摘要
超分子化学是近半个世纪兴起的一个令人兴奋的研究领域。它是一个由化学、生物学、物理学、材料科学和信息科学组成的跨学科领域。在“刚棒-线团”分子结构中引入芘作为发光团后，通过调整芘基团之间的距离，从而引起组装体纳米结构的改变，可以诱导分子的发射波长发生移动，开发潜力巨大的有机智能软材料。将“刚棒-线团”分子通过主-客体相互作用以及静电相互作用与葫芦[7]脲和金属簇进行缔合，同样会引起纳米结构的变化，并且可以应用在多色发光、有机催化、超分子凝胶等领域。本文主要研究内容为: 1、合成了9种阳离子型“刚棒-线团”分子，并通过核磁共振氢谱（1H-NMR）、核磁共振碳谱（13C-NMR）和质谱（ESI-MS）进行结构表征。另外，通过紫外-可见分光光度计（UV-Vis）、荧光光度计（FL）和透射电子显微镜（TEM）等仪器，研究了分子在溶液中的自组装行为。在DMSO/H2O不同体积比的溶剂中，紫外吸收光谱分析说明这些分子在含水量较高的溶液体系中会进行聚集和组装，荧光发射光谱表明这些分子在此体系中荧光增强，并显示AIE效应。这些含有不同种类铵盐和刚性部分的化合物，根据组装基元的不同能够在溶液体系中形成不同尺寸的纳米聚集体结构。 2、本文还探究了 9种目标化合物与葫芦[7]脲之间的主客体作用，研究结果表明，含芘基团的分子在组装前后显示出由蓝光发射变为绿光发射荧光的现象。主客体复合物中加入罗丹明B后，发现荧光能量共振转移（FRET）现象，当加入1当量罗丹明B时，荧光颜色由绿光逐渐转变为白光，继续加入罗丹明B,荧光颜色变为橙红色。形貌分析结果显示，这些分子的组装结构转变为交联的纳米片状结构和带有孔的不规则球形聚集体。 3、本文最后研究了这些化合物与金属簇之间的共组装行为，结果表明，在加入金属簇之后，紫外吸收降低，荧光猝灭，说明分子之间π-π堆积作用更加紧密。TEM图像显示组装体形成了层状纳米片结构，此外，利用目标化合物的正电荷与金属簇的负电荷通过静电相互作用构建了超分子水凝胶，测得超分子水凝胶对罗丹明B良好的吸附能力。
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