14421.新型有機小分子凝膠劑的合成、組裝及性能研究

1、中圖分類號：064UDG：540密級：公開學校代碼：10094訶I￡解茁尤李碩士學位論文(學歷碩士)新型有機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科專業(yè)：物理化學研究方向：納米材料論文開題日期：2015年1月19日摘要近年來，新型的自組裝材料有

2、機小分子凝膠受到廣泛關(guān)注。凝膠因子通過氫鍵作用、配位作用、疏水作用、7c兀堆積作用、范德華力等非共價鍵作用力自組裝形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，進而與溶劑作用形成凝膠。有機小分子凝膠具有熱可逆性、自修復(fù)性、低毒性以及對外界環(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)計合成了新型有機小分子凝膠劑，利用先進的科學技術(shù)手段對其進行了表征，并詳細研究了凝膠的性質(zhì)和自組裝機理，此外還探索了凝膠的潛在應(yīng)用價值。具體研究內(nèi)容包

3、括如下兩部分：1、有機小分子凝膠“囊泡管纖維”的自發(fā)結(jié)構(gòu)演變機制及其應(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、長短不同的管等。通過采用電子顯微鏡、小角X射線衍射、粉末X射線衍射等先進的技術(shù)手段研究凝膠

4、因子的凝膠化過程，以此探究結(jié)構(gòu)演變機制。凝膠體系的纖維結(jié)構(gòu)通過超聲或機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)和自糾錯特性。此外，通過對凝膠進行加熱處理，研究了其結(jié)構(gòu)演變的逆過程?！澳遗莨芾w維”可逆結(jié)構(gòu)演變過程的完整研究對于設(shè)計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)演變機制，本章還研究發(fā)現(xiàn)了另一種“球環(huán)管”的自組裝過程。本章設(shè)計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)過溶膠中間態(tài)，并且形成凝膠后仍為管狀聚集體，我們對其成凝膠機制進行了詳細地研究。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)合位點形成了耐酸堿水凝膠，可以在pH