基于酰肼和蒽醌的多響應小分子有機凝膠體系的研究.pdf

1、有機小分子凝膠是指小分子有機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，并進一步形成包裹液體介質的三維網絡結構使液體介質凝膠化。近年來，由于有機小分子凝膠具有獨特的結構以及其在作為模板合成無機納米材料、采油，有機軟性材料，光學傳感器，藥物的緩釋系統(tǒng)等方面的廣泛應用，所以在材料科學和超分子化學領域，有機小分子凝膠的研究受到了越來越多的關注。最近，由于具有巨大的潛在應用價值，發(fā)展“智能”或“響應”有機

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、離子強度、電場或磁場、酸堿變化、分子識別、以及超聲波刺激等)來實現凝膠和溶液之間的相互轉化已經被報導。超分子凝膠通過外界刺激可以可逆變化的性質為利用刺激可控催化體系提供了基礎。
　　 本文的主要內容：
　　 1基于酰肼、蒽醌的小分子有機凝膠因子的合成以及其有機凝膠體系的研究
　　 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。研究了分子結構

3、和成膠性質之間的關系。凝膠因子1b-1e能夠使多種有機溶劑形成穩(wěn)定的凝膠，最低成膠濃度可以達到0.1wt％。我們發(fā)現在氯仿和芳烴溶劑中形成透明的有機凝膠，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構。通過FT-IR、PXRD、Uv-vis和1HNMR研究我們得出結論：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動力。
　　 2凝膠體系的多重響應性及

4、其應用
　　 (1)酸堿調控
　　 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現凝膠到溶液的轉換，再加入三乙胺可以再回到凝膠狀態(tài).
　　 (2)陰離子響應
　　 盡管這種凝膠因子中生色團蒽醌和氫鍵單元通過σ鍵相連，但是氯仿凝膠能夠對特定的陰離子做出雙重響應：凝膠到溶液的轉化和顏色的變化.由于這種響應的根本原因是脫質子化作用，所以加入甲醇后能夠使顏色變化消失并且實現由溶液到

5、凝膠的轉化.
　　 (3)超聲響應
　　 雖然凝膠因子1c-1e在DMSO以及甲醇等強極性有機溶劑中不能形成有機凝膠，但是在他們的熱溶液冷卻時用超聲波進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)有機凝膠的應用
　　 凝膠因子1b-1e可以在水和有機溶劑的混合物中選擇性的使有機溶劑凝膠化。另外，通過有機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