新型芳香酰胺衍生折叠聚合物的设计、合成及性质研究

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近年来,非天然折叠物的研究引起了科学家们的广泛关注,利用非天然折叠物构筑有机螺旋纳米管道的研究成为当前最新的化学研究领域之一。利用各种不同的非共价键作用,化学家们发展了一系列的折叠物体系,这些折叠物大多都可以折叠成α-螺旋洞穴结构。然而要构筑螺旋纳米管道结构则需要设计、合成更长链的折叠物分子,本文对一类新型的长链折叠聚合物分子合成条件及其性质进行了探究。  本文设计并合成了一类芳香酰胺折叠聚合物体系,它存在的分子内氢键使分子骨架具有一定刚性可以折叠形成螺旋结构,随着分子链的增长可以进一步形成螺旋纳米管结构,芳香π-π堆积作用以及螺环层与层间的酰胺氢键作用可以稳定螺旋构象。我们利用3,5-二氨基苯甲酸和4,6-二羟基间苯二甲酸的衍生物为单体,通过缩合反应成功得到了芳香酰胺聚合物。实验发现,聚合物在大多数聚酰胺不良溶剂如CHCl3等中都具有良好的溶解性。浓度核磁以及红外实验表明,聚合物酰胺骨架上存在氢键,使分子骨架具有一定刚性使其发生折叠。同时,侧链酰胺键存在的层与层之间的氢键,它有助于稳定折叠结构。通过紫外以及圆二色谱实验表明,聚合物在溶液中折叠形成了螺旋构象。通过圆二色谱对比试验发现:1)在相同浓度下,手性基团离主链骨架越远,其cotton效应的强度越弱;2)在相同浓度下,具有酯基侧链的芳香酰胺折叠聚合物的cotton效应强度小于具有酰胺基侧链的芳香酰胺折叠聚合物。  本文还设计了一类有望折叠成螺旋结构的芳香聚脲折叠物体系。首先,我们通过多步反应合成了三聚体二胺和三聚体二异氰酸酯单体。然后在碱性条件下,将这两种单体进行缩合反应,然而实验并未得到预期的聚合产物。
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