论文部分内容阅读
在分子科学的研究中,超分子是近年来倍受重视的国际前沿课题,而有机凝胶是超分子领域里一个非常前沿的研究方向,由于其制备方法简单,微结构可控目前正成为超分子化学中研究的热点,在很多领域受到广泛的重视。在有机溶剂中,有机凝胶剂能够通过分子间非共价键作用,如范德华力,氢键,π-π堆积的作用等形成形貌和尺寸不同的自组装体,可以通过分子设计赋予有机凝胶剂特殊的性质来构建功能各异的结构。本论文研究的主要目的是设计并合成具有简单结构的有机小分子凝胶因子,进而研究这些小分子凝胶因子在不同溶剂中形成凝胶的能力。所合成的化合物均用~1H NMR、FTIR、UV-Vis spectra等方法确认了其分子结构。本论文的研究工作大体分为三个部分:第一部分是凝胶研究进展的综述。介绍了有机凝胶的定义、有机小分子凝胶(LMOG)的分类、自组装凝胶的表征方法及最新进展和应用,如在生物催化、生物膜模拟、提取过程、超分子模板、药物缓释、太阳能电池等方面。第二部分是化合物的制备及表征。本文主要合成的化合物:1)通过在没食子酸三个羟基上引入长链取代基进而与不同长度链的醇反应合成了一系列三长链烷氧基取代的苯甲酸酯类化合物。2)由三长链烷氧基取代的苯甲酸乙酯为原料,通过一系列反应,合成了同时含三长链烷氧基、偶氮苯基和胆固醇基团的化合物。3)通过N-甲基-2,3,3-三甲基-3H-吲哚与4-(3-甲酰基-4-羟基偶氮苯基)苯甲酸乙酯反应生成酯,进而将生成的酯水解成酸,再分别与胆固醇,苯甲酰肼反应得到含螺吡喃官能团和偶氮苯官能团的双官能团化合物。第三部分研究了所合成化合物的性质。结果发现:所合成的3a-3j系列酯类化合物在苯胺等芳香胺类溶剂中可以形成凝胶,随着-COOR中R基团部分链长度的增加,化合物形成凝胶体系的稳定性降低;在吡啶、吗啉、喹啉和DMF等含氮的溶剂中形成的凝胶体系不稳定;合成的化合物4a在苯胺等芳香胺类溶剂中可以形成凝胶,稳定性较3a-3j系列强;在吡啶、吗啉、喹啉和DMF等含氮的溶剂中形成的凝胶体系也不稳定;化合物4b成凝胶能力与3a-3j系列化合物相似,但其稳定性更差,凝胶体系不能长时间稳定存在;合成的化台物5a、5b在所测试的溶剂中均没有表现出形成凝胶的趋势。此外,我们应用紫外—可见光谱研究了化合物4a、5a和5b的光物理性质,发现它们都具有光、热敏感性,化合物5a、5b对pH也具有敏感性,并对它们的荧光性质进行了研究、比较。