单L-苯丙氨酸衍生物对乙醇/水混合溶剂的凝胶化研究

考察了单L-苯丙氨酸衍生物——L-3-[(3-硬脂胺酰基)-3-苯基-丙酰基]丁酸(SPAB)在乙醇/水混合溶剂中的凝胶行为,结果表明SPAB在乙醇/水的体积比从9:1到2:3的乙醇/水混合溶剂中能形成稳定的、热可逆的超分子凝胶。而在乙醇/水(V/V=1)溶液中的最低凝胶化浓度(MGC)低至1.2 mg/m L。凝胶的相转变温度(TGS)随凝胶因子浓度增加而升高。扫描电镜(SEM)观察到SPAB在乙醇/水混合溶剂中形成了相互交联的带状纤维聚集体。红外光谱(FTIR)结果表明SPAB分子中酰胺基团间的氢键、烷基的疏水作用以及水与SPAB分子中的羧基间的氢键是分子自组装的主要驱动力。     

两亲性萘双酰亚胺的合成及其凝胶性能

以没食子酸和萘四酸酐为基本原料,通过三步反应,简单高效地合成了两个新的两亲性萘双酰亚胺类化合物(NDI-1和NDI-2).通过IR、~1H NMR、~(13)C NMR、HRMS对目标分子的结构进行了表征,并详细研究了它们在不同溶剂中的凝胶性能.结果表明:NDI-2是一种多功能凝胶因子,不仅可以在非极性溶剂(苯、甲苯、二甲苯)中,还可以在强极性溶剂(DMSO)以及含水溶剂(30%H_2O-THF)中以较低的临界成胶浓度(CGS,3.3～9.5 g/L)形成稳定凝胶.     

一种席夫碱凝胶因子的制备及凝胶化研究

合成并表征了一种可自组装的Schiff碱凝胶因子(gelator)N,N-′(1,4-苯基二亚甲基叶立德)-二[3,4,5-三(十二烷氧基)苯胺](简称PBBA);研究了该凝胶因子在一些有机溶剂中凝胶化性能;用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等分析方法对凝胶进行了表征;研究了不同浓度的凝胶因子对溶胶-凝胶以及凝胶-溶胶转变温度的影响.研究表明该凝胶因子是通过范德华力,π-π堆积等次价键的作用而聚集自组装成三维网状结构,再与溶剂相互作用形成凝胶的.     

新型偶氮苯基团凝胶因子的合成及其光响应行为

设计合成了两种新型偶氮苯类凝胶因子Azo-1和Azo-2，两者均能在多种有机溶剂中形成稳定凝胶. 利用扫描电子显微镜观察凝胶的显微结构，发现随着溶剂极性增大，凝 胶纤维束直径有所增大. 采用Hansen溶度参数对凝胶性能进行分析，形成凝胶的溶剂集中 分布在Hansen空间的一定区域，凝胶的Tgel主要受色散参数的影响. 通过紫外-可见吸收光谱考察了凝胶因子在稀溶液及凝胶状态的光谱性质，在溶液中Azo-1的偶氮苯基团的光致 反-顺异构转变速度远快于Azo-2，仅Azo-1在四氢呋喃和三氯乙烯等溶剂中表现出光致凝胶-溶胶的转变. 光照前后的凝胶微观形貌结构发生显著的改变. 通过Hansen溶度参数分析发现，能够发生光致相转变的溶剂在Hansen空间基本处在同一直线上.     

蜜胺修饰的偶氮类凝胶因子的合成及其凝胶行为

设计合成了2个双蜜胺修饰的偶氮苯类小分子有机凝胶因子M-AZO-1和MAZO-2.M-AZO-1和M-AZO-2能在多种有机溶剂中形成稳定的凝胶.通过SEM观察凝胶聚集体结构发现,凝胶因子在不同溶剂中形成凝胶的微观形貌结构不同,在乙酸乙酯等极性溶剂中凝胶纤维直径较大,在甲苯和甲基环己烷等非极性溶剂中凝胶纤维直径较小.进一步研究了UV光照对凝胶行为的影响.M-AZO-1和M-AZO-2经365nm UV光照后仍可以形成凝胶,其凝胶聚集体结构变化不明显.     

3D打印技术制备明胶纳米微球基复合凝胶支架

以明胶为原料,使用两步去溶剂法分别合成了具有相反电荷的两种纳米微球,将它们混合后分别溶于水、明胶溶液和丝素蛋白溶液形成3种凝胶.使用3D打印技术对3种凝胶进行加工,成功制备了3种三维多孔的支架.明胶增强的支架与丝素蛋白增强的支架在冷冻干燥以后分别使用1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC)/羟基丁二酰亚胺(NHS)和乙醇进行交联.通过扫描电镜(SEM)观察支架的形态并研究支架的膨胀性质.实验结果表明,仅靠纳米微球之间相互的作用力无法维持支架在水中的稳定结构,而使用明胶和丝素蛋白增强的支架则可以克服这种缺点.     

4-氨基水杨酸在一种超分子水凝胶中的释放行为研究

一种基于L-苯丙氨酸衍生物的小分子量凝胶因子在水中可以自组装形成超分子水凝胶.利用4-氨基水杨酸(PAS)为模型药物分子,研究了该水凝胶所包覆PAS的释放行为.凝胶因子和PAS分子间存在的强相互作用使包覆PAS水凝胶的相转变温度TGS明显降低.利用分光光度法,分别考察了凝胶因子浓度、温度、PAS浓度以及接受介质的pH对释放速率的影响.结果表明:当凝胶因子浓度增加,PAS释放速率明显降低;提高温度或提高包覆PAS量,都可以提高释放速率;在不同pH的缓冲溶液接受介质中的不同阶段,PAS表现出不同的释放行为,在3.0 h内,PAS分子的累积释放率符合Higuchi方程,属扩散控制的Fickian释放机理.     

对氟离子选择性识别的小分子有机凝胶的合成

以5-羟基间苯二甲酸二甲酯为原料,经过醚化、肼解、醛胺缩合三步反应,在温和条件下高产率合成了一种具有酰腙结构的小分子凝胶因子L,并通过红外、核磁和元素分析表征了其结构.L在乙酸乙酯中表现出很好的凝胶化能力并自组装形成具有较低临界凝胶浓度的稳定凝胶.通过X-射线衍射、浓度核磁、红外探讨了其自组装机理,证明其自组装过程主要通过分子间的范德华力、氢键以及π-π堆积作用而进行.此外,通过凝胶L的阴离子刺激响应实验,得到凝胶L对氟离子的专一性识别,即加入四丁基氟化铵固体后凝胶迅速变成黄色溶液.通过氟离子对L的DMSO溶液的紫外滴定和核磁滴定实验,证明了其识别机理,即氟离子破坏凝胶结构中的氢键使其变成溶液并且脱去—NH基团上的质子使得溶液由无色变为黄色,因此凝胶L可作为一种专一性识别氟离子的智能材料.     

凝胶因子的合成及在有机溶剂中的聚集现象

分别以几种小分子氨基化合物为结构骨架,连接长链烷基,合成了4种新型凝胶因子,其结构通式为R－OCHN－X－NHCO－R,这4种凝胶因子是一类很好的凝胶化试剂,以极低的浓度就可以使DMSO等多种溶剂凝胶化,形成热力学可逆的有机凝胶,透射电子显微镜证明4种凝胶因子在有机溶剂中,可以自我组装成延伸的螺旋缠绕细纤维结构,并进一步组装形成三维的空间网络结构,红外研究表明聚集过程中伴随有氨在之间氢键的形成。     

ZnO纳米微粒的制备与表征

以Zn(Ac)2·2 H2O为原料,通过溶胶-凝胶法合成了纳米级ZnO微粒.研究了主盐浓度、沉淀剂用量、溶剂用量、胶溶剂浓度和凝胶干燥温度对胶溶过程以及微粒粒度的影响.在最佳工艺条件下,Zn(OH)2凝胶在400 ℃高温炉中煅烧2 h,可得到球状ZnO微粒,其平均粒度为30～40 nm,晶体结构为六方晶型.