利用主客体作用构筑二维单层纳米胶囊

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近年来,利用共价自组装策略构筑二维共价高分子纳米胶囊受到了人们广泛的关注.其中,利用外围带有反应基团的大环主体分子作为构建基元而构建出的这种新型的纳米胶囊尤其受到广泛的评论和广大科学界的兴趣.最近我们组利用横向修饰的柱芳烃也成功的构筑出完美的共价高分子纳米胶囊，并且这种纳米胶囊能够成功地用于药物释放。由于共价键的不可逆以及片层的随机生长，这种策略存在的一个缺点就是形成的纳米胶囊可能有缺陷，而这种缺陷最终甚至会影响纳米胶囊的物理化学性质以及应用。超分子作用力是一种是基于分子间的非共价键相互作用，其最大的特点就是形成的结构是一种动态平衡的结果。主客体作用是一种典型的超分子作用力，它存在于两个有相互识别的分子或离子(团)处在大分子(或无限离子骨架)所形成的空隙中彼此形成的主体与客体之间关系的化学作用。近年来利用主客体作用力构筑超分子一维或者二维结构已经受到了人们广泛的关注。受到这些工作的启发，我们想我们可以借助主客体作用力，利用桥连环糊精作为联结剂，与侧位修饰香豆素的柱芳烃反应（环糊精与香豆素的主客体相互作用），通过共价自组装的这一策略来构筑一种新的二维超分子单层纳米胶囊。由于构筑基元之间是通过超分子相互作用交联的，又由于超分子作用力的可逆以及及时修复性，这样在超分子聚合过程中形成的缺陷就可以及时的得到弥补，从而构筑出结构出来的二维超分子单层纳米胶囊有很少缺陷。另一方面，由于超分子主客体相互作用具有竞争性，再加入另外一种作用力更强的客体分子之后可以把原来的客体分子竞争掉，这种新型的超分子纳米胶囊可以通过主客体竞争来刺激它的解散与再形成，从而也构筑出了一种新型的刺激响应材料。还有一个突出特点是由于柱芳烃的大环主客体性质，这种囊泡表面可以很容易通过非共价作用修饰上各种功能基团而赋予其各种功能。
作者：付爽刘俊秋
作者单位：吉林大学化学学院超分子结构与材料国家重点实验室,长春130012
母体文献：全国第十九届大环化学暨第十一届超分子化学学术讨论会论文集
会议名称：全国第十九届大环化学暨第十一届超分子化学学术讨论会  
会议时间：2018年8月16日
会议地点：呼伦贝尔
主办单位：中国化学会
语种：chi
分类号：TQ2O65
关键词：二维单层纳米胶囊  柱芳烃  共价自组装  主客体作用
在线出版日期：2021年11月24日
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