“双面神”分子纳米粒子的合成、表征及组装

• 作者: 邵宇 韩帅元 杨爽 张文彬
• 来源期刊: 中国科学（化学）
• 关键词: “双面神”粒子 巨型分子 液晶 单向相转变行为 POSS
• 年，卷（期）: 2020,（10）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 1460-1468
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.1360/SSC-2020-0125

摘要

分子纳米粒子指尺寸在1nm以上、具有刚性结构与精确分子结构的纳米基元,其因独特的物理化学性质而广受关注,目前,这些纳米基元的官能化方式较为单一,其固有特性仍远未被发掘,亟待发展具有可控多位点官能化的复杂基元,以加深对此类分子自组装物理图景的理解.本文通过便捷高效的两步点击反应,首先在八乙烯基多面体寡聚倍半硅氧烷上引入三个羟基,并分离出羟基在同一侧的邻邻间(oom-)异构体,其次在剩余五个位点引入全氟烷基链,制备了“双面神”不对称分子纳米粒子oom-T8F5(OH)3.利用核磁共振技术对分子骨架进了细致表征,确定了接枝位点的精确位置.对其进一步的物性研究发现,该分子能在较宽的温度范围内展现出六方柱状液晶中间相.由于其不对称的分子构型,氟链和多面体寡聚倍半硅氧烷母核在结晶过程中相互竞争,使样品呈现出两种斜方晶体结构以及单向相转变行为.该研究对此类精密结构大分子的组装行为进行了初步探索,为进一步发展纳米杂化材料奠定了基础.