一种具有二维状组装体结构的氢键结合超分子水凝胶的制备

近年来,基于低分子量有机凝胶因子(low molecular mass organic gelators)[1]形成的超分子水凝胶得到了广泛关注.     

基于氢键作用由低分子量凝胶因子形成的超分子水凝胶

利用对羟基吡啶及均苯四甲酸合成的超分子单体, 基于分子间氢键作用, 在水中成功地制备出了具有温度响应性的超分子凝胶, 研究了制备条件对凝胶结构的影响.     

基于氢键的自组装超分子体系

氢键自组装超分子是超分子体系中相对较新颖和引入注意的领域，它在化学和生物体系中占据非常重要的位置。本文主要介绍目前文献报道的一系列由不同氢键缔合方式形成的自组装超分子。     

超分子聚合物凝胶

作为非常重要的软物质材料,超分子聚合物凝胶代表了一个全新的概念和更复杂的凝胶体系.这种新型的超分子体系的构建,是基于多种非共价相互作用协同的多层次组装.即小分子构筑基元首先组装成为超分子聚合物,而这些非共价聚合物的多层次组装形成凝胶的纳米结构.超分子聚合物凝胶无论是在结构上,还是在性能上都具有很多崭新的特点.因此,尽管有关超分子聚合物凝胶的研究开展的时间还很短,这一体系所表现出的独特性以及巨大潜力已经引起科学家们越来越广泛的关注.本文简要综述了这一领域的最新进展.主要论述基于多种非共价相互作用的超分子聚合物凝胶的构建以及对其力学性能的调控.     

氢键识别超分子聚合物的新进展

近年来,由于氢键作用对聚合物的热力学性质、微观自组装、结晶及液晶行为的重要影响,氢键识别在超分子聚合物的分子设计与结构控制方面的应用受到广泛关注。本文系统介绍了氢键识别体系的类型与性质,以及分子结构、分子内氢键对氢键识别强度的影响,讨论了羧酸与吡啶间氢键识别体系、与核苷相关的氢键识别体系以及四重氢键识别体系在超分子聚合物中的最新应用,主要介绍了氢键识别超分子聚合物的合成、结构、性质及功能。     

基于氢键作用结合的超分子聚合物

非共价键结合的超分子聚合物由于其特殊的结构及性能引起了广泛的关注.本文在介绍超分子化学、氢键及超分子聚合物的基础上,主要综述了以氢键为结合力的多重氢键作用、羧基(D)与吡啶基(A)作用以及氢键与其它非共价键协同作用形成的超分子聚合物体系,并对超分子聚合物的研究现状及前景进行了评述.     

多重氢键超分子聚合物

超分子聚合物是通过单体单元间的可逆非共价作用(包括氢键、π-π相互作用和金属配位作用等)形成的,由于非共价键的方向性和强度,这类聚合物显示了许多有趣的功能,例如刺激响应性和纳米结构自组装.本文总结了近三年来多重氢键超分子聚合物在改善聚合物性能、形成复杂分子构造、自组装纳米结构等方面的作用,并对超分子聚合物的应用进行了展...     

基于氢键作用结合的超分子聚合物

非共价键结合的超分子聚合物由于其特殊的结构及性能引起了广泛的关注。本文在介绍超分子化学、氢键及超分子聚合物的基础上,主要综述了以氢键为结合力的多重氢键作用、羧基（D）与吡啶基（A）作用以及氢键与其它非共价键协同作用形成的超分子聚合物体系,并对超分子聚合物的研究现状及前景进行了评述。     

基于氢键作用结合的超分子聚合物

非共价键结合的超分子聚合物由于其特殊的结构及性能引起了广泛的关注。本文在介绍超分子化学、氢键及超分子聚合物的基础上,主要综述了以氢键为结合力的多重氢键作用、羧基(D)与吡啶基(A)作用以及氢键与其它非共价键协同作用形成的超分子聚合物体系,并对超分子聚合物的研究现状及前景进行了评述。     

基于均苯三甲酸与对羟基吡啶的超分子水凝胶

以均苯三甲酸和对羟基吡啶为原料, 采用简便方法合成了一种新的凝胶因子, 并采用1H NMR、IR和元素分析确认其结构. 红外光谱中2849和1894 cm－1处出峰证明羧基与吡啶基间形成了氢键. 在凝胶化过程中, 凝胶因子可自组装形成纤维状网络结构. 随着凝胶因子浓度的增加, 纤维搭接逐渐致密, 凝胶网络密度逐渐增大, 可冻结水含量逐渐增加. 因此, 通过改变凝胶因子浓度可有效控制凝胶的结构及性能. 该凝胶因子在较低浓度下形成的超分子水凝胶在100 ℃下也能够稳定存在.     

基于偏苯三甲酸与对羟基吡啶复合物的超分子水凝胶

基于偏苯三甲酸和对羟基吡啶合成了一种具有支化结构的凝胶因子,采用氢核磁、红外光谱及元素分析确认其结构.该凝胶因子熔体在冷却时可拉出数厘米的长丝,表明分子间形成了强相互作用.将凝胶因子的水溶液分别在25℃和0℃下自然冷却、以及在25℃的超声作用下冷却,凝胶因子自组装成纤维状网络结构并使水凝胶化,纤维网络的密度及凝胶的稳定性均按上述凝胶形成条件顺序增加.通过干凝胶能谱面扫描分析发现氮元素主要处于纤维内部,表明两亲性凝胶因子对分子自组装的影响.通过分析邻苯二甲酸与对羟基吡啶复合物、偏苯三甲酸的单晶结构表明,凝胶因子基于多种氢键识别作用组装成纤维结构.干凝胶的粉末X射线衍射分析表明在凝胶化过程中凝胶因子沿着特定方向进行组装.     

均苯四甲酸与对羟基吡啶超分子聚合物的制备

超分子聚合物(supramolecular polymer)是指单体单元间依靠可逆和高度取向的非共价作用力结合的、在溶液或本体中表现出聚合物特性的一类特殊聚合物[1].其中,氢键结合超分子聚合物因氢键的高度取向性及丰富的结合形式而具有特殊结构与性能,已成为近期关注的热点[2~4].文献中报道的氢键结合超分子聚合物主要有多重氢键结合和基于羧基与吡啶基的氢键结合(其键能可达45kJ·mol-1[5])两类,它们均可表现出和传统聚合物诸多类似的性质,诸如高的溶液粘度、形成凝胶、具有弹性等,同时其结构和性能又随温度等环境条件的变化而发生可逆变化,使得这类…     

超声作用对超分子水凝胶结构及性能的影响

采用一种简便方法,以戊二酸酐和3-羟基2-氨基吡啶合成了一种新的凝胶因子3-羟基-2-[N-(羧丙基羰基)氨基]吡啶(简称SWG),并采用IR、1H-NMR和元素分析确认其结构.红外光谱中2576cm-1和1906cm-1峰的出现证明羧基与吡啶基间形成了氢键.于20°C的超声仪中冷却1.5wt%的SWG水溶液,在1min内形成了超分子水凝胶.基于扫描电子显微镜(SEM)、示差扫描量热仪(DSC)及凝胶-溶液破坏温度(Tgel)分析表明,在凝胶化过程中,SWG自组装形成纤维状网络结构.随着超声功率由200W增加到500W,纤维宽度由8μm逐渐减小到2μm,凝胶网络密度逐渐增大,可冻结水含量逐渐增加,Tgel从60℃增加到70℃.因此,通过改变超声功率可有效控制凝胶的结构及性能.进一步增加SWG的浓度,可使纤维宽度及网络密度均增加,并导致凝胶的Tgel升高.采用多晶X射线衍射仪(XRD)分析表明,在凝胶形成过程中,SWG分子自组装出现明显的择优取向.     

离子液体再生纤维素水凝胶的形成机理及其在凝胶电泳中的应用

以离子液体为溶剂,将天然纤维素溶解后,以水作为溶剂浴可再生出一种新型纤维素水凝胶.元素分析和红外光谱测试结果表明得到的纤维素水凝胶中只含有纤维素和水.纤维素水凝胶具有很高的透明度,2mm厚的水凝胶在650 nm处的透光率可以达到80%.应力应变试验结果表明纤维素水凝胶具有可接受的力学强度,能满足一般的应用要求.凝胶电泳的初步实验结果表明纤维素水凝胶可用做凝胶电泳支持物,可成功分离染料甚至蛋白质等目标分子.讨论了再生纤维素水凝胶的形成机理.多种溶剂均可制备相应的纤维素凝胶.研究发现,溶剂的性质将决定相应的纤维素凝胶是否可以形成.如果溶剂分子能够与离子液体混溶,而且溶剂分子中含有活泼氢,则该溶剂将可能在溶剂/纤维素体系中通过氢键构筑出三维网络结构,从而有助于该溶剂纤维素凝胶的形成.     

基于冠醚衍生物的超分子聚合物

自组装现象是生命科学最本质的内容之一,生物体系可以精确地利用非共价键相互作用形成高度有序的功能组装体.受到大自然的启发,近年来利用分子自组装构筑包括超分子聚合物在内的有序聚集体是超分子科学的研究热点.此类组装体不仅在拓扑学上具有重要的意义,而且可以用来制备动态的超分子功能材料.冠醚作为第一代超分子主体化合物,由于其结构...     

二元羧酸与4,4′-联吡啶氢键缔合组装主链型超分子液晶

合成了 4 ,4′ 二羧酸 1 ,6 二酚氧基正己烷 ,与等摩尔的 4 ,4′ 联吡啶采用缓慢挥发溶剂的方法组装 ,所得复合体系经DSC分析和偏光显微镜观察表明形成了超分子液晶 ,红外光谱证实了羧基与吡啶基之间氢键的形成     

丝素蛋白-聚氨酯复合水凝胶的制备及性能研究

以聚乙二醇(PEG)、聚氧化丙烯二醇(PPG)、异弗尔酮二异氰酸酯(IPDI)为主要原料制备聚氨酯预聚体(PU),与丝素蛋白水溶液(SF)交联制得丝素蛋白-聚氨酯(SF-PU)复合水凝胶.分别利用ATR、SEM对水凝胶组成、结构及微观形貌进行表征;DSC、吸水溶胀测试探讨了丝素蛋白与聚氨酯的质量比(SF/PU)以及聚氨酯中不同软段质量比(PEG/PPG)对SF-PU水凝胶热性能、溶胀性能的影响.结果表明,SF-PU水凝胶具有多孔结构;样品中不同的SF/PU、PEG/PPG均对材料的玻璃化转变温度、结晶度及溶胀性能产生影响,且当水凝胶组分为SF/PU=1/25、PEG/PPG=2/1时,平衡溶胀比(ESR)可达到440%;水凝胶在溶胀初始阶段符合菲克扩散模型,整个溶胀过程遵循溶胀动力学2级方程.     

超分子构筑调控合成结构规整的梯形聚合物及其应用研究

综述了"超分子构筑调控的逐步偶联/聚合法",该方法将高分子化学与超分子化学相结合,利用多种类型的超分子弱键协同作用首先构筑预期的梯形超分子结构,再经聚合得到共价键梯形高分子.利用该方法合成了一系列结构规整的氧桥基和有机桥基梯形聚硅氧烷以及碳基梯形聚酯,并利用侧基间π-π叠加作用实现了对聚合物立体构型控制.扼要介绍了梯形聚合物在先进材料方面的应用,例如梯形聚硅氧烷液晶光致取向膜;由梯形聚硅氧烷合成的管状聚硅氧烷在高室温储存期微电子环氧塑封料方面的应用;以及基于梯形聚硅氧烷的拟筛板聚合物在二阶非线性光学材料方面的应用等.     

葡萄糖基聚膦腈水凝胶的制备

通过对葡萄糖的羟基引入保护基再与聚二氯磷腈反应后用强酸脱保护制得侧链含部分葡萄糖基的聚膦腈,然后测量聚合物与植物外源凝集素ConA混合溶液的透光率的变化来研究凝胶化过程.结果表明,在ConA的浓度相同的情况下,聚合物溶液的浓度越大,越容易形成凝胶;第二取代基团的水溶性好,葡萄糖的侧基比例大,有益于凝胶的形成.