众所周知,两亲分子持有自组装形成多种多样的超分子有序结构的能力,已经成为目前用来创造新型材料的有效途径之一。两亲分子在水溶液中自组装形成各种超分子结构的主要驱动力是分子间的疏水效应。近年来,越来越多的化学工作者致力于设计具有氢键、π-π堆积、范德华作用、静电作用等分子间弱相互作用的新型两亲分子。这些努力不仅拓展了两亲化合物的应用,而且为人们提供了一种利用“合成+自组装”的方法创造新型功能材料的思路。胆固醇具有刚性骨架、多手性中心和片层堆积能力,被广泛应用于合成液晶材料以及小分子胶凝剂。到目前为止,大量基于胆固醇的小分子胶凝剂被报道,然而包含极性残基的两亲型胆固醇小分子胶凝剂的报道却寥寥无几。最近,本实验室报道了一类包含胆固醇和葡萄糖的两性小分子胶凝剂,此类胶凝剂不仅持有超级胶凝能力,而且还可以形成柔韧的凝胶膜。葡萄糖的引入促进了化合物在极性溶剂中的溶解,有效地缓解了胆甾基衍生物在这些溶剂中的过度聚集。然而,胶凝剂中过多的羟基将会抑制胶凝剂在极性较小的溶剂中的溶解,从而不利于胶凝非极性溶剂。关于羟基对胆甾基衍生物自组装具体影响的研究还十分薄弱。为此,在本学位论文工作中,有意识减少了羟基数量,设计合成了四种仅含有两个羟基的新型胆固醇双羟基衍生物,考察了它们在不同溶剂中的胶凝行为设计合成含有较少羟基的胆甾基衍生物。第一部分：设计合成了四种仅含有两个羟基的新型胆固醇双羟基衍生物(1,2,3和4)。胶凝实验表明：此类化合物不同于以往报道的具有较好胶凝能力的胆甾基化合物,它们并不是优异的小分子有机胶凝剂,但是表现出特殊的性质,例如室温胶凝、超级胶凝、以及形成凝胶乳液体系。凝胶的形成过程能通过室温加水进行控制。室温下,向4的丙酮溶液中加入水,透明溶液立即变浑浊,形成凝胶。实验表明：水的引入,促进了凝胶网络结构的形成。4在室温下即可胶凝丙酮和水(v:v=1:1)的混合体系,且最低胶凝浓度可低至0.06%(w/v),表明4具有超级胶凝能力。有趣的是,该凝胶持有优异的机械稳定性和剪切触变性。核磁、红外光谱研究表明氢键是凝胶形成的主要驱动力之一。XRD分析给出4的丙酮和水混合溶剂凝胶的可能堆积模型。而且,化合物1和2是很好的稳定剂,仅需通过室温振荡即可使烷烃和水的混合溶剂形成凝胶乳液,最大分散相体积分数可高达97%。第二部分：我们以稳定剂1创制的W/O型凝胶乳液作为模板,制备得到超低密度多孔聚苯乙烯块材。实验结果表明：此类多孔材料的密度最低仅有0.01g/cm3,却持有高度可调节的密度和内部孔结构,以及优异的机械强度和韧性等一系列出众的性能。同时,此类材料也可作为很好的吸附剂,用于快速、高效、选择性地去除水中的少量有机溶剂。而且,吸附的油可以被轻易的挤出,适当的洗涤和自然干燥后,胶凝剂可以完全实现重复利用。更重要的是,基于小分子胶凝剂稳定的凝胶乳液制备过程简单,仅需简单的震荡即可形成；并且以其为模板制备的多孔材料干燥过程不同于传统的低密度材料,不需要超临界干燥、冷冻干燥等高耗能的过程,仅需要洗涤和室温干燥。有理由相信,以小分子胶凝剂作为稳定剂的凝胶乳液作为模板很可能会开拓一种新型而又温和的制备低密度材料的方法。