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Optical switching of self-assembly and disassembly of noncovalently connected amphiphiles

zjroy 发表于: 2008-7-10 01:25 来源: 化学吧 - 化学论坛 - 学术论坛

Author(s): Zou J (Zou, Jiong), Tao F (Tao, Fenggang), Jiang M (Jiang, Ming)  
Source: LANGMUIR    Volume: 23    Issue: 26    Pages: 12791-12794    Published: DEC 18 2007   

Abstract: A hydrophobic compound, which we name 3C18-Azo, containing an azo head and three 18 C alkyl chains has the capacity to form an amphiphile by capping it with a cyclodextrin (CD) by inclusion complexation. The amphiphilic compound self-assembles into vesicles in water. Optical switching of the assembly and disassembly is realized by alternating visible and UV irradiation, which causes the isomerization of the azo groups, thus affecting their complexation with the CDs.

这篇文章从课题设计到最后发表用了一年多的时间,也是我的第一篇SCI论文。其中经历了迷茫,困惑,沮丧,欣喜的过程,和各位分享。
  
课题的提出是基于组内工作的延续。我们组在过去的十年内做了基于非共价键合胶束的构建 noncovalently connected micelles (NCCM). 最早的工作是基于氢键构建了各种嵌段,接枝聚合物,通过选择性溶剂以及壳交连溶解核的方法成功得到了空心囊泡状胶束. 。在分子自组装的多种驱动力中,主一客体包结络合作用占有重要的地位,环糊精(Cyclodextrin)是第二代主体化合物的代表,其空腔可以包结多种分子,它己被深入研究。近年来我们组主要研究基于主客体包结络合作用构建的胶束,并实现了空心化。而通过文献检索,我们发现通过选择合适的主客体分子可以构建光响应性的可逆组装。我们将环糊精-偶氮苯的包结络合作用引入到我组大分子自组装的研究中。通过合理的设计,通过四步反应,我们合成了带有偶氮苯基的一系列疏水小分子。在选择性溶剂中通过在特定温度下将疏水小分子缓慢注入在α-、β-环糊精的水溶液,我们成功实现了胶束化。通过动态光散射,透射电镜,扫描电镜等表征,我们发现该胶束具有薄壁空心球形态,大小约为200nm。我们接着用一定强度的紫外光对囊泡进行了照射,而胶束并没有消失,在用电镜观察胶束的形态时我们发现空心结构消失,同时观察到产生许多实心的无规聚集体。在光散射实验中,我们发现胶束尺寸和大小分布发生的明显变化。通过对机理的研究,我们认为是由于偶氮分子由反式转变为顺式后从环糊精的空腔中脱离,从而破坏了两亲性小分子组装体,导致了胶束的解离,形成无规聚集。而后,我们用可见光对胶束进行照射,紫外-可见光谱表明:偶氮分子由顺式变为反式。通过动态光散射测试,我们发现胶束的尺寸和分布均发生了可逆的变化。接着,我们把样品制备在铜网上用透射电镜观察了胶束,发现胶束薄壁呈囊泡结构,壁厚约为10nm符合双层膜模型。从而我们认为可见光使偶氮分子由顺式变为反式后,偶氮重新进入环糊精空穴组成双亲性分子,在水中原位组装形成了囊泡。我们成功实现了基于非共价作用光控可逆的囊泡-无规聚集的转化。
   
在提出实验设想后,通过努力花了半年时间经过初期对一些实验现象的迷茫,对小分子结构的筛选的困惑,到最后用了优化的方法得到了很好的结果,数据基本完全后,着手开始写文章了准备投德国应用化学。没想到在刚写到一半时,导师告诉我刚刚有篇想法相似的文章在德国应用化学上发表了。看了那篇文章,想法和我们的工作很相近,做的也相当漂亮,顿时觉得很沮丧,甚至有放弃写文章的想法。导师鼓励了我,也肯定了我们的想法具有发高档次文章的可能,通过对那篇文章的分析,我们发现了其中也有所不同,同时我们的工作也是对那篇文章的补充。因此改变了写作的方法,从通过主客体化学构建两亲性分子着手,提出我们课题的新颖性。第一次投了Chem Commun,很有信心。没想到被拒!一个referee给了完美的评价,建议直接发表。而第二个referee由于没有正确理解实验中DLS表征的PDI的概念,投了反对票。第三个没有提出实质性的建议,提出工作发全文比较合适。被referee误解实验我很郁闷,想argue,导师考虑后决定还是补充写实验,改投Langmuir。文章投出后顺利接受了,欣喜!

zou_Lan.pdf
(2008-07-10 01:25:53, Size: 159 KB, Downloads: 41)

最新回复

cc136520 at 2008-7-10 09:22:13
很漂亮的工作,感谢分享
yuanchang at 2008-7-11 07:42:21
thanks for sharing
sally208 at 2008-7-11 08:08:04
thanks! 做科研尤其是前沿的东西,看来还得抓紧时间,一不小心,就会他人给抢先了。
rachel at 2008-7-11 08:33:21
thanks for sharing!

Cong!
hwzh at 2008-7-11 09:18:15
恭喜恭喜
zrj at 2008-7-11 09:36:18
感谢分享!
chemzzu at 2008-7-11 10:00:50
有想法就要赶快做,
hjlyyc at 2008-7-11 10:46:08
恭喜楼主!
Ngailoong at 2008-7-11 10:54:39
thx for sharing !好东东!
popeye.cn at 2008-7-11 17:50:24
sky.ae at 2008-7-11 18:40:37
恭喜楼主!
Random BonusCongratulations to sky.ae, who obtained 1 token(s) from the system by replying to this thread.

jfc02 at 2008-7-11 20:31:04
分享
yeqs1 at 2008-7-11 23:33:43
做得很好的工作              
ysp at 2008-7-12 07:35:20
赞一个,感谢分享。
weihui_cn at 2008-7-12 11:00:11
感谢分享!
yuanchang at 2008-7-13 10:47:29
thanks for sharing
niuniu123 at 2008-7-13 19:48:36

QUOTE:

原帖由 sally208 于 2008-7-11 08:08 发表
thanks! 做科研尤其是前沿的东西,看来还得抓紧时间,一不小心,就会他人给抢先了。
的确如此,除非实验技术设备上要求很高, 别人无法跟进。否则,好东西做好后,应尽快发表。一点个人经验(可能有迷信的成分,仅供参考):原创性,前沿的东西最好六个月内能投出 (比较安全!) ;最不计,也不要超过一年,否则,和别人撞车的可能性大增。

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