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4,4-联苯二磺酸导向构筑的六元瓜环基超分子自组装实体开题报告

 2022-01-05 09:01  

全文总字数:2697字

1. 研究目的与意义及国内外研究现状

瓜环在自组装方面还处于新兴阶段,但是它的诞生和发展都充满了活力,尤其在与金属离子的配位组装方面。瓜环特殊的结构使得它具有很多应用潜力,而设计组装出一种新的结构特殊的空间结构的材料,并可以运用在实践中,则可以广泛应用于材料、污水处理、信息化及生命等领域内。所以构建一种实用的新型三维多孔材料,是每个在瓜环自组装领域中奋斗的研究者都梦寐以求的。

近期贵州应用化学研究所发现,在有第三组分试剂(即诱导试剂)的情况下,普通瓜环也可以在其帮助下构筑成多维的多层次的超分子自组装体。但是第三组分试剂的存在限制了多空穴结构的应用和研究;且由于瓜环分子是个中性配体,在构筑这类特殊三维大孔道结构时,往往由于抗衡阴离子的存在,使得此类结构的性能研究受到阻碍。因此为了避免第三组分造成的负面影响,来选择一种第二配体可能会开辟一种新的思路并达到我们的目的。

有机芳香磺酸配体首先具有比羧酸更大的桥联作用,磺酸上的氧原子可以更灵活的与金属离子进行配位,更容易促使瓜环与金属离子形成高维自组装体。其次,磺酸是很好的氢键受体,它可以充当了良好的氢键供体形成强的氢键作用,同时作为多个氢键的给体,形成多重氢键。所以可以选择一种有机芳香磺酸来作为第二配体来发挥它的导向作用,促使瓜环端口的羟基氧可以与金属离子直接配位,在构筑成一维结构的基础上,再由它本身的桥联作用来构筑二维乃至三维结构的瓜环基超分子自组装体。或者直接与金属离子构筑成二维层状结构,再通过桥联作用来构筑超分子自组装体。这样既能够充当抗衡阴离子的作用满足体系电荷平衡,又能起到结构导向作用,并且作为构件参与配位,构筑出新颖的超分子自组装。

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2. 研究的基本内容

本文选用有机磺酸4,4-联苯二磺酸(4,4-H2BPDS)作为瓜环基自组装体的桥梁,在水热条件下反应下,在Q[6]-Sr2 体系中,4,4-联苯二磺酸配体均脱去质子形成磺酸根离子,平衡体系电荷,充当抗衡阴离子。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实施方案:
  1. 合成所需要的六元瓜环;
  2. 并在水热条件下,优化实验条件合成4,4-联苯二磺酸导向构筑的六元瓜环基超分子自组装实体;
  3. 对得到的超分子自组装体进行表征;
  4. 得出实验结果。

进度安排:

  1. 2018年1月18日,和老师探讨选题方向,最后确定论文题目;
  2. 2018年1月下旬到2018年2月中旬,查询资料,阅读文献在不断研读中形成可行的实验研究方法,形成开题报告初稿;
  3. 2018年2月中旬到2018年3月中旬,在老师的指导下不断修改实验方法以及相关内容,完成开题报告;
  4. 2018年3月中旬下旬到4月末,进行实验,记录实验相关事宜,等待实验结果,一边撰写毕业论文初稿,最后得到实验结果,得出实验结论,撰写完成毕业论文初稿;
  5. 2018年4月末到5月13日,不断修改毕业设计,最后定稿,完成论文。

预期效果:

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4. 参考文献

罗娟.瓜环辅助作用下的硫化物纳米材料的合成与性质研究[D].贵州大学,2016.

姬宁宁.瓜环的配位化学及其超分子自组装实体的构筑[D].贵州大学,2014.

张来新,赵卫星,朱海云.瓜环化合物的超分子自组装研究新进展[J].合成材料老化与应用,2013,42(03):43-46.

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