化学所响应性有机小分子凝胶研究取得新进展

2010-12-14 23:00 来源: 中国科学院
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  近年来,在国家自然科学基金委、科技部以及中科院的支持下,中国科学院化学研究所有机固体院重点实验室的研究人员对响应性小分子凝胶开展了深入的研究,取得了一些有意义的研究成果。他们将化学、电化学等外界响应的基团引入到凝胶因子中,制备各种外界响应的小分子凝胶,相关的研究结果先后发表在J. Am. Chem. Soc., 2010, 132, 3092;J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 16372;Langmuir, 2010, 26, 3165;Langmuir, 2010, 26, 11720;Langmuir, 2009, 25, 11436;Chin. J. Chem., 2010, 28, 622上。

  例如,他们利用四硫富瓦烯基团可逆氧化还原特性,成功地制备了一种对氧化还原反应响应的有机小分子凝胶(J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 16372)。在此基础上,他们进一步设计、合成了含有四硫富瓦烯和偶氮单元的凝胶因子,实现利用氧化/还原反应和紫外/可见光对Sol-Gel相变的可逆调控,构筑了一个多元响应的小分子凝胶(J. Am. Chem. Soc., 2010, 132, 3092)。   

  研究人员还利用Sol-Gel的可逆相变以及其他外界的影响调控凝胶因子的聚集态,实现调控单组份/多组份小分子凝胶的光物理、光化学等性质,相关的研究结果发表在Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 3244;Adv. Funct. Mater., 2010, 20, 36;Langmuir, 2007, 23, 1478;Langmuir, 2007, 23, 9195;Chem. Phys. Lett., 2009, 475, 64;Chem. Phys. Lett. 2006, 428, 130上。

  一些有机小分子能在很低的浓度下(一般低于2wt %),通过分子自发地聚集、组装成有序结构,使有机溶剂凝胶化,形成有机小分子凝胶。与传统的由共价键交联形成三维网状结构的高分子或生物凝胶不同,有机凝胶具有热可逆性和对外部环境变化敏感的特性。人们可以根据需要在小分子凝胶因子结构上引入可调控基团或可反应基团, 制备能够对外界刺激(热、光、电、磁或pH等)自身能发生特性响应的智能型有机小分子凝胶。由于这类智能凝胶具有诱人的特性,有望作为崭新的“软材料”应用在制备各种传感器、光开关、生物材料以及药物载体等领域中,因此响应性小分子凝胶已受到研究人员的广泛重视。

化学所响应性有机小分子凝胶研究取得新进展