在过去的十多年中，在蛋白质结晶、液晶和胶体—高分子体系中，人们发现一个组分的平动熵往往是促使本身或体系中其它组分有序排列的驱动力，呈现出非常丰富的相转变与自组装现象．“Depletion效应”也由此被物理学家用来描述生物体内和胶体—高分子混合物中普遍存在的熵驱动自组装现象。熵驱动和熵致有序现象在超分子自组装、生物化学和物理、胶体物理以及高分子领域正逐步为人们所发现和认识。 自然界中不同尺度上的有序结构都是在各种相互作用能，熵作用和动力学效应下自组装形成的。超分子自组装和分子聚集是多种弱相互作用协同的结果，在分子水平上也存在着熵竞争和熵驱动，如疏水相互作用和胶束的形成。在我们课题组近来的研究中发现对于平面环状结构的卟啉、联二吡啶、聚(L—组氨酸)、聚苯并咪唑以及聚(4-乙基咪唑)等分子，在溶液中加入适量低分子量聚乙二醇(PEG)可促进上述三种分子的环状结构在金属界面上的有序排列。加入PEG所引入的熵竞争和depletion吸引力是这些分子取向的驱动力。在分子水平上，各向异性的棒状或碟状分子会在溶液中会由于纯粹的排除体积效应而发生有序聚集或形成液晶相，因此我们试图研究对于碟状分子，通过加入第三组分中分子溶剂引入熵竞争能否来调控其在溶液中的聚集。我们发现对于平面的偶氮染料分子和卟啉分子，加入一定份数的聚乙二醇时，会在溶液中形成不同尺寸大小的聚集体，并在光谱上带来显著的变化． 在偶氮染料分子橙黄I的水溶液中加入一定份数的低分子量PEG后，其紫外光谱最大吸收峰发生红移，变宽，表明橙黄I发生了J—聚集。其聚集程度和PEG的分子量、体积份数和溶液中离子强度密切相关．紫外光谱变温实验结果表明橙黄Ⅰ的聚集是一个熵驱动过程。作为对比，我们还研究了阳离子表面活性剂CTAB和非离子表面活性剂吐温20，以及其它小分子溶剂对橙黄Ⅰ聚集行为的影响，我们发现传统的聚集驱动力如静电相互作用、疏水相互作用和氢键并不能解释我们的实验结果，我们推测加入PEG后，由PEG平动熵的增加导致的depletion效应促使染料分子发生聚集。 对于具有平面大环结构非水溶性的卟啉分子四—(4-苯基)卟啉(TPP)来说，在乙醇溶液中加入不同体积份数的PEG400后，紫外光谱Soret带发生红移，同时伴随着荧光猝灭，表明TPP分子发生了J—聚集，但聚集程度较低。一系列的对比实验表明聚集和溶剂因素无关，我们认为由PEG400引入的熵竞争是TPP发生聚集的原因。 研究发现对于水溶性卟啉四—(4-磺酸基苯基)卟啉(TPPS4)，在中性无离子的水溶液中加入PEG 400后，光谱上发生了明显的红移、变宽和荧光猝灭，表明卟啉分子发生了聚集。TPPS4的聚集行为和PEG的含量密切相关。透射电镜和光学显微镜照片显示在PEG400体积含量为10-40％时，在放置较长时间后，TPPS4分子在溶液中形成了不同尺寸大小的聚集体，并出现丝状沉淀，溶液中发生了相分离。除了卟啉分子之间存在的非共价键相互作用如范德华力和π-π作用外，由PEG所带来的depletion吸引力是TPPS4发生聚集的驱动力。 通过这些研究我们发现，对于某些平面碟状分子如偶氮分子和卟啉分子，加入第三组分的低分子量聚乙二醇可以驱使它们在溶液中发生聚集。由熵竞争引起的驱动力，连同分子间的其他弱相互作用是发生超分子聚集的主要原因。这一研究将有助于理解生物体中不同尺度下多种复杂有序结构的形成，并将进一步促进对“熵致有序”效应的发展和应用。