论文摘要
本文将聚N-异丙基丙烯酰胺（PNIPAM）的智能性与β-环糊精（β-CD）对客体分子的识别和包络特性相结合,合成了三种具有分子识别能力的多功能β-环糊精智能水凝胶,并对这三种凝胶材料的智能特性和对客体分子的包络能力以及分析应用前景进行了初步研究。全文共分为四章。第一章综述了智能高分子凝胶、高分子环糊精和多环芳烃检测的研究进展。首先,以体积相变原理为基础,从溶剂、温度、pH值、光辐射、电场、磁场等方面阐述了智能高分子凝胶对环境的敏感性,同时介绍了智能高分子凝胶在生物医学工程、药物控制释放、免疫分析、生物分离分析等方面的应用。其次,介绍了环糊精、环糊精衍生物及环糊精高分子在分析化学中的应用研究。再其次,对多环芳烃的性质、结构进行了简述,综述了多环芳烃的分析测定方法。在文献综述的基础上,提出了本论文的研究目的和研究设想。第二章开展了N-异丙基丙烯酰胺-N-烯丙胺代-β-环糊精共聚水凝胶（ACD/PNIPAM）的合成和表征研究,并探讨了ACD/PNIPAM水凝胶与芘的相互作用及其在环境修复中的应用前景。首先通过磺酰化修饰,制得6位单修饰的磺酰化β-CD（6-OTs-β-CD）,然后将6-OTs-β-CD与烯丙胺反应,得到烯丙胺修饰的β-CD单体N-烯丙胺代-β-环糊精（ACD）。最后通过自由基聚合法将ACD与N-异丙基丙烯酰胺(（NIPAM）共聚,制得β-CD修饰的智能型水凝胶ACD/PNIPAM。通过核磁共振（NMR）、红外光谱（IR）、质谱（MS）等分析测试手段对水凝胶ACD/PNIPAM进行了表征,利用电子显微镜技术对ACD/PNIPAM共聚物的型貌进行了分析,利用荧光光谱技术研究了ACD/PNIPAM水凝胶对芘的分子识别特性,探讨了其在环境分析中的应用前景。第三章开展了N-异丙基丙烯酰胺-丁基二酸单酯化-β-CD共聚水凝胶（MAH-β-CD/PNIPAM）的合成和表征研究,并探讨了MAH-β-CD/PNIPAM水凝胶与多环芳烃客体分子的包络作用及其在分析化学中的应用前景。首先用顺丁烯二酸酐（MAH）对β-CD进行化学改性,合成出了丁烯二酸单酯化β-CD单体（MAH-β-CD）,然后通过氧化还原自由基引发MAH-β-CD与NIPAM聚合,合成了MAH-β-CD/PNIPAM共聚水凝胶。用核磁共振（NMR）、红外光谱（IR）及质谱（MS）对MAH-β-CD单体及共聚物进行了表征;用电镜技术观测MAH-p-CD/PNIPAM共聚物的形貌;考察了MAH-β-CD/PNIPAM水凝胶的智能特性,同时利用荧光显微技术和荧光光谱研究了MAH-β-CD/PNIAM水凝胶的分子识别特性、分离特性以及分辨和分别测定特性,揭示了MAH-β-CD/PNIAM水凝胶的应用前景。第四章开展了N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸-乙醇胺代-β-CD离子聚合物水凝胶（EAA-β-CD/AA/PNIPAM）的合成和表征,并探讨了EAA-β-CD/AA/PNIPAM水凝胶与多环芳烃客体分子的包络作用以及在分析化学中的应用前景。首先通过NIPAM与少量AA共聚,得到AA/PNIPAM,使PNIPAM主链带上可负离子化的羧基（-COOH）;其次用乙醇胺（EAA）与磺酰化修饰的6-OTs-β-CD反应,生成N-乙醇胺代β-CD（EAA-β-CD）,使β-CD带上可正离子化的仲胺基（-NH-）;最后二者通过-COO-和-NH2+-的离子缔合相互作用形成EAA-β-CD/AA/PNIPAM离子聚合物。用核磁共振（NMR）、红外光谱（IR）及质谱（MS）对其单体及离子聚合物进行了表征,用扫描电镜观测了EAA-β-CD/AA/PNIPAM离子聚合物的形貌。考察了水凝胶的智能特性,同时利用荧光显微技术和荧光光谱研究了EAA-β-CD/AA/PNIPAM离子聚合物水凝胶的分子识别特性、分离特性以及分辨和分别测定特性,揭示了EAA-β-CD/AMPNIPAM离子聚合物的应用前景。