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本论文将两种天然氨基酸—甘氨酸(Gly)和天冬氨酸(Asp)—形成的Gly-Asp二肽作为树枝状化合物的构筑单元、采用收敛法、用适当的反应条件及纯化方法,成功地得到了1-3代(G=1-3)扇形的、天然氨基酸结构的树状化合物(Poly(Gly-Asp)dendrons)。核磁,飞行质谱和元素分析等结果证明,所得产物分子结构正确,不存在结构缺陷,而且纯度较高。旋光度测试表明,各代数的分子均具有手性。
研究发现,第三代以Gly-Asp为构筑单元的树枝状化合物(G3)在混合溶剂中可以形成有机物理凝胶。红外,荧光以及氯化锂的测试表明,凝胶形成的驱动力是氢键和苯环之间Л-Л键相互作用。通过对干胶和G3树枝晶进行X射线衍射进行分析,得出结论:凝胶因子在干凝胶中部分结晶;干胶中的结晶与树枝晶的结构都可能为相似的正交晶系;干胶和树枝晶中都存在同质多晶现象。通过对第二代Gly-Asp树枝状化合物的中心点进行修饰,得到了具有光、热双重响应性的树枝状化合物凝胶。X-射线衍射表明,该凝胶中凝胶因子可能是四方柱状相排列。实验证明凝胶的形成与分子结构密切相关。
本论文所合成的Gly-Asp树枝状化合物具有液晶行为。G3不仅能形成凝胶,而且能在苯甲醇中形成溶致型液晶。低温下,G3在苯甲醇中所形成的溶致型液晶,在所有浓度条件下均为层状相,其层间距为4.59nm;高温下,高浓度的样品存在另一个液晶相。选用肉桂酸类,丙烯酸类以及苯甲酸类化合物,对第二代Gly-Asp树枝状化合物中心点进行了修饰,合成了Gly-Asp树枝状化合物为骨架的热致型液晶。采用POM,DSC和XRD等手段初步研究了液晶的相结构。液晶相的形成与树枝状化合物中心点基团有关。
选择卟啉为核,连接由Gly-Asp做构筑单元的多肽树枝状化合物以及扇型PAMAM,依靠疏水和静电作用以及足够大的表面积,这些化合物可以作为细胞色素C的人工受体。其中,第二代以Gly-Asp为骨架的卟啉树枝状化合物与细胞色素C结合后,其解离常数可达10-8数量级。这是少有报道的优良的细胞色素C人工受体。通过比较,得出如下结论:人工受体与细胞色素C的结合,不仅与受体的电荷数目有关,而且在很大程度上依赖于树枝状化合物的构筑单元。