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功能超分子有机凝胶与精细化学品ESO、DS6000的制备

侯月会  
【摘要】:超分子化学主要研究两种或两种以上化学物质(分子、离子等)通过分子间相互作用力组合形成的超分子实体。1987年诺贝尔化学奖授给三位超分子化学研究领域的科学家:法国的莱恩(J. M. Lehn)、美国的卡拉姆(D. J. Cram)和佩德森(C. J. Pederson)以表彰他们在超分子化学方面的成就。超分子白组装广泛存在于生物体中,与人们的生活有千丝万缕的联系,对其的研究对于了解发生在生物体内的许多现象具有重要意义。2005年美国的Science杂志在其创刊125周年纪念专辑中提出的21世纪亟待解决的25个重大科学问题中唯一与化学有关的问题就是“我们能够推动化学自组装走多远?”,说明超分子化学在化学界的重要地位。小分子凝胶作为分子自组装的一个分支,主要研究小分子作为凝胶因子(LMMGs)的凝胶,LMMGs先通过氢键、范德华力等超分子作用力形成三维网络结构,然后通过毛细管作用力、界面张力包裹大量的溶剂分子形成凝胶。 环氧大豆油(ESO)是一种国内外开发较早的环保型的增塑剂兼稳定剂,广泛应用于涂料、塑料、橡胶、新型高分子材料等工业领域;聚乙二醇双硬脂酸酯(DS6000)是一种非离子表面活性剂,具有优异的去污、乳化、增稠等作用,作为增稠剂广泛应用于日用化工产品及纺织印染行业。 本论文主要包括两部分内容: a)基于p一环糊精(p-CD)的超分子凝胶:此部分主要介绍了两种凝胶体系:β-CD/双酚A (BPA)/LiCl/DMF(或DMAc)与β-CD/LiCI/DMF(或DMAc)体系,前一种体系常温下为澄清溶液,在高温下为凝胶,此过程可逆,常温下向溶液中加入液体一元醇,可形成常温凝胶,并且常温凝胶的微观形貌会随着醇的加入量以及搅拌时间的变化而变化。我们用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM). X-射线粉末衍射(XRD)、流变、热重量分析和导数热重分析(TG/DTG)对试样进行了分析,此凝胶在多形貌功能材料的设计与构筑方面具有广泛的应用前景。后一种体系在常温下也为澄清溶液,在高温下为凝胶,此过程也可逆,此体系对不同醇有不同的响应:类冰晶态、溶液、常温凝胶、热致凝胶,样品通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线粉末衍射(XRD)、热重量分析和导数热重分析(TG/DTG)、1H核磁共振测试(1H NMR)和2D ROESY测试进行分析,此凝胶体系在分子识别方面具有广泛的应用前景,对人们深入了解发生在生物体内的分子识别行为具有重要意义。 b)化学品环氧大豆油(ESO)、聚乙二醇双硬脂酸酯(DS6000)的制备:环氧大豆油的开发主要通过改进生产工艺,得到颜色较浅的环氧大豆油,扩大其应用范围;增稠剂聚乙二醇双硬脂酸酯的开发主要是通过改进生产工艺,得到不易降解、性能超过国外产品的增稠剂。


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