含双胆固醇的酰胺凝胶子的分解及其凝胶化行为和超分子结构的研究.pdf

摘要 摘要 凝胶作为一种特殊的软材料，不同于经典的物质三态，凝胶含有高比例的 液体，介于固态与液态之间，具有类固体行为，广泛应用于食品、医药、化妆 品、卫生等领域。凝胶分类有很多种，按照构成来分可分为超分子凝胶和聚合 物凝胶。超分子凝胶是以小分子作为基本构筑单元，在一定的溶剂中，通过氢 键、范德华力等作用力下经过多重自组装形成有序的超分子结构，进一步的缠 绕成三维网络状，导致凝胶化，形成了凝胶。 本论文中以胆固醇分子和酰胺基团作为基本构筑单元，设计并合成了含有 两个胆固醇分子的酰胺凝胶子。众所周知，脂类物质具有多种重要的生物学功 能，如有效的促进细胞结构正常化、增强细胞机能和避免细胞过早老化的功效， 而胆固醇是脂类物质中研究的比较多的一种，它是人体生命活动中不可或缺的 一种重要物质，主要参与性激素的合成，同时也是人体细胞膜的主要成分之一。 这也是我们选用胆固醇分子作为基本构筑单元来构筑酰胺凝胶子的原因。由于 酰胺基团具有强的形成氢键的能力，我们设计和合成的含双胆固醇的酰胺凝胶 子，在有机溶剂中能够通过分子识别的方式组装成有序的超分子结构。这个结 构进一步形成三维的网，导致了这种凝胶子的有机溶剂转化为有机物理凝胶。 在我们的工作，研究了这种凝胶子在凝胶化过程中，超分子结构和它们的网络 结构的形成过程。 在我们的工作中，利用核磁共振(1H NMR)、电喷雾离子源质谱(ESI．MS)以 及元素分析(EA)等检测手段充分验证了凝胶子的合成结果。通过傅立叶变换红 外光谱(FT-IR)对目标分子在溶液、固态和凝胶态下分析检测来酰胺基团形成的 氢键，确定了这样的氢键相互作用是凝胶子凝胶化的主要驱动力。利用小角X 子结构中凝胶子在分子尺度上的有序结构，结合透射电镜(TEM)以及原子力显微 镜(AFM)表征了在有机凝胶中有序超分子结构。在研究中我们观察到，在较低的 凝胶温度下，生成的大量的核，形成短而且形状不规整的微纤，构筑成密实的 三维网络；然而，在较高的凝胶温度下，生长少量的核，形成长而且形状规整 的微纤，构筑稀疏的三维网络。 摘要 基于这些表征的结果，提出了凝胶形成的一般机理：首先，在凝胶化的早 期，凝胶子通过分子识别形成一维线性的微纤；然后，这些微纤通过分子链的 彼此缠结、吸附、堆积等相互作用形成具有力学性质更好的超分子纤维；最后， 这些纤维在空间上充分的缠结、融合形成均一、稳定的三维网络结构。 关键词：凝胶，胆固醇，超分子结构，自组装 Il Abstract Abstract a kindofsoft differentfromthethreeclassicalstates Gel，as material，iS special ofthe and aresolid-likematerialswhichare matter(solid，liquidgas)．Ingeneral，gels ofsolvent．Thesolid·like of isaresultofthe composed appearancegel liquid mainly inthe surfaceareaofsolid3Dmatrix．Asakindof haveattracted large materials，gels extensiveattentionandhavebeen utilizedalloverour lifeina widely everyday offormssuchasin