苯硼酸类有机小分子凝胶的合成及性能研究

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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。
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