基于杯芳烃的新型超分子聚合物

超分子聚合物在药物缓释放、生物医药工程、细菌检测、日常保健、及废物管理等方面有着广泛的应用。.杯芳烃是一类应用非常广泛的传统主体，其主客体化学研究也有丰富的研究成果。国际上基于杯芳烃主体的主客体分子识别在超分子聚合物构筑中的应用还很不够。.本申请书拟合成与设计新型杯芳烃AB单体和双杯芳烃AA单体。研究AB单体在有机溶剂中组装成超分子聚合物，探讨热、酸碱和电化学激励对其形成的超分子聚合物的影响；研究AA单体和BB单体在有机溶剂中组装成超分子聚合物，探讨热、酸碱和电化学激励对其形成的超分子聚合物的影响。这些研究有助于认识杯芳烃超分子聚合物的组装和作用机理，开拓超分子聚合物的新的研究方向和学术增长点，为功能化的实用型的环境响应型材料的制备奠定理论基础。

科学杂志出版专刊（Science, 2005, 309, 78-102.），提出本世纪亟待解决的25个重大科学问题，自组装是唯一的化学问题。. 本项目研究基于冠醚的超分子聚合物，基于柱芳烃和冠醚的的自组装。.主要研究内容和结果：.1 基于双苯并30冠10和百草枯主客体相互作用的响应性和可逆性，线性超分子聚合物和单体间的可逆过渡态，可通过加入K+和DB18C6实现。.2 一端为二级胺盐和偶氮，另一端是DB24C8的AB单体，用于制备光响应性线性和交联的超分子聚合物。紫外光刺激后，超分子聚合物黏度明显降低。交联的超分子聚 合物形成的凝胶在紫外光和可见光刺激下实现溶液和凝胶的转变。具有不同拓扑结构的超分子聚合物中引入光响应性，有助于制备更复杂和高度有序的超分子结构。.3 基于柱[5]芳烃的有机可溶金纳米微粒。光催化的蒽环[4 + 4]环加成，能可逆解簇集和卸载，能作为可循环使用的催化剂。.4 改变制备条件，如体系的pH、双头基柱[5]芳烃Bola-AP5的不同溶剂和不同浓度，可以得到不同纳米形态。通过直接还原水相中基于Bola-AP5的柱状结构表面的AuCl4，杂微管作为微反应器被成功制备。 .5 离子型水溶性的柱[5]芳烃和四苯乙烯自组装，形成pH响应的荧光[5]准轮烷。.6 基于柱[6]芳烃的超分子两亲体能形成囊泡，能被pH、光和酶调节。囊泡中导入的染料能被控制的方式释放。 .7 1H NMR和2D NOESY证实非对称柱[5]芳烃对氟离子有高度的亲和性和选择性。 .8 基于柱[5]芳烃和冠醚的识别模式，通过酸碱调控，大环主体与双头基二级胺盐能制备动态[1]索烃。.9 X射线单晶分析说明[1]轮烷采取自扭曲构象，大环是被它自己的尾巴穿过。具有柔性骨架的[1]轮烷比刚性骨架的[1]轮烷具有更多旋转运动。 .10 Cu/Fe体系催化芳基二碘（或二溴）与二酚合成大环芳醚、氧杂杯芳烃以及氧杂柱[7]芳烃和氧杂柱[10]芳烃。. 总之，我们构筑了一些超分子聚合物、轮烷、索烃和氧杂杯芳烃等。