研究目的
研究头基立体化学对新型四羟基官能化两亲性碳菁染料组装体超分子结构的影响。
研究成果
研究表明，菁染料的超分子聚集行为可仅通过头基立体化学进行调控。手性对映体形成延展的片状聚集体，非手性内消旋体形成纳米管，而构象异构体则形成针状晶体。通过立体化学调控聚集行为的能力，为设计具有可预测特性的专用染料基材料开辟了新途径。
研究不足
该研究的局限性在于头基团的特定立体化学结构以及聚集体形成的条件。研究结果可能不适用于其他类型的染料或聚集条件。
1：实验设计与方法选择：
本研究合成了具有不同立体构型的氨基-丙二醇头基新型两亲性TBC染料衍生物，通过光谱法表征其在水中形成的J-聚集体光学特性，并采用冷冻电镜透射（cryo-TEM）、冷冻电子断层扫描（cryo-ET）和原子力显微镜（AFM）研究聚集体的超分子结构。
2：样品选择与数据来源：
化合物先在有机溶剂中合成并表征为单体，随后研究其在纯水中的聚集行为。
3：实验设备与材料清单：
光谱测量使用Varian Cary? 50分光光度计和LS 50B荧光光谱仪；圆二色谱（CD）和线二色谱（LD）测量采用J-810圆二色光谱仪；冷冻电镜透射和冷冻电子断层扫描分别使用FEI TALOS L120C和FEI TALOS ARCTICA电镜；原子力显微镜测量通过Multimode 8 Nanoscope完成。
4：实验流程与操作步骤：
合成过程将母体染料C8O3的阴离子羧酸基团转化为非离子羟基官能团，通过吸收光谱、圆二色谱、线二色谱及荧光光谱监测水中聚集行为，采用冷冻电镜透射、冷冻电子断层扫描和原子力显微镜观察聚集体形貌。
5：数据分析方法：
通过光谱数据分析聚集体光学特性，结合冷冻电镜透射、冷冻电子断层扫描和原子力显微镜的结构数据阐明聚集体的超分子架构。
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FEI TALOS L120C electron microscope
TALOS L120C
Thermo Fisher Scientific Inc.
Cryo-Transmission Electron Microscopy (cryo-TEM)
-
FEI TALOS ARCTICA electron microscope
TALOS ARCTICA
Thermo Fisher Scientific Inc.
Cryo-Electron Tomography (cryo-ET)
-
Multimode 8 Nanoscope
Multimode 8
Bruker
Atomic Force Microscopy (AFM)
-
Varian Cary? 50 spectrophotometer
Cary? 50
Agilent Technologies Inc.
Measuring isotropic absorption spectra (UV/vis)
-
luminescence spectrometer LS 50B
LS 50B
Perkin Elmer
Measuring fluorescence spectra
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J-810 spectropolarimeter
J-810
Jasco Corp.
Measuring circular dichroism (CD) and linear dichroism (LD)
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