基于bola型两亲性分子的功能性纳米结构材料

分子自组织是"21世纪亟待解决的重大科学问题"之一。基于分子自组织的自下而上技术已成为纳米科学中构建超分子纳米结构的重要方法。因此，本项目致力于设计合成含BODIPY荧光染料的bola型新型两亲性分子，并将具有刺激响应的功能性基团引入到这类bola型两亲性分子中，以研究这类bola型两亲性分子的自组织行为和功能性，如将具有光致变色性能的螺吡喃、氧化还原性能的二茂铁、配位能力的二吡咯亚甲基和亲合变色性能的聚二乙炔分别引入到含BODIPY的bola型两亲性分子中，通过光、电化学、金属离子、pH值和温度等外界手段调节这类两亲性分子的两亲性，改变这类两亲性分子的自组织行为，从而制备对外界刺激能作出响应的功能性超分子纳米结构材料，为探索新材料提供思路。

分子自组装是“21 世纪亟待解决的重大科学问题”之一。基于分子自组装的自下而上技术已成为纳米科学中构建超分子纳米结构的重要方法。因此，本项目致力于设计合成含荧光染料的bola 型新型两亲性分子，并将功能性基团引入到这类bola 型两亲性分子中，以研究和调控这类bola 型两亲性分子的自组装行为。（1）由于BODIPY荧光染料对碱性不稳定，未能构建一系列基于BODIPY的bola性两亲性分子。（2）将具有配位能力的三氮唑基团引入到含强π-π叠加作用芘荧光染料的bola型两亲性分子中，设计合成了两种含芘的bola型两亲性分子。通过加入金属离子Pd2+和抗衡离子实现了对这类含芘荧光染料的bola型两亲性分子自组装结构的调控，为制备新型超分子纳米结构材料提供了一条新途径。（3）将具有聚集诱导效应的四苯乙烯荧光染料引入到bola性两亲性分子，设计合成了一种含四苯乙烯的bola型两亲性分子。由于这种bola型两亲性分子具有良好的水溶性、生物兼容性和高达15%的荧光量子产率，其被应用于细胞生物成像，为通过自组装制备水溶性和生物相容性的荧光纳米结构的新途径。（4）将具有配位能力的三联吡啶基团引入到两亲性分子中，设计合成了一种含三联吡啶的单头两亲性分子。通过加入Zn2+离子和EDTA来构建和解离金属配位键，有效地调控这类两亲性分子的自组装行为，为制备和调控一种基于非手性分子构建手性自组装体的新途径。（5）将不同数目的酰胺键引入到含二苯乙炔荧光染料的bola型两亲性分子中，设计合成了三个含不同酰胺键数目的bola型两亲性分子。研究氢键对bola型两亲性分子自组装结构的影响规律，为制备新型超分子自组装纳米结构材料提供参考。该工作为制备新型功能性超分子纳米结构材料提供了新思路。