1. 研究目的与意义
有机小分子凝胶(Low Molar-mass Organic Gel, LMOG)是一种典型的超分子软材料,它是低分子量有机小分子(称为凝胶因子)通过分子间氢键、范德华力、π-π作用、配位作用、偶极-偶极作用、亲/疏水作用等非共价键作用以及它们之间的协同作用自发地聚集、组装成能够固定溶剂的三维网络结构的一类材料。本课题根据氢键的方向性和饱和性设计一种含酰胺基团的有机小分子,期望其能在有机溶剂中形成凝胶。
2. 国内外研究现状分析
国外研究
对于超分子凝胶的研究和使用,以及在超分子凝胶中引入酰胺基团,国外的研究都起步较早,并且也已经有了较为成熟的发展。国外许多知名科学家也已经发表了许多有较大影响的研究结论,对凝胶分子的应用和发展起了巨大的推动作用。国内研究
相比于国外的先进设备和研究状况,我国国内对含酰胺基团的超分子凝胶的研究起步较晚,发展较为缓慢。不过介于这种新型凝胶分子巨大的优越性和良好的发展前景,我国也越来越关注此类凝胶的研究和发展。相信在不久以后,这种新型分子材料就会有成熟的研究和广阔的应用。
3. 研究的基本内容与计划
酰胺中羰基的氧原子是氢键的受体, NH 基团是刚性的双氢键给体,它能够通过自补偿的协同作用形成规则的分子组装,使得它们在超分子结构构建和阴离子识别的方面均有广泛的应用。酰胺基团以多种形式与超分子凝胶相结合,使得凝胶分子的水溶性,温敏性等多种性能得以改进和提升,从而使得超分子凝胶的使用拥有更广阔的前景。
基于超分子自组装的方法, 制备了响应性超分子凝胶、氢键组装超分子凝胶、有机无机杂化超分子凝胶、主客体超分子凝胶等凝胶材料。在超分子凝胶中引入酰胺基团,可以进一步使得凝胶分子的吸水性,温敏性等性能得以提高,因而使得凝胶得以更好地发展和应用。
4. 研究创新点
凝胶作为一种特殊的软材料,备受人们关注,广泛应用于食品、医药、化妆品、卫生等领域。凝胶分类有很多种,按照构成来分可分为超分子凝胶和聚合物凝胶。而超分子凝胶,作为超分子自组装重要的研究方向之一,因其独特的响应特性和物理化学性质已成为目前的一大研究热点,在有机纳米结构材料的制备、无机材料合成、生物医学、光电功能材料、催化等领域具有广阔的应用前景。含酰胺基团的超分子凝胶又在原有凝胶分子基础上进一步完善了多种性能,使得凝胶分子在生活,医学等领域都有更加广阔的发展和应用,从而为整个人类的生活与安全都带来巨大的帮助。
