長鏈烷氧基雙酰腙類離子響應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型小分子有機凝膠的研究進展進行了綜述。根據其刺激響應類型的不同，將其分為兩大類：物理類刺激響應型小分子有機凝膠；化學類刺激響應型小分子有機凝膠。物理類刺激響應型小分子有機凝膠又可以細分為五小類：熱敏感型超分子凝膠；光調控型超分子凝膠；觸變型超分子凝膠；超聲波型超分子凝膠；電場和磁場響應型超分子凝膠。而化學類刺激響應型小

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

3、其結構。L1在乙酸乙酯中表現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：氟離子破壞凝膠結構中的氫鍵使其

4、變成溶液并且脫去-NH基團上的質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構。通過一系列凝膠實驗發(fā)現 L2能在乙酸乙酯當中形成穩(wěn)定的有機凝膠。通過L2凝膠對陽離子的刺激響應實現得出，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，使凝膠的顏色、形貌以及

5、熒光強度不同程度的改變。經過紅外，核磁測試，提出了在陽離子刺激下凝膠產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構的變化使凝膠產生一系列性質的改變。另外，我們還發(fā)現當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性能的智能材料，在對CN-的檢測上也具有潛在的應用價值。
　　第四章：5-羥基間苯二甲酸二