光敏性凝胶因子的设计、合成及其性能研究
发布时间：2022-01-06 02:02
超分子凝胶是指低分子量凝胶因子在溶剂中自组装得到纳米结构聚集体,聚集体再相互缠绕成三维网络结构,并有效地固定溶剂使整个体系胶凝化。超分子凝胶作为一种重要的软材料,由于其极具修饰性,可在凝胶因子分子结构上引入不同的官能团,构筑得到不同功能的材料。偶氮苯及其衍生物作为一种典型的光致异构和光致变色分子,在构建刺激响应性、光电功能材料、药物释放等功能型软材料方面具有独特的优越性,吸引了越来越多的科研工作者的关注。本文合成了一种含有双β-二酮结构的偶氮苯衍生物和一种偶氮苯基苯丙氨酸衍生物;另外,本文也对合成路线进行了优化设计,同时合成路线中的关键化合物已通过核磁或质谱检测确定。由于合成过程中两种化合物量的积累问题,我们选取偶氮苯基苯丙氨酸衍生物来研究其自组装行为及性能。通过对偶氮苯基苯丙氨酸衍生物的自组装研究发现,化合物AZO-1和化合物AZO-2在单一溶剂中均不能形成凝胶,其中在非极性溶剂中的溶解性能较差,在中等极性溶剂中能部分溶解,而在大极性溶剂中能够完全溶解。该化合物在MeOH/H2O、EtOH/H2O、DMSO/H2O、D...
【文章来源】：西南科技大学四川省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
凝胶的分类Figure1-1Classificationofgels
图 1-2 （a）C8 的化学结构；（b）转变示意图Figure 1-2 (a) Chemical structure of C8; (b) Schematic representationpH 敏感型凝胶型凝胶是指当凝胶体系的 pH 值发生改变时，凝胶的状态会的原因是由于在凝胶因子的分子结构上引入了对 pH 值敏感的-COOH、-OH 等），调节凝胶体系的 pH 值时，凝胶因子间的，从而使凝胶发生凝胶—溶胶的可逆转变。根据对 pH 值敏感 敏感型凝胶分为阴离子型、阳离子型和两性型三类[7, 10]。o Yang 和 Timothy C. Hughes 等设计合成了一类含有-N=N-结4-Azo-C5-D400，如图 1-3 所示。众所周知，在不同 pH 值下的质子化/去质子化，由于 C4-Azo-C5-D400 的分子结构中有o-C5-D400 组装形成的凝胶具有一定的 pH 响应行为。研究发在碱性或中性环境的溶剂体系中能形成稳定的水凝胶，当将，凝胶的自组装结构会遭到破坏，产生黄色沉淀；当再次将体性时，整个体系又可以通过加热-冷却的方式再次自组装形成
.3.2 pH 敏感型凝胶 敏感型凝胶是指当凝胶体系的 pH 值发生改变时，凝胶的状态会发生突现象的原因是由于在凝胶因子的分子结构上引入了对 pH 值敏感的基团H2、-COOH、-OH 等），调节凝胶体系的 pH 值时，凝胶因子间的弱相改变，从而使凝胶发生凝胶—溶胶的可逆转变。根据对 pH 值敏感程度将 pH 敏感型凝胶分为阴离子型、阳离子型和两性型三类[7, 10]。nmiao Yang 和 Timothy C. Hughes 等设计合成了一类含有-N=N-结构和子 C4-Azo-C5-D400，如图 1-3 所示。众所周知，在不同 pH 值下，胺可逆的质子化/去质子化，由于 C4-Azo-C5-D400 的分子结构中有裸露的4-Azo-C5-D400 组装形成的凝胶具有一定的 pH 响应行为。研究发现，0 能在碱性或中性环境的溶剂体系中能形成稳定的水凝胶，当将体系的性时，凝胶的自组装结构会遭到破坏，产生黄色沉淀；当再次将体系的或碱性时，整个体系又可以通过加热-冷却的方式再次自组装形成凝胶体系可通过调节 pH 值来进行多次的凝胶-溶液的可逆转变，这表明 C4装形成的凝胶体系具有良好的稳定性和重复性[11]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]多孔二氧化硅材料对有机染料吸附能力的研究[J]. 杨昊宇,张蛟,王一丹,陈智渊,王海文. 化学工程与装备. 2018(02)
[2]基于氢键的超分子自组装:缔合方式及稳定性[J]. 裴强. 信阳师范学院学报(自然科学版). 2018(01)
[3]PAM/AMPS/GO纳米复合水凝胶的制备及染料吸附性能研究[J]. 疏瑞文,杨莹莹,王鑫,唐夏宇,周娴. 化工新型材料. 2016(07)
[4]基于低分子量凝胶因子的超分子水凝胶:从结构到功能[J]. 王毓江,唐黎明,于建. 化学进展. 2009(06)
[5]关于超分子化学[J]. 张穗娟,李琼芳,李如芳. 广东化工. 2004(06)
[6]能使有机溶剂凝胶化的凝胶因子研究进展[J]. 杨亚江,崔文瑾. 有机化学. 2001(09)
博士论文
[1]苯丙氨酸衍生物水凝胶的手性调控、多重响应设计及细胞可控粘附研究[D]. 刘国锋.上海交通大学 2015
[2]环境刺激响应有机小分子凝胶自组装行为及形貌研究[D]. 张明明.复旦大学 2012
[3]新型超分子凝胶与超分子薄膜的创制及性能研究[D]. 严军林.陕西师范大学 2012
[4]小分子凝胶因子的设计合成及其性质研究[D]. 侯秋飞.吉林大学 2010
[5]新型偶氮苯功能化聚合物的合成及其光学性能研究[D]. 薛小强.苏州大学 2010
硕士论文
[1]基于主客体作用的偶氮苯类光响应超分子聚合物的合成及性能研究[D]. 熊晨晓.华东师范大学 2018
[2]基于偶氮苯衍生物的光响应行为、自组装结构及其应用[D]. 李亚捷.河南大学 2017
[3]荧光金属有机组装体系的构筑及性能研究[D]. 任园园.华东师范大学 2016
[4]基于功能化苯并咪唑衍生物的超分子凝胶[D]. 吴红平.西北师范大学 2016
[5]超分子自组装制备偶氮苯类光响应性材料[D]. 王帅.苏州大学 2015
[6]基于超支化聚醚胺的杂化水凝胶及其选择性吸附和分离染料的研究[D]. 邓淑君.上海交通大学 2013
[7]新型偶氮苯丙烯酸酯单体的合成及其在光响应水凝胶中的应用研究[D]. 林琳.北京化工大学 2012
[8]新型偶氮苯的合成及性能研究[D]. 李巍巍.苏州大学 2012
[9]葡萄糖敏感性水凝胶的合成[D]. 王扬.西北大学 2011
本文编号：3571497
【文章来源】：西南科技大学四川省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
凝胶的分类Figure1-1Classificationofgels
图 1-2 （a）C8 的化学结构；（b）转变示意图Figure 1-2 (a) Chemical structure of C8; (b) Schematic representationpH 敏感型凝胶型凝胶是指当凝胶体系的 pH 值发生改变时，凝胶的状态会的原因是由于在凝胶因子的分子结构上引入了对 pH 值敏感的-COOH、-OH 等），调节凝胶体系的 pH 值时，凝胶因子间的，从而使凝胶发生凝胶—溶胶的可逆转变。根据对 pH 值敏感 敏感型凝胶分为阴离子型、阳离子型和两性型三类[7, 10]。o Yang 和 Timothy C. Hughes 等设计合成了一类含有-N=N-结4-Azo-C5-D400，如图 1-3 所示。众所周知，在不同 pH 值下的质子化/去质子化，由于 C4-Azo-C5-D400 的分子结构中有o-C5-D400 组装形成的凝胶具有一定的 pH 响应行为。研究发在碱性或中性环境的溶剂体系中能形成稳定的水凝胶，当将，凝胶的自组装结构会遭到破坏，产生黄色沉淀；当再次将体性时，整个体系又可以通过加热-冷却的方式再次自组装形成
.3.2 pH 敏感型凝胶 敏感型凝胶是指当凝胶体系的 pH 值发生改变时，凝胶的状态会发生突现象的原因是由于在凝胶因子的分子结构上引入了对 pH 值敏感的基团H2、-COOH、-OH 等），调节凝胶体系的 pH 值时，凝胶因子间的弱相改变，从而使凝胶发生凝胶—溶胶的可逆转变。根据对 pH 值敏感程度将 pH 敏感型凝胶分为阴离子型、阳离子型和两性型三类[7, 10]。nmiao Yang 和 Timothy C. Hughes 等设计合成了一类含有-N=N-结构和子 C4-Azo-C5-D400，如图 1-3 所示。众所周知，在不同 pH 值下，胺可逆的质子化/去质子化，由于 C4-Azo-C5-D400 的分子结构中有裸露的4-Azo-C5-D400 组装形成的凝胶具有一定的 pH 响应行为。研究发现，0 能在碱性或中性环境的溶剂体系中能形成稳定的水凝胶，当将体系的性时，凝胶的自组装结构会遭到破坏，产生黄色沉淀；当再次将体系的或碱性时，整个体系又可以通过加热-冷却的方式再次自组装形成凝胶体系可通过调节 pH 值来进行多次的凝胶-溶液的可逆转变，这表明 C4装形成的凝胶体系具有良好的稳定性和重复性[11]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]多孔二氧化硅材料对有机染料吸附能力的研究[J]. 杨昊宇,张蛟,王一丹,陈智渊,王海文. 化学工程与装备. 2018(02)
[2]基于氢键的超分子自组装:缔合方式及稳定性[J]. 裴强. 信阳师范学院学报(自然科学版). 2018(01)
[3]PAM/AMPS/GO纳米复合水凝胶的制备及染料吸附性能研究[J]. 疏瑞文,杨莹莹,王鑫,唐夏宇,周娴. 化工新型材料. 2016(07)
[4]基于低分子量凝胶因子的超分子水凝胶:从结构到功能[J]. 王毓江,唐黎明,于建. 化学进展. 2009(06)
[5]关于超分子化学[J]. 张穗娟,李琼芳,李如芳. 广东化工. 2004(06)
[6]能使有机溶剂凝胶化的凝胶因子研究进展[J]. 杨亚江,崔文瑾. 有机化学. 2001(09)
博士论文
[1]苯丙氨酸衍生物水凝胶的手性调控、多重响应设计及细胞可控粘附研究[D]. 刘国锋.上海交通大学 2015
[2]环境刺激响应有机小分子凝胶自组装行为及形貌研究[D]. 张明明.复旦大学 2012
[3]新型超分子凝胶与超分子薄膜的创制及性能研究[D]. 严军林.陕西师范大学 2012
[4]小分子凝胶因子的设计合成及其性质研究[D]. 侯秋飞.吉林大学 2010
[5]新型偶氮苯功能化聚合物的合成及其光学性能研究[D]. 薛小强.苏州大学 2010
硕士论文
[1]基于主客体作用的偶氮苯类光响应超分子聚合物的合成及性能研究[D]. 熊晨晓.华东师范大学 2018
[2]基于偶氮苯衍生物的光响应行为、自组装结构及其应用[D]. 李亚捷.河南大学 2017
[3]荧光金属有机组装体系的构筑及性能研究[D]. 任园园.华东师范大学 2016
[4]基于功能化苯并咪唑衍生物的超分子凝胶[D]. 吴红平.西北师范大学 2016
[5]超分子自组装制备偶氮苯类光响应性材料[D]. 王帅.苏州大学 2015
[6]基于超支化聚醚胺的杂化水凝胶及其选择性吸附和分离染料的研究[D]. 邓淑君.上海交通大学 2013
[7]新型偶氮苯丙烯酸酯单体的合成及其在光响应水凝胶中的应用研究[D]. 林琳.北京化工大学 2012
[8]新型偶氮苯的合成及性能研究[D]. 李巍巍.苏州大学 2012
[9]葡萄糖敏感性水凝胶的合成[D]. 王扬.西北大学 2011
本文编号：3571497
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