[发明专利]一类双组分小分子有机凝胶

说明书

技术领域

本发明属于超分子化学技术领域，具体涉及一类双组分小分子有机凝胶，以及该有机凝胶的制备方法。 

背景技术

凝胶被界定为一种介于固体和液体之间的准固态物质(软物质)。一方面凝胶中的特定的网络结构使其不能像液体一样流动;另一方面液体的存在又支撑着这个特定的网络结构而不至于坍塌。这种固态结构和液相共存的状态赋予凝胶独特的弹性特征而不同于传统意义上的固体、液体材料。小分子有机凝胶因子(Low Molar-mass Organic Gelators,LMOGs)是指在相对较低的浓度下，能够胶凝有机溶剂的一类有机小分子化合物。在形成的凝胶过程中，LMOGs通过氢键、静电力、疏水键以及π-π键等非共价键作用，自聚集形成棒状、带状、纤维状结构，进而形成三维网络状结构包缚有机溶剂而形成凝胶。因此在设计合成时需要满足以下两个条件：1)必须有强的互补和单向性的分子间相互作用，促使分子形成一维自组装体；2)控制凝胶纤维与溶剂的界面能，调节凝胶剂分子在溶剂中的溶解性，阻止分子结晶。由于有机小分子凝胶具有热可逆性和对外部环境变化的敏感特性，使有机凝胶在制备环境敏感凝胶、新型无机材料模板剂、固体电解质、药物缓释以及绝缘及声学应用等方面有很好的应用价值。我们知道，各种羧酸的金属配合物如(Metal-Organic Frameworks,MOFs)结构等已经被研究的十分透彻，在催化、识别、气体吸附等领域都具有潜在的应用。相比之下，四唑类化合物在金属有机配合物方面的研究则起步较晚，成果也不如羧酸类化合物的显著。近几年来，四唑类化合物的配位化学发展较为迅速，在很多方面也得到了很好的应用。四唑类化合物属五元含氮杂环化合物，由于含有多个氮原子和具有芳香性，四唑基和吡啶，氰基一样在合成配位聚合物时有着潜在的用途，环上都有能够提供丰富配位点的氮原子，它们既可作为中性分子参与配位，又可在碱的作用下失去质子作为阴离子起到平衡电荷的作用，同时，氮原子还可 作为质子给体(Donor)或受体(Acceptor)形成氢键作用来构筑基于氢键的超分子化合物，而氢键的存在可明显提高化合物的熔点，宏观上表现为配合物的机械敏感度低，具有良好的稳定性。更为重要的是，它作为一个类似于羧基的阴离子性质的基团，可能生成在孔道中不含有阴离子的配位聚合物结构。 

鉴于四唑类化合物与羧酸类化合物的PKa值极其相近，而且具有比羧酸类化合物还要良好的溶解性，而且目前四唑的研究仅限于利用金属-配体之间的配位键制备四唑类配合物(W.S.Han,Y.Liu,A.Dailly，C.M.Brown,J.R.Long,Angew.Chem.Int.Ed.,2007,46,1419;Horike,M.Dincǎ,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.Wu,Z.-G.Zhao,C-Z.Lu,Cryst.Growth Des.,2010,10,3218;D.C.Zhong,W.-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,W.-C.Song,Y.Tao,X.-H.Bu,Crystal Growth&Design,2009,9,2280)，而利用四唑类配体构筑基于氢键的超分子凝胶的研究几乎没有文献报道。因此，我们利用四唑类配体与胺基、吡啶、咪唑等碱性组装模块之间的氢键自组装作用构筑新型超分子组装体与超分子凝胶体系。 

从文献报道的情况来看，一种凝胶剂能够形成凝胶的溶剂往往非常有限，通常只能在常用有机溶剂中形成凝胶，尚未发现一种凝胶因子能够在不同商品燃油中形成凝胶。 

发明内容

本发明的目的在于提供一类新型双组分小分子有机凝胶因子以及提供有机凝胶的两种制备方法。 

本发明的再一目的是提供一类可以与一种或几种常用有机溶剂形成凝胶的双组分小分子有机凝胶因子，此类凝胶因子还可以与商品燃油类溶剂形成凝胶。 

为了达到上述目的，本发明提供的双组分小分子有机凝胶因子中的组分一，其分子结构通式如下：