含偶氮苯基团的三枝状凝胶因子的合成和凝胶性质研究

设计合成了一种中心为三乙基氨基,酰胺基作为氢键连接基团,柔性的烷基链连接偶氮苯基团的含多种分子间弱相互作用的三枝状有机凝胶因子1.由于偶氮苯基团处于分子的外缘,在THF溶液中,凝胶因子1表现出良好的光致变色行为.凝胶性能测试中,分子间存在氢键作用、π-π相互作用等使得该化合物在醇类、有机酸类和乙腈等极性溶剂中极易形成稳定的有机凝胶.在少数的非极性溶剂,如正己烷和环己烷中也可以形成稳定凝胶,并且随着溶剂极性的不同,凝胶形貌呈现出规则的纤维状或带状结构.     

刺激响应型树状分子凝胶的研究进展※

近年来, 刺激响应型超分子凝胶作为一类智能软物质材料, 在离子识别材料、自修复材料、生物材料和药物缓释等领域展现出了非常好的应用前景, 受到人们广泛关注. 树状分子是一类具有高度支化结构的大分子, 其形成的凝胶兼具有机小分子凝胶和聚合物凝胶的双重优点, 树状分子丰富的多层次支化几何结构有利于修饰不同功能基团, 从而确保各功能基团彼此独立作用而不相互干扰, 这种特性使其在构筑多功能化凝胶材料, 尤其是多重环境刺激响应型凝胶材料方面具有独特优势. 基于此, 本综述从树状分子凝胶因子设计、成凝胶机理、响应性能和响应机理等方面详细归纳了刺激响应型树状分子凝胶的研究进展. 按照刺激源不同, 主要从光响应型、氧化还原响应型、离子响应型、触变响应型和多重响应型五个方面对刺激响应树状分子凝胶进行了系统归纳总结. 最后, 基于目前刺激响应树状分子凝胶存在的一些问题对该领域未来发展进行了展望.     

有机及金属有机苯乙炔树状分子体系的非线性光学性质的理论研究

应用密度泛函理论研究了一系列有机及金属有机苯乙炔树状分子的激发态性质和非线性光学性质。计算的电子吸收光谱显示这些树状分子均在低能区域有一个最强的吸收;此外,金属有机体系的吸收光谱和有机体系相比发生了明显的红移。响应性质的计算结果表明共轭体系的扩展和金属有机基团的引入都使得苯乙炔树状分子的非线性光学极化率显著增加,尤其是含Ru体系,其β和γ值呈数量级增长。对于有机体系和含Pd体系,发生在共轭体系内部的π→π*电荷跃迁是产生分子一阶和二阶超极化率的主要原因。而含Ru体系相当大的非线性响应则主要起源于Ru的轨道到共轭体系的π*的跃迁,同时与Ru相邻的C≡C到共轭体系的π→π*跃迁起着辅助贡献。     

有机金属钯硅碳烷树状分子液晶配合物研究

树状分子具有规整结构,其分子体积、形状和功能基团可在分子水平上控制,金属有机树状分子及其超分子化学倍受关注［１］．含锌、铁、钴、镍、铂、钌或铑的金属有机树状配合物的研究已有报道［２,３］,但有机金属钯树状配合物则未见报道．传统的液晶分子为刚性棒状,按...     

N-月桂酰-L-谷氨酸及其衍生物的凝胶性质研究

N-月桂酰-L-谷氨酸及其衍生物作为小分子凝胶因子可在有机溶剂中形成有机凝胶.通过观察成胶情况,测定最小成胶浓度,分析红外光谱,可以判断N-月桂酰-L-谷氨酸二丁酰胺的成胶能力最强,N-月桂酰-L-谷氨酸次之,N-月桂酰-L-谷氨酸二乙酯最弱.有机凝胶的稳定性与凝胶因子分子间的氢键、凝胶因子和有机溶剂间的氢键密切相关,N-月桂酰-L-谷氨酸二丁酰胺为凝胶因子的凝胶较稳定,乙醇-水为溶剂的凝胶也较稳定,因此分子间的氢键在凝胶的形成中起着关键的作用.     

不同功能基团的有机盐作为低相对分子质量凝胶因子对原油的成胶性能

低相对分子质量凝胶作为治理原油泄漏的材料具有一些优异的性能,但其在水油相中的成胶规律仍不明确,本文以有机酸及有机胺为原料设计合成了一系列有机盐。 通过核磁共振波谱仪(NMR)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)和倒挂实验等技术手段表征了有机盐的结构和成胶性能。 结果表明,有机盐A3C3(A3:肉桂酸;C3:月桂胺)在室温下能使原油形成稳定凝胶,成胶溶度为质量分数6%,该分子在溶剂中自组装形成树枝状三维网状结构。 凝胶的形成需要分子间π-π堆积作用、氢键、静电作用和范德华力等多种作用力协同作用,分子间的π-π堆积作用有利于凝胶的形成,含有多个苯环的凝胶因子更易在芳香族溶剂中形成凝胶。 这些成胶规律对处理原油泄漏的低相对分子质量凝胶因子的设计合成具有实际的指导意义。     

含顺反异构双胆固醇型小分子胶凝剂的合成与胶凝行为

以甘氨酸为连接臂,以顺反丁烯二酸为功能基团设计合成了两种具有不同立体异构连接臂的A(LS)2型双胆固醇类小分子胶凝剂MA-C和FA-C. 考察了MA-C和FA-C对30种常见有机溶剂中的胶凝能力. 结果表明：MA-C和FA-C的胶凝能力及其所形成凝胶的性质依赖于胶凝剂分子的立体异构. 值得一提的是,MA-C能使CCl4室温胶凝,而且所形成凝胶具有良好的热稳定性和显著的剪切触变性. 更为有趣的是,此胶凝剂还能在水/CCl4混合体系中选择胶凝有机相. 显微分析表明,凝胶中胶凝剂的聚集体形貌不仅依赖于胶凝剂分子的立体异构,胶凝剂的浓度,而且也和胶凝剂分子与溶剂分子间的相互作用有关. 变温、变浓度1H NMR研究表明胶凝剂分子间的π-π堆积和氢键作用是凝胶形成的重要驱动力. 此外,根据XRD和其它实验结果提出了MA-C在CCl4中的可能堆积模型.     

双组分有机低分子凝胶的研究进展

双组分有机低分子凝胶的研究已成为纳米化学新兴研究领域的热点之一, 形成双组分有机低分子凝胶的有机分子具有多种结构, 例如: 巴比妥酸衍生物、氨基酸衍生物、糖类衍生物、金属有机化合物、胆固醇类衍生物和树枝状分子等. 较系统地综述了目前已知的双组分凝胶及其所涉及的有机低分子凝胶因子的主要结构类型, 并展望了双组分有机低分子凝胶的应用前景.     

一类Fmoc保护二肽醇类凝胶因子的合成与凝胶化研究

合成了一类Fmoc保护二肽凝胶因子(Fmoc-Lys(Fmoc)-Tyr-OR, R=＝Me, Et, Hex),, 并通过加热溶解-冷却静置方法测试了其凝胶性能。. 它们可在多种脂肪醇类溶剂中形成有机凝胶,, 并且具有热可逆性。. 通过透射电镜发现,, R为Me的凝胶因子在正己醇中可自组装成纳米级纤维状结构,, 相互交织使溶剂得以固定形成半透明凝胶,, 而在正丙醇中则倾向自组装成多刺球状,, 形成不透明白色凝胶。. IR及荧光光谱分析结果表明氢键与π-π stacking作用参与了其凝胶化自组装,, 同时氢键在凝胶态的强度较其固态时降低。. 该结果也从XRD数据中得以进一步证实。     

4,4′-二(硬脂酰胺基)二苯甲烷在乙烯基类单体中的分子组装及其结构形态研究

4,4′-二(硬脂酰胺基)二苯甲烷(BSDM)能在乙烯基类单体中进行聚集、自组装,并可使苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯等凝胶化,形成相应的分子凝胶.凝胶/溶胶相变温度(TGS)与BSDM浓度有关,BSDM质量分数越大,凝胶体系中分子间氢键和π-π键越多,要破坏它们所需要的能量越高,TGS因而也就越高.透射电镜表明,BSDM在各种可聚合溶剂中通过分子间相互作用形成类似纤维状的聚集体结构.BSDM在可聚合溶剂聚合前后的偏光显微照片表明,BSDM在体系中的晶型结构是球晶.     

4,4′-二(硬脂酰胺基)二苯甲烷在乙烯基类单体中的分子组装及其结构形态研究

4,4′-二(硬脂酰胺基)二苯甲烷(BSDM)能在乙烯基类单体中进行聚集、自组装,并可使苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯等凝胶化,形成相应的分子凝胶.凝胶/溶胶相变温度(TGS)与BSDM浓度有关,BSDM质量分数越大,凝胶体系中分子间氢键和π-π键越多,要破坏它们所需要的能量越高,TGS因而也就越高.透射电镜表明,BSDM在各种可聚合溶剂中通过分子间相互作用形成类似纤维状的聚集体结构.BSDM在可聚合溶剂聚合前后的偏光显微照片表明,BSDM在体系中的晶型结构是球晶.     

基于柱[5]芳烃主客体包结构筑分子响应型超分子水凝胶（英文）

主客体相互作用是在水溶液中与大环主体分子形成稳定的包结物的理想驱动力.以功能化的苯并咪唑衍生物为客体(M),水溶性柱[5]芳烃为主体构建了一种分子响应型超分子水凝胶.通过1H NMR, 2D NOESY和扫描电子显微镜(SEM)研究了水凝胶的成凝胶机理.有趣的是,主客体包结作用、柱[5]芳烃间有序的"外腔"π-π相互作用和分层堆积对于获得超分子水凝胶是必不可少的,非共价键相互作用的动态可逆性使凝胶体系对温度变化/化学刺激产生响应.此外,加入竞争性客体己二腈(ADN)/百草枯(PQ)后,柱[5]芳烃基水凝胶可转化为溶胶.因此,该超分子水凝胶可以选择性识别有机分子.     

基于柱[5]芳烃主客体包结构筑分子响应型超分子水凝胶

主客体相互作用是在水溶液中与大环主体分子形成稳定的包结物的理想驱动力.以功能化的苯并咪唑衍生物为客体(M),水溶性柱[5]芳烃为主体构建了一种分子响应型超分子水凝胶.通过1H NMR, 2D NOESY和扫描电子显微镜(SEM)研究了水凝胶的成凝胶机理.有趣的是,主客体包结作用、柱[5]芳烃间有序的"外腔"π-π相互作用和分层堆积对于获得超分子水凝胶是必不可少的,非共价键相互作用的动态可逆性使凝胶体系对温度变化/化学刺激产生响应.此外,加入竞争性客体己二腈(ADN)/百草枯(PQ)后,柱[5]芳烃基水凝胶可转化为溶胶.因此,该超分子水凝胶可以选择性识别有机分子.     

反应型凝胶剂2,4-二烷脲基甲苯衍生物及有机溶剂的室温凝胶化研究

通常制备有机分子凝胶是在高温下溶解凝胶剂,凝胶剂分子在冷却过程中进行自组装并使有机溶剂凝胶化.该方法限制了某些低沸点溶剂的凝胶化.利用甲苯二异氰酸酯与烷基胺的高反应活性,制备了3种反应型凝胶剂.这种反应型凝胶剂能以较低的浓度在室温下使某些芳香族和卤代烃溶剂形成热可逆的有机分子凝胶.场发射扫描电镜表明这种反应型凝胶剂在有机溶剂中自组装形成纤维状三维网络结构.随着烷基胺中的烷基链长度不同,形成的纤维状聚集体的形态也不同.FT-IR和1H NMR研究表明分子间氢键作用是反应型凝胶剂自组装的驱动力.通过XRD和分子模拟推测了其聚集体的结构形态.     

强聚电解质在DMSO/THF中溶剂化状态的变化

高分子中电离基团的电离状态取决于分子链溶剂化层的极性.极性大,电离基团离解,体系以静电斥力为主;极性小,电离基团成为离子对,偶极吸引在体系中占主导地位.磺酸基共聚凝胶在二甲基亚砜(ＤＭＳＯ)和四氢呋喃(ＴＨＦ)混合溶剂中的体积相变从宏观上表现出上述两种状态可以互相转变[1-3],相应的线型聚电解质在此混合溶剂中的溶解与沉淀也是这种转变的表现[1].然而,由于优先溶剂化的存在,溶剂组成并不与高分子链溶剂化层的组成相同.揭示聚电解质分子溶剂化层的变化规律对于研究该体系相互作用的转变及凝聚态结构变化具有重要意义.　　将荧光发…     

有机凝胶自组装模板法制备纳米材料

利用溶胶一凝胶聚合过程人工模拟生物矿化进程的技术,已经融人无机材料和超分子有机化学的研究领域.小分子有机凝胶因子在溶剂中发牛自组装,形成多种形态的有机凝胶超分子结构,以其为模板,经过溶胶一凝胶过程,可以诱导转录形成各种形态的纳米材料.本文介绍了利用有机凝胶因子自组装结构为模板制备形态可控无机材料的研究进展及模板结构诱导转录的两种可能机制.     

反应型二烷基脲凝胶剂及有机溶剂的室温凝胶化研究

通常制备有机分子凝胶是在高温下溶解凝胶剂,凝胶剂分子在冷却过程中进行自组装并使有机溶剂凝胶化。该方法限制了某些低沸点溶剂的凝胶化。利用甲苯二异氰酸酯与烷基胺的高反应活性,制备了三种不同烷基链长的反应型凝胶剂甲苯–2, 4–二（N, N’ –烷基）脲。这种反应型凝胶剂能以较低的浓度在室温下使某些芳香族和卤代烃溶剂中形成热可逆的有机分子凝胶。不同烷基链长的亲溶剂作用以及溶剂性质对有机分子凝胶的形成有较大影响。场发射扫描电镜表明这种反应型凝胶剂在有机溶剂中自组装形成纤维状三维网络结构。烷基链长度不同,形成的纤维状聚集体的形态也不同。红外光谱（FT-IR）和核磁共振波谱（1H-NMR）研究表明分子间氢键作用是这种凝胶剂自组装的驱动力。通过X射线衍射（XRD）和分子模拟推测了其聚集体的结构形态。     

反应型二烷基脲凝胶剂及有机溶剂的室温凝胶化研究

通常制备有机分子凝胶是在高温下溶解凝胶剂,凝胶剂分子在冷却过程中进行自组装并使有机溶剂凝胶化。该方法限制了某些低沸点溶剂的凝胶化。利用甲苯二异氰酸酯与烷基胺的高反应活性,制备了三种不同烷基链长的反应型凝胶剂甲苯–2, 4–二（N, N’ –烷基）脲。这种反应型凝胶剂能以较低的浓度在室温下使某些芳香族和卤代烃溶剂中形成热可逆的有机分子凝胶。不同烷基链长的亲溶剂作用以及溶剂性质对有机分子凝胶的形成有较大影响。场发射扫描电镜表明这种反应型凝胶剂在有机溶剂中自组装形成纤维状三维网络结构。烷基链长度不同,形成的纤维状聚集体的形态也不同。红外光谱（FT-IR）和核磁共振波谱（1H-NMR）研究表明分子间氢键作用是这种凝胶剂自组装的驱动力。通过X射线衍射（XRD）和分子模拟推测了其聚集体的结构形态。     

一种有机酰腙类配体及其金属凝胶的结构及性能

设计合成了一种带有长链烷基和配位基团的新型有机配体2-吡啶甲醛-4'-十二烷氧基苯甲酰腙(简称L),并采用核磁(1H-NMR)、红外(FTIR)、电喷雾质谱(ESI-MS)和元素分析确认其结构.在乙醇和水的混合溶剂中,配体L可使溶剂凝胶化,并可与多种金属离子(Co(Ⅱ),Ni(Ⅱ),Zn(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)作用,形成金属凝胶.采用扫描电镜分析表明,L自身形成的凝胶及金属凝胶的微观形貌均为相互搭接的纤维状结构.采用紫外光谱分析表明在乙醇溶液中L分子形成了聚集体.采用平板流变仪分析表明引入金属离子可提高凝胶的强度.进一步合成了L与Cu(Ⅱ)的配合物,通过对比配合物与金属凝胶的红外光谱和紫外光谱,证明金属凝胶中配体L与金属离子间形成了配位作用.     

亚苄基山梨醇衍生物在有机溶剂中的自组装及凝胶化研究

从分子结构的差异、亲溶剂作用、分子几何构型、相转变热焓以及溶剂极性等方面研究了三种亚苄基山梨醇衍生物凝胶剂在有机溶剂中的自组装和凝胶化机理. 三种衍生物凝胶剂在结构上的差别仅在于亚苄基上甲基取代基数量不同. 结果表明: 由于亲溶剂作用的增加和分子几何构型的优化, 含甲基多的凝胶剂在有机溶剂中的自组装能力强, 表现在具有低的最低凝胶化浓度和高的相转变温度. 而溶剂极性的增强, 使三种衍生物凝胶剂形成的凝胶相转变温度降低. 偏光显微镜照片表明该凝胶剂在正辛醇凝胶中的聚集体晶型不同. 场发射扫描电镜照片表明三种衍生物凝胶剂自组装形成相互缠绕的纤维束网络结构. 紫外吸收光谱表明, 对比其溶液态, 三种衍生物聚集体苯环的K带发生红移, 表明π-π堆积作用是亚苄基山梨醇衍生物凝胶剂自组装的驱动力之一; 红移的幅度随苯环上甲基数量的增加而增加, 这与三种衍生物形成的分子凝胶的热稳定性相吻合.