基于環(huán)糊精的超分子凝膠體系.pdf

1、分子化學(xué)主要涉及揭示和掌握支配靠共價(jià)鍵連接的分子的物種的結(jié)構(gòu)、性能、轉(zhuǎn)變的規(guī)則。超分子化學(xué)研究由兩種上的化學(xué)物質(zhì)包括分子、離子等形態(tài)借助于分子間作用力相結(jié)合而形成的超分子實(shí)體。超分子化學(xué)是研究分子組裝和分子間鍵合的化學(xué)，是構(gòu)筑有序結(jié)構(gòu)的有效方法。從分子到超分子的關(guān)系以及從分子到分子間相互作用的關(guān)系，就像從原子到分子的關(guān)系以及從原子到共價(jià)鍵的關(guān)系。基于小分子化合物形成的小分子凝膠是一類典型的超分子凝膠。小分子凝膠是小分子化合物作為凝膠因子

2、(low molecular mass gelators，LMMGs)，通過超分子作用力形成三維的網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)，依靠界面張力、毛細(xì)管作用力進(jìn)而包裹住溶劑分子，形成凝膠并能穩(wěn)定存在。
　　 至今為止，人們所發(fā)現(xiàn)的LMOGs主要為脲衍生物、氨基酸衍生物、多糖衍生物、膽固醇衍生物以及具有復(fù)合結(jié)構(gòu)的有機(jī)化合物和多組分復(fù)合有機(jī)膠凝劑等。根據(jù)分子聚集的驅(qū)動(dòng)力不同，LMOGs凝膠因子可分為氫鍵型凝膠因子和非氫鍵型凝膠因子兩大類。脲衍生物、氨基酸

3、衍生物、多糖衍生物均屬于前者，而簡單的膽固醇分子難以形成氫鍵。環(huán)糊精(Cyclodextrin，CDs)是一種天然超分子主體，其內(nèi)腔為疏水環(huán)境，內(nèi)腔的表面由C3以及C5上的氫原子與糖苷鍵中的氧原子構(gòu)成，外側(cè)由羥基之間的聚集而形成，具有一定的親水性。近年來環(huán)糊精的有機(jī)凝膠體系受到越來越多的關(guān)注，并且發(fā)現(xiàn)及設(shè)計(jì)了很多環(huán)糊精有機(jī)凝膠體系。
　　 基于以上思想，本論文設(shè)計(jì)了基于環(huán)糊精的有機(jī)凝膠新體系，并著力探索形成凝膠的機(jī)理。首先第一體

4、系主要研究凝膠相與非溶液相之間的相互轉(zhuǎn)化。針對該凝膠和沉淀體系，我們做了以下的表征和研究:掃描電子顯微鏡（Scanning electron microscopy, SEM）、X射線衍射(X-ray diffraction，XRD)和傅里葉紅外光譜測試（FTIR measurements，F(xiàn)T-IR）。該新型凝膠體系的特點(diǎn)如下:
　　 (1)該體系是多組分凝膠體系，并且全部是由簡單的有機(jī)小分子構(gòu)成，例如:環(huán)糊精，氯化鋰，N，N-

5、二甲基甲酰胺等，并且每個(gè)組分在沉淀和凝膠的形成中都起到重要的作用。
　　 (2)該體系為氯化鋰誘導(dǎo)的體系，在一定條件下可以實(shí)現(xiàn)沉淀相與凝膠相的轉(zhuǎn)變，并對鋰離子具有響應(yīng)性
　　 (3)該體系是一個(gè)反向的熱響應(yīng)體系，即在常溫下是澄清的溶液，升溫之后會形成沉淀或者凝膠，不同于我們常見的升溫變澄清的體系
　　 (4)該體系對氯化鋰的量還有響應(yīng)性。當(dāng)氯化鋰的量過少時(shí)，沉淀不能完全轉(zhuǎn)化為凝膠并在宏觀上仍然表現(xiàn)為沉淀狀態(tài)，只有