基于六苯并蔻的形状两亲化合物的合成、自组装与性能研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21674004
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    68.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0309.高分子物理与高分子物理化学
  • 结题年份:
    2020
  • 批准年份:
    2016
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2017-01-01 至2020-12-31

项目摘要

Properties of materials are not only closely correlated with their chemical structures but also strongly influenced by the self-assembled hierarchical structures of the molecules. Possible to form complex hierarchical structures, shape amphiphiles have attracted a lot of attention. One of the objectives of this proposed project is to synthesize several series of chemically precisely defined shape amphiphiles containing hexa-peri-hexabenzocoronene (HBC) as the disc-like component owing to its excellent charge carrier mobility. The molecular design will combine symmetry breaking and size matching. The other component in the shape amphiphiles will be a rod-like segment or a banana-shaped molecule. The self-assembling behaviors of the shape amphiphiles in bulk and in thin films will be systematically investigated by a combination of structural analysis, thermal analysis, microscopy, and other modern analytical techniques to reveal the impact of shape parameters, coupling/decoupling effect, chirality, and blending of composing units on the self-assembled structures. External fields such as electric field and magnetic field will be utilized to control the structure and the orientation of the self-assembly. With consideration of the functionalities of the composing units, the relationship between the properties (such as semiconducting and ferroelectric/antiferroelectric properties) and the structures (both chemical and self-assembled structures) of the shape amphiphiles will be established, and the preparation of new functional materials will be explored through a “bottom-up” approach. This project will lead to research works with significant impact in the international scientific community as well as creative research achievements with our own rights of intellectual property.
材料的性能不仅与其化学结构密切相关,分子在不同尺度的组装结构也有着重要影响。形状两亲分子作为一类可以形成丰富多级有序结构的分子而受到极大关注。本项目旨在结合对称性破缺和尺寸匹配的设计理念,选取具有良好电荷传输能力的六苯并蔻(HBC)为盘状基元,合成几个系列结构明确的盘状-棒状和盘状-香蕉型形状两亲分子,利用结构分析、热分析、显微技术等多种现代分析测试技术系统地研究其在本体和薄膜中的自组装行为,揭示形状参数、耦合/去耦合效应、手性中心、组成结构单元的掺杂等因素对于形状两亲分子自组装行为的影响。同时,利用电场、磁场等外场来调控形状两亲分子的自组装结构和取向。结合形状两亲分子中结构单元的功能性,建立形状两亲分子的半导体性质、铁电性/反铁电性等性能与其化学结构、自组装结构之间的关系,进行自下向上构建新型功能材料的探索。做出一批在国际上具有重要影响的工作,并获得原创性的具有自主知识产权的研究成果。

结项摘要

本项目旨在结合对称性破缺和尺寸匹配的设计理念,合成几个系列结构明确的盘状-棒状和盘状-香蕉型形状两亲化合物,系统地研究其在本体和薄膜中的自组装行为和结构-性能关系,揭示形状参数、手性中心、组成结构单元的掺杂等对于形状两亲分子自组装行为的影响,进行自下向上构建新型功能材料的探索。本项目取得的主要成果有:(1)制备了多种形状两亲分子,并获得了多种多级自组装结构;(2)揭示了体系中多种相互作用对形状两亲分子相行为的影响规律,实现了对自组装结构和尺寸的控制;(3)阐释了形状效应及对称性破缺对手性在不同尺度上的传递规律,阐明了观察到的宏观螺旋结构的形成机理。

项目成果

期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Hierarchical Self-Assembly of Disc-Rod Shape Amphiphiles Having Hexa-peri-hexabenzocoronene and a Relatively Long Rod
六邻六苯并苯并具有较长棒的盘棒状两亲物的分级自组装
  • DOI:
    10.1021/acs.langmuir.7b00456
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    Langmuir
  • 影响因子:
    3.9
  • 作者:
    Gu Kehua;Zhang Mengyao;Zhou Yu;Han Mengying;Zhang Wei;Shen Zhihao;Fan Xinghe
  • 通讯作者:
    Fan Xinghe
Hierarchically ordered structures of disk- cube triads containing hexa- peri- hexabenzocoronene and polyhedral oligomeric silsesquioxane
含有六六苯并六苯并多面体低聚倍半硅氧烷的盘立方体三元组的层次有序结构
  • DOI:
    10.1039/c8sm01037d
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    Soft Matter
  • 影响因子:
    3.4
  • 作者:
    Zhang Wei;Gu Kehua;Hou Pingping;Lyu Xiaolin;Pan Hongbing;Shen Zhihao;Fan Xing he
  • 通讯作者:
    Fan Xing he
5 nm Ordered Structures Self-Assembled by C-2-Symmetric Hybrids with Polyhedral Oligomeric Silsesquioxane and Hexa-peri-Hexabenzocoronene.
通过 C-2 对称杂化物与多面体低聚硅倍半氧烷和六邻六苯并苯自组装的 5 nm 有序结构。
  • DOI:
    10.1002/cphc.201900196
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    ChemPhysChem
  • 影响因子:
    2.9
  • 作者:
    Zhang Wei;Pan Hongbing;Lyu Xiaolin;Gu Kehua;Xiao Anqi;Shen Zhihao;Fan Xing he
  • 通讯作者:
    Fan Xing he
Structural complexity induced by topology change in hybrids consisting of hexa-peri-hexabenzocoronene and polyhedral oligomeric silsesquioxane
由六六苯并六苯并苯和多面体低聚倍半硅氧烷组成的杂化物中拓扑变化引起的结构复杂性
  • DOI:
    10.1039/c7cc04897a
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    Chemical Communications
  • 影响因子:
    4.9
  • 作者:
    Zhang Meng-Yao;Zhou Sheng;Pan Hong-Bing;Ping Jing;Zhang Wei;Fan Xing-He;Shen Zhihao
  • 通讯作者:
    Shen Zhihao
Ordered structures and sub-5 nm line patterns from rod–coil hybrids containing oligo(dimethylsiloxane)
含有低聚(二甲基硅氧烷)的棒-线圈杂化物的有序结构和亚 5 nm 线图案
  • DOI:
    10.1039/d0cc04377j
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Chemical Communications
  • 影响因子:
    4.9
  • 作者:
    Yang Weilu;Zhang Wei;Luo Longfei;Lyu Xiaolin;Xiao Anqi;Shen Zhihao;Fan Xing-He
  • 通讯作者:
    Fan Xing-He

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  • 作者:
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  • 通讯作者:
    周其凤
甲壳型液晶高分子的构筑、自组装及其功能化
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    高分子学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    候平平;张振宇;平静;沈志豪;范星河;周其凤
  • 通讯作者:
    周其凤
聚合物超分子体系:设计、组装与功能
组合超分子系统:设计、构建和功能能力
  • DOI:
    10.11777/j.issn1000-3304.2019.19109
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张希;王力彦;徐江飞;陈道勇;史林启;周永丰;沈志豪
  • 通讯作者:
    沈志豪

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AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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