联苯酰Ala-Ala二肽的组装行为研究

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二肽两亲性小分子通过非共价相互作用组装形成多种有序的纳米结构,若它们是手性的,则可能自组装形成扭曲的纳米带或螺旋的纳米纤维。其组装体螺旋或扭曲的方向与二肽中氨基酸手性之间的关系有待深入研究。此前,人们主要通过改变氨基酸种类来研究氨基酸的手性控制,本文研究了氨基酸在N-端的手性传递,通过引入联苯基团,设计并合成了四种联苯酰Ala-Ala二肽以及四种正十二烷氧基联苯酰Ala-Ala二肽。  本研究主要内容包括:⑴对于联苯酰Ala-Ala二肽而言,氨基酸手性相同时,其钠盐可以通过π-π堆积和氢键作用自组装形成扭曲的纳米带,氨基酸手性不同时,则自组装形成无规则颗粒,这可能是由于C-端与N-端氨基酸控制相互干扰导致的。含时密度泛函理论证明联苯基团的圆二色谱信号来源于联苯苯环的扭转。⑵在二甲基亚砜和水的混合溶剂中,正十二烷氧基联苯酰Ala-Ala二肽可以自组装形成纳米管,这些纳米管由纳米带卷曲形成,C-端氨基酸手性控制纳米带卷曲的方向。在六氟异丙醇和水的混合溶剂中,这些二肽与乙二胺也可以共组装形成纳米带,N-端氨基酸手性决定纳米带扭曲的方向,表面能减少驱动共组装体螺距、宽度和厚度增大。结果还表明,N-端氨基酸手性决定联苯的扭转方向, C-端氨基酸手性决定联苯堆积手性。⑶制备了具有单手螺旋结构的硫化镉(CdS)纳米晶掺杂的二氧化硅纳米管,其DRCD光谱在200-510nm范围内有宽圆二色谱信号,可能来源于CdS纳米晶的偶极-偶极相互作用。
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