超分子聚合物研究进展kdk~9A209

超分子聚合物研究迚展

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超分子化学

内超分子聚合物

容超分子聚合物的主要类型

摘 要

超分子聚合机理

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一、超分子化学 超分子化学可定义为研究分子组装和分子间 键的化学。 超分子化学的研究对象是基于分子间弱的相 互作用如非共价键形成的分子聚集体。 非共价键主要包括氢键、静电作用、范德华 力和疏水效应。

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二、超分子聚合物 把单体结构组元之间由非共价键这种弱分 子间相互作用组装而成的分子聚集体称为 超分子聚合物。 简单地说, 在超分子聚合物中, 单体是通过 非共价键作用结合在一起的。 之所以将其称为超分子聚合物, 一方面是因 为这种聚集体中的长链或网络结构类似聚 合物结构另一方面是因为弱分子间作用力 赋予这种材料各种软性的类聚合物性能。

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三、超分子聚合物的主要类型 氢键超分子聚合物 配合物型超分子聚合物 ∏-∏堆积超分子聚合物 离子效应超分子聚合物

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(一)氢键超分子聚合物1、定义 氢键型超分子聚合物是指重复单元通过与氢键相关的自组 装生成的稳定超分子聚合物。 2、基本特征 建筑模块具有双或多位点, 通过氢键相互作用可生成液晶 态和多样化的几何阵列或拓扑结构。 3、分类 氢键型超分子聚合物可分为超分子液晶聚合物、常规氢键 组装的超分子聚合物和非常规氢键形成的超分子聚合物。

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(二)配合物型超分子聚合物 金属- 超分子聚合物是由金属离子与配体之 间的相互作用形成的, 是一类具有多样化几 何构造和拓扑结构的新型功能高分子, 它包 括线型、接枝、交联、树枝等多种骨架结 构。

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(三)∏-∏堆积超分子聚合物∏-∏堆积又称∏-∏共轭、芳环堆积。 当2个芳环平行或近似平行排列时，由于∏电子云相 互排斥，相邻芳环平面间距小于芳香环的范德华 厚度，这种想象就是∏-∏堆积。 ∏-∏堆积的强度和芳环的个数有关，芳环的个数越 多，∏-∏堆积的强度越大。 面对面和边对面两种形式。

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(四)离子效应超分子聚合物

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四、超分子聚合物的机理 根据Ciferri 、Meijer 等和Zhao 等 对超分子聚合机理的研 究, 可把超分子聚合分为三个主要机理: ( 1) 线性链生长( Cifer ri 称为多阶开缔合机理, multistag e open associat ion, MSOA; 或称为等活性键生长 isodesmic supramolecular polymerazit io n) , 描述线性链 超分子聚合物的生长过程; ( 2) 螺旋链生长( Ciferri 称为螺旋链生长, Helical g row th, HG; Zhao 等称为协同生长, Coo perativ e supr

amolecularpolymer azit ion 或成核-伸长机理Nucleationelo ng at ion) , 描述螺旋链超分子聚合物的生长过程; ( 3) 拓扑链生长( Meijer 等称为环-链生长, Ring-chain mediated supramolecular po lymerazit ion) , 描述成环与 线性链超分子聚合物生长的竞争。

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线性链生长机理

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螺旋链生长机理

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拓扑链生长机理

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亓、超分子聚合物研究近况 清华大学张希和王晓工等以基于DADA—ADAD四重 氢键相互作用的偶氮苯衍生物合成了主链型超分子聚合物， 制备了有望应用于激光诱导表面起伏光栅的超分子聚合物。 基于多重氢键的相互作用，北京大学裴坚、马玉国等制备 了可以发荧光的刚性超分子聚合物纳米线。 复旦大学江明课题组发展了一个全新的概念：非共价键合 胶束。还将二羧酸基元连接到聚酰亚胺聚合物的两端，通 过羧酸二重氢键作用和聚酰亚胺本身的∏-∏堆积作用组装 成大的超分子聚合物。

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