含偶氮苯基元的Y-形酰肼衍生物的合成，凝胶性与光响应行为的研究

【摘要】偶氮苯的光化学反应是引起偶氮苯衍生物智能光控自组装行为和光响应的根本原因。将偶氮苯基团引入到化合物和聚合物中，由于偶氮苯的光致异构性能，致使化合物和聚合物在光学变化下，发生结构，构型和构象的一些不可预知的变化。超分子体系的自组装过程就是分子之间通过氢键，π-π相互作用，范德华力和离子键的协同作用，自发组装形成稳定的聚集体。其中氢键作用因为具有定向性，所以与其他作用相比，更加有利于形成聚集体，是自然界许多生物组装必须的基础。结合本课题组前期的工作，本论文设计合成含有偶氮苯基元和存在氢键作用的Y型酰肼衍生物。研究Y型偶氮苯衍生物的凝胶性和光响应行为。论文具体工作结果如下：1，设计并合成了Y型系列四种含有偶氮苯基元的酰肼衍生物(Y-b8-OH，Y-n8-OH，Y-b8-OCH3和Y-n8-OCH3)。产物分子结构和纯度均通过核磁共振氢谱，红外吸收光谱与元素分析的表征和确认。2，通过测试四种Y型分子的凝胶性能，发现Y-b8-OH和Y-n8-OH分子不能在有机溶剂中形成凝胶。Y-b8-OCH3和Y-n8-OCH3在非极性的氯仿，1.2-二氯乙烷，苯，甲苯等有机溶剂中可以形成凝胶。说明两端取代基为烷基链的分子有利于形成凝胶。Y-n8-OCH3的凝胶性和热稳定性优于Y-b8-OCH3，凝胶的聚集程度和分子间氢键也高于Y-b8-OCH3，表明尾端烷基链的结构和长度也影响分子的凝胶性，烷基链越疏水凝胶性能越好。对于Y-b8-OCH3和Y-n8-OCH3，我们运用变温核磁共振氢谱和红外吸收光谱证明相邻分子通过分子间氢键作用形成凝胶。利用变浓度和变温度紫外光谱手段证明分子之间通过偶氮苯π-π相互作用形成J聚集体。所以凝胶因子形成凝胶的驱动力是N-H和C=O的分子间氢键作用和偶氮苯π-π相互作用协同烷基链之间的范德华力作用。形成的凝胶具有热可逆性和稳定性。3，通过紫外吸收光谱和核磁共振氢谱，证实尾端为羟基的Y-b8-OH和Y-n8-OH光致异构性能不明显。尾端为甲氧基的Y-b8-OCH3和Y-n8-OCH3的氯仿凝胶具有光响应行为。在紫外光和可见光的照射下，会发生凝胶-溶胶-凝胶的转变。通过紫外吸收光谱，核磁氢谱，红外光谱的测试，我们提出Y型结构Y-b8-OCH3和Y-n8-OCH3分子的光响应机理：经过365nm紫外光照射氯仿凝胶，首先是存在于溶液中的反式分子转化为顺式分子，溶液中反式分子比例减少，为了维持溶液中反式分子与凝胶聚集的反式分子的动态平衡，所以反式聚集体开始解聚，同时溶液中顺式结构分子含量增加直至达到饱和，顺式分子也开始聚集，形成顺式聚集体。溶液中的顺式的量开始减少，为了保持这个平衡状态，反式继续转化为顺式结构。随着紫外光照时间的增加，反式聚集开始减少，纤维开始解聚，由于顺式聚集体的氢键作用低于反式聚集体，驱动力不足以形成凝胶纤维，所以凝胶纤维再慢慢减少，空间支撑骨架断裂，凝胶坍塌转化为溶胶。当用455nm可见光照射溶液，溶液中顺式分子转化为反式，同样为了保持动态平衡，顺式聚集体解聚为溶液中的顺式分子，转变为反式分子，形成反式聚集体，搭建为空间纤维结构，凝胶再次形成。当加热紫外光照射后溶液时，反式聚集体和顺式聚集体全部转化为溶液中的分子状态，顺式分子转化为反式分子，冷却之后，反式聚集体在空间形成凝胶纤维结构。
【作者】苗冲；
【导师】李敏；
【作者基本信息】吉林大学，材料物理与化学，2014，硕士
【关键词】偶氮苯；联酰胺；有机凝胶；光响应；氢键；

【参考文献】
[1]赵黎黎.可控分离L-脯氨酸的设计及在水相中催化Aldol反应性能的研究[D].湖南师范大学,有机化学,2014,硕士.
[2]王秀兰,甘枝茂.陕西省入境旅游市场分析及发展对策[J].干旱区资源与环境,2003,01:41-44.
[3]韩兆坤.高中化学教师课堂教学效能感调查[D].河北师范大学,学科教学,2014,硕士.
[4]陈刚,程林,张放,孙元章,AnjanBOSE.WPSS输入反馈时延的自适应分段补偿设计[J].电力系统自动化,2013,14:25-31.
[5]郑晓辉.GRAPES新云量计算方案引进和影响试验[D].中国气象科学研究院,气象学,2013,硕士.
[6]康楠.基于快速响应机制的应急物流选址问题研究[D].北京交通大学,2013.
[7]盖晓丽.莱菔硫烷对实验性自身免疫性脑脊髓炎小鼠血脑屏障的保护作用及机制的探讨[D].河北医科大学,神经病学（专业学位）,2013,硕士.
[8]李卫洲.专用电子方舱的热设计及其结构改进[D].西安电子科技大学,机械工程,2011,硕士.
[9]冯洁玉.当代大学生独立意识研究[D].西安建筑科技大学,马克思主义理论,2013,硕士.
[10]赵爱民.历史时期陇东地区道教文化地理研究[D].西北师范大学,历史地理学,2013,硕士.
[11]蔡宝华.新式斜辊矫直机辊形的研究[D].东北大学,机械设计及理论,2009,硕士.
[12]苏亮,邹鹏,贾焰.数据流上自适应的稀疏Skyline挖掘[J].自动化学报,2008,03:360-366.
[13]张智.关联理论视角下字幕翻译中文化缺省的补偿研究[D].安徽大学,英语语言文学,2013,硕士.
[14]章坚民,蒋世挺,金乃正,金闪,章立宗.基于IEC61850的变电站电能量采集终端的建模与实现[J].电力系统自动化,2010,11:67-71.
[15]成格尔.初中蒙语文口语交际教学探究[D].内蒙古师范大学,学科教学（专业学位）,2012,硕士.
[16]李慧乐,夏禾,张楠,杜宪亭.基于车桥耦合动力分析的桥梁动应力计算方法[J].中国铁道科学,2015,01:68-74.
[17]黄健.智能暖气表系统的研究开发[D].河北工业大学,计算机应用技术,2004,硕士.
[18]何凤芹.高中物理教学中进行可持续发展观教育的研究[D].山东师范大学,学科教学（专业学位）,2013,硕士.
[19]高延峰.移动机器人旋转电弧传感焊枪偏差与倾角检测及角焊缝跟踪[D].南昌大学,2008.
[20]潘丽娜.基于可拓关联函数的数据流聚类算法研究[D].西北师范大学,计算机应用技术,2013,硕士.
[21]崔艳龙.含分布式发电的配电网规划研究[D].西南交通大学,轨道交通电气化与自动化,2013,硕士.
[22]杜白雨.斯里兰卡留学生学习汉语语音的偏误分析和教学对策[D].吉林大学,汉语国际教育,2013,硕士.
[23]常泽鲲.论石油安全与中国外交政策选择[D].中共中央党校,国际政治,2004,硕士.
[24]李杰彪.干旱地区大气降水入渗补给研究[D].核工业北京地质研究院,矿产普查与勘探,2014,硕士.
[25]林衔亮.骨髓间充质干细胞在大鼠百草枯中毒肺损伤中的实验研究[D].第二军医大学,外科学（专业学位）,2013,硕士.
[26]石啸.城市自来水厂自控系统的设计与实现[D].华东理工大学,控制工程,2013,硕士.
[27]何会金.兰州大尾羊H-FABP基因全长cDNA克隆及生物信息学分析[D].西北民族大学,预防兽医学,2012,硕士.
[28]刘飞.论我国社区矫正中的公益劳动制度[D].浙江大学,法律,2012,硕士.
[29]王宇洋.我国餐饮业服务人员思想政治教育研究[D].东北农业大学,思想政治教育,2013,硕士.
[30]孙学宁,阎平凡.一种基于能量准则的平滑滤波器[J].自动化学报,1990,01:46-50.
[31]乔丽.一类2×2算子矩阵的谱性质[D].内蒙古大学,数学,2014,硕士.
[32]易珍.心脏发育候选基因CFL及CXXC5的TALEN打靶突变系的建立[D].湖南师范大学,遗传学,2014,硕士.
[33]王柏青,吴永玉.HIDIC-80过程计算机～IBM4341数据处理机远程通讯[J].冶金自动化,1987,03:25-28.
[34]曲丹.《诗经》的音乐性审美[D].东北师范大学,汉语语言文学,2003,硕士.
[35]李鑫.英美对我国个人所得税费用扣除标准改革的借鉴[D].天津财经大学,财政学,2012,硕士.
[36]鲁丽娜.歌剧《党的女儿》中玉梅的人物形象塑造[D].中国音乐学院,音乐学,2012,硕士.
[37]吴浩洋.COBOL-2002集成开发环境[D].西北工业大学,计算机软件与理论,2004,硕士.
[38]秦晨.氟溴苯分子和甲基苯甲醚分子的激发态和离子态光谱研究[D].中国科学院研究生院（武汉物理与数学研究所）,原子与分子物理,2014,博士.
[39]刘思超.一款用于暖通空调系统的控制及传输的硬件模块设计[D].天津大学,信号与信息处理,2013,硕士.
[40]张云贵,佟为明,赵永丽.CUSUM异常检测算法改进及在工控系统入侵检测中的应用[J].冶金自动化,2014,05:1-5.
[41]本刊编辑部.地震勘探仪器[J].石油地球物理勘探,1976,05:77-79.
[42]张娇龙.Li_3V_2(PO_4)_3在多电子交换条件下电化学性能的研究[D].哈尔滨工业大学,化学工程与技术,2013,硕士.
[43]张泰昌.测量轮廓支承长度率的简便评定法[J].宇航计测技术.1993(02)
[44]何锐华.基于ADAMS和AMESim的浮杯式轴向柱塞泵联合仿真研究[D].吉林大学,机械电子工程,2013,硕士.
[45]翟丽娟.铜催化偶联反应合成芳基三氟甲基硫醚及氨基甲酸酯的研究[D].大连理工大学,应用化学,2013,硕士.
[46]杜羽.清热活血方药治疗类风湿关节炎3年远期临床疗效评价[D].北京中医药大学,中医学,2013,硕士.
[47]吴小金.造血祖细胞促人大肠癌生长、侵袭和转移的实验研究[D].南方医科大学,病理学与病理生理学,2012,硕士.
[48]何婷婷.基于纳米复合材料的电化学生物传感器的研究[D].安徽理工大学,2014.
[49]姜欣欣.不对称Gemini表面活性剂与十二烷基硫酸钠复配体系的性能研究[D].中北大学,应用化学,2014,硕士.
[50]陈娟.肺炎衣原体感染与脑血管病相关性的系统评价与Meta分析[D].山东大学,神经病学（专业学位）,2013,硕士.