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Ag~+-手性硫醇配位聚合物的发光和超分子手性

吴思娴  
【摘要】:手性是自然界中的普遍现象。随着超分子化学的发展,超分子手性成为化学领域的研究热点,与仿生学、不对称催化和手性先进材料等领域紧密相关。近年来,金属-金属相互作用这一非共价弱相互作用受到广泛的关注,金属-金属相互作用维系的手性硫醇超分子配位聚合物展现丰富的光物理和光化学特性,为超分子手性的发展做出巨大贡献。本实验室利用巯基阴离子(RS~-)与Ag~+间的强配位能力,原位形成了基于Ag(Ⅰ)-Ag(Ⅰ)相互作用的-[Ag(Ⅰ)-SR]-n配位聚合物,在手性识别和传感领域做出新的贡献。本论文基于实验室前期研究工作,设计合成了系列手性氨基酸硫醇衍生物,旨在探讨Ag+-硫醇配位聚合物的超分子手性调控,同时研究配体取代基和非共价弱相互作用对配位聚合物的性质和形貌的影响。论文共分四章。第一章:概述金属-金属相互作用的产生、特征及发光机理,简要介绍Ag(Ⅰ)-Ag(Ⅰ)相互作用的主要模式,详述金属配位聚合物的形成及影响因素,探讨手性超分子聚合物的构建及其手性翻转特征。并基此提出本论文的研究设想。第二章:详细叙述本论文所涉及的主要试剂、N-乙酰基半胱氨酰苯胺衍生物和N-芘甲基-N'-酰胺基硫脲巯基衍生物的合成与结构鉴定。第三章:首先介绍侧链间氢键协同维系Ag(Ⅰ)-L-NACAH配位聚合物的重要作用。其次,改变取代基实现对超分子金属配位聚合物体系的发光性质和手性的调控。红外和荧光光谱实验支持了 Ag(Ⅰ)-L-NACAX聚合物中侧链间氢键协同的存在。本研究为从分子水平上理解金属配位聚合物的光谱响应机理提供了新思路,同时为超分子聚合物的手性调控提供了新的策略。第四章:将含有β转角的N-酰胺基硫脲作为基本骨架,衍生以巯基和发光基团芘,得到含巯基的N-酰胺基硫脲衍生物PyPhe分子,通过自组装和诱导组装形成的聚集体具有不同的光谱特征和结构性质。研究表明,PyPhe聚集可通过溶剂组成和温度等因素调控。该种方式下形成的聚集体呈螺旋结构,具有手性缩小现象。PyPhe还可与Ag(Ⅰ)原位形成由Ag(Ⅰ)-Ag(Ⅰ)相互作用支撑的金属配位聚合物,吸收、CD和发光光谱上产生与Ag(Ⅰ)-Ag(Ⅰ)相互作用相关的光谱响应,且二者结合比为1:1。该聚集方式下存在手性放大现象。该体系的研究对设计具有不同组装模式的功能性超分子聚集体具有借鉴意义。


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