葫蘆[7]脲對陽離子型表面活性劑分子自組裝行為的影響.pdf

1、超分子化學(xué)(或主客體化學(xué))是兩個(gè)或多個(gè)化學(xué)物種借分子間的弱相互作用力(如疏水作用、靜電作用、氫鍵作用、范德華力、芳環(huán)π疊加等)形成的實(shí)體或聚集體的化學(xué)。超分子化學(xué)(或主客體化學(xué))是當(dāng)今化學(xué)研究的一個(gè)熱門領(lǐng)域之一，其中以主體對客體的弱相互作用及分子識(shí)別和組裝則是超分子化學(xué)研究的核心內(nèi)容。葫蘆脲是繼冠醚、環(huán)糊精、杯芳烴之后的一代新的主體化合物。具有獨(dú)特的穴腔結(jié)構(gòu)，能通過多種分子間的作用力識(shí)別分子和離子，在分子識(shí)別、分子組裝、分子催化、污水處

2、理、模擬酶和藥物導(dǎo)向載體等諸多領(lǐng)域有著極大的應(yīng)用潛力。因而這一新的主體化合物正引起越來越多的學(xué)者的濃厚興趣。 表面活性劑分子具有一端親水、一端疏水的結(jié)構(gòu)特征，其疏水鏈可通過疏水作用(主要作用)進(jìn)入主體化合物的空腔形成一類重要的主.客體包絡(luò)物。因而表面活性劑是一類重要的客體分子，是主客體分子間包絡(luò)與識(shí)別研究理想的客體分子。 本文在總結(jié)前人工作的基礎(chǔ)上，成功的合成了葫蘆脲系列化合物，并采用電導(dǎo)和表面張力方法較系統(tǒng)在研究了葫蘆

3、脲系列中葫蘆[7]脲對表面活性劑CTAC、CPC在水溶液中的分子間自組裝行為的影響，以及葫蘆[7]脲和表面活性劑分子之間的相互作用機(jī)理，并獲得一些有意義的研究結(jié)果。這些結(jié)果不僅有利于深入研究超分子體系(葫蘆脲系列)的主.客體作用機(jī)理，對于進(jìn)一步了解生命過程中高效性、專一性以及受體與底物之間非共價(jià)鍵相互作用本質(zhì)也具有重要意義。本工作作為國家自然科學(xué)基金資助課題(NO.20703023)的一部分，主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下： 1.采用酸

4、催化方法合成了甘脲。探究了尿素/乙二醛摩爾比、PH值、反應(yīng)時(shí)間、乙二醛的滴加速度等對產(chǎn)物純度和產(chǎn)率的影響。 2.合成、分離并純化了葫蘆脲系列化合物(CB[n])。以甘脲和多聚甲醛為原料，通過在濃鹽酸中縮合得到CB[n]混合物，探索根據(jù)溶解度的不同，用鹽酸和甲醇溶液進(jìn)行逐步分離。產(chǎn)物經(jīng)過元素分析、核磁、質(zhì)譜等進(jìn)行鑒定。 3.利用電導(dǎo)率儀測定了表面活性劑(CTAC或CPC)+CB[7]水溶液體系的電導(dǎo)率數(shù)據(jù)，計(jì)算了一些重要的

5、膠束參數(shù)，研究表明CB[7]通過對表面活性劑CTAC或CPC分子之間識(shí)別與包絡(luò)，產(chǎn)生了較強(qiáng)的相互作用。CB[7]與表面活性劑形成了1:1的包絡(luò)物。葫蘆脲的加入，對表面活性劑的膠束過程產(chǎn)生了明顯的影響，大大延遲了膠束化過程。這種現(xiàn)象發(fā)生的原因可能是因?yàn)镃B[7]的疏水空腔對表面活性劑的包絡(luò)作用屏蔽了表面活性劑分子的疏水基團(tuán)，減少了表面活性劑分子之間的接觸，阻礙了其分子在溶液當(dāng)中的形成膠束的過程。 4.利用表面張力儀測定了表面活性劑