论文部分内容阅读
在超分子化学和手性科学中,用非手性分子组装形成手性超分子越来越吸引人们的注意,通过它可以更深入地理解自然界中的手性现象以及手性的起源问题。本论文选用一种非手性二羟基硅酞菁衍生物和两种非手性卟啉衍生物在气液界面上组装手性超分子。取得的主要研究结果如下:1、我们用一种非手性的二羟基硅酞菁衍生物,2,3,9,10,16,17,23,24-八辛烷氧基--29H,31H-二羟基硅酞菁(简称:Pcs),借助LB膜技术在气液界面上制备了具有较弱的光活性信号且以H-聚集体形式存在的手性超分子组装体。由于界面对称性打破现象,这种超分子呈现出螺旋结构特征。将转移的LB膜经高真空,在167-340℃下加热10个小时后,Pcs分子间发生聚合反应,原先酞菁环与环之间简单的π-π相互作用转变为强的共价键,环与环间距离进一步拉近。本来形成的螺旋结构被固定下来并在横向和纵向都得到放大,在CD光谱上表现为CD信号的增强,从AFM和SEM图中也直接观察到了这种螺旋结构。2、两种非手性的卟啉衍生物,5,10,15,20-(4-苯甲醚基)-卟啉(简称:TPPOMe)和5,10,15,20-(4-苯酚基)-卟啉(简称:TPPOH),利用LB膜技术经气液界面组装它们都形成了呈J-聚集体排列的手性超分子组装体。其中,TPPOMe具有微弱的手性信号,而TPPOH则具有较强的手性信号。对TPPOMe来说,由于气液界面对称性打破,局部形成了J-型的螺旋结构。其LB膜经高真空,120-180℃加热10个小时后,聚集体进行了重排,螺旋结构得到放大,在光谱中表现为UV光谱的进一步红移和CD光谱的强Cotton效应,从AFM图中也可以看到加热后出现了更多呈规则排列的大聚集体。而对于TPPOH分子来说,则在气液界面组装形成了较大超分子螺旋结构。通过光谱分析可以看到,TPPOH在气液界面上由于发生分子内的质子转移,形成了两性离子。在相互间的静电作用,π-π堆积作用,以及界面对称性打破三重驱动力推动下,形成了J-型的螺旋手性超分子。其LB膜经热处理后,聚集体没有明显长大,光谱除UV光谱中质子化卟啉峰消失外基本无变化,这一切都说明热诱导已经失去了放大手性信号的作用,但是原先的螺旋结构也没有被破坏,而是被保存了下来。