基于酰胺折叠物的新型螺旋状纳米管的设计、合成及性质研究

设计并合成一类可构筑螺旋纳米管道的新型芳香酰胺折叠物。这类化合物由共价键和非共价键的双重作用稳定其折叠螺旋结构。它们由多胺链和芳香酰胺两种片段组成，多胺链将一个个芳香片段固定在链上，有效地促使芳香苯环间的π-π作用和氢键作用，由此折叠堆积成螺旋纳米管道（或柱状）结构，在共价键和非共价键的共同作用下稳定螺旋结构。和单纯由分子间组装所形成的管状或柱状超分子聚集结构相比，它具有明确的、可控制的大小及分子量， 稳定性更强，克服了超分子自组装结构仅依靠非共价键稳定构象的局限。通过对这类化合物的研究，发现其形成螺旋纳米管道（或柱状）结构的条件和规律，以及潜在的应用价值。由此建立一种构筑纳米管道的新方法。.本项目不仅能推动非天然折叠物、有机纳米学科及超分子化学的基础研究，还具有很大的潜在实用价值。

设计并合成了二类不同结构的新型芳香酰胺折叠物体系。实验证实它们可以构筑柱状螺旋构象，和螺旋纳米管道结构。这类化合物由共价键和非共价键的双重作用稳定其折叠螺旋结构。它们由多胺链和两类不同的芳香酰胺片段组成，多胺链将一个个芳香片段固定在链上，有效地促使芳香苯环间的π-π作用和氢键作用，由此折叠堆积成螺旋纳米管道（或柱状）结构，在共价键和非共价键的共同作用下稳定螺旋结构。和单纯由分子间组装所形成的管状或柱状超分子聚集结构相比，它具有明确的、可控制的大小及分子量， 稳定性更强，克服了超分子自组装结构仅依靠非共价键稳定构象的局限。通过核磁、圆二色谱、Maldi-Tof-MS、VPO以及化学计算等手段，证实了我们的设计思想。通过系统研究它们的折叠构象以及形成规律，由此建立了一种构筑纳米管道的新方法。我们还设计并合成了一类硫醚-芳香酰胺折叠体系，通过硫醚主链将1,3,5-三酰胺苯连接起来，同样在共价键和非共价键的双重作用下发生折叠，形成柱状螺旋构象结构，通过核磁、圆二色谱等实验手段，证实了我们的设计思想，并研究了它们的折叠构象以及形成规律。