手性聚集诱导发光分子的合成、手性识别及自组装性能研究-高分子化学与物理专业论文.docx

独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本论文属于必威体育官网网址□，在年解密后适用本授权书。不必威体育官网网址□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日摘要手性识别在手性药物拆分、不对称合成、有机立体结构理论以及生命的手性起源等诸方面具有重要的理论和实际意义，一直是关注的热点和前沿领域，但用简单有效的方法区别手性分子的两个对映异构体仍然具有很大的挑战性。最近发现具有聚集诱导发光（Aggregating-InducedEmission,AIE）特性的有机小分子在荧光传感器方面具有巨大的优势，被广泛应用于化学和生物分析，但未见用于手性识别。本论文把有机分子的AIE性质和手性结合起来，利用AIE分子独特的光学性质进行手性识别和对映异构体纯度的定量分析，取得了预期结果。1.设计合成了光学纯的α-芳基肉桂腈环己二胺衍生物8作为手性AIE荧光探针，该化合物不仅对手性酸有很好的识别效果，而且识别范围很广。它可以识别18 种手性酸对映异构体而且对映体选择性高达10?1.6×104，并能用于测定对映异构体的纯度。2.简单的AIE分子在具有不同聚集状态的介质中发射不同强度的荧光，其介质发光强度大小顺序为：白色凝胶≈沉淀＞悬浮液＞透明凝胶＞清液，可用于不同聚集状态的荧光指示剂和手性识别。手性胺(1S,2R)-29可以与一系列手性酸的两个对映异构体形成不同的聚集体，加入具有AIE效应的α-芳基肉桂腈衍生物27a，产生不同强度的荧光，可用于对映异构体识别和纯度的定量分析，其对映体选择性为1.2?78。3.具有AIE效应的手性α-芳基肉桂腈酒石酸35可以与手性胺的两个对映异构体形成微纳米纤维和微纳米球两种不同的聚集体，且微纳米纤维比微纳米球具有更强的荧光和更长的发射波长。在水和THF混合溶剂中，AIE羧酸35a?f和手性胺43可以自组装形成有孔和无孔两种微纳米球，并发现有孔和无孔两种微纳米球对药物萘普生有吸附和缓释作用，而且有孔微纳米球的载药能力比无孔微纳米球多50%。4.以手性α-芳基肉桂腈酒石酸衍生物和手性胺相互作用形成的聚集体为有机模板，引导硅酸四乙酯的水解缩合反应生成不同结构和形貌的氧化硅聚合物，得到空心球、有孔空心球、夹层管、四方管和螺旋带五种不同形貌的氧化硅纳米材料。其中，四方管氧化硅纳米材料是由硅酸四乙酯在有机模板表面直接水解缩合形成，而其它四种氧化硅形貌的生成经过了有机模板的溶解和再聚集过程。在氧化硅形成过程中，有机模板的手性起到了关键作用，它不仅可以控制氧化硅螺旋带的螺旋方向，也可以控制生成氧化硅的形貌。5.合成了一系列含多缩乙二醇醚链的四苯乙烯衍生物51a?c和53a?c，该类化合物在溶液中和聚集状态下都发射荧光，在溶液中可以与γ-环糊精作用形成1:1或者2:1的包合物，使其荧光猝灭50%?88%，但与α-和β-环糊精混合后荧光没有猝灭。这类四苯乙烯衍生物与γ-环糊精形成的包合物可以用于手性分子联二萘酚和四氢萘甲酸的手性识别。关键词：聚集诱导发光，手性聚集诱导发光分子，α-芳基肉桂腈，手性识别，对映体纯度分析，自组装AbstractChiralrecognitionhasattractedmuchattentionforitplayedamajorroleinseparationofchiraldrugs,asymmetricsynthesis,thetheoryofstereochemistryandthechiralityoriginoflifeetc.However,itisstillachallengetorealizeafastandconvenientchiralrecognition.Recently,aggregation-inducedemissioncompoundshavebeenshowntobehighlyselectiveandstable?uorescencesensorsforbiologicalandchemicalanalytes.Workrelatedtochiralrecognitionbasedon AIE