1. 研究目的与意义
本课题把含有氢键的肽类树枝引入到发光基团芘中，合成具有发光性质的盘状液晶分子。基于液晶材料外场响应性和氢键自修复性，本课题旨在利用外力调控芘分子排列，进而调控Py-nGlu发光性质。通过考察Py-nGlu自组装行为和发光性质，阐明氢键、π-π相互作用、手性中心所起的作用，总结化学结构、组装体结构、发光性质之间的关系，为发光盘状液晶分子设计提供理论和实验依据。
2. 国内外研究现状分析
chandrasekhar等于1977年首次报道了盘状液晶分子的合成与表征.此后大量的工作集中于各种结构盘状液晶的合成与表征,到目前为止已有不下数千种的化合物被发现具有盘状液晶性.随着大量研究工作的积累,人们对盘状液晶分子的结构和特性的理解也越来越深入,甚至将盘状液晶的概念扩展到聚合物及生物体系当中.
几种重要的盘状液晶分子的发展进程
1、以苯环衍生物为中心核的盘状液晶
3. 研究的基本内容与计划
本课题研究对象是芘-肽类树枝（Py-nGlu，n表示树枝的代数）的盘状液晶分子，研究内容包括以下三个方面： Py-nGlu的合成：本课题拟以3,4-二羟基苯甲酸甲酯为原料，通过醚化、LiALH4还原反应，制备3,4-二烷氧基苄醇；再与叔丁氧基羰基（t-Boc）保护的L-谷氨酸反应得到Boc保护的一代谷氨酸树脂（1Glu）。Boc保护的一代树脂经三氟乙酸（TFA）脱保护、与芘衍生物反应得到Py-1Glu。本部分拟通过类似的方法合成Py-2Glu。 Py-nGlu6的溶液自组装：芘溶解性较差、且存在较强π-π相互作用；肽类树枝中心存在氢键、外围烷基链溶解性较好。因而，Py-nGlu可以看作是多亲性分子，其溶液自组装性质取决于π-π相互作用、氢键相互作用、溶解能力的热力学平衡。本课题拟考察Py-nGlu在选择性溶剂中的自组装。此外，Glu含有手性基团，本部分将考察组装体的手性，探索自组装过程中手性的长程传递机理。 Py-nGlu6的液晶结构与发光性质：液晶是软物质，分子排列具有外场响应性。Py-nGlu中存在氢键，氢键具有可逆性和自适应性。因而，我们拟通过外力调控发光基团芘的排列形式，进而调控材料的发光性质。 |
4. 研究创新点
本课题把含有氢键的肽类树枝引入到发光基团芘中，合成具有发光性质的盘状分子；基于液晶材料外场响应性和氢键自修复性，利用外力调控芘分子排列，进而调控Py-nGlu发光性质并为发光盘状液晶分子设计提供理论和实验依据。 |
