基于酰肼和蒽醌的多響應(yīng)小分子有機(jī)凝膠體系的研究.pdf

1、有機(jī)小分子凝膠是指小分子有機(jī)化合物在很低濃度下通過分子間作用力(氫鍵作用等)聚集、自組裝形成延伸的纖維狀聚集體，并進(jìn)一步形成包裹液體介質(zhì)的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)使液體介質(zhì)凝膠化。近年來，由于有機(jī)小分子凝膠具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)以及其在作為模板合成無機(jī)納米材料、采油，有機(jī)軟性材料，光學(xué)傳感器，藥物的緩釋系統(tǒng)等方面的廣泛應(yīng)用，所以在材料科學(xué)和超分子化學(xué)領(lǐng)域，有機(jī)小分子凝膠的研究受到了越來越多的關(guān)注。最近，由于具有巨大的潛在應(yīng)用價值，發(fā)展“智能”或“響應(yīng)”有機(jī)

2、小分子凝膠特別具有吸引力。因此一些通過外界刺激(例如光、離子強(qiáng)度、電場或磁場、酸堿變化、分子識別、以及超聲波刺激等)來實(shí)現(xiàn)凝膠和溶液之間的相互轉(zhuǎn)化已經(jīng)被報(bào)導(dǎo)。超分子凝膠通過外界刺激可以可逆變化的性質(zhì)為利用刺激可控催化體系提供了基礎(chǔ)。
　　 本文的主要內(nèi)容：
　　 1基于酰肼、蒽醌的小分子有機(jī)凝膠因子的合成以及其有機(jī)凝膠體系的研究
　　 我們合成了一類基于酰肼、蒽醌、烷基長鏈的新型凝膠因子1b-1e。研究了分子結(jié)構(gòu)

3、和成膠性質(zhì)之間的關(guān)系。凝膠因子1b-1e能夠使多種有機(jī)溶劑形成穩(wěn)定的凝膠，最低成膠濃度可以達(dá)到0.1wt％。我們發(fā)現(xiàn)在氯仿和芳烴溶劑中形成透明的有機(jī)凝膠，而在醇類和其他溶劑中則形成不透明的凝膠。更為重要的是，1c這種非手性分子可以在乙醇中自組裝形成手性的螺旋結(jié)構(gòu)。通過FT-IR、PXRD、Uv-vis和1HNMR研究我們得出結(jié)論：分子間的氫鍵作用以及蒽醌之間的π-π堆積作用是形成凝膠的主要驅(qū)動力。
　　 2凝膠體系的多重響應(yīng)性及

4、其應(yīng)用
　　 (1)酸堿調(diào)控
　　 氫鍵作用在成膠過程中起著重要作用.通過加入三氟乙酸破壞分子間的氫鍵作用可以實(shí)現(xiàn)凝膠到溶液的轉(zhuǎn)換，再加入三乙胺可以再回到凝膠狀態(tài).
　　 (2)陰離子響應(yīng)
　　 盡管這種凝膠因子中生色團(tuán)蒽醌和氫鍵單元通過σ鍵相連，但是氯仿凝膠能夠?qū)μ囟ǖ年庪x子做出雙重響應(yīng)：凝膠到溶液的轉(zhuǎn)化和顏色的變化.由于這種響應(yīng)的根本原因是脫質(zhì)子化作用，所以加入甲醇后能夠使顏色變化消失并且實(shí)現(xiàn)由溶液到

5、凝膠的轉(zhuǎn)化.
　　 (3)超聲響應(yīng)
　　 雖然凝膠因子1c-1e在DMSO以及甲醇等強(qiáng)極性有機(jī)溶劑中不能形成有機(jī)凝膠，但是在他們的熱溶液冷卻時用超聲波進(jìn)行刺激則可以形成穩(wěn)定的凝膠。并且超聲波刺激可以極大改變凝膠的形貌。
　　 (4)有機(jī)凝膠的應(yīng)用
　　 凝膠因子1b-1e可以在水和有機(jī)溶劑的混合物中選擇性的使有機(jī)溶劑凝膠化。另外，通過有機(jī)凝膠制備的干凝膠可以從水溶液中吸附甲基紫等染料分子。這種凝膠因子的染