柱[5]芳烃衍生物的合成及性质(5)
1.2.5 柱芳烃的分子组装
通过分子组装形成功能超分子体系是超分子化学的目标之一。分子组装是通过模板效应、自组装和自组织来实现的。C—H…π 相互作用是非常弱的氢键作用力(6.3～10.5 kJ /mol) ，通常存在于软酸和软碱之间，它比经典的氢键NH—O，NH—N，O—OH，N—OH( 12.6～29.4kJ/mol) 弱很多。然而，C—H…π 相互作用在晶体堆积、分子自组装及主客体化学等方面扮演着重要的角色[12]。
黄飞鹤[13]等以十烷基单功能化的柱芳烃为构筑基元，以C—H…π 相互作用为驱动力，制备了一种新型的线性聚准轮烷型超分子聚合物。研究发现，当浓度小于临界聚合浓度( 约275 mmol /L) 时，构筑基元主要以自包结、二聚物或环状低聚物的形式存在; 只有当浓度大于临界聚合浓度时，才能自组装形成聚合物。超分子聚合物具有自修复性和低温加工性等特点，在药物缓释、日常保健及废物管理等方面都有着广泛的应用。
Ogoshi 等从柱[5]芳烃与紫精聚合物客体分子出发，通过分子组装构筑了一系列超分子聚合物，同时利用分子自组装合成了基于柱芳烃的有机超分子纳米管． 最近，Ogoshi 等又报道了光控的柱[5]芳烃( P5A) 与端基为偶氮苯的紫精衍生物组装过程中Seconds time-scale 和Hours time-scale 之间的可逆转化。 研究发现，当偶氮苯分子为反式构型时，P5A 与客体分子间的组装过程可以在25℃很快进行，交换速率常数( k) 和达到平衡所需时间( t1/2) 分别为( 0. 209 ± 0. 013) s－1和( 3. 33 ± 0. 21)s；相反，偶氮苯为顺式构型的客体分子与P5A在25 ℃进行组装则需要很长的时间［k = ( 2. 14±0. 27) ×10－5 s－1，t1 /2 = ( 9.13±1.2)h］。组装过程同样受到温度的影响，升高温度使得速率常数增大，降低温度速率常数则相应降低。此柱芳烃假轮烷体系，通过光照和温度的协同作用可实现组装过程中的Time-Scale 可逆转换，从而有望实现大环主体单元在客体分子不同位置间的可控移动[14]。
2．实验部分
2.1 仪器与试剂
2.1.1 仪器
KQ2200E型超声波清洗机 烧瓶若干
10 mL小量筒若干 电热鼓风干燥箱
S-10-3型 恒温磁力搅拌器 100 mL大量筒一个
箱式电阻炉 培养皿若干
电子天平称 滤杯
烧杯若干 RI-TGK-16G型离心机
电热鼓风干燥箱 球形冷凝管一个
恒温油浴锅 GG-17恒温气玻缸
恒温水浴锅 表面皿若干
旋转发生器 封口玻璃熔点毛细管若干
Nicolet 6700智能型傅立叶红外光谱仪
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