基于偶氮苯的超分子液晶及有机小分子凝胶研究

论文摘要

近年来,通过功能化小分子的自组装形成超分子结构越来越多的成为发展新材料和纳米器件的重要手段。其中,超分子凝胶和液晶是两类最重要的自组装分子功能材料。液晶相可以被诸如热,光,电场等外界刺激所控制,在显示和记忆存储材料中有重要的应用前景,含有偶氮基团的自组装材料由于其对光具有很好的响应更是引起了研究者的极大兴趣。而作为一类新型的自组装材料,有机小分子凝胶通过分子问氢键作用、π-π相互作用、范德华力等可以形成有序的三维网络结构,从而使适当的有机溶剂凝胶化,在生物材料和自修复材料方面有潜在的应用前景。本论文包括以下两部分:1.基于偶氮苯的多响应超分子液晶1)我们报道了一个含有偶氮苯和氰基的液晶超分子四聚物A3T,可以在比前驱体A更低的温度下形成液晶相,而且比A对电场和紫外光刺激有更好的响应。2) A3T的分子取向甚至可以在紫外光和电场刺激撤去后仍然保持。这个超分子四聚物A3T可以在电子墨水技术和记忆材料上有潜在的应用。2.基于偶氮苯的配位小分子凝胶1)我们合成了一种以三乙基氨基为核心、三个酰胺基作为氢键连接基团、三个偶氮苯基团和三个长烷基链协同作用的有机凝胶因子,该化合物在大部分醇类、正己烷和环己烷等有机溶剂里可以形成稳定的凝胶。2)该化合物在乙醇中形成的凝胶,随着向溶剂添加的金属离子的不同,凝胶形貌以及用凝胶修饰的表而的亲疏水性质表现出一定程度的不同。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1 前言
• 1.1 超分子化学及软物质材料
• 1.2 偶氮苯类光致变色材料概述
• 1.3 超分子液晶概述
• 1.3.1 主链型超分子液晶
• 1.3.2 侧链型超分子液晶
• 1.3.3 碟型液晶形成的超分子液晶
• 1.4 有机小分子凝胶概述
• 1.5 有机凝胶因子的分类
• 1.5.1 胆甾类有机凝胶因子
• 1.5.2 环己基类有机凝胶因子
• 1.5.3 酰氨（脲）类凝胶因子
• 1.5.4 脂肪酸（酰胺）类凝胶因子
• 1.5.5 配合物凝胶因子
• 1.6 超分子液晶和有机小分子凝胶的研究技术和手段
• 1.7 超分子液晶和有机凝胶的应用
• 1.7.1 超分子液晶的应用
• 1.7.2 有机凝胶的应用
• 1.8 本论文的设计思想及研究内容
• 1.9 本章参考文献
• 2 基于偶氮苯的多响应超分子液晶
• 2.1 研究背景概述
• 2.2 试验药品及主要仪器
• 2.2.1 药品试剂
• 2.2.2 主要实验仪器
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 合成路线
• 2.3.2 合成方法
• 2.4 结果与讨论
• 3T的紫外可见光谱'>2.4.1 化合物A和A₃T的紫外可见光谱
• 1H NMR滴定'>2.4.2¹H NMR滴定
• 2.4.3 差热扫描（DSC）及X射线衍射（XRD）
• 2.4.4 傅立叶变换红外测试和变温红外测试
• 2.4.5 多响应液晶研究
• 2.4.6 实验讨论
• 2.5 小结
• 2.6 本章参考文献
• 3 基于偶氮苯的配位小分子凝胶
• 3.1 研究背景概述
• 3.2 试验药品及主要仪器
• 3.2.1 药品试剂
• 3.2.2 主要实验仪器
• 3.3 实验方法
• 3.3.1 合成路线
• 3.3.2 合成方法
• 3.4 结果与讨论
• 3.4.1 化合物6溶液和凝胶的紫外可见光谱
• 3.4.2 凝胶性质测试
• 3.4.3 化合物6在不同金属离子掺杂后的成胶情况测试
• 3.4.4 化合物6干凝胶样品的形貌结构（SEM）
• 3.4.5 干凝胶修饰表面的亲疏水可调性
• 3.5 小结
• 3.6 本章参考文献
• 论文总结
• 已经发表的工作
• 致谢