專利名稱：一類雙組分小分子有機凝膠的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于超分子化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一類雙組分小分子有機凝膠，以及該有機凝膠的制備方法。
背景技術(shù)：
凝膠被界定為一種介于固體和液體之間的準固態(tài)物質(zhì)(軟物質(zhì))。一方面凝膠中的特定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)使其不能像液體一樣流動；另一方面液體的存在又支撐著這個特定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)而不至于坍塌。這種固態(tài)結(jié)構(gòu)和液相共存的狀態(tài)賦予凝膠獨特的彈性特征而不同于傳統(tǒng)意義上的固體、液體材料。小分子有機凝膠因子(Low Molar-mass OrganicGelators, LMOGs)是指在相對較低的濃度下，能夠膠凝有機溶劑的一類有機小分子化合物。在形成的凝膠過程中，LMOGs通過氫鍵、靜電力、疏水鍵以及Ji-JI鍵等非共價鍵作用，自聚集形成棒狀、帶狀、纖維狀結(jié)構(gòu)，進而形成三維網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)包縛有機溶劑而形成凝膠。因此在設(shè)計合成時需要滿足以下兩個條件1)必須有強的互補和單向性的分子間相互作用，促使分子形成一維自組裝體；2)控制凝膠纖維與溶劑的界面能，調(diào)節(jié)凝膠劑分子在溶劑中的溶解性，阻止分子結(jié)晶。由于有機小分子凝膠具有熱可逆性和對外部環(huán)境變化的敏感特性，使有機凝膠在制備環(huán)境敏感凝膠、新型無機材料模板劑、固體電解質(zhì)、藥物緩釋以及絕緣及聲學(xué)應(yīng)用等方面有很好的應(yīng)用價值。我們知道，各種羧酸的金屬配合物如(Metal-OrganicFrameworks, MOFs)結(jié)構(gòu)等已經(jīng)被研究的十分透徹,在催化、識別、氣體吸附等領(lǐng)域都具有潛在的應(yīng)用。相比之下，四唑類化合物在金屬有機配合物方面的研究則起步較晚，成果也不如羧酸類化合物的顯著。近幾年來，四唑類化合物的配位化學(xué)發(fā)展較為迅速，在很多方面也得到了很好的應(yīng)用。四唑類化合物屬五元含氮雜環(huán)化合物，由于含有多個氮原子和具有芳香性，四唑基和吡啶，氰基一樣在合成配位聚合物時有著潛在的用途，環(huán)上都有能夠提供豐富配位點的氮原子，它們既可作為中性分子參與配位，又可在堿的作用下失去質(zhì)子作為陰離子起到平衡電荷的作用，同時，氮原子還可作為質(zhì)子給體(Donor)或受體(Acceptor)形成氫鍵作用來構(gòu)筑基于氫鍵的超分子化合物，而氫鍵的存在可明顯提高化合物的熔點，宏觀上表現(xiàn)為配合物的機械敏感度低，具有良好的穩(wěn)定性。更為重要的是，它作為一個類似于羧基的陰離子性質(zhì)的基團，可能生成在孔道中不含有陰離子的配位聚合物結(jié)構(gòu)。鑒于四唑類化合物與羧酸類化合物的PKa值極其相近，而且具有比羧酸類化合物還要良好的溶解性，而且目前四唑的研究僅限于利用金屬-配體之間的配位鍵制備四唑類配合物(ff. S. Han, Y. Liu, A. Dailly, C. M. Brown, J. R. Long, Angew.Chem. Int. Ed. , 2007, 46, 1419; Horike，M. Dinca，K, Tamaki J. R. Long, J. Am. Chem.Soc. , 2008, 130, 5854; P. Dong, Q. -K. Zhang, F. Wang, S. -C. Chen, X. -Y. Wu, Z. -G. Zhao, C-Z.Lu, Cryst. Growth Des. , 2010, 10, 3218; P. Dong, Q. -K. Zhang, F. Wang, S. -C. Chen, X. -Y.ffu, Z. -G. Zhao, C-Z. Lu, Cryst. Growth Des. , 2010, 10, 3218; D. C. Zhong, ff. _G. Lu, L.Jiang, X. -L. Feng, T. -B. Lu, Crystal Growth&Design, 2010, 10, 739; X. -L. Tong, D. -Z.Wang, T. -L. Hu, ff. -C. Song, Y. Tao, X. -H. Bu, Crystal Growth&Design, 2009, 9, 2280),而利
4用四唑類配體構(gòu)筑基于氫鍵的超分子凝膠的研究幾乎沒有文獻報道。因此，我們利用四唑類配體與胺基、吡啶、咪唑等堿性組裝模塊之間的氫鍵自組裝作用構(gòu)筑新型超分子組裝體與超分子凝膠體系。從文獻報道的情況來看，一種凝膠劑能夠形成凝膠的溶劑往往非常有限，通常只能在常用有機溶劑中形成凝膠，尚未發(fā)現(xiàn)一種凝膠因子能夠在不同商品燃油中形成凝膠。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一類新型雙組分小分子有機凝膠因子以及提供有機凝膠的兩種制備方法。本發(fā)明的再一目的是提供一類可以與一種或幾種常用有機溶劑形成凝膠的雙組分小分子有機凝膠因子，此類凝膠因子還可以與商品燃油類溶劑形成凝膠。為了達到上述目的，本發(fā)明提供的雙組分小分子有機凝膠因子中的組分一，其分子結(jié)構(gòu)通式如下
權(quán)利要求
1.一類新型雙組分小分子有機凝膠，其特征是組分一的結(jié)構(gòu)通式如下
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙組分小分子有機凝膠的一種制備方法為加熱法，即兩種凝膠因子分別加入相同的或者不同的溶劑，加熱溶解(加熱溫度低于溶劑的沸點)，將這兩種溶液立即混合，靜置，緩慢冷卻至室溫或直接放入冰箱冷卻。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙組分小分子有機凝膠的另一種制備方法為超聲法，即將兩種凝膠因子混合在一起，加入一定量的溶劑，在超聲儀中超聲數(shù)分鐘，靜置或直接放入冰箱靜置。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙組分小分子有機凝膠制備的技術(shù)方案為組分一(顯酸性的四唑基團)與組分二(胺基、吡啶基、咪唑基)可按官能團比為1:1、2:1反應(yīng)，形成凝膠。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙組分小分子有機凝膠，其特征是所有的有機溶劑選自鹵代烴類、烴類、醇類、醚類、酮類、酯類、腈類、酰胺類、商品燃油、水、二甲亞砜或吡啶等中的一種或一種以上的混合物； 所述的鹵代烴類選自二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、二氯乙烷等中的一種或一種以上的混合物； 所述的烴類選自環(huán)己烷、正己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷、石油醚、苯、甲苯或二甲苯等中的一種或一種以上的混合物； 所述的醇類選自甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇、戊醇或己醇等中的一種或一種以上的混合物； 所述的醚類選自乙醚、四氫呋喃或二氧六環(huán)等中的一種或一種以上的混合物； 所述的酮類選自丙酮、丁酮、吡咯烷酮或N-甲基吡咯烷酮等中的一種或一種以上的混合物； 所述的酯類選自乙酸乙酯、乙酸甲酯或草酸甲酯等中的一種或一種以上的混合物； 所述的腈類選自乙腈、丙腈或苯甲腈等中的一種或一種以上的混合物；所述的酰胺類選自N，N-二甲基甲酰胺或N，N-二甲基乙酰胺等或他們的任意混合物；所述的商品 燃油選自原油、煤油、柴油。
全文摘要
本發(fā)明屬于超分子化學(xué)領(lǐng)域，涉及一類雙組分小分子有機凝膠以及凝膠制備方法，其中組分一是含一個或多個四唑基團的化合物，組分二是含胺基、吡啶或咪唑基團的各種堿性化合物；它們之間主要通過分子間氫鍵形成凝膠，形成凝膠的方法有加熱法和超聲法兩種。這類凝膠因子可以固載一種或幾種常用有機溶劑形成穩(wěn)定凝膠，并且可以在商品燃油類溶劑中形成凝膠。
文檔編號C07D233/88GK102924397SQ20121036463
公開日2013年2月13日 申請日期2012年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月27日
發(fā)明者閆立偉, 張義婷, 葉仲斌, 彭春香 申請人:西南石油大學(xué)