基于胆固醇衍生物的离子型两亲分子的设计合成及溶液中的自组装研究

This project will focus on the design, synthesis and self-assembly studies of ionic amphiphiles based on cholesterol derivatives in solutions. Several novel cationic and anionic amphiphiles will be designed and synthesized with cholesterol skeleton as the hydrophobic group. Introduction of cholesterol group will help to study the role of van der walls and the sterol skeleton on the molecular self-assembly process. Further, other weak interactions will be introduced through the design of hydrophilic group, such as host-guest interaction and coordination interaction, in order to investigate their synergy in the amphiphilic molecular self-assembly. Meanwhile, various environmental stimuli-responsive factors are introduced to study the formation and transformation of self-assemblies, such as light and acidity. This will be useful to the regulation and control of environmental stimuli-responsive amphiphilic molecular self-assemblies. The biocompatibility of cholesterol will broaden the application prospect.

本项目拟进行基于胆固醇衍生物的离子型两亲分子的设计合成及溶液中的自组装研究。所研究的两亲分子均以胆固醇基团为疏水基，根据亲水基分为阳离子型和阴离子型。胆固醇基团的引入有利于研究其范德华作用和特殊空间结构在两亲分子自组装过程中的作用。通过亲水基的设计，引入其他弱相互作用，如主客体作用、配位作用等，探究组装规律，更深一步地了解多种弱相互作用的协同作用，试图得到一般性规律；同时引入了多种环境刺激响应因素，如光照、pH等，研究多种因素刺激下的两亲分子自组装体的形成与转变，实现简单利用环境因素对自组装体的调控，构筑环境响应性两亲分子有序组合体。胆固醇基团的生物相容性为本体系广泛的应用前景奠定了基础。

本项目进行了基于胆固醇衍生物的离子型两亲分子的设计合成及溶液中的自组装研究。项目主要进行了以下三部分工作：1）基于胆固醇衍生物的离子型两亲分子的合成及其自组装研究；2） 基于胆固醇衍生物的非离子型目标分子的合成及其自组装行为调控研究；3）基于环糊精衍生物的特殊两亲分子的自组装研究。围绕含胆固醇基团的离子型两亲分子、非离子型超两亲分子自组装体系的构筑，对其水溶液的自组装性质及规律进行了探索，深入研究了范德华力等弱相互作用在自组装过程中的作用。同时，通过引入响应性基团为自组装体系引入响应性因素，如光照、氧化还原等，进一步引入环糊精主客体作用，实现简单利用环境因素对自组装体的调控，构筑环境刺激响应性超分子体系。