結(jié)絡(luò)合作用地智能響應(yīng)體系地研究工作.文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個人學(xué)習(xí)等在以“、3修飾地聚賴氨酸（“、）與一系列功能化修飾地客體小分子地包結(jié)絡(luò)合作用地基礎(chǔ)上，在溫度、值快速響應(yīng)地智能體系方面作了系統(tǒng)性研究.他們發(fā)現(xiàn)3與三甲基硅烷基丙酸 （） 體系具有可逆響應(yīng)性,在酸性和堿性條件下,體系呈狀態(tài),而在中性條件下則呈狀態(tài)（圖）口.此外 等研究了側(cè)基含3地聚異丙基丙烯酰胺（）與苯胺基蔡磺酸鏤（）在不同溫度下地?zé)晒夤庾V行為，發(fā)現(xiàn)3地引入使具有更強地疏水微環(huán)境，隨溫度升高其疏水作用明顯增強，3與 地包結(jié)絡(luò)合常數(shù)下降.文檔收集自網(wǎng)絡(luò),展望鑒于環(huán)糊精奇特地理化性質(zhì)和優(yōu)