? ? ? 張希院士到復(fù)旦做學(xué)術(shù)報(bào)告,有幸能夠聆聽(tīng)大師講座,萬(wàn)分榮幸。講座的題目是,超兩親分子:從分子構(gòu)筑到功能組裝,下面簡(jiǎn)單總結(jié)一下所講內(nèi)容和感想。
什么是超兩親分子?
? ? ? ?超兩親分子是指通過(guò)靜電相互作用、π-π相互作用、電荷轉(zhuǎn)移相互作用、氫鍵以及主客體相互作用等非共價(jià)鍵構(gòu)筑的兩親分子。一些能夠在特定條件下進(jìn)行可逆斷裂和形成、與非共價(jià)鍵性質(zhì)相似的動(dòng)態(tài)共價(jià)鍵,例如亞胺鍵和二硫鍵,也可被用于構(gòu)建超兩親分子。超兩親分子可以方便引入各種功能性基團(tuán),可以是小分子型的超兩親分子也可以是高分子型,同時(shí)兩親性是自組裝的基礎(chǔ)之一。
? ? ? ? 舉一些例子來(lái)講構(gòu)筑超分子的方法細(xì)節(jié),以及構(gòu)筑超兩親分子的的一些性質(zhì)及結(jié)構(gòu)表征,包括TEM,這樣性質(zhì)的原因是來(lái)自分子之間的什么作用,包括十分重要的缺電子富電子之間的相互作用,靜電相互作用。
? ? ? 對(duì)于超兩親分子引入響應(yīng)性基團(tuán),提到對(duì)于PH和酶響應(yīng)的分子,PH響應(yīng)性原因主要是酚羥基的電荷排斥作用,對(duì)于每一個(gè)分子具有這樣結(jié)構(gòu)的推動(dòng)作用力是什么?他們形成的是化學(xué)計(jì)量比的超分子嗎?通過(guò)核磁可以看出他們是存在面對(duì)面的電荷轉(zhuǎn)移相互作用,通過(guò)單晶可以看到這種作用力的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),老師提到了微量熱ITC的方法,通過(guò)滴定量熱的方法可以知道作用力的種類(lèi)和大小。對(duì)于酶響應(yīng)的結(jié)構(gòu)是通過(guò)atp實(shí)現(xiàn)的,通過(guò)cryo-TEM測(cè)定其結(jié)構(gòu),通過(guò)液態(tài)丙烷或者乙烷來(lái)進(jìn)行快速冷凍,快速冷凍測(cè)定結(jié)構(gòu)。
? ? ? ?選擇不同的構(gòu)筑基元聚合物超兩親分子,選擇不同的推動(dòng)力來(lái)構(gòu)筑就會(huì)得到不同的結(jié)果這就是研究的模式。
? ? ? ?另一個(gè)方面,通過(guò)高分子的方式得到一些功能性開(kāi)發(fā),比如通過(guò)CB分子作為構(gòu)筑基元的頭部就可以減弱原來(lái)具有熒光性分子的淬滅,同時(shí)由于存在主客體的相互作用能保持化學(xué)計(jì)量比,同時(shí)如果用其他方式置換CB7就可以使熒光淬滅,通過(guò)這個(gè)材料可以檢測(cè)精胺。利用超兩親分子解決其他學(xué)科的問(wèn)題的一個(gè)例子。
? ? ? 光化學(xué)來(lái)進(jìn)行光動(dòng)力治療,光照下,卟啉基態(tài)到激發(fā)態(tài)隙間穿越到三重態(tài)卟啉,如果溶液中有很多氧就會(huì)傳遞能量變成單線態(tài)的氧,但是卟啉容易聚合,采用有機(jī)大位阻的基團(tuán)可能會(huì)引起毒性,用CB7來(lái)增大間隙可以大大增加單線態(tài)氧的發(fā)生,同時(shí)通過(guò)熒光和順磁得到確實(shí)單線態(tài)氧增加,同時(shí)用大腸桿菌來(lái)培養(yǎng)檢驗(yàn)其殺菌效果。殺菌效果達(dá)到100%
? ? ? 另一部分是超分子自由基,利用超分子可以穩(wěn)定自由基,利用CB7(含有7個(gè)羰基)來(lái)穩(wěn)定陰離子自由基降低lumo和humo能級(jí),通過(guò)測(cè)定和計(jì)算得到能級(jí)降低了0.47eV.同時(shí)通過(guò)進(jìn)一步的紫外吸收和順磁,確定是穩(wěn)定的自由基,超分子自由基因?yàn)樗姆€(wěn)定性產(chǎn)生快壽命長(zhǎng)。同時(shí)這個(gè)材料也可能做近紅外材料,做光熱轉(zhuǎn)換效率達(dá)到31%。同時(shí)可以用CB7來(lái)活化自由基,大大加速這個(gè)反應(yīng)。
? ? ? ?聽(tīng)了張老師的講解,雖然有很多原理性的問(wèn)題沒(méi)有了解,但是發(fā)現(xiàn)他們所做的科研思路十分清晰,同時(shí)得到的結(jié)果也在他們的各種手段下得到的解釋?zhuān)瑫r(shí)他們不滿(mǎn)足于現(xiàn)有的模式(本來(lái)可以發(fā)表很多相似但是不同的論文)做出了很多開(kāi)創(chuàng)性的工作,并且做的工作非常細(xì)致,有系統(tǒng)性,我感覺(jué)科研就應(yīng)該這樣做才行,如果一味的模仿別人,然后即使得到很好的成果和論文,也沒(méi)有系統(tǒng)性,得到也沒(méi)有成就感。同時(shí)張教授還特別提到科研中的相互交流非常重要,每個(gè)人不可能是全才,相互交流才能碰撞出思維的火花。