本文選題：響應(yīng)性表面活性劑 + 膠體組裝體�。� 參考：《山東大學(xué)》2017年博士論文

【摘要】：自組裝是自然界中最常見(jiàn)的現(xiàn)象之一。通過(guò)自組裝,表面活性劑分子可以組裝成許多傳統(tǒng)的聚集體結(jié)構(gòu)(如囊泡、膠束等);目前人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)并研究了很多表面活性劑聚集體結(jié)構(gòu)。響應(yīng)性表面活性劑(或者響應(yīng)性兩親分子)由于具有特殊的響應(yīng)性和功能性,近些年得到了廣大科研工作者的廣泛關(guān)注。本論文主要涉及響應(yīng)性表面活性劑的合成,以及以響應(yīng)性表面活性劑進(jìn)行溶液和界面組裝,構(gòu)建具有響應(yīng)性和功能性的膠體組裝結(jié)構(gòu)。本論文的研究?jī)?nèi)容如下:第一部分,緒論。主要介紹了涉及表面活性劑、膠體組裝結(jié)構(gòu)的基本概念和傳統(tǒng)膠體組裝結(jié)構(gòu)的種類。并詳細(xì)介紹了響應(yīng)性表面活性劑的概念和類型以及目前化學(xué)領(lǐng)域研究最熱的新穎的膠體聚集體。第二部分,以陽(yáng)離子表面活性劑CTABr和含有四個(gè)羧酸基團(tuán)的偶氮苯衍生物凝膠劑分子(AzoNa4)制備了多刺激響應(yīng)性的蠕蟲狀膠束水凝膠。CTABr與非手性偶氮苯分子(AzoNa4)在H+存在的情況下可以作為一種優(yōu)良的膠凝劑分子形成凝膠,并產(chǎn)生超分子手性。我們以cryo-TEM、圓二色(CD)等表征手段研究了酸誘導(dǎo)形成的超分子凝膠的凝膠化過(guò)程和其中的結(jié)構(gòu)形貌變化。我們所構(gòu)建的手性光學(xué)開(kāi)關(guān)可以對(duì)pH值和光刺激作出響應(yīng),為構(gòu)建響應(yīng)型功能性凝膠材料開(kāi)辟了新途徑。第三部分,以非手性分子構(gòu)建了含有囊泡和碟狀膠束的手性凝膠。通過(guò)調(diào)節(jié)pH值,使得凝膠體系獲得超分子手性;這種特殊的膠體凝膠體系可以發(fā)生一系列的溶膠-凝膠-溶膠轉(zhuǎn)變。在氫鍵作用和疏水作用協(xié)同作用下,兩性離子表面活性劑(C14DMAO)和偶氮苯凝膠劑分子AzoNa4共同構(gòu)建了該智能凝膠體系。該體系的手性與聚集狀態(tài)密切相關(guān),只有在凝膠狀態(tài)下該體系是具有手性的,溶膠不具有手性特征。在超分子手性水凝膠體系中,第一次發(fā)現(xiàn)有碟狀膠束和囊泡共存。第四部分,對(duì)于膠體蠕蟲狀膠束體系,第一次通過(guò)氧化還原和主客體相互作用對(duì)體系的手性進(jìn)行調(diào)節(jié)。討論了纖維狀聚集體(蠕蟲狀膠束)中二級(jí)組裝聚集過(guò)程對(duì)于體系手性產(chǎn)生所發(fā)揮的作用。通過(guò)含氧化還原基團(tuán)的表面活性劑(FTMA)和偶氮苯衍生物分子AzoNa4結(jié)合,設(shè)計(jì)構(gòu)建了蠕蟲狀膠束凝膠體系。借助于施加化學(xué)氧化還原刺激,實(shí)現(xiàn)了對(duì)蠕蟲狀膠束凝膠手性和粘度的可逆調(diào)控。此外,通過(guò)β-CD(環(huán)糊精)與FTMA分子之間的主客體相互作用,成功調(diào)節(jié)了蠕蟲狀膠束內(nèi)FTMA和AzoH4之間的疏水相互作用和氫鍵作用,進(jìn)而調(diào)節(jié)其粘度和手性。該體系為調(diào)節(jié)膠體體系中的超分子手性提供了一種新的思路。第五部分,創(chuàng)建了一種調(diào)節(jié)分子磁體磁性的新方法:通過(guò)構(gòu)建膠體組裝結(jié)構(gòu)(蠕蟲狀膠束)調(diào)控磁性離子液體(CTAFe,分子磁體)復(fù)合物的磁性。在磁性離子液體絡(luò)合物中,在形成蠕蟲狀膠束之后其鐵磁性增強(qiáng)至原來(lái)的4倍。這為理解分子磁性的產(chǎn)生本質(zhì)提供了一種新的路徑。此外,從蠕蟲狀膠束內(nèi)部分子/離子分布的角度解釋了鐵磁性變化的原因。CTAFe蠕蟲狀膠束中,Stern層和蠕蟲狀膠束內(nèi)部含有磁性疏水性反離子[FeCl3Br]-,反離子[FeCl3Br]-會(huì)與AzoNa4(或AzoH4)分子之間產(chǎn)生相互作用并將其磁化。第六部分,以多金屬氧酸鹽(POM){Mo72Fe30}和雙尾鏈磁性陽(yáng)離子表面活性劑(C16H3)2(CH3)2N+[FeCl3Br]-構(gòu)建了無(wú)毒的磁性載體,用于生物分子的捕獲,運(yùn)輸和遞送。這是第一次合成雙尾鏈磁性表面活性劑(C16H33)2(CH3)2N+[FeCl3Br]-。在隨時(shí)間變化的動(dòng)態(tài)界面上,我們以上述兩種物質(zhì)構(gòu)建了一種病毒形狀的磁性囊泡簇。磁性病毒狀囊泡簇具有空心殼體結(jié)構(gòu),具有較高的比表面積,可以在外加磁場(chǎng)作用下進(jìn)行定向遷移。磁性病毒狀囊泡簇可用于結(jié)合,錨定和遞送DNA分子,病毒狀囊泡簇可以在24小時(shí)內(nèi)吸附多達(dá)95%的DNA分子。第七部分,對(duì)于POM-表面活性劑的混合體系,我們第一次將兩親化合物中帶負(fù)電的反離子進(jìn)行磁性改性(從Cl-改性到[FeC14]-)。反離子[FeCl4]-參與了 POM/磁性表面活性劑混合組裝體的構(gòu)建。在液液界面上我們以雙尾鏈磁性表面活性劑(C18)2C2N+[FeCl4]-和多金屬氧酸鹽{Mo72Fe30}成功地構(gòu)筑了帶有正電荷的磁性聚集體。在這個(gè)體系中,無(wú)論是磁性表面活性劑和{Mo72Fe30}均作為磁源材料,從而將聚集體結(jié)構(gòu)賦予磁性。有趣的是,這種雜合的磁性聚集體可以作為運(yùn)輸?shù)鞍踪|(zhì)分子的磁性載體,可以有效地結(jié)合和富集蛋白質(zhì)分子(Mb分子)。
[Abstract]:Self - assembly is one of the most common phenomena in nature . By self - assembly , surfactant molecules can be assembled into many traditional aggregate structures ( such as vesicles , micelles , etc . ) . In this system , both magnetic surfactants and { Mo7Fe30 } are used as magnetic source materials to impart magnetism to aggregate structures . Interestingly , this hybrid magnetic aggregate can be used as a magnetic carrier for transporting protein molecules , which can effectively bind and enrich protein molecules ( Mb molecules ) .

【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：O647.2;O648.1
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本文編號(hào)：1765599