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凝胶自古有之,但是,对于凝胶的结构,功能和应用的系统研究却是近几十年的事。自从发现凝胶体积相变现象后,胶体工作者纷纷加强了对凝胶,特别是智能凝胶的理论和应用研究。凝胶作为自组装新一类软材料在多方面有着广阔的应用前景,引起了科学家们的广泛关注。本文合成了含长碳链Schiff碱和酰胺类化合物,研究它们凝胶化性能。主要工作如下:
一:Schiff碱类的化合物的合成:
设计和合成了一系列含有长链烷基和芳环类Schiff碱化合物。经过多步反应合成了中间体醛、胺以及肼的衍生物。这些化合物的结构经FT-IR,1H NMR和MS所确证。研究了它们在一些有机溶剂中自组装形成凝胶性能。
二:酰胺类化合物设计并合成了长碳链和苯环类酰胺类化合物,这些化合物的结构经FT-IR,1H NMR和MS所确证。这类化合物也许能利用氢键、长碳链烷基间的范德华力以及芳基的π-π相互作用自组装形成凝胶。
三:凝胶化性能研究通过对所合成的化合物凝胶化性能研究,结果发现一种Schiff碱化合物N,N-(1,4-亚苯基二(亚甲基-叶立德)二(3,4,5-三(十二烷氧基)苯胺)(简称PBBA),能够在弱极性的苯甲醇、辛醇、正丁醇、异丙醇等有机溶剂中形成热可逆的物理凝胶;在正己烷,二氯甲烷,四氢呋喃,甲苯,二甲苯等溶剂中易溶解;在一些极性比较大的甲醇、乙醇、丙酮等有机溶剂中则不溶解。通过对分子结构,FT-IR、SEM等分析方法发现该凝胶因子是通过范德华力,π-π堆积等次价键的作用而聚集,自组装形成凝胶的。本论文以苯甲醇为例研究了不同浓度的凝胶因子,对溶胶-凝胶以及凝胶-溶胶转变温度的影响。通过凝胶因子与干凝胶的X射线衍射谱图研究了晶面间距的变化。