若干小分子凝膠因子的設(shè)計(jì)合成及其凝膠性能研究.pdf

1、本文首次設(shè)計(jì)合成了磷酸二異辛酯與三聚氰胺的雙組分凝膠因子(PM)，2,4-(4-硝基芐叉)-D-山梨醇(化合物A)和2,4-(4-氨基芐叉)-D-山梨醇(化合物D)組成的電荷轉(zhuǎn)移型凝膠因子(A+D)，基于水楊醛Schiff堿基團(tuán)(Salen)的山梨醇單縮醛凝膠因子。
　　對(duì)于雙組分凝膠因子(PM)的研究發(fā)現(xiàn)，PM在水溶液中形成了亞穩(wěn)態(tài)水凝膠；改變有機(jī)溶劑和水的混合溶劑組成能夠形成穩(wěn)定的混合溶劑水凝膠。通過對(duì)凝膠-溶膠相轉(zhuǎn)變溫度、S

2、EM和流變學(xué)的研究發(fā)現(xiàn)，混合溶劑組成能夠改變凝膠的熱力學(xué)性質(zhì)和凝膠的微觀形貌。FT-IR、31P NMR和XRD研究結(jié)果表明，分子間氫鍵作用是形成超分子凝膠的主要驅(qū)動(dòng)力。基于PM在不同種類溶劑中的凝膠結(jié)果，首次將 Flory-Huggins作用參數(shù)用于凝膠化預(yù)測模型，使用文獻(xiàn)中已報(bào)道的凝膠因子證明該模型在凝膠預(yù)測領(lǐng)域具有一定的普遍適用性。
　　由2,4-(4-硝基芐叉)-D-山梨醇(化合物A)和2,4-(4-氨基芐叉)-D-山梨醇

3、(化合物D)組成的復(fù)合凝膠因子(A+D)能使多種有機(jī)溶劑形成凝膠。紫外吸收光譜證明了凝膠形成過程中發(fā)生了電荷轉(zhuǎn)移作用。通過SEM、XRD研究了電荷轉(zhuǎn)移作用對(duì)凝膠因子自組裝的影響，得出了電荷轉(zhuǎn)移型凝膠因子可能的堆積模式。
　　合成了2,4-(4-(2-羥基萘甲亞胺基)芐叉)-D-山梨醇(化合物 S1)，并對(duì)其自組裝、光物理性質(zhì)以及外界刺激響應(yīng)性質(zhì)進(jìn)行了研究。發(fā)現(xiàn)化合物S1在溶劑中可形成穩(wěn)定的室溫凝膠和熱可逆凝膠；通過 POM和SEM

4、證明了凝膠中存在明顯的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；紫外吸收光譜、熒光發(fā)射光譜和1H NMR研究表明，凝膠的熒光增強(qiáng)現(xiàn)象是由于在凝膠相中分子通過π-π堆積作用形成了J-聚集體和分子運(yùn)動(dòng)受到限制導(dǎo)致的。由于化合物S1具有功能基團(tuán)Salen結(jié)構(gòu)，因而可制備出具有多重刺激響應(yīng)型智能凝膠軟材料。所形成的凝膠體系對(duì)金屬銅離子/EDTA、UV/Vis、酸/堿、加熱/冷卻具有可逆的刺激響應(yīng)性。根據(jù)該智能凝膠的多重刺激響應(yīng)特性，本文構(gòu)建了基于凝膠的超分子邏輯門，包括“