基于胆酸衍生物超分子凝胶的构筑及其对手性光反应催化性能的研究

Supramolecular gels as a kind of new intelligent self-assembly soft material has currently been an active research branch on the supramolecular chemistry. The particular catalytic propretise of supramolecular gels for catalyzing reactions has been attracting significant attention. This research proposal will be an attempt to address this challenge by constructting a novel kind of chiral photoreaction media based on cholic acid derivatives supramolecular hydrogels that is suitable for catalyzing chiral photoreactions. The properties of hydrogels will been invastigated by different analtical method. The advantages of using supramolecular hydrogels include high supramolecular interaction, and different physical and chemical properties with solution and solid state. So, the chiral photocatalysis in supramolecular hydrogels media is expected to be highly efficient. Furthermore, this strategy is promising as a new tool for manipulating the stereochemical outcomes in asymmetric photochemistry.

超分子凝胶作为一类新型的智能自组装软材料，目前已成为超分子学研究领域中的一个活跃分支。在其作为催化剂的应用研究中，小分子自组装赋予了凝胶体系独特的催化活性和催化反应类型，引发了人们越来越多的关注。本项目拟构筑和筛选新颖有效的胆酸衍生物超分子凝胶为催化反应介质，运用多种分析方法对凝胶进行表征，包括化学结构、形貌、流变性能等。并且以有效的控制不对称光反应的选择性为目标，通过各种分析手段探索超分子凝胶与底物独特的相互作用。利用凝胶体系本身所展现的不同于液相、固相的特殊相态性质对手性光反应的影响，实现有效的控制光反应产物不对称选择性的目的，并期望在此研究的基础上拓展更多的以超分子凝胶为介质的有效的不对称光反应控制手段。

超分子聚合物作为一类新型的智能软材料，目前已成为超分子化学研究领域中的一个活跃分支。本项目构筑和筛选了基于多糖、胆酸的超分子聚合物，并且近一步与无机纳米材料相结合，制备了超分子聚合物功能化的纳米材料。合成好的超分子聚合物、超分子聚合物功能化的纳米材料运用多种分析方法对其化学结构、形貌、大小等进行表征，并且进行了后续应用的探索。包括：（1）以有效的控制不对称光反应的选择性为目标，研究了麦芽糊精超分子凝胶与环辛烯的相互作用。结果表明影响产物%ee变化的因素是寡糖聚合物中随浓度/相态变化而发生变化的手性孔隙空间，而不是主体分子的空腔/凹面，并期望在此研究的基础上拓展更多的以超分子凝胶为介质的有效的不对称光反应控制手段。（2）用环氧氯丙烷作交联剂，制备得到了交联羧甲基-β-环糊精聚合物，采用一步反应合成了交联羧甲基-β-环糊精聚合物修饰的Fe3O4磁性纳米复合物，并对其结构和形貌进行表征。基于环糊精的主客体相互作用，该纳米材料可以对水溶液中酚类污染物进行有效吸附作用，并可以作为药物载体对抗癌药物喜树碱有效负载杀死癌细胞。（3）制备得到了酯化胆酸修饰的Fe3O4磁性纳米粒子，并考察了其作为药物载体对阿霉素和表阿霉素的载药性能, 结果表明，酯化胆酸/Fe3O4纳米粒子生物相容性好，能够大量负载药物，并对肝癌细胞体现出更好的靶向选择性。（4）合成了环糊精-透明质酸聚合物修饰的磁性石墨烯纳米材料，对其形貌行、性质进行了表征，并进一步考察了其近红外光热转化性能。基于其良好的光热转化性能，及环糊精-透明质酸聚合物修饰层对药物较好的负载能力及癌细胞靶向性，我们将其作为一种纳米药物载体，阿霉素作为模型药物进行研究。结果表明，该纳米载体生物相容性好，能够大量负载药物，负载了阿霉素的药物复合物在近红外光的照射下对肝癌细胞有更高的杀死率，体现了化学-光热治疗的潜在应用价值。