对亚苯基桥联双脲基嘧啶酮衍生物的超分子自组装研究

作     者：齐丽杰 丁逸涵 肖唐鑫 吴浩然 刁凯 鲍成 申永 李正义 孙小强 王乐勇 Qi Lijie;Ding Yihan;Xiao Tangxin;Wu Haoran;Diao Kai;Bao Cheng;Shen Yong;Li Zhengyi;Sun Xiaoqiang;Wang Leyong

作者机构：常州大学石油化工学院江苏常州213164 南京大学化学化工学院南京210023 

出 版 物：《有机化学》 (Chinese Journal of Organic Chemistry)

年 卷 期：2020年第40卷第11期

页      面：3847-3852,M0011页

核心收录：

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 070303[理学-有机化学] 0703[理学-化学] 

基　　金：国家自然科学基金(No.21702020)资助项目 

主　　题：超分子化学 四重氢键 自组装 超分子聚合物 大环 主客体作用 

摘      要：超分子聚合物被认为是一种新型的动态材料,对超分子聚合过程的研究不仅有助于理解自组装规律,而且为开发智能材料提供理论支持.研究了对亚苯基桥联的双脲基嘧啶酮(UPy)衍生物M1~M3的四重氢键超分子聚合.这些单体分子之间的唯一区别是其间隔基(寡聚乙二醇)的长度不同.通过测试随单体浓度变化的1H NMR,NOESY和粘度等研究了这些单体分子基于环链平衡的超分子聚合行为.结果表明间隔基长度对开环超分子聚合过程有显著影响.其原因是环状单体中亚苯基与二聚UPy之间的π-π相互作用强度不同.具有最短间隔基的M1缺乏π-π作用,而具有最长间隔基的M3具有较弱的π-π作用,因此二者的临界聚合浓度都较低;相比之下,间隔基长度适中的M2具有较强的π-π作用,从而导致其有较高的临界聚合浓度(189mmol·L-1).最后,进一步研究了M1~M3与缺电子环番blue-box之间的相互作用,显示只有M3与环番发生主客体作用.该模型促进了对分子结构与超分子聚合之间紧密关系的认识,这对精确调控超分子聚合以及开发定制材料都具有重要意义.