目前,超分子手性组装体由于其独一无二的性能和结构,在化学、生物材料和生命科学等领域越来越引起大家关注。如何从分子水平上认识和调控超分子手性是个巨大的挑战。为了认识这个科学问题,我们选择手性氨基酸衍生物作为基本单元,通过调控溶剂和氨基酸的手性,认识了控制超分子手性组装体形成的因素,制备了稳定的手性螺旋纳米组装体。通过环境扫描显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、CD光谱、XRD等现代分析仪器揭示了手性自组装规律,在此基础上还研究了其在手性识别和手性模板中的应用。论文研究如下。(1)L-苯丙氨基酸类手性组装体的调控及机理研究利用有机合成方法以苯二甲酰氯、均苯三甲酰氯、L-氨基酸甲酯盐酸盐等为原料合成了一系列的手性氨基酸类分子,利用傅里叶变换红外光谱、核磁共振谱质谱等方法对所合成的氨基酸类分子进行结构表征。通过简单的溶剂调控,调控出单一手性组装体,对该材料进行SEM、CD光谱、紫外等仪器表征,结果表明,材料结构规整,具有规则的螺旋结构,为了进一步研究手性组装体形成的机制及驱动力,对其进行了晶体解析,LTP分子在自组装过程通过氢键和π-π等多重作用力发生协同效果,以四个分子为一个晶胞,无限网格状堆积,从而得到螺旋结构。(2)L-苯丙氨基酸类手性组装体在手性识别应用探索基于以上得到的螺旋材料以及揭示该分子形成螺旋材料的机理,我们知道该分子在自组装的过程中发生多重作用力的协同作用,具有明显的组装特性,因此该类分子在与异构体之间作用时,容易发生明显不同程度的范德华力,氢键等非共价作用力。因此,我们将一系列带有电荷的手性胺诱导苯丙氨酸类分子自组装,通过紫外、CD光谱、SEM、FT-IR、核磁共振氢谱(1HNMR)等仪器研究手性识别的现象及机理,结果表明该识别过程的驱动力主要是氢键作用,由于异构体的空间构型不同,苯丙氨酸类手性螺旋材料对R-型手性胺有特异性手性识别效果。(3)L-苯丙氨基酸类手性组装体在手性模板应用探索本文中,我们通过湿化学手性模板方法,将金属铂纳米通过以苯丙氨酸类分子螺旋纳米材料作为手性模板,进行模板合成法,通过环境电子扫描电子显微镜以及能谱等仪器对材料进行表征,结果表明,初步合成了金属铂手性螺旋纳米线,为了进一步研究形成的新型材料的性能,我们通过CD光谱、紫外可见光光度计、以及荧光等现代仪器对材料的性能进行表征,我们发现新的材料CD信号增强,荧光增加,出现了新的光学特性。