功能型超分子體系的合成與自組裝的開(kāi)題報(bào)告

功能型超分子體系的合成與自組裝的開(kāi)題報(bào)告導(dǎo)語(yǔ)超分子化學(xué)是化學(xué)領(lǐng)域中的一個(gè)新興分支，它通過(guò)分子間相互作用進(jìn)行自組裝，并形成功能性超分子體系。超分子化學(xué)的發(fā)展為化學(xué)、材料科學(xué)、生物科學(xué)等領(lǐng)域的研究提供了新思路和新工具，因此，目前，它已成為一個(gè)廣受關(guān)注的領(lǐng)域。超分子化學(xué)的發(fā)展離不開(kāi)超分子體系的合成和自組裝。因此，本文將圍繞這兩個(gè)方面，對(duì)功能型超分子體系的合成與自組裝進(jìn)行探究。一、功能型超分子體系的合成超分子體系的合成過(guò)程通常分為兩步：前體材料的制備和自組裝過(guò)程。1.前體材料的制備超分子體系的性能取決于前體材料的性質(zhì)。因此，在合成超分子體系之前，需要制備前體材料。前體材料的種類繁多，常用的有有機(jī)小分子、高分子、金屬離子或有機(jī)配體等。有機(jī)小分子是超分子材料中最常用的前體材料之一，其合成方法較為簡(jiǎn)單，能夠通過(guò)一系列反應(yīng)得到。如在制備超分子液晶時(shí)，可以采用偶氮苯（azo）和聯(lián)苯酯的衍生物等小分子作為前體材料。高分子作為超分子材料中的前體材料也具有廣泛的應(yīng)用前景，如在制備超分子聚合物時(shí)，可以使用聚乙烯氧化物（PEO）和聚丙烯酸（PAA）等高分子材料。金屬離子或有機(jī)配體則常用于制備金屬-有機(jī)框架（MOF），其制備方法包括氫鍵、金屬-有機(jī)配位作用等。2.自組裝過(guò)程自組裝是超分子體系形成的關(guān)鍵步驟。自組裝過(guò)程中，一些前體材料通過(guò)相互作用形成有序結(jié)構(gòu)。相互作用包括范德華力、氫鍵、π-π相互作用、配位等。超分子體系的自組裝過(guò)程常分為下面幾種類型。（1）分子自組裝分子自組裝是超分子體系中常用的自組裝過(guò)程。分子自組裝過(guò)程中，前體材料通過(guò)相互作用形成固定的結(jié)構(gòu)。（2）靜電自組裝靜電自組裝是指在溶液中，帶有相同電荷（正電荷或負(fù)電荷）的前體材料通過(guò)靜電相互作用形成有序結(jié)構(gòu)。如鹽酸殼聚糖和聚乙烯亞胺（PEI）等前體材料可通過(guò)靜電相互作用自組裝成核酸納米技術(shù)中常用的核酸/PEI/糖基化脂質(zhì)體復(fù)合物。（3）配位自組裝配位自組裝是指金屬離子和有機(jī)配體之間的配位作用形成超分子體系。這種自組裝過(guò)程常用于制備金屬-有機(jī)框架（MOF）和金屬有機(jī)化合物（MOC）等。二、功能型超分子體系的自組裝自組裝受到許多因素的影響，如前體材料的種類、濃度、溫度和溶液的pH值等。以下是三個(gè)例子，以說(shuō)明自組裝過(guò)程受到不同影響因素的影響。1.小分子自組裝在小分子自組裝過(guò)程中，溫度是影響自組裝過(guò)程的關(guān)鍵因素之一。如2,5-二（N-（1-乙?；坊?3-吡啶基）-1,4-二氮雜苯（AP-DIPA）和伏馬胺通過(guò)氫鍵和范德華力作用形成自組裝微球，當(dāng)溫度從21℃降到5℃時(shí)，微球的尺寸會(huì)增加。2.高分子自組裝在高分子自組裝過(guò)程中，前體材料的濃度和pH值是影響自組裝過(guò)程的關(guān)鍵因素之一。如在合成聚乳酸（PLA）納米球時(shí)，增加前體材料的濃度可以促進(jìn)自組裝過(guò)程。而當(dāng)溶液的pH值超過(guò)聚乳酸的等電點(diǎn)時(shí)，自組裝過(guò)程會(huì)被抑制。3.金屬-有機(jī)框架自組裝在金屬-有機(jī)框架自組裝過(guò)程中，金屬離子的選擇和有機(jī)配體的選擇是影響自組裝過(guò)程的關(guān)鍵因素之一。如在合成八齒雙（苯并咪唑）-4,4'-二（苯基）苯（BBB-mimb）金屬-有機(jī)框架時(shí)，選擇鋅離子（Zn2+）作為金屬離子和BBB-mimb做為有機(jī)配體可以得到較大的孔徑（1.3

nm）和較好的形貌。結(jié)論超分子體系的合成和自組裝是功能性超分子體系研究的重要部分。前體材料的