多层次手性自组装结构的产生、变化以及动态表征研究-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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多层次手性自组装结构的产生、变化以及动态表征研究

项目名称：多层次手性自组装结构的产生、变化以及动态表征研究
项目类别：重大研究计划
批准号：91027042
申请代码：B03
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2011-01-01-2014-12-31

项目负责人：刘鸣华
负责人职称：研究员
依托单位：中国科学院化学研究所
批准年度：2010

中文摘要：

本项目针对重大研究计划中的自组装结构与过程的表征方法与技术，拟以多层次手性自组装结构的形成与动态表征为切入点，探索动态表征的方法，揭示手性分子、非手性分子在界面以及体相自组装过程中，可能产生的多层次手性结构及其变化规律，开辟功能化途径。重点发展CD光谱技术，开发合适的附件，使之能够应用于手性结构的表征以及动态过程的测量；发展基于非线性光学的SHG和SFG光谱以及成像技术，选择一系列手性分子以及非手性分子体系，揭示他们在界面，重点是Langmuir以及Langmuir-Blodgett膜中的手性结构产生以及动态变化过程，运用上述开发的表征方法进一步揭示界面以及体相中一系列手性分子或者非手性分子形成的手性自组装结构的形成机理，变化过程，揭示手性结构形成的本质以及手性相互作用的特征、变化规律，做出具有特色的工作。

中文主题词：自组装；手性；光谱；非线性表征技术；动态结构

英文摘要：

self-assembly；chirality；dynamic structure；spectroscopy；non-linear optical spectroscopy

英文主题词： self-assembly；chirality；dynamic structure；spectroscopy；non-linear optical spectroscopy

结论摘要：

本重点项目以手性自组装结构的形成与动态表征为切入点，通过发展现有的CD光谱测量技术以及界面手性表征的非线性光学新技术，拟揭示手性分子、非手性分子在界面以及体相自组装形成的手性结构及其变化规律，并开拓手性组装体的功能化途径。项目按照计划书中内容执行，完成了预订目标。在以下几个方面取得了重要进展。（1）研究了手性分子以及非手性分子构筑的自组装凝胶体系中的超分子手性，揭示了凝胶体系中超分子手性产生与传递的规律，发现了一系列新的现象如超分子手性的翻转，记忆，揭示了分子结构本身对超分子手性形成的影响，外界因素如溶剂，金属离子，pH等对超分子手性的影响；继晶体、液晶、界面以后又发现了凝胶体系中的对称性破缺现象，并对其产生的机理进行了深入研究；（2）开展了界面膜超分子手性的非线性光学表征研究，搭建了SHG-Microscopy 和SFG-Microscopy，用非线性光学光谱和成像技术研究了气液界面超分子手性形成的机理，特别是对几个典型的Langmuir 单分子膜表面手性结构的产生与动力学变化进行了初步的探讨；（3）系统研究了超分子体系的手性功能化。选择典型体系揭示了分子开关以及手性开关的差别并对其实现了控制；系统研究了超分子凝胶体系中的荧光增强以及手性增强效应，利用超分子手性结构实现了一系列体系的超分子手性识别，而这些识别不能在分子层次发生；利用具有超分子手性的结构实现了对小分子手性的催化反应。研究成果发表SCI收录文章82篇，其中发表在Angew. Chem. Int.Ed.， Adv. Mater. 等国际权威杂志上5篇，其他在Eur. Chem. J.,Chem.Commun., ACS Nano, 以及J. Phys.Chem., Langmuir, Soft matter 等影响因子> 4.0的杂志上发表论文60篇。研究成果受到了国内外同行专家的关注与评价，比如Materials Views China, SYNFACTS等对我们关于手性超分子方面的研究进行了亮点报道和评论，国际著名科学家在Chem.Soc. Rev.，J. Am. Chem.Soc.，等权威学术期刊上对相关研究成果给予了正面评价。项目负责人还多次受邀，在超分子，手性以及相关学科的国内外会上做邀请报告。项目培养了博士后，博士21名。

成果综合统计