三嵌段共聚物与β-环糊精超分子复合物的合成及表征(2)

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2.3.2、示差扫描量热仪 12

2.3.3、热重分析仪 13

三、结果与讨论 13

（一）包合物的形成 13

（二）包合物的结晶行为 15

（三）包合物的热稳定性 16

（四）包合物对于聚甲醛的改性作用 18

四、结论 20

五、参考文献 20

六、致谢 22

一、引言

在化学技术日新月异的今天，一个新的概念——超分子（Supramolecule）得到了科学界越来越多的关注。现今超分子的研究蓬勃发展，在超分子领域中，分子的自组装能够按照实际的需要来对分子的结构进行调节和掌控，这样的特点使超分子复合物在聚合物材料中可以起到成核的作用，进一步改善聚合物材料的性能。本课题将β-环糊精和聚乙二醇-聚丙二醇-聚乙二醇三嵌段共聚物在水溶液中合成超分子复合物，并对其结构进行表征。合成出的超分子复合物将用于刚性聚甲醛的改性实验中。

（一）超分子化学

1.1.1 概述

经典的有机化学是依靠共价键的相互作用力构成分子的结构。在自然界中除了有这些共价键组成的分子之外，还存在着一类由非共价键组成的有序排列的分子聚集体——超分子。事实上，超分子对于人类而言，并不是一个新的名词。在人们的体内就存在着亿万个超分子的体系，例如：DNA、RNA的合成与分解、蛋白质的表达与分解、脂肪酸的合成与分解、能量转换与力学运动体系等。因此，除了在聚合物材料方面研究超分子有着重要的应用价值外，超分子体系的研究对于探索生命起源、理解生命现象也有着极其重要的研究价值（1）。

在19世纪30年代，继Ehrlich、Fischer和Werner分别提出了“接受体”、“识别”和“配位”概念之后，“超分子”一词即被提出。超分子，是指配位包合的物种所缔合出的具有高度组织性的实体（2）。在超分子化学的领域中，最受关注的研究方向之一就是分子的自组装。

分子自组装是自然界的一个普遍现象。许多生物大分子如DNA、病毒及酶等都是通过自组装形成高度组织、信息化和功能化的复杂结构。分子自组装的合成机理往往不是统一的，而是与分子的不同结构有很大的关系。分子的自组装是分子和分子在一定的条件下，依靠非共价键的分子间作用力，使分子自发的相互结合成有稳定结构的分子聚集体的一个过程。在自组装的过程中，每个基本结构单元之间并不是通过大量的原子、离子或分子之间的弱相互作用的简单相加，而是遵循能量最低的原则，在非共价键的相互作用下，自发的聚集成一个稳定的具有一定规则的几何外观的结构。

1.1.2 非共价键相互作用

1978年法国科学家J.M.Lehn等超越主客体化学的研究范畴，首次提出了“超分子化学”这一概念，他指出：“基于共价键存在着分子化学领域，基于分子组装体和分子间键而存在着超分子化学”（1）。超分子与普通分子的不同之处在于几乎所有的超分子都是通过非共价键力进行分子识别而结合在一起的，例如：氢键、范德华力、π-π堆积、偶极-偶极作用、亲/疏水效应及分子间的协同作用等。通过这些非共价键力，主体分子和客体分子进行自发的组装，形成超分子的结构。