修饰环糊精的分子组装及其生物活性研究--《南开大学》2013年博士论文
修饰环糊精的分子组装及其生物活性研究
【摘要】：超分子化学是一门处于当代化学、材料化学和生命科学交汇点的新兴学科,主要研究对象是分子间的非共价相互作用。其中环糊精作为第二代主体化合物,其衍生物的分子识别与组装是超分子化学的一个重要研究方向。为了更好地揭示环糊精在分子识别原理下形成多功能组装体的性质,我们设计并合成了叶酸修饰β-环糊精和β-环糊精修饰透明质酸,并在此基础之上根据超分子相互作用原理构筑了超分子靶向药物传递体系,并且进一步评价了它们在体内和体外的抗肿瘤活性；除此之外,我们还合成了具有光致变色活性的桥联全甲基化β-环糊精,并研究了其与卟啉类化合物形成的组装体的光物理和光化学行为。具体研究内容如下：
1.简要介绍了超分子化学的概况,并简要归纳了近几年来环糊精在分子识别和分子自组装方面所取得的代表性成果和研究进展,继而进一步评述了基于超分子相互作用的靶向药物传递体系的最新研究成果。
2.通过金刚烷修饰的卟啉以非共价方式连接了叶酸修饰环糊精和石墨烯氧化物,并通过π-π相互作用将抗癌药物阿霉素负载到其表面,构筑了一种超分子靶向药物传递体系。生物实验结果表明在生理条件下该组装体以对正常细胞低毒性的方式将阿霉素有效地传递到肿瘤细胞和组织。
3.我们成功地构筑了一系列基于透明质酸和环糊精的共轭聚多糖化合物。该化合物通过主客体相互作用与金刚烷顺铂前药进行非共价结合,得到了一种具有能够特异性地识别癌细胞的亲水性HA外壳以及疏水性药物内核的纳米超分子靶向抗癌药物传递体系。生物实验结果表明,我们制备的这种纳米粒子表现出了与商品化抗癌药物顺铂相似的抗癌活性以及更低的毒副作用。
4.合成了一种新颖的二芳基乙烯桥联的全甲基化β-环糊精,通过全甲基化β-环糊精与卟啉间强的超分子相互作用构筑了一种线状纳米组装体。该组装体可以通过紫外／可见光的照射,来控制主体与客体间的FRET过程,进而调控卟啉分子荧光的淬灭与恢复。
【关键词】：
【学位授予单位】：南开大学【学位级别】：博士【学位授予年份】：2013【分类号】：O636.12【目录】：
中文摘要5-6Abstract6-11第一章 前言11-32 第一节 超分子化学概述11-13 第二节 以环糊精为对象的分子识别与组装13-25
1.2.1 环糊精的分子识别14-20
1.2.2 环糊精的分子组装20-25
1.2.3 小结25 第三节 基于超分子相互作用的靶向药物传递体系研究进展25-30 第四节 本论文的选题意义及主要内容30-32第二章 基于非共价相互作用和石墨烯氧化物的超分子药物传递体系的构筑32-57 第一节 引言32-33 第二节 实验部分33-41
2.2.1 药品与试剂33
2.2.2 仪器和实验条件33-34
2.2.3 化合物合成路线34-35
2.2.4 化合物的合成步骤35-40
2.2.5 细胞和动物实验操作步骤40-41 第三节 结果与讨论41-56
2.3.1 关于合成的讨论41-42
2.3.2 光谱和热重表征42-45
2.3.3 XPS表征45-49
2.3.4 HR-TEM和AFM表征49-50
2.3.5 组装体体外光动力切割DNA效果50-51
2.3.6 组装体体外细胞毒性51-53
2.3.7 组装体体内肿瘤增长抑制实验53-56 第四节 小结56-57第三章 透明质酸纳米粒子的构筑及其靶向传递金刚烷顺铂前药57-86 第一节 引言57-58 第二节 实验部分58-66
3.2.1 药品与试剂58-59
3.2.2 仪器和实验条件59
3.2.3 化合物合成路线59-60
3.2.4 化合物的合成步骤60-64
3.2.5 组装体HAP的表征64
3.2.6 细胞和动物实验操作步骤64-66 第三节 结果与讨论66-84
3.3.1 关于合成的讨论66-67
3.3.2 ~1H NMR滴定67-70
3.3.3 HAP的表征70-75
3.3.4 HAP体外抗癌活性研究75-80
3.3.5 HAP体内肿瘤生长抑制研究80-84 第四节 小结84-86第四章 以环糊精为媒介的二噻吩乙烯-卟啉超分子组装体的构筑及其光致变色行为研究86-103 第一节 引言86 第二节 实验部分86-91
4.2.1 药品与试剂86-87
4.2.2 仪器和实验条件87
4.2.3 化合物合成路线87-88
4.2.4 化合物的合成步骤88-91 第三节 结果与讨论91-102
4.3.1 关于合成的讨论91
4.3.2 ~1H NMR分析91-93
4.3.3 紫外/可见光谱分析93-98
4.3.4 荧光光谱分析98-101
4.3.5 组装体电镜和动态光散射表征101-102 第四节 小结102-103参考文献103-110致谢110-111个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果111
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环糊精与大分子组装_准_聚轮烷
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3秒自动关闭窗口环糊精与碳基纳米材料超分子组装体的构筑及其性能研究--《浙江工业大学》2012年硕士论文
环糊精与碳基纳米材料超分子组装体的构筑及其性能研究
【摘要】：超分子体的构筑和碳基纳米材料的表面化学修饰是当今材料化学领域的热点。近年来，应用碳纳米管（CNT）和石墨烯两种碳基纳米材料所具有独特的物理和化学性质于超分子化学领域，已然成为研究热点。本文设计合成了表面功能化的CNT和氧化石墨烯（GO），利用环糊精的包合作用，构筑了环糊精与碳基纳米材料的超分子组装体，并研究了其相关性能。
本论文的主要研究内容如下：
1.用酸化的CNT与末端为羟基的聚己内酯（PCL）酯化反应，制备易分散于氯仿，二氯甲烷等有机溶剂的接枝了PCL的CNT有机无机杂化材料。利用α-环糊精（α-CD）空腔对PCL链的包合作用，制备接枝了多聚准轮烷的CNT杂化材料，其结构通过差示扫描量热分析（DSC）、傅立叶转换红外光谱（FTIR）得到证实。该材料在水中具有较好的分散性，在生物体系和药物化学领域具有潜在的应用价值。
2.采用Hummer’s法制备GO，并对其形态、分散状况以及氧化程度进行了表征。然后，与乙二胺修饰的β-环糊精（β-CD）进行酰胺化反应，制备边缘接枝了β-CD的GO。同时，制备了萘（NAA）封端的聚乙二醇，利用β-CD对NAA的包合作用，构筑了具有网络结构的有机无机杂化超分子体系。其结构通过激光粒度分析仪，核磁共振仪等得到证实。该材料有望在生物医药领域具有较好的应用前景。
3.通过酯化反应，将聚乙二醇单甲醚（mPEG）接枝到氧化石墨边沿，并利用α-CD空腔对聚乙二醇链的包合作用，形成具有多聚准轮烷结构的GO杂化材料，其结构通过DSC、FTIR得到证实，该材料在水中具有较好的分散性。同时，通过添加纯mPEG和α-CD可以得到超分子杂化水凝胶。该凝胶在一定温度下，会转变成溶胶，当温度下降到一定程度后，溶胶再次转变为凝胶，此性质通过DSC得到证实。利用此性能，该材料在生物体系和药物化学领域具有潜在的应用价值。
上述研究将环糊精对聚乙二醇的超分子作用应用于有机无机杂化材料，由此开发出一类新型有机无机杂化的超分子材料，其有望应用在药物载体和组织工程材料上。该工作涉及超分子化学和材料科学前沿领域，具有一定的学术价值和应用价值。
【关键词】：
【学位授予单位】：浙江工业大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2012【分类号】：TB383.1【目录】：
摘要3-5ABSTRACT5-7目录7-11第一章 文献综述11-27 1.1 引言11 1.2 超分子化学概述11-13 1.3 环糊精简介13-16
1.3.1 环糊精的结构、性质及应用13-14
1.3.2 CD 的超分子作用14-16 1.4 碳基纳米材料16-25
1.4.1 碳纳米管的结构16-17
1.4.2 碳纳米管的共价键/非共价键改性17-19
1.4.3 碳纳米管的性能与应用19-21
1.4.4 氧化石墨烯（GO）的结构21-22
1.4.5 GO 的制备及其改性22-24
1.4.6 GO 的性质24-25 1.5 本课题的提出25-27
1.5.1 本论文的目的和意义25-26
1.5.2 本论文包括的工作26
1.5.3 论文的特色及创新之处26-27第二章 聚己内酯（PCL）修饰多壁碳纳米管（MWNT）同α-CD 超分子多聚准轮烷结构的构筑27-37 2.1 前言27-28 2.2 实验部分28-30
2.2.1 原料与试剂28
2.2.2 实验仪器及设备28-29
2.2.3 PCL 修饰 MWNT 同α-CD 超分子准聚轮烷结构的构筑29-30 2.3 合成路线30 2.4 分析测试30-32
2.4.1 X 射线衍射（XRD）表征30
2.4.2 差示扫描量热法（DSC）分析30-31
2.4.3 热重（TGA）分析31
2.4.4 傅里叶转换红外（FTIR）测试31
2.4.5 扫描电子显微镜（SEM）测试31
2.4.6 氢核磁共振仪（1H MNR）测试31-32 2.5 结果与讨论32-36
2.5.1 FTIR 分析32-33
2.5.2 DSC 谱图分析33
2.5.3 XRD 图谱分析33-34
2.5.4 TGA 图谱分析34-35
2.5.5 PCL 的1H NMR 分析35-36
2.5.6 SEM 分析36 2.6 本章小结36-37第三章 β-CD 修饰氧化石墨烯（GO）与萘衍生物的超分子组装体的构筑37-56 3.1 前言37-38 3.2 实验部分38-42
3.2.1 主要原料38-39
3.2.2 实验仪器及设备39-40
3.2.3 Hummer’s 法制备 GO 水溶液40
3.2.4 单 6-对甲基苯磺酰-β-CD（β-CD-6-OTs）的合成40
3.2.5 EDA 单取代β-CD（EDA-β-CD）的合成40
3.2.6 β-CD 修饰的 GO（GO-CD）的合成40-41
3.2.7 NAA 封端的 PEG-2000（NAA-PEG）的合成41-42
3.2.8 GO-CD 与 NAA-PEG 的超分子组装体（GO-CD/ NAA-PEG）的构筑42 3.3 分析测试42-44
3.3.1 GO 水溶液的稳定性及形貌分析42-43
3.3.2 GO 的氧化程度分析43
3.3.3 傅里叶转换红外（FTIR）测试43
3.3.4 热重（TGA）测试43
3.3.5 氢核磁共振仪（1H NMR）测试43-44
3.3.6 激光粒度分析仪（LPSA）分析44
3.3.7 X 射线光电子能谱（XPS）分析44 3.4 结果与讨论44-55
3.4.1 GO 水溶液的稳定性44-45
3.4.2 GO 粉末的 XRD 分析45-46
3.4.3 GO 粉末的 XPS 分析46-47
3.4.4 GO 粉末的 FTIR 分析47-48
3.4.5 GO 粉末的 TGA 图谱分析48-49
3.4.6 β-CD-6-OTs 的 FTIR 分析49
3.4.7 β-CD-6-OTs 的1H NMR 表征49-50
3.4.8 EDA-β-CD 的 FTIR 分析50-51
3.4.9 EDA-β-CD 的1H NMR 表征51
3.4.10 GO-CD 的 FTIR 分析51-52
3.4.11 GO-CD 的 TGA 图谱分析52-53
3.4.12 NAA-PEG 的1H NMR 表征53
3.4.13 NAA-PEG 的 FTIR 分析53-54
3.4.14 激光粒度仪分析（LPSA）54-55 3.5 本章小结55-56第四章 GO-mPEG 同α-CD 构筑具有多聚准轮烷结构的超分子体系及其水凝胶的形成56-67 4.1 前言56 4.2 实验部分56-60
4.2.1 主要原料56-57
4.2.2 仪器及设备57
4.2.3 材料制备57-60 4.3 分析测试60-61
4.3.1 X 射线衍射（XRD）表征60
4.3.2 差示扫描量热仪（DSC）分析60
4.3.3 热重（TGA）分析60
4.3.4 扫描电子显微镜（SEM）分析60-61
4.3.5 傅里叶转换红外（FTIR）测试61 4.4 结果与讨论61-66
4.4.1 FTIR 结果与分析61-62
4.4.2 SEM 表征62-63
4.4.3 XRD 分析63
4.4.4 TGA 分析63-64
4.4.5 DSC 分析64-65
4.4.6 凝胶-溶液体系转变的温度响应性研究65-66 4.5 本章小结66-67第五章 结论、创新点和展望67-69 5.1 结论67 5.2 创新点67-68 5.3 展望68-69参考文献69-80攻读硕士学位期间发表的论文80-81致谢81
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淘豆网网友近日为您收集整理了关于基于环糊精%2f碳纳米管超分子组装体构筑的文档，希望对您的工作和学习有所帮助。以下是文档介绍：中文摘要摘要环糊精的功能化、分子识别和组装以及碳纳米管的化学修饰是当今超分子化学和材料化学领域的热点领域之一.为了进一步研究环糊精及其衍生物对于客体分子的识别机理和组装机制,本文设计合成了一系列环糊精衍生物,并考察了它们对于特定客体分子的键合行为;利用环糊精衍生物及其包合物构筑了两种结构新颖、性能独特的超分子组装体,探索了它们在化学、生物和材料等领域的应用前景.此外,本文还研究了化学修饰对于多壁碳纳米管的增溶作用。并考察了它们在纳米管纯化和光电转换材料等领域的潜在的应用价值。具体研究内容如下:11以DNA碱基残基为模型分子,研究了丙二酰***桥联环糊精对于它们的选择性识别能力,并进一步探讨了桥联环糊精富勒烯共轭体对于DNA的切割能力和切割机制,研究发现由于该共轭体具有良好的水溶性和生化特征,在生物体系和药物化学等领域具有潜在的应用价值。2)制备了一系列的邻苯二甲酰***修饰环糊精,考察了它们对于金鸡纳碱的识别能力,研究了环糊精空腔和修饰基团对于键合能力的影响.3)制各了以富勒烯为媒介的环糊精.卟啉内锁式双聚轮烷,并通过核磁、紫外.可见光谱、荧光光谱、凝胶渗透色谱、热重分析、透射电镜和隧道扫描电镜研究了其拓扑结构,研究发现双聚轮烷由于卟啉和富勒烯的引入,表现出了有意义的手性和电化学特征。钔使用含有吡啶基的单修饰环糊精的吸附作用合成了一种银纳米粒子,通过透射电镜研究了其粒径分布。51以海藻酸为增溶剂,制备了碳纳米管配合物,通过核磁、拉曼和透射电镜等手段考察了配合物的形成过程。研究发现,当配合物溶液中加入阳离子能够导致碳纳米管的沉淀,进一步加入的EDTA能够使沉淀了的纳米管重新溶解。旬通过外壁羧基修饰的碳纳米管与多***修饰环糊精的缩合反应合成了环糊精修饰碳纳米管,通过稳态荧光光谱、荧光寿命和循环伏安考察了溶液中加入的卟啉而产生的光诱导电子转移过程,研究发现电子转移过程由溶剂所控制,金刚烷衍生物的加入,将包结的卟啉逐出环糊精空腔后光诱导电子转移过程终中文摘要止,使体系完成了发光-猝灭-发光的循环过程。关键词:环糊精碳纳米管分子识别分子组装纳米材料Ⅱ英文摘要AbstractThe synthesis,molecular recognition and assembly of chemical modifiedcyclodexu'ins and chemical modification of carbon nanombes have e thesignificant topic of supramolecular chemistry and material chemistry.To reveal themokcular recognition and assembly mechanisms of cyclodextrins and theirderivatives,a series ofnovel cyclodextrin derivatives wel/'e prepared and their bindingmodg烙and molecular recognition behaviors for special guest molecules wer@investigated.Two kinds of novel supramolecular assemblies stI'ucted by thederivatives of fkyclodextrin and their plex.The assemblies werepotentially applied in the fields of chemistry,biology and materials.Furthermore,thesolubilization of the modification of carbon nanotubes Was investigated.And thepotential applications ofthese method and materials ill the fields ofthe purification ofcarbon nanotubes and the photo-electron materials wore exploited.The majorcontents of廿lis thesis are as follows:1)Using the DNA base residue as model molecules,the selective bindingbehavior of malonamide-bridged Bis(fl-CD)Was investigated.And we explored theDNA photocleavaga abiiity and mechanism of its water-soluble fuilerene conjugate.The result demonstrated that owing to their satisfactory water∞lubil姆and goodbiochemical properties,tIley could potentially be used ill biological systems andpharmaceutical chemistry.2)A series of novel modified cyclodextrin bearing phthalamide group woresynthesized.We investigated their binding ability with quinine and quinidine anddiscussed from the viewpoints of the size/shape fR concept and hydrophobicinteraction between hosts and guests,as well as the cooperative binding mechanismoffunctional group.3)We constructed an interlocked bis(polymtaxane)of cyciodextrin-porphyrinsystems mediated by fullerenes.The topology sU'ucalre of this assembly has prehensively investigated by 1H NMlL UV-Vis absorption,fluorescenceⅢ英文摘要spectroscopy,GPC,TGA,TEM and STM.We湖fmd that the introduction ofcyclodex'trins efficiently protects the C=N bonds in both the cyclodetxrin-porphyrinconjuagte and the bis(polyrotexane)and thus enables their satisfactory stabilities.Superior tO its precursors,this bis(polyrotaxane)exhibits the significant chirai andelecm,chemical behaviors.Benefiting from the fascinating functions ofporphyrin andfullerene,the bis(polyrotaxane)will meet its future application in many fields ofchemistry and biology.4)A silver nanoparticle aggregation was prepared bY mono-modified#cyciodexuin bearing pyridine group.The size-distributing was investigated byTEM.5)We utilize alginic acid嬲a solubilizing agent tO prepare aiginic acid-wrappedmulti-walled carbon nanotubes(plexes.Furthermore,the bindingbehavior plex has prehensively investigated by NMR and Ramanspectroscopies。TGA and DTA’and TEM.Moreover,preforential precipitation ofMWNTs occurs upon the addition of cations,while resolubilization can be achievedwhen the added cations a∞舰pped nsmg EDTA. 、们We prepared a cyclodextrins modifying Ts using surface-boundcarboxylic acid groups of Ts to attach a cyclodcxtrin derivative.Importantly.cyclodextrins can bind and release porphyrins in aqueous solution anicsolvents,respectively,SO oansignificantly mediate the d electron transferprocess between porphyrins and Ts.The process prehensivelyinvestigated by fluorescence spoctrmn,fluorescence lifetime and cyclic voitammetry.The result dsmonstrated that the introduction of cyclodextrins efficiently increasedthe water-solubility greatly and adding porphyrins being controlled to be includedinto cavities ofcyclodextrin by solvent resulted in controllable photoinduced electrontransfer.Benefiting from the fascinating functions of porphyrins and carbonnanotubes,the materials will meet its future application in many fields of chemistryand materials.Key words.&cyclodextrin,carbon nanotubes,molecular recognition,molecularassembly,nano materialsIV南开大学学位论文版权使用授权书本人完全了解南开大学关于收集、保存、使用学位论文的规定,同意如下各项内容:按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本;学校有权保存学位论文的印刷本和电子版,并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文;学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务;学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版;在不以赢利为目的的前提下,学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。学位论文作者签名:年月日经指导教师同意,本学位论文属于保密,在年解密后适用本授权书。指导教师签名: 学位论文作者签名:解密时间: 年月日各密级的最长保密年限及书写格式规定如下:南开大学学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师指导下,进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本学位论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名:年月日第一章前言第一章前言第一节超分子化学概述超分子化学起源于C.J.Pederson对冠醚及其基本配位性能的发现【l】,随后D.J.Cram改进了冠醚的合成方法,并于1973年报道了一系列具有光学活性的冠醚【2】。根据这些化合物可以作为主体选择性结合伯***盐形成配合物的现象,进一步提出了“主.客体化学”的概念翻.J.-M.Lelm在此基础上于1978年首次提出了超分子化学的概念,创立了“超分子化学”【4】,并在超分子的设计和合成方面做了大量杰出的工作。超分子化学就是“超越分子概念的化学”,其研究对象是多个物种以非共价键弱相互作用力键合起来的复杂有序且具有特定功能的分子集合体,是共价键分子化学的一次升华和质的超越,它的产生和发展对于理解和揭示高级特异性生物过程,如酶或受体与底物的结合、蛋白质配合物的形成、核酸的嵌合物、基因密码的破译、神经传递过程和细胞识别等现象有着重要的意义,在材料科学、信息科学和生命科学中均具有重要的理论意义和潜在的广阔应用前景【5】。正因如此,1987年对超分子化学的发展有着巨大推动作用的三位科学家J.M.Lelm,D.J.Cram和C.J.Pedersen分享了诺贝尔化学奖16]。1992年,专门的学术刊物—超分子化学(Supramolecular Chemistry)创刊。1996年由J.—M.LellII教授任总编,J.L.Atwood,J.E.D.Davies,D.D.ieol和F.V69tle任主编,组织世界各国的超分子化学专家共同编著了鸿篇巨著—十一卷本的《超分子化学大全》(Comprehensive Supramolecular Chemistry)【7】,使超分子化学发展成一门涵盖生物无机化学、有机化学、分析化学,以及与生命科学、材料科学和信息科学密切相关的新兴边缘学科,这标志着化学的发展进入了一个新的时代。超分子体系是由两个或更多的分子物种(species)在分子识别(molecularrecognition)的基础上通过分子间力维持在一起构成高度复杂的有组织的统一体,即通过建立于特定作用方式之上的分子识别过程,实现在分子及超分子水平上第一章前言的信息存储(storage)、恢复(retrieval)、转移(transfer)和处理(processing)。因此,超分子化学的核心概念是分子识别和分子组装。分子识别是构筑超分子体系的基础和必要途径,而分子组装则是超分子化学的目标。冠醚、环糊精、杯芳烃、穴醚、环番、环肽、卟啉、酞菁、葫芦脲、树状分子、富勒烯和纳米管【7’8】等在超分子化学中的应用也得到广泛研究,它们的分子识别与组装行为是超分子化学研究的最重要内容之一.本论文主要研究新型环糊精衍生物的合成、分子识别和组装以及碳纳米管的修饰和功能。因此,在下面两节中将重点介绍基于环糊精和碳纳米管的超分子化学最新研究进展.2第一章前言第二节基于环糊精的分子识别与组装环糊精是一类淀粉经环糊精葡萄糖基转移酶催化降解得到的天然寡聚多糖,由一定数量的D.(+).吡喃葡萄糖通过昏l,4.糖苷键首尾相连形成的环状化合物,习惯采用一个希腊字母表示其含有的葡萄糖单元数目,根据葡萄糖单元数目的不同,环糊精可以拥有不同的空腔尺寸【9】,其中最为常见的是分别含有6、7和8个葡萄糖单元的静、伊和产环糊精,其结构示意图和模型如图1.1和1.2所示。彰三n-1:o,.Cyclodextrlnn-2:.8-Cyctodextrinn=3:y-Cyclodextrin图1.1*、卢和产环糊精的结构示意图图1.2伊环糊精的结构模型侧视图和俯视图环糊精是一类截锥状的大环分子,其中葡萄糖单元均采取未扭曲的椅式构象,所有葡萄糖单元的6位羟基构成了环糊精截锥状结构的主面(较窄端),2位和3位羟基构成了次面(较阔端)。环糊精的内壁由指向空腔的C3和c5上的氢原子以及糖苷键的氧原子构成,空腔内部为疏水环境,环糊精次面的2、3位羟基使其大口端和外壁表现出亲水性,由于6位亚***的作用,主面同样表现出一定3画第一章前言的疏水性。由于具有疏水的空腔和亲水的外表面,而且具有手性的微环境,环糊精可以选择性地键合各种有机、无机以及生物分子形成主.客体包结配合物。因此,环糊精及其衍生物的分子识别进而形成具有特定功能的组装体的研究具有重要意义.1.2.1环糊精的修饰和分子识别分子识别是超分子化学的基础和核心内容。所谓分子识别是指受体(主体)对底物(客体)的选择性键合并产生某种特定功能的过程。在水溶液中,环糊精空腔被水分子占据,但是当合适的客体分子进入体系时,客体分子进入环糊精空腔,空腔内的水分子被取代后释放出来,客体分子与环糊精形成主.客体配合物。一般说来,溶液中环糊精与客体分子形成配合物时存在如下几种分子间相互作用:(1)疏水相互作用;(2)范德华(vanderWaals)相互作用;(3)分子问氢键;(4)包结底物后,环糊精空腔高能水的释放;(5)包结底物后,环糊精.水加合物张力能的释放吼由于环糊精自身溶解度、键合能力和选择性方面存在一定的局限性,越来越多的环糊精衍生物被合成出来,在分子识别方面的研究被大量报道Il“。刘育等人合成了一系列有机硒修饰环糊精…】并研究了它们对脂肪醇的分子识别行为,发现主.客体间的尺寸匹配及几何互补关系、氢键和疏水相互作用,以及处于空腔边缘的功能侧臂的诱导偶极等是影响包合物稳定性的重要因素。桥联环糊精与天然环糊精相比具有两个疏水空腔,而桥链又可以作为第三个链合位点,从而可以大大提高主体对于客体分子的包结配位和分子识别能力【12】。Kano等人研究了天然环糊精及其衍生物对于卟啉类化合物的识别能力,并考察了环糊精与金属卟啉包合物对于阴离子的识别能力和简单的肌血球素携氧的分子模型031。Reinhoudt研究组在环糊精的分子识别方面做了大量研究工作,考察了合成的二丙基亚***桥联环糊精对于多种甾体和药物分子的识别【141)二噻吩基环戊烯桥联环糊精对于四苯磺酸基卟啉的光可逆变化的分子识别旧;Tb3+配位的EDTA桥联环糊精对于一些合成客体的分子识别研究【16J以及表面主.客体多价相互作用的热力学模型的建立【171等等。Stoddart等人合成了含有二茂铁和多糖的树枝状化合物,并考察了水溶液中天然环糊精对它的键合能力以及键合前后二茂铁单元氧化还原性质的变化【l”。Fujita等人制备了第一个桥联环糊精的晶体,它是一种4播放器加载中，请稍候...
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中文摘要摘要环糊精的功能化、分子识别和组装以及碳纳米管的化学修饰是当今超分子化学和材料化学领域的热点领域之一.为了进一步研究环糊精及其衍生物对于客体分子的识别机理和组装机制,本文设计合成了一系列环糊精衍生物,并考察了它们对于特定客体分子的键合行为;利用环糊精衍生物及其包合物构筑了两种结构新颖、性能独特的...
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