摘要
两亲性肽类小分子通过烷基链之间的疏水作用以及亲水端的氢键等其它作用，容易自组装成有序的纳米结构。如果分子中存在手性中心，往往组装体能够形成螺旋的纳米纤维或纳米带。一般认为，组装体的手性是由氨基酸残基的手性控制的，但是分子中存在多个手性中心时，就有必要探讨谁起主导作用。从分子的手性到超分子的手性再到纳米尺度的手性，跨越了几个层次，有必要研究它们之间的关系。本文以丙氨酸为基础，设计和合成了一系列疏水基团为含氟烷基链的全氟烷基苯甲酰Ala-Ala二肽和半氟烷氧基苯甲酰Ala-Ala二肽，并利用扫描电镜、电子圆二色谱、振动圆二色谱以及X-射线衍射方法系统的研究了它们的自组装行为，研究结果发现: 第一，由于氟碳链的螺旋构象反转的能垒约为1.3kcal/mol，其左右手螺旋依赖于自组装体的左右手螺旋。对于全氟烷基苯甲酰Ala-Ala二肽，N-端丙氨酸的手性控制组装体的手性，而组装体的手性控制氟碳链的螺旋。通过自组装发现这组二肽能形成扭曲的纳米带以及螺旋的纳米纤维，光学活性研究表明苯环的堆积手性是由N-端丙氨酸的手性控制的。通过傅里叶变换红外光谱和核磁氢谱表征发现疏水作用、π-π堆积以及氢键作用在二肽组装的过程中起着重要的作用。 第二，二肽分子的堆积方式依赖于二肽分子的手性。半氟烷氧基苯甲酰Ala-Ala二肽组装后氟碳链的手性同样是由组装体的手性控制的，通过柔性的碳氢链也能实现由组装体到氟碳链的手性传递。当二肽分子中氨基酸的手性相同时，组装成卷曲的纳米带，而氨基酸的手性不同时，则组装成螺旋的纳米纤维，其根本原因是由于手性不同导致二肽分子的堆积方式不同。光学活性研究表明生色团的堆积手性是由C-端氨基酸的手性控制的，组装体的形貌手性同样是由C-端氨基酸的手性控制的。 第三，应用TD-DFT的方法研究了ECD光谱，通过计算值与实验值的对比解释了ECD信号的来源。 此外，本文还放大合成了三种磺酰脲类除草剂，为之后的工业化生产奠定了基础。
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