第45卷第5期2009年9月南京大学学报(自然科学JOURNALOFNANJINGUNIVERSITY(NATURALSCIENCESVol.45,No.5Sept.ω2009一种席夫碱凝胶因子的制备及凝胶化研究3陈发胜,薛伟,郭敏,尹桂33(南京大学化学化工学院,南京,210093摘要:合成并表征了一种可自组装的Schiff碱凝胶因子(gelatorN,N′2(1,42苯基二亚甲基叶立德2二[3,4,52三(十二烷氧基苯胺](简称PBBA;研究了该凝胶因子在一些有机溶剂中凝胶化性能;用傅里叶变换红外光谱(FT2IR、X射线衍射(XRD、扫描电镜(SEM等分析方法对凝胶进行了表征;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.研究表明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成三维网状结构,再与溶剂相互作用形成凝胶的.关键词:凝胶因子,席夫碱,凝胶化,自组装:O625.6Anewlow2molecular2weightorganogelatorbasedonlongchainsubstitutedphenylSchiffbaseChenFa2Sheng,XueWei,GuoMin,YinGui(SchoolofChemistryandChemicalEngineering,NanjingUniversity,Nanjing,210093,ChinaAbstract:Wereportonthesynthesisandself2assemblyofaSchiff2basedmoleculesN,N’2[1,42phenylenebis(methan212yl212ylidene]bis[3,4,52tris(dodecyloxyaniline](PBBA.ItwasfoundthatPBBAcouldformstablegelsinseveralweakpolarsolventssuchasbenzylalcohol,octanol,12butanoland22propanol.Thegel2to2solutionphase2transitiontemperatures(Tgofgelsinselectedsolventsincreasewiththeenhancingofgelatorconcentration.Scanningelectronmicroscopy(SEMimagesrevealedthattheirxerogelmorphologieswereaggregationsoffibers.Theresultsfromfouriertrasforminfraredspectrometry(FT2IRindicatedthatthevanderWaalsinteractionbetweenthealkylchainsandπ-πinteractionswerethemaindrivingforcesfortheformationoftheself2assembledgels.FurtherdetailedanalysesoftheiraggregationmodeswereconductedbyX2raydiffraction(XRDmeasurements.Themostprominentfeaturesarereflectionsat2θ=32°,whichareassignedtovanderWaalsinteractionsbetweenalkylchainswithameandistanceof217964!.Thepeakat2θ=22°indicatesanotherunitwithatypicaldistanceof410396!,whichisassumedtocorrespondtoπ-πstackinginteractions.Keywords:gelator,Schiffbase,gelation,self2assembly333基金项目:江苏省自然科学基金(BK2006717收稿日期:2008-08-01通讯联系人,E2mail:jyshen@nju.edu早期,用凝胶因子组装凝胶来自偶然的发现[1].后来的研究表明凝胶因子自组装成凝胶的驱动力来自分子间的次价键作用,如分子间氢键、π-π堆积、范德华力、离子间的静电作用等等.组装的结构一般为线状、纤维状或者带状.这些一维结构再经交联形成三维网络结构,“”从而锁住溶剂形成凝胶[2].凝胶的分类方法有多种.从不同可分为天然凝胶和合成凝胶;根据交联方式不同可分为化学交联和物理交联;根据尺寸不同可分为微凝胶和宏观凝胶;根据液体介质不同可分为水凝胶和有机凝胶.近年来,人们发现某些有机小分子化合物能在很低的浓度下(质量分数甚至低于1%[3,4]使一些溶剂凝胶化形成凝胶,这类有机化合物称为凝胶因子[5].凝胶作为一种软材料,很容易受到周围环境,如光[6,7],温度[8],pH[9],离子[6,8,10]等的控制和影响.凝胶材料应用领域广泛,在传感器[11]、纳米器件[12],药物负载与释放[13,14],催化载体[15],模板合成[16]等方面有着潜在用途.低分子量有机凝胶因子(lowmolecularmassorganicgelators作为一种自组装新一类的材料,具有制备简单,对物理和化学环境反应敏感等特点因此受到了科学家们越来越多的关注.目前发现的有机凝胶剂种类有糖类衍生物、甾核衍生物、氨基酸类化合物、酰氨(脲类化合物、联(并苯类化合物等[1,4].席夫碱化合物在液晶材料方面有很广泛的研究和应用[17~19],但以席夫碱作为凝胶因子组装成凝胶材料却少见报导.本文报导了一种席夫碱低分子量有机凝胶因子的合成和凝胶化性能.所制备的凝胶能够通过改变温度实现多次重复凝胶-溶胶的互变,说明这种凝胶是一种热可逆物理凝胶.研究表明该凝胶是通过分子间的...