苯硼酸类有机小分子凝胶的合成及性能研究

作     者：周超宇 

作者单位：温州大学 

学位级别：硕士

导师姓名：丁金昌

授予年度：2013年

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 070303[理学-有机化学] 0703[理学-化学] 

主      题：有机小分子凝胶 凝胶因子 葡萄糖敏感 pH敏感 β-环糊精 包合 

摘      要：本论文设计合成了葡萄糖/pH敏感的苯硼酸类有机小分子凝胶因子，通过两部分研究内容探讨了小分子凝胶因子的合成、凝胶制备和性能检测;β-环糊精包合小分子凝胶因子的凝胶制备与性能研究。 第一部分葡萄糖/pH敏感的苯硼酸类有机小分子凝胶的研究。以3-氨基苯硼酸为原料合成了一种新型的苯硼酸凝胶因子，它可以在多种有机溶剂中进行胶凝自组装成纳米纤维(50-100nm)状的三维网络结构。通过对凝胶因子在不同浓度、温度和凝胶化时间下的1H NMR研究，探讨了凝胶因子胶凝的驱动力。该苯硼酸类有机凝胶显示出了葡萄糖和pH值双重敏感性。根据在线紫外跟踪动力学研究，发现该凝胶的葡萄糖反应随着的葡萄糖溶液浓度增加而增加。即使在2.1mg/mL低葡萄糖浓度(糖尿病静脉血糖临界浓度)，凝胶依然显示出良好的响应性。对于6种不同糖（葡萄糖、半乳糖、甘露醇、蔗糖、乳糖、麦芽糖和果糖）的检测，表明该有机凝胶对葡萄糖有较好的选择性和灵敏度。有机凝胶的酸碱响应值随着pH增加而增加，显示在pH11-13之间最敏感。此外，这种有机凝胶凝胶可以方便地分离和循环使用。 第二部分环糊精包合的小分子凝胶的制备与性能研究。为拓宽上述凝胶因子的胶凝溶剂的范围和实现对低毒溶剂的使用。本研究利用β-环糊精对上述小分子凝胶因子进行包合，并实现了凝胶因子包合物在乙醇中制备得到透明凝胶。凝胶是由纳米纤维带堆叠成的一个纤维网络结构。本研究还探讨了温度、盐对凝胶稳定性的影响。温度降低有利于凝胶的稳定，而盐的加入可以使胶凝的稳定性得到很大的提高，盐的加入可以使凝胶的稳定性由2.5h延长至45h。