長鏈烷氧基雙酰腙類離子響應(yīng)型超分子凝膠的合成及性能研究.pdf

1、本文對有機凝膠進行了研究。本研究分為四個部分：
　　第一章：介紹了小分子有機凝膠的自組裝機理、研究意義并對刺激響應(yīng)型小分子有機凝膠的研究進展進行了綜述。根據(jù)其刺激響應(yīng)類型的不同，將其分為兩大類：物理類刺激響應(yīng)型小分子有機凝膠；化學(xué)類刺激響應(yīng)型小分子有機凝膠。物理類刺激響應(yīng)型小分子有機凝膠又可以細(xì)分為五小類：熱敏感型超分子凝膠；光調(diào)控型超分子凝膠；觸變型超分子凝膠；超聲波型超分子凝膠；電場和磁場響應(yīng)型超分子凝膠。而化學(xué)類刺激響應(yīng)型小

2、分子有機凝膠又可以分為：離子刺激響應(yīng)型超分子凝膠；pH刺激響應(yīng)型超分子凝膠；氧化還原型超分子凝膠；非共價鍵相互作用型刺激響應(yīng)凝膠；共價鍵相互作用型刺激響應(yīng)凝膠；酶刺激響應(yīng)型凝膠。此外，還有一類具備多重刺激響應(yīng)性能的凝膠，它可能同時具備物理和化學(xué)刺激響應(yīng)性能
　　第二章：以5-羥基間苯二甲酸二甲酯為原料，經(jīng)過醚化、肼解、醛胺縮合三步反應(yīng)。在溫和條件下高產(chǎn)率合成了一種具有酰腙結(jié)構(gòu)的小分子凝膠因子 L1。并通過紅外、核磁和元素分析表征了

3、其結(jié)構(gòu)。L1在乙酸乙酯中表現(xiàn)出很好的凝膠化能力并自組裝形成具有較低臨界凝膠濃度的穩(wěn)定凝膠。通過 XRD、濃度核磁、紅外探討了其自組裝機理，證明其自組裝過程主要通過分子間的范德華力、氫鍵以及π-π堆積作用而進行。此外，通過凝膠 L1的陰離子刺激響應(yīng)實驗，得到凝膠 L1對氟離子的專一性識別，即加入四丁基氟化銨固體后凝膠迅速變成黃色的溶液。通過氟離子對L1的DMSO溶液的紫外滴定和核磁滴定實驗，證明了其識別機理：氟離子破壞凝膠結(jié)構(gòu)中的氫鍵使其

4、變成溶液并且脫去-NH基團上的質(zhì)子使得溶液顏色由無色變?yōu)辄S色。因此凝膠L1能夠作為一種專一性識別氟離子的智能材料。
　　第三章：設(shè)計并合成了凝膠因子 L2。并通過紅外、核磁和元素分析表征了其結(jié)構(gòu)。通過一系列凝膠實驗發(fā)現(xiàn) L2能在乙酸乙酯當(dāng)中形成穩(wěn)定的有機凝膠。通過L2凝膠對陽離子的刺激響應(yīng)實現(xiàn)得出，該凝膠在加入12種金屬陽離子后，在不破壞凝膠狀態(tài)的前提下對Cd2+、Pb2+、Cr3+三種陽離子的刺激做出響應(yīng)，使凝膠的顏色、形貌以及

5、熒光強度不同程度的改變。經(jīng)過紅外，核磁測試，提出了在陽離子刺激下凝膠產(chǎn)生不同變化的可能機理：凝膠因子與陽離子通過不同的配位方式配位，這些不同的配位方式引起了凝膠自組裝結(jié)構(gòu)的變化使凝膠產(chǎn)生一系列性質(zhì)的改變。另外，我們還發(fā)現(xiàn)當(dāng)CN-加入到凝膠因子的DMSO-水溶液中時，體系發(fā)生熒光猝滅的現(xiàn)象。因此，凝膠因子 L2不僅能夠作為一種對陽離子有刺激響應(yīng)性能的智能材料，在對CN-的檢測上也具有潛在的應(yīng)用價值。
　　第四章：5-羥基間苯二甲酸二