基于吡喃鹽的反應(yīng)多樣性構(gòu)筑新型組裝基元及其自組裝性能研究.pdf

1、吡喃鹽作為一類重要的六元含氧雜環(huán)化合物，因其豐富的反應(yīng)多樣性和獨特的物理化學(xué)性質(zhì)，在許多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。超分子化學(xué)作為“超越分子的化學(xué)”，其核心是研究組裝基元的自組裝。如何實現(xiàn)組裝基元的可控有序自組裝，是當前超分子領(lǐng)域研究的熱點和挑戰(zhàn)。組裝基元分子骨架的構(gòu)筑是實現(xiàn)可控有序自組裝的前提和難點，但吡喃鹽在這方面的應(yīng)用卻鮮有報道。本論文從吡喃鹽出發(fā)，基于吡喃鹽的反應(yīng)多樣性成功構(gòu)筑了一系列能夠提供不同非共價鍵作用的新型組裝基元，并采用氫譜、

2、碳譜和質(zhì)譜等對其進行表征;研究了其自組裝過程，逐步實現(xiàn)了從不可控到可控的有序自組裝。并在該過程中對吡喃鹽的反應(yīng)多樣性進行了深入的探索和研究。主要研究內(nèi)容如下:
　　1，基于范德華力和π-π堆積作用的有機π-凝膠及其性能研究。通過吡喃鹽的親核反應(yīng)、Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)和酯化反應(yīng)合成了兩個組裝基元分子。兩個基元=分子均可以通過范德華力和π-π堆積作用自組裝成發(fā)光凝膠，但吡啶上氮原子的位置對其發(fā)光以及成膠性能產(chǎn)生了非常明顯的影響。并通過

3、光譜、理論計算、流變、粉末X射線衍射等測試對其成膠、發(fā)光、組裝形貌以及傳感性能的差異進行了系統(tǒng)的研究和討論。
　　2，基于主客體作用和配位作用的超分子聚合物及其性能研究。利用吡喃鹽的親核反應(yīng)、Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)以及Williamson成醚反應(yīng)合成了一個新型組裝基元分子。在引入鋅離子和客體分子后，該基元分子通過主客體作用和配位作用形成了交聯(lián)超分子聚合物，并通過光譜、核磁、粘度、動態(tài)光散射、電子顯微鏡等測試對聚合物的發(fā)光、自組裝過程

4、、組裝形貌等進行深入的研究和探討。
　　3，吡喃鹽的Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)研究。通過吡喃鹽的Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)和閉環(huán)反應(yīng)高效地合成了一系列三聯(lián)吡啶基團修飾的新型吡喃鹽。研究表明，吡喃鹽的Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)包含兩個過程:一是在鈀催化下，鹵代芳烴與芳基硼酸（或硼酸酯）發(fā)生交叉偶聯(lián);二是在吡喃鹽陽離子與OH-發(fā)生親核反應(yīng)生成不飽和1，5-二酮結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)在酸性條件下不穩(wěn)定，會發(fā)生閉環(huán)反應(yīng)生成吡喃鹽。
　　4，配位作用驅(qū)動的超分子