叶成[1]2006年在《化学学科发展综合报告(2006)》文中进行了进一步梳理一、引言(一)化学是承上启下的中心科学在进入了21世纪的今天,人们在谈论科学的发展时指出,"这将是一个生命科学和信息科学的世纪",那么究竟"化学还有什么用呢?"。诚如诺贝尔化学奖获得者HWKroto在回答这个问题时所述,"正是因为21世纪是生命科学和信
薛萍[2]2001年在《新型两亲化合物的合成、有序分子膜及其应用》文中研究表明首次合成了以8-氨基喹啉为亲水头基的两亲配体H_2A（H_2A~(12)，H_2A~(16)）及其铜配合物（CuA~(12)，CuA~(16)）。通过元素分析、红外光谱、核磁共振等方法表征鉴定了这些化合物。研究了酸度和浓度对H_2A及其铜配合物的紫外可见光谱（UV-vis）的影响。 研究了H_2A~(12)、H_2A~(16)、CuA~(12)和CuA~(16)的单分子膜和LB膜的性能。讨论了亚相酸度、亚相中存在的金属离子和阴离子对配体分子成膜性质的影响。在所研究的众多金属离子（Cu~(2+)，Zn~(2+)，Ni~(2+)，Mn~(2+)，Co~(2+)，Cd~(2+)，Fe~(2+)，Pb~(2+)，La~(3+)，Hg~(2+)，Na~+，Ca~(2+)和Mg~(2+)）中，只有铜离子与H_2A具有特殊的配位作用。 详细研究了亚相铜离子浓度对H_2A成膜性能的影响。当Cu~(2+)浓度在5×10~(-7)～1×10~(-3)mol/L时，H_2A与亚相中Cu~(2+)在膜/水界面发生了明显的配位作用，使膜的单分子截面积（A_0）和崩溃压（π_(max)）均有较明显的增大。UV-vis、X—射线光电子能谱（XPS）和俄歇电子能谱（AES）证实了这种配位作用。与从纯水表面制得的H_2A的LB膜的UV-vis相比，从含铜离子的亚相中制得的H_2A的LB膜的UV-vis增加了新的吸收峰，在XPS图谱中出现了铜离子的特征吸收峰，证实了H_2A在含铜离子的亚相表面成膜时，H_2A与亚相中铜离子形成了铜配合物（H_2A-Cu）。实验表明在10~(-6)到10~(-7)mol/L CuCl_2浓度范围内，H_2A-Cu LB膜的吸光度与亚相中Cu~(2+)的浓度具有线性关系，即在该浓度范围内，可以检测铜离子浓度。H_2A与铜离子配位作用有望用做铜离子传感器。 因配体分子具有荧光，可用于制备电致发光器件，进一步的工作正在进行中。
张素华[3]2007年在《两亲性卟啉衍生物Langmuir-Blodgett（LB）膜的性质研究》文中提出卟啉大环化合物因其具有独特的共轭结构、良好的化学稳定性和优异的光电性能，使其在生物化学传感器和生物模拟工程等方面的应用非常广泛。Langmuir-Blodgett(LB)膜是运用LB技术组装的规整有序的超薄膜，它具有常温常压下容易形成、厚度可控等优点，而将两者结合，即利用LB技术制备具有特殊结构的卟啉衍生物LB膜并研究其性质是当前研究的热点之一。大量研究表明卟啉衍生物LB膜具有半导体、光导、光伏、气敏特性及非线性光学效应等优良特性，这为其在光学、微电子学、光电化学、生物化学传感器和模拟生物过程等领域的广泛应用开辟了新的途径。卟啉衍生物LB膜的这些特性与膜中分子间的电子相互作用密切相关，而卟啉环的取向及卟啉环之间的距离则是影响这种相互作用的两个关键因素。因此，研究影响卟啉分子在LB膜中排布的因素及如何有效利用这些因素调节卟啉LB膜的结构，进而达到调控膜性能的目的具有重要理论和实际意义。四苯基卟啉及其金属配合物在气／液界面上不易形成稳定的单分子膜，但是在四苯基卟啉的苯环或卟吩环上引入脂肪链取代基，制备成两亲性的卟啉衍生物就能够在气／液界面上形成稳定的单分子膜。因此，我们根据形成LB膜的条件，合成了叁种两亲性的“尾式”四苯基卟啉，以期达到改善其成膜性能的目的。本文首先以5，10，15-叁对氯苯基-20-邻羟基苯基卟啉为基本原料，分别与α-溴代硬脂酸乙酯和叁甘醇二氯反应合成得到了5，10，15-叁对氯苯基-20-邻(α-氧基硬脂酸)苯基卟啉(简称TSPP)和5，10，15-叁对氯苯基-20-邻(6-氯叁甘基)苯基卟啉(简称TOPP)；将制备得到的TOPP与醋酸铜反应得到了5，10，15-叁对氯苯基-20-邻(6-氯叁甘基)苯基卟啉合铜(简称TOPPCu(Ⅱ))，它们的组成和结构已分别通过了元素分析、红外光谱、紫外光谱和核磁共振氢谱的鉴定。利用π-A等温曲线讨论了叁种卟啉衍生物成膜的最佳溶液浓度及用量，通过测定一定条件下卟啉衍生物Langmuir膜的π-A等温曲线，并结合其微分曲线及静态弹性模量曲线对叁种卟啉衍生物单分子膜的形成过程进行了推测和模拟。结果表明，叁种卟啉衍生物均可在气／液界面上形成稳定的单分子膜。利用原子力显微镜对叁种卟啉衍生物在不同恒定表面压力下沉积得到的单层LB膜、在相同表面压力下沉积得到的不同类型的多层LB膜和放置后的单层LB膜的表面形貌进行了初步研究，并与其旋转涂膜进行了比较。结果表明，在室温下，卟啉衍生物TSPP、TOPP和TOPPCu(Ⅱ)LB膜的最佳转移表面压分别为35mN／m、27 mN／m和30 mN／m；TSPP和TOPPCu(Ⅱ)单层LB膜的表面均匀平整，分子按一定的取向紧密有序地排列；由于TOPP分子与基片的相互作用较弱，导致其LB膜的转移能力较差，所以TOPP分子在单层LB膜中的排列规整性较差；TSPP和TOPP旋转涂膜的表面上都形成了具有一定特殊形状的聚集体，特别是TOPP分子形成了尺寸相当且具有类似四苯基卟啉大环结构形状的聚集体，这些聚集体局部呈点阵式均匀地排列在膜表面上，有关研究正在进行中。采用紫外-可见吸收光谱初步研究了叁种卟啉衍生物在单层LB中的排列情况，与其在溶液中的吸收光谱相比，叁种卟啉衍生物LB膜吸收光谱中的Soret带和Q带都发生了较大程度的红移，同时伴随Soret峰ν_(1／2)(半峰宽)的变宽，这是由于卟啉衍生物在LB膜中的紧密排列和有序取向使得分子共轭程度增加，即卟啉环大π键相互之间有一定程度的交叠，导致分子中电子的跃迁能降低，表现为吸收峰的红移。利用紫外．可见吸收光谱、小角X射线衍射、纳米刻蚀等手段对卟啉衍生物多层LB膜的层间结构，膜中分子的排列形式及相互作用进行了初步研究，结果表明TSPP和TOPPCu(Ⅱ)多层LB膜具有良好的层间重复性和结构周期性；两种卟啉衍生物分子在LB膜中均以edge-on方式取向，以face-to-face方式倾斜排列，其中TSPP分子的侧链与基片平面成52.3°角，TOPPCu(Ⅱ)的环面与基片平面成59.6°角。采用电化学循环伏安分析法初步研究了TOPP和TOPPCu(Ⅱ)LB膜修饰电极及其在DMF溶液中的电化学特性。
查甫德[4]2011年在《新型两亲物质与功能金属卟啉化合物的合成研究》文中提出本论文分两部分,第一部分为新型两亲物质的合成研究,第二部分为功能金属卟啉化合物的合成研究。第一部分：本部分设计合成了以特征基团卟啉和胆固醇作为疏水基团的N,N-二(3-(2-氨基乙基氨基)-3-氧代丙基)-4-(苄氧基四苯基卟啉)苯甲酰胺和4-[N,N-二(3-(2-氨基乙基氨基)-3-氧代丙基)氨基甲基]苯甲酸胆固醇酯两种新型表面活性剂,用于研究Gemini表面活性剂作为基因载体进入细胞的机制,采用IR、UV-vis、1HNMR等手段对化合物的结构进行了表征,通过LB膜技术制备了两种新型表面活性剂的LB膜,对两种表面活性剂的LB膜性质进行了研究,为后续研究新型的表面活性剂/DNA复合物性质提供参考。第二部分：本部分以卟啉化合物在分子传感材料方面的应用为背景,设计出了用新戊酰胺基修饰的四苯基卟啉及其金属锌络合物,调节卟啉分子的聚集参数,改善其对气体的检测性能。合成了四-(邻新戊酰胺基苯基)卟啉及其金属锌络合物的四种异构体化合物αβαβ-PivPP,ααββ-PivPP,ααββ-PivPP,αααα-PivPP,αβαβ-ZnPivPP,ααββ-ZnPivPP,αααβ-ZnPivPP和αααα-ZnPivPP,采用IR、UV-vis、1HNMR、HRMS、AES等手段对化合物的结构进行了表征。从溶剂的选择、反应温度、反应时间以及原料的用量等方面对四-(邻新戊酰胺基苯基)卟啉加锌反应做了研究,得出了最佳反应条件为：n(PivPP):n(C4H6O4Zn·2(H2O)) =1:10,溶剂V(CH3OH):V(CHC13)=1:2,反应温度56℃,反应2h。通过LB膜技术成功制备了的PivPP和Zn-PivPP的LB膜,对它们成膜性质进行了对比研究,为后续研究PivPP和Zn-PivPP作为气体传感材料在气体检测方面的应用提供参考。
刘林林[5]2013年在《金属卟啉配合物有序膜及其纳米材料的制备与特性研究》文中指出本论文中,利用Langmuir-Blodgett成膜技术制备了四种卟啉配合物有序分子薄膜,并利用原子力显微镜(AFM)、UV-vis分光光度计、小角X-射线散射、静态水接触角测量仪等研究了此系列卟啉配合物的成膜性质。同时使用电化学方法详细地研究了系列卟啉配合物有序薄膜在DNA分子识别方面的应用。本论文主要工作如下：1.合成了5-(间羟基苯基)-10,15,20-叁对氯苯基卟啉(简称HPCPP)相应的铜(简称HPCPPCu(Ⅱ))、锌(简称HPCPPZn(Ⅱ))、锰(简称HPCPPMn(Ⅱ))金属配合物。使用LB膜成膜方法,制备了HPCPP、HPCPPCu(Ⅱ)、HPCPPZn(ⅠI)及HPCPPMn(Ⅱ)的超分子有序薄膜；通过π-A等温曲线、Es-π曲线等详细的研究了四种卟啉配合物的最佳成膜条件及在气/液界面上的分子排列行为；通过原子力显微镜(AFM)、 UV-vis分光光度计、小角-X射线散射、水接触角测量仪等对纳米膜的表面形态学及膜中分子的排列取向进行研究。2.卟啉配合物LB膜中分子取向性质。研究表明：1)对于HPCPP,超声波对铺展溶液处理与否影响甚微,所制备的LB膜形态均一,表面平整,并未呈现分子规律取向排列；然而,通过对HPCPPZn(Ⅱ)、HPCPPMn(Ⅱ)及HPCPPCu(Ⅱ)铺展溶液超声处理后,制备的纳米膜呈现明显取向性排列,且具有潜在的旋光性。2)在亚相中加入金属离子,可以实现HPCPP、HPCPPZn(Ⅱ)、HPCPPMn(Ⅱ)及HPCPPCu(Ⅱ)LB膜中卟啉环取向的调控：卟啉环与基片表面的倾角均有所增大。3)通过对成膜物质溶液的超声处理,同样可以实现对HPCPP、HPCPPZn(Ⅱ)、 HPCPPMn(Ⅱ)及HPCPPCu(Ⅱ)LB膜中卟啉环取向的调控,使得所制备的卟啉衍生物LB膜中卟啉环与基片表面的倾角均有所减小。3. HPCPP、HPCPPZn(Ⅱ)、HPCPPMn(Ⅱ)及HPCPPCu(Ⅱ)在DMF溶液中及其LB膜修饰电极电化学行为。研究表明：1)四种卟啉配合物LB膜修饰电极上的反应机理与其在溶液中的不同。2)在HPCPP、HPCPPZn(Ⅱ)、HPCPPMn(Ⅱ)及HPCPPCu(Ⅱ)LB膜修饰电极对DNA碱基的分子识别行为研究中,四种配合物对DNA碱基有不同的识别能力,HPCPP及HPCPPZn(Ⅱ)、HPCPPMn(Ⅱ)对胞嘧啶有很好的识别能力,而对鸟嘌呤识别能力较弱,然而,HPCPPCu(Ⅱ)却表现出对鸟嘌呤较好的识别能力。
佚名[6]2004年在《有序超薄膜与超分子化学》文中认为05-I-001界面分子组装体的超分子手性研究刘鸣华中国科学院化学研究所,胶体和界面中科院重点实验室,北京,100080,E-mail:liumh@iccas.ac.cn 手性是生命现象中的基本要素之一。尽管手性分子的合成仍然是手性科学研究的主体,近年来,超分子手性的研究正在引起人们的重视。超分子手性不仅可以模拟生物体系中的手性相互作用,加深对生命科学的理解;尤其重要的是,在超分子层次,非手性的分子有可能形成手性的组装体。界面往往被认为是最能诱导手性的场所,因此界面组装体的手性问题研究可能为手性的起源问题提供思路。近年来,我们研究组通过气液界面的分子组装,详细研究了通过分子间相互作用,例如氢键,π-π堆积,以及配位,光化学反应等从非手性两亲分子实现了手性的分子组装体。本文将论述如何设计两亲分子体系,利用气液界面的作用,从非手性分子实现手性组装体,对形成的手性组装体的结构特征以及动态形成过
邹可可[7]2014年在《噻吩亚胺环钯化合物自组装膜的制备及其催化性质》文中研究指明本文设计合成了系列含有脂肪链的噻吩亚胺类环钯配合物和双噻吩亚胺类环钯配合物。利用LB膜技术(Langmuir-Blodgett)、自组装技术（Self-assembly,SA）及电化学聚合技术（Electrochemical polymerization, ECP）制备了以上环钯配合物自组装膜和电聚合膜，并研究了它们在纯水相中催化Suzuki偶联反应的催化性能。1.噻吩亚胺类环钯配合物的合成及表征以3-噻吩甲醛和烷基胺、芳基胺为原料，设计合成了一系列新型噻吩亚胺类环钯配合物1A-1D。并通过质谱，红外光谱，核磁氢谱和碳谱对其分别进行了表征(图1-4)。2.利用LB膜技术制备化合物B的单层膜（如示意图1a），并通过多种手段对其成膜性能进行表征，同时对其多层膜的层状结构、表面形貌进行了探讨。结果显示，化合物B能够转移到基板上，形成排列有序的单分子膜；其多层膜表面呈现规整有序的层状结构(如图5a,b)。同时将图5a单层LB膜通过电化学聚合方法，得到膜的排列取向更加致密有序（如图5c）。示意图1有序催化分子薄膜的制备方法示意图3.利用自组装技术对化合物B的LB膜在氯化钯锂水溶液进行环钯自组装(如示意图1b)，并使用多种手段对自组装膜进行表征，进一步探究了其在Suzuki反应中的催化性能。实验表明，化合物B的LB膜成功进行了自组装，并且其在温和纯水相的条件下催化Suzuki反应，分离产率可达82.4%，并可循环使用4次。同时，我们也探究了环保有机溶剂（甲醇、乙醇）与水混合溶剂对Suzuki反应的影响。4.沉积在电极表面修饰的LB膜排列紧密有序，分子间相互作用较强，但分子与基板结合较弱，导致分子薄膜在催化过程中LB膜易部分脱落或分子有序排列易遭破坏。鉴于此，我们将LB膜技术，自组装技术及电化学聚合技术结合，制备了化合物B的电化学聚合膜（如示意图1c），并通过多种手段对制备的电聚合膜进行表征。同时探究了电聚合膜在Suzuki反应中的催化性能。实验表明，电聚合膜表面规整有序，在最优条件下分离产率得到提高，可达94%，并且循环使用增加达5次以上，而催化活性没有明显降低。5.化合物B的LB膜与化合物A1的LB膜、化合物B的铸膜电聚前后催化性能做比较，说明分子的空间取向对催化活性有很大的影响，电聚合手段对有序膜和无序膜的催化活性都有很大的提高，说明电聚合手段对膜的催化活性的提高具有普遍性。
叶成[8]2008年在《化学学科发展研究报告(2008-2009)》文中认为一、引言化学是一门在分子和原子水平上研究物质的性质、组成、结构、变化、制备及其应用,以及物质间相互作用关系的科学。化学与人类的衣、食、住、行以及能源、信息、材料、国防、环境保护、医药卫生、资源利用等几乎所有的方面都
赵娜[9]2013年在《芳香亚胺环钯有序薄膜的制备、表征及其催化性质》文中提出本论文研究了两亲性芳香亚胺环钯化合物的合成、表征及其在均相条件下催化Suzuki反应和Heck反应的催化性能；两亲性芳香亚胺环钯化合物及其聚合物的Langmuir-Blodgett(LB)膜的制备、表征以及非均相催化Suzuki偶联反应的催化性能；芳香亚胺环钯自组装(self-assembly)膜的制备,表征及催化Suzuki偶联反应。1.合成了系列两亲性芳香亚胺环钯化合物(3a-c)(Scheme1),并通过核磁氢谱,碳谱,红外光谱,质谱以及元素分析对其结构进行鉴定。该类化合物可以在空气中稳定存在。研究了均相条件下该环钯催化剂在Heck和Suzuki偶联反应中的催化活性。实验表明,在DMF溶剂中,只需要0.1mol%的催化剂即可催化Heck反应。在纯水相中加入四丁基溴化铵作为相转移催化剂时,该催化剂适用的底物更广,可以得到比有机相更好的催化效果。研究了该催化剂对芳基溴代物和芳基硼酸的Suzuki反应的催化活性。在水相中,0.1mol%催化剂就能很好的催化该反应。2.制备了两亲性芳香亚胺环钯化合物(3a-c)的LB膜,对其成膜性能和表面形态进行表征。研究了该LB膜催化剂在溴代芳烃和芳基硼酸的Suzuki偶联反应中的催化性能。结果表明,该催化剂在较温和的条件下可以高效的催化该反应,催化剂的转化数(TON)和转化率(TOF)值分别为250000和8333h-1。该LB膜催化剂的催化效率是均相催化剂的7倍,并且可循环使用3次。催化剂在载体上的排列方式和空间取向与其催化性能有很重要的关系。均匀有序排列的LB膜催化剂可以更好的催化偶联反应,与均相催化剂相比有更好的催化活性。3.合成了一系列两亲性芳香亚胺环钯聚合物,并制备其LB膜,对其成膜性能、表面形态以及在对溴甲苯和芳基硼酸的Suzuki偶联反应中的催化性能进行初步研究。结果表明,在相同的催化条件下(纯水相,50度,30小时),聚合物LB膜的催化活性远远低于单体LB膜。这是由于聚合物单分子转移性能较差,在电极上的电子转移也受到一定阻碍,导致其催化活性大大降低。4.合成了一系列亚胺环钯自组装膜(PdLl-5)(Scheme2),并对膜表面的化学组成与表面形态进行研究。环钯自组装经过亲水处理,硅烷化,亚胺化和环钯化四个过程进行制备,其水接触角从20。增加到82。；利用红外光谱,X-射线光电子能谱对其制备过程进行结构证明；电化学实验证明,在ITO导电玻璃上的自组装膜的循环伏安图上出现叁对氧化还原峰,表明是Pd0/PdⅡ的氧化还原过程；原子力显微镜和扫描电镜图像显示自组装单层膜均匀,平整,无明显的缺陷。膜表面化合物分布整齐,颗粒大小均匀,直径均为2nm左右。5.研究了系列芳香亚胺环钯自组装膜在Suzuki偶联反应中的催化性能。实验证明,该催化剂在较温和的条件下能够高效的催化溴代芳烃和芳基硼酸的偶联反应并与该自组装膜催化剂结构相似的分子催化剂1与其催化性能进行比较。结果表明该自组装膜催化剂在异相条件下的催化效率是其均相类似物的10倍,并且循环使用5次都可以取得很好的产率,活性也没有明显降低。循环5次后,仍有至少90%的催化剂可以回收。将催化剂直接组装在圆底烧瓶内表面,既可以作为催化剂又是反应器,大大简化了反应步骤。这样的圆底烧瓶可以循环8次而不降低催化活性。经过一系列的催化活性测定分析,初步提出了该异相催化的机理。
刘海霞[10]2003年在《含有偶氮或亚胺基团的羟基喹啉、萘酚和间苯二酚衍生物的合成及LB膜性质的研究》文中指出本文合成了六种含有偶氮或亚胺基团的羟基喹啉、萘酚和间苯二酚的两亲性衍生物。长链烷氧基苯胺重氮化反应后,与8-羟基喹啉、1-萘酚、和间苯二酚进行偶合反应,得到了5-(4′-十八烷氧基苯偶氮基)-8-羟基喹啉(C18AzoHq)、5-(4′-十六烷氧基苯偶氮基)-8-羟基喹啉(C16AzoHq)、4-(4′-十八烷氧基苯偶氮基)-1-萘酚(C18AzoNp)、 4-(4′-十六烷氧基苯偶氮基)-1-萘酚(C16AzoNp)和4-(4′-十六烷氧基苯偶氮基)-1,3-苯二酚(C16AzoBdiol),十八烷氧基苯胺与8-羟基-5-喹啉甲醛进行缩合反应得到了5-(4′-十八烷氧基苯基亚胺甲基)-8-羟基喹啉(C18ImiHq),结构通过元素分析、核磁共振氢谱和红外光谱得到了表征。其中化合物C18AzoHq、C16AzoHq、C18ImiHq和C16AzoBdiol是新的化合物,未见文献报道。这些化合物可以在不同的亚相表面形成稳定的单分子膜,进而沉积在固体载体表面形成稳定的LB膜。本文研究了化合物C16AzoHq、C18AzoNp和C18ImiHq在溶液及LB膜中的性质:化合物C16AzoHq和C18AzoNp可发生LB膜中的酸致变色反应,该反应是可逆的,可用碱性物质NH3·H2O使其恢复;采用UV-Vis光谱和FT-IR光谱对化合物C16AzoHq和C18ImiHq与金属离子络合进行了研究,结果表明,它们可以和一系列金属离子发生原位络合,化合物C16AzoHq的单层LB膜还可以和溶液中的金属离子发生膜表面的络合;不同的金属离子,对C16AzoHq和C18ImiHq分子的成膜性能产生不同的影响;首次用原子力显微镜对C18ImiHq单分子膜在云母片(mica)表面上的分子膜形态进行了研究,结果发现当亚相金属离子不同时,LB膜表现出不同的微观结构,高度曲线表明C18ImiHq在金属离子的亚相上形成双层膜结构;化合物C18ImiHq在LB膜中具有很强的荧光特性,但是当化合物C18ImiHq与Cu2+络合后,其荧光强度则大为减弱。
参考文献：
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[10]. 含有偶氮或亚胺基团的羟基喹啉、萘酚和间苯二酚衍生物的合成及LB膜性质的研究[D]. 刘海霞. 北京化工大学. 2003