14421.新型有機(jī)小分子凝膠劑的合成、組裝及性能研究

1、中圖分類號(hào)：064UDG：540密級(jí)：公開(kāi)學(xué)校代碼：10094訶I￡解茁尤李碩士學(xué)位論文(學(xué)歷碩士)新型有機(jī)小分子凝膠劑的合成、組裝及性能研究Thesynthesis，selfassemblyandpropertiesofnovellowmolecularmassorganogelators研究生姓名：張平指導(dǎo)教師：馬子川教授余旭東副教授學(xué)科專業(yè)：物理化學(xué)研究方向：納米材料論文開(kāi)題日期：2015年1月19日摘要近年來(lái)，新型的自組裝材料有

2、機(jī)小分子凝膠受到廣泛關(guān)注。凝膠因子通過(guò)氫鍵作用、配位作用、疏水作用、7c兀堆積作用、范德華力等非共價(jià)鍵作用力自組裝形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而與溶劑作用形成凝膠。有機(jī)小分子凝膠具有熱可逆性、自修復(fù)性、低毒性以及對(duì)外界環(huán)境刺激敏感等特性，使其發(fā)展成為具有廣闊應(yīng)用前景的一類智能型或功能化納米材料。本文設(shè)計(jì)合成了新型有機(jī)小分子凝膠劑，利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)手段對(duì)其進(jìn)行了表征，并詳細(xì)研究了凝膠的性質(zhì)和自組裝機(jī)理，此外還探索了凝膠的潛在應(yīng)用價(jià)值。具體研究?jī)?nèi)容包

3、括如下兩部分：1、有機(jī)小分子凝膠“囊泡管纖維”的自發(fā)結(jié)構(gòu)演變機(jī)制及其應(yīng)用的探索我們首次將4氨基安替吡啉(該物質(zhì)已經(jīng)在染料、生物醫(yī)藥、農(nóng)藥和環(huán)境等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用)引入到ALS體系中，并以4氨基2，3二甲基吡唑啉酮為連接體構(gòu)筑新型凝膠因子。該凝膠因子在自組裝過(guò)程中自發(fā)融合，發(fā)生從囊泡到管再到纖維的可逆結(jié)構(gòu)演變，途經(jīng)幾種不同的中間體，如融合的囊泡、長(zhǎng)短不同的管等。通過(guò)采用電子顯微鏡、小角X射線衍射、粉末X射線衍射等先進(jìn)的技術(shù)手段研究凝膠

4、因子的凝膠化過(guò)程，以此探究結(jié)構(gòu)演變機(jī)制。凝膠體系的纖維結(jié)構(gòu)通過(guò)超聲或機(jī)械力刺激可以分別轉(zhuǎn)變?yōu)楣軤罱Y(jié)構(gòu)和破損的纖維結(jié)構(gòu)。然而靜置一段時(shí)間，破損的纖維又可以互相連接重新形成凝膠，顯示了該自組裝體系的自修復(fù)和自糾錯(cuò)特性。此外，通過(guò)對(duì)凝膠進(jìn)行加熱處理，研究了其結(jié)構(gòu)演變的逆過(guò)程?！澳遗莨芾w維”可逆結(jié)構(gòu)演變過(guò)程的完整研究對(duì)于設(shè)計(jì)合成新型的超聲響應(yīng)的納米／微米結(jié)構(gòu)物質(zhì)具有重要作用。2、基于萘酰亞胺的有機(jī)小分子水凝膠及其藥物緩釋行為的研究除了上一章中的

5、“囊泡管纖維”的結(jié)構(gòu)演變機(jī)制，本章還研究發(fā)現(xiàn)了另一種“球環(huán)管”的自組裝過(guò)程。本章設(shè)計(jì)合成了兩種糖功能化的萘酰亞胺衍生物H1和H2，二者均可形成水凝膠。其中凝膠因子H1通過(guò)原位反應(yīng)自組裝形成超分子納米管，該管狀樣品在pH值為58的水溶液中超聲直接形成凝膠而不需要經(jīng)過(guò)溶膠中間態(tài)，并且形成凝膠后仍為管狀聚集體，我們對(duì)其成凝膠機(jī)制進(jìn)行了詳細(xì)地研究。H1經(jīng)氨基己酸修飾后得到凝膠因子H2，H2由于具有更多的氫鍵結(jié)合位點(diǎn)形成了耐酸堿水凝膠，可以在pH