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近些年来在超分子领域,氢键型小分子凝胶逐渐受到广泛关注,氢键作为一种分子间非共价键相互作用,其强度适中、具有方向性和选择性。有利于分子取向,形成生物超分子和人工超分子结构。氢键型小分子凝胶因子易于修饰,将某些特殊的官能团引入其结构中,可以赋予凝胶各种各样的功能。随着超分子理论的发展,越来越不满足于对单一组分的研究,研究逐渐倾向于多组分参与的复杂化组装,二组分共组装便于实现更多复杂的功能,如荧光探针、多重响应和选择性组装等。论文作者设计并合成了含萘基元的联酰胺衍生物(NHT6,2NHT6),研究了其凝胶性质,讨论了萘基元的不同取代方式对凝胶行为的影响。研究了基于联酰胺衍生物的二组分体系的共组装行为,对其共组装过程、凝胶性及形貌等进行了研究,给出了其共组装模式。得到的主要结论如下:1.通过变温及变浓度核磁共振氢谱及红外吸收光谱证明NHT6、2NHT6通过分子四重氢键形成超分子。二者在乙醇、1,2氯乙烷中都可以形成凝胶(临界凝胶浓度<5mg/mL)。其中,2NHT6溶于大部分常见有机溶剂。NHT6在苯、甲苯、四氢呋喃、氯仿和丙酮等中形成凝胶,凝胶稳定性较好,其在乙醇中的Tg可以达到90℃。二者在乙醇中形成凝胶由宽度为100nm左右的条状纤维构成。2NHT6具有液晶性,在降温过程中,在210℃左右形成针状织构,为六方柱状相。2.研究了中心连接基元的结构对楔形联酰胺衍生物凝胶性的影响。中心连接基元分别为苯,萘(1,4二取代),萘(2,6二取代),对应TC6,NHT6,2NHT6。结果表明NHT6可以在多种溶剂形成凝胶,凝胶稳定性较好。2NHT6溶解性好,具有液晶性。3.对BPH8和TC6共混物在氯仿中的共组装行为进行了研究,通过对共组装体系二者比例的调控,可以实现对体系的溶解度、凝胶性、聚集形貌和分子排列方式的调控。其凝胶稳定性、凝胶形成所需时间及体系聚集诱导荧光强度随着TC6含量的提高而下降。共混物形成凝胶的形貌为纤维或渔网状。BPH8溶解性差,TC6溶解性好,随着共混物中TC6的含量的增加,原本在BPH8主导下高稳定和快速形成的凝胶特点被改变,整个体系的溶解度提高,成核过程变慢,在聚集形貌上发生了由纤维向片状的转变。通过紫外-可见吸收光谱和核磁共振氢谱对其共组装模式进行分析,结果表明在共混物的紫外吸收光谱中没有呈现纯BPH8在聚集过程中构型随时间而转变的现象;纯BPH8和纯TC6的标志性的蓝移消失,表示其分子间不再形成高度有序的H-聚集,说明在共混物中BPH8和TC6存在分子间相互作用形成新的聚集体。对二组分体系的核磁共振氢谱研究表明,TC6和BPH8在分子层面存在相互作用,通过氢键结合为共组装体。 TC6的引入,大幅提高了BPH8的溶解度(从0.002mg/mL到1.08mg/mL),在凝胶网络中,BPH8与TC6相互组装共同构建凝胶结构,二者在凝胶网络中以摩尔比6:1形式存在。