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具有晶体有序性和液体流动性的液晶是令人着迷的材料。考虑到液晶的性质,研究其分子自组装的基本机理及其在商业中的广泛应用具有重要的意义。胶束为疏水药物进入肿瘤部位提供了一种极具潜力和前景的途径,它可以改善药物的表观水溶性,提供被动和主动的靶向能力,从而提高药物的传递效率,减少药物的副作用。我们设计了二苯甲酮为核的多醚链树枝体两亲化合物,希望其能形成胶束用于难溶性药物的传递和释放。芴、苯并[1,2-b:4,3-b′]二噻吩(BDT)是优异的电子供体,具有大的共轭平面并且结构易于修饰。常用作聚合物荧光探针、肿瘤的特异性诊断、光热治疗癌症和多种疾病。1,2,3-三唑是重要的含氮杂环之一,可以和多种生物靶标通过非共价相互作用结合,因此1,2,3-三唑衍生物具有多种药学性质,如抗菌、抗疟疾、抗真菌、抗病毒、抗结核和抗癌活性。我们将芴、苯并[1,2-b:4,3-b’]二噻吩(BDT)和1,2,3-三唑引入到波拉两亲化合物中,希望能获得具有独特自组装方式和药用活性的液晶化合物。形状保持大环(SPMs)是由不可折叠的支架组成的几纳米范围内的中心空腔,由于其独特的结构、光学和电学性质,在化学、物理和材料科学的各个领域引起了越来越多的兴趣。因此,我们设计了苯并[1,2-b:4,3-b’]二噻吩(BDT)单元构建的大环化合物,希望其具有独特的自组装方式和优异的光电性质。第一章是基于二苯甲酮、三唑多醚链树枝体两亲性分子的合成与性质研究。以点击反应为关键步骤,合成了以芴酮为中心核,三唑为连接基团,左右两端分为三条亲水性多醚链的两亲化合物。该化合物能够形成胶束,并且具有较低的临界胶束浓度。此外进一步研究了该化合物形成的胶束对脂溶性药物鬼臼毒素的载药能力和包封能力。结果表明,该化合物在作为药物载体方面有潜在的应用。化合物不含有刺激响应单元,后续可以在分子中引入环境响应的基团,使该化合物成为具有化学刺激、光、p H等多重响应性的药物载体,以期其在肿瘤等疾病治疗方面的应用。第二章是基于芴、α-氰基苯乙烯波拉分子的合成与性质研究。通过Pt催化的Suzuki偶联反应和Knoevenagel缩合反应作为关键步骤,高效合成了以2,7-取代-9,9-二烷基化芴为中心核和两个末端二醇基团的α-氰基二苯乙烯单元的新型波拉两亲化合物。这些化合物可以组装成单壁三角形蜂窝柱状相,我们建立了其独特的堆积模型,其中扭曲的π-共轭棒状核交替堆叠到壁中,并通过末端二醇基团连接以形成三角形蜂窝,几乎垂直分布的侧烷基链充满了柱体。这种堆积还通过α-氰基苯乙烯的局部反平行偶极相互作用和CN…H之间的氢键稳定。这些化合物表现出聚集诱导增强发射性质(AIEE)并发出黄色荧光,可通过涂覆在商用蓝色LED灯上进一步用于产生白光发射。最有趣的是发光液晶显示器(LE-LCD)器件可以通过将这种发射出黄色荧光并且具有AIEE性质化合物按照一定的比例溶解到市售的向列相液晶中获得。此外,由于该化合物良好的发光性质,后续可以增加共轭基团探索该类化合物在肿瘤的识别和治疗方面的应用。第三章首先是基于苯并[1,2-b:4,3-b’]二噻吩(BDT)和三唑基团的波拉分子的合成与性质研究。通过Sonogashira偶联反应和点击反应合成了含有双三唑的苯并二噻吩(BDT)波拉两亲化合物。在该化合物中,中心弯曲的双三唑BDT核,柔性的亚甲基间隔基团导致棒状核与末端二醇基团一起扭曲成U型极性区域。U型极性区域与亲脂链的微观分离形成了单层液晶相。此外,这些化合物还可以作为超级有机胶凝剂,其能在不同溶剂中能形成有机凝胶。其临界胶凝浓度(CGC)为0.2 mg/m L。这是首次在波拉两亲化合物自组装系统中观察到很少报道的包括纳米纤维、纳米带、纳米盘和纳米喇叭在内的凝胶形态。由于三唑具有多种药物活性,所以该化合物在抗菌、抗病毒、抗结核和抗癌方面有潜在的应用价值。接着是基于苯并[1,2-b:4,3-b’]二噻吩(BDT)共轭刚性大环的合成与性质研究。通过Sonogashira偶联反应和Glaser反应合成了一个独特的由六个苯并二噻吩(BDT)单元组成的大环化合物。根据~1H-NMR和DLS的研究,这种BDT大环在溶液中可能表现出很强的聚集倾向。扫描隧道显微镜(STM)研究表明,在HOPG表面形成了有序的二维阵列图案。本研究提供了一种制作有序二维(2D)图案的大环的简便方法。第四章为结论和创新点第五章为实验部分,包括化合物的合成步骤及谱图数据。