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我们合成了一种新型的两亲性分子,并研究了其在不同溶剂中的组装行为,构建了基于组氨酸头基的两亲分子和酸的二元超分子凝胶体系,并对其中的典型体系进行了详尽的性质表征和深入的组装机理探讨,并研究了其功能化应用。 一、设计、合成了以组氨酸为头基的伴侣胶凝剂分子LHC18,研究发现LHC18能够将所有的天然氨基酸和它们的D型异构体组装形成超分子凝胶。进一步研究表明,成胶的驱动力来自于LHC18分子烷基链疏水作用、脲键之间的氢键作用、咪唑与羧基之间的氢键作用和静电作用。结构巧妙的伴侣胶凝剂分子,能够和所有氨基酸分子共组装成胶,具有十分强的普适性作用,能和各种有机羧酸分子成胶。 二、利用合成的LHC18分子和萘甲酸作为胶凝剂分子,制备了两种超分子凝胶,发现当LHC18分子和取代基位置不同的萘甲酸分子作用时,凝胶收缩表现出很高的选择性。基于上述特性,我们实现了α和β位萘甲酸的分离,这一结果为超分子凝胶用于同分异构体的分离研究提供了一种新的依据。 三、制备了由LHC18在酸性条件下组装成的水凝胶,该水凝胶与已报道的常见超分子水凝胶不同的是一能够对不同刺激条件(如pH、超声等)产生响应。另外,这种凝胶的三维网格结构表面带有正电荷,因此还具有对离子型化合物选择性响应的特点。当我们引入带负电荷的阴离子型染料时,由于正负电荷之间的静电作用,使得凝胶收缩的过程加快;相反,带正电的阳离子型染料分子的加入,则由于电荷之间的静电力,使得凝胶收缩过程受到阻碍。基于水凝胶这一独特的性质,利用凝胶收缩的过程实现了对混合染料的富集与分离。进一步将水凝胶用于混合的离子型模式药物的释放,通过调控体系的收缩与收缩凝胶的超声响应,实现混合的模式药物的分步可控释放。