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超分子化学的主要研究内容包括分子识别与自组装。重金属离子在化学、生物学、医学以及环境等领域都具有非常广泛而重要的作用,然而许多重金属离子对人体能够造成毒害作用,例如Hg2+,Pb2+,Cu2+等。因此,设计合成能够检测不同重金属离子的受体分子具有重要的意义,也是当前迅速发展的研究领域。本文基于1-氨基蒽醌合成了一种生色化学传感器分子,这种化合物分子可以对金属离子Cu2+以及溶液的酸碱性进行高效的识别作用。超分子聚合物是指单体分子间通过非共价键作用自组装形成的大分子化合物。超分子聚合物的研究不仅是高分子领域的最新研究进展之一,也是高分子合成化学领域的研究热点。本文基于二苯并-24-冠-8和铵盐单元设计合成了线性超分子聚合物单体和自修复超分子聚合物凝胶,并对其性质进行研究。 本研究主要内容包括:⑴基于1-氨基蒽醌合成了一种生色化学传感器分子,这种化合物分子可以对金属离子Cu2+进行高选择性的识别作用,加入Cu2+后,主体分子在581 nm处的吸收峰转移到了640 nm,相应的,溶液颜色也由蓝色转变为绿色。此外,在不同酸碱性条件下,主体分子呈现不同的紫外吸收特性,随着pH的升高,主体分子在581 nm处的吸收增强,溶液颜色也由蓝色过渡到黄色,具有酸碱指示的作用。合成的目标化合物分子对金属离子Cu2+与酸碱性的识别作用有着简单,快速,直观的优点,可以应用到实际中进行检测。⑵基于二苯并24-冠-8与铵盐片段设计合成了一种新的化合物分子,目的在于以其作为单体构筑线性超分子聚合物。⑶基于二苯并-24-冠-8双冠醚和铵盐聚合物之间的主客体相互作用构筑了一种超分子聚合物凝胶。这种凝胶具有交联网络的结构,可以通过1H NMR,粘度以及SEM等分析手段得到确证。此外,构筑的超分子聚合物凝胶还具有酸碱以及热响应的性质,尤其特别的是具备自修复的特性。超分子聚合物凝胶的自修复特性不仅可以通过流变测试得到确证,而且具有肉眼可视的特点。设计合成的超分子聚合物凝胶在构筑具有自修复性质的智能材料方面具有潜在的应用价值。