温度调控的手性开关小分子的设计及其机理研究

This project aims to prepare chiral switch by self-assemble alanine amphiphilic molecules through controlling temperature, studying the formation mechanism of chiral signal inversion or disappearance and its application in the field of chiral switch. Fistly, we synthesize chiral amphiphilic small molecular compounds using alamine small molecule as chiral source, studying the self-assembly behavior of amphiphilic molecules in aqueous solution by using IR, UV, optical microscopy and circular dichroism. Secondly, we study the effect of temperature on amino acid chiral inversion mechanism. The morphology was characterized by CD, SEM, TEM and X-light diffraction. Lastly, the assemblies of these amino acids in chiral switch is studied.

本项目旨在以温度调节丙氨酸两亲小分子的自组装体制备手性开关，研究手性信号反转或消失的形成机理，以及其在手性开关领域中的应用。首先，以丙氨酸小分子为手性源设计合成手性两亲小分子化合物，并运用红外、紫外、光学显微镜和圆二色谱研究两亲小分子在水溶液中的自组装结构。其次，研究温度对氨基酸手性反转机理的影响，通过圆二色谱、扫描电镜、透射电镜、X-光衍射对其形貌进行表征。最后，研究这些氨基酸小分子自组装体在手性开关中的应用。

超分子手性开关以及手性记忆在化学传感、对映体识别、分子器件及信息存储等领域的广阔应用前景而成为人们研究的热点。如何设计价格低，开关性能好的手性开关是一大解决的难题。.本项目通过设计一系列氨基酸的两亲性小分子，通过改变温度等条件制备出各种手性材料，如手性二氧化硅，手性酚醛树脂，手性聚吡咯，手性聚苯胺等，通过改变外部条件可以实现手性反转。实现了手性的从有到无，从左手到右手的改变。.研究发现手性PET/chiral PPy电极表面含有大量取向排列的PPy纳米线，为载流子迁移提供了良好的传输通道。此外，PPy纳米线表面含有丰富的孔隙结构，该结构可改善电解液与沟道表面的浸润性，促进沟道的掺杂与解掺杂过程并赋予器件优异的。因此，手性PET/chiral PPy电极在FOECT领域具有优异的应用前景。相较于achiral PPy，chiral PPy电极电学性能更优异，高达39.68 mS，该结果明显高于已发表FOECT类器件值，由该电极组装成的FOECT信号放大效率十分可观，在可穿戴生化传感领域具有巨大的应用前景。