分子组装与化学反应的手性诱导与调控研究

来源 :中国科学院研究生院化学与化学工程学院 中国科学院研究生院 中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:skdjflskdj
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
手性是生命体和非生命体中普遍存在的自然现象,手性分子或超分子的研究在生命科学、医药和材料科学领域具有广泛的应用。自然界的手性分子是如何产生的或者手性是如何起源的问题一直是困扰人们的一个关键科学问题,它甚至与生命的起源密切相关。近年来,由非手性的分子结构单元通过自组装构筑手性超分子体的研究受到学者们的普遍关注。超分子手性的研究由于超分子体系中分子间非共价相互作用的可调性引起了人们研究的极大兴趣。当前对手性组装的研究已深入到如何进行手性超分子组装体功能化的阶段,即如何实现手性诱导、手性传递与放大、手性催化以及手性记忆等功能。在超分子化学和分子手性科学中,在不同的分等级水平调控手性是分子自组装、蛋白质折叠、手性记忆系统设计、传感器和功能纳米材料研究中最具挑战性的难题。除化学方法外,物理方法,如手性力场,来诱导和调控手性也显示出较大的潜力。本论文从手性的角度出发,较为全面地研究了化学和物理因素在分子组装和化学反应中对手性诱导和调控的影响,主要开展了以下四个方面的工作:   1)以重要的四磺酸苯基卟啉(TPPS)为模型分子,不同的手性氨基酸为手性诱导剂,水溶性阳离子型聚丙烯胺(PAA)为辅助建构模块,利用水溶液中分子间不同强度的静电作用来调控超分子手性。研究发现,当系统中的手性源完全移除后,TPPS聚集体的诱导手性不仅能得到记忆而且在此基础上还能得到进一步放大。紫外光谱(UV-vis)、圆二色光谱(CD)、荧光光谱(FL)和原子力显微镜(AFM)等手段表征了TPPS手性聚集体结构和性质。在这些广泛的实验结果的基础上,一种关于手性诱导、记忆和放大的可能机制被提出。利用水溶液聚电解质并通过分等级的自组装过程,我们发展了一种在水溶液中同时实现了手性的诱导、记忆和放大的新方法。   2)以D,L-苯丙氨酸等手性氨基酸为诱导剂,在氯化钠溶液中通过非共价键相互作用成功诱导了非手性1,1,1-二乙基-2,2-花菁碘化物J-聚集体超分子手性的形成。实验结果表明诱导的手性菁染料J-聚集体发色团在π-π*跃迁区域产生了特征的镜像圆二色性,该圆二色信号和强度强烈地依赖于氨基酸的绝对构型、浓度、侧链基团和溶液温度。原子力显微镜照片清楚地表明J-聚集体由相互交联的纳米纤维组成,诱导的圆二色性可能来源于纤维状聚集体的宏观螺旋排列。   3)采用以高纯锗γ谱仪长时间连续监测放射性同位素60Co的β-衰变过程,发现其γ能谱存在24 h的周期性漂移规律,其衰变速率也表现出白天昼夜周期性的变化。在排除γ谱仪稳定性、温度和湿度对测量结果可靠性的影响后,我们推测天然周期性地球右手螺旋手性力场与60Co原子中螺旋手性运动的自旋粒子的相互作用可能是产生该现象的主要力学原因之一。   4)通过紫外、红外和圆二色光谱(CD)表征考察了外在离心力场对非手性化合物异佛尔酮不对称氧化生成光学活性产物的影响。结果表明离心力场能够诱导产物的对映体过量,在顺时针和逆时针旋转力场中得到的产物CD230信号相反并随转速的增大而增大。我们推测,顺时针和逆时针圆周离心运动(轴矢量),结合地球在时空上的天然线性运动(极矢量)形成的左、右手螺旋运动的不对称作用,可能是诱导反应产生对映体过量的力学原因。
其他文献
定向组装具有预定结构乃至预期功能的金属有机配合物,进而获得所需的分子基材料已形成当今合成与材料化学追求的重要目标之一。苯并三氮唑和四氮唑因其多变的配位模式能够形成
学位
为了建立高效的向日葵离体再生体系,从基因差异、外植体取材、生长素和细胞分裂素浓度、附加物的添加等方面出发,对向日葵愈伤诱导、分化、生根等过程进行了系统优化。结果表
本文比较研究了几种商品化氯化钾镀锌添加剂和三价铬钝化工艺,用阴极还原曲线和双电层微分电容曲线研究添加剂的电化学性能,用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱
本论文分为两部分,第一部分以邻苯二甲酸二丁酯和聚乙二醇等为致孔剂制备了多孔壳聚糖/蒙脱土天然杂化球。以该复合物为原料,通过碱溶液滴加凝胶沉淀法制备了大尺寸球状CS/MMT
在自然界中,螺旋的自组装是非常普遍的,如蛋白质分子束,DNA分子等,此外螺旋自组装在分子识别,复制,催化等方面起到很大的作用,因此全面了解控制形成螺旋的因素是至关重要的。这不仅
含金属—金属(M—M)弱相互作用的过渡金属配合物因其在发光和催化等领域具有广泛的应用前景,近年来已成为有机金属领域的研究热点之一。其中,含P和N原子的配体如二苯基吡啶膦(P
综述了喹啉衍生物的合成及其有机小分子与DNA作用的研究进展:(1)喹啉衍生物具有抗高血压、抗抑郁、抗过敏、抗疟疾、抗肿瘤和抗癌等作用,近年来喹啉衍生物还用于治疗艾滋病等;(2
请下载后查看,本文暂不支持在线获取查看简介。 Please download to view, this article does not support online access to view profile.
期刊
纺织染整工业作为我国国民经济的一项支柱产业,近几年来得到长足的发展。由于取水量大,在活性染料生产及使用等环节存在着不可避免的大量流失,流失的染料主要以废水形式排放到环