近年来,小分子凝胶受到越来越多的关注,在合适的溶剂中,具有确定分子结构的小分子量有机化合物能够通过氢键、范德华力、π-π堆积、疏溶剂、配位、主客体、静电以及偶极-偶极等分子间弱相互作用自组装形成三维网络结构,这种网络结构通过表面张力及毛细作用容纳并固定一定量的溶剂,进而形成不包含化学交联的物理凝胶,即超分子凝胶。小分子凝胶形成过程中的这些弱相互作用决定了物理凝胶的三维网络结构极易受外界刺激作用控制,使其对热、光、电、超声、剪切力等具有良好的刺激响应性,因而在药物缓释、组织工程、模板制备、传感、文物保护、油水分离等领域具有潜在的应用价值。胆固醇类衍生物是一类非常重要的小分子胶凝剂,因其结构的多样性以及形成凝胶的独特性质而备受关注,到目前为止,这类小分子胶凝剂可以分为四类：ALS (A, Aromatic Part; L, Linker; S, Steroid group)、A(LS)2、LS和LS2等。在已经报道的A(LS)2型小分子胶凝剂中,A部分主要是大芳香基团。最近,本实验室将苯环首次引入到A(LS)2型小分子胶凝剂结构中,设计合成了一系列新型双胆固醇类小分子胶凝剂,得到了大量具有特殊胶凝能力的凝胶体系。通过红外和核磁证明了胶凝剂分子中苯环之间的π-π堆积对凝胶的形成起了很重要的作用。基于以上考虑,并以探索特殊凝胶体系为目的,本学位论文在以苯环作为A部分的基础上,进一步将其作为连接臂引入到胆固醇类小分子胶凝剂中,合成了八种新型的LS2型小分子有机胶凝剂,研究了其在常见有机溶剂中的胶凝行为,探讨了凝胶形成的可能机理,主要包括以下内容：第一部分：根据苯环上连接位置的不同,设计了9种含有三个苯环的双胆固醇类小分子胶凝剂,利用核磁、红外光谱、质谱和元素分析等方法对其中的8种化合物的组成和结构进行了表征,均得到了比较满意的结果,为系统地研究这些化合物的胶凝行为奠定了基础。第二部分：系统考察了所合成的8种化合物在常见有机溶剂中的胶凝行为。通过结构—性质关联分析,发现分子中苯环的空间结构通过间位连接能够更好地胶凝有机溶剂；化合物的胶凝能力对胶凝剂空间结构及溶剂本性具有显著的依赖性,化合物Ⅱ-1是典型的超级胶凝剂(Super-gelator),在0.04%(w/v)浓度下就将DMSO胶凝化,有趣的是,得到了Ⅱ-3对煤油/水的选择性胶凝体系(图1)；胶凝剂的空间结构、胶凝剂的浓度、以及溶剂本性对胶凝剂在有机溶剂中的聚集体形貌均有显著影响,此外,通过改变制备方法还可以有效控制胶凝剂聚集体的微观形貌(图2)；流变学研究表明Ⅱ-1/DMSO凝胶具有优良的力学性能(图3)。第三部分：利用红外光谱、变温及变浓度核磁共振等手段探讨了凝胶的形成机理,表明胶凝剂分子中羰基和酰胺键之间所形成的氢键作用及苯环之间的π-π堆积作用是该类超分子凝胶形成的两大驱动力,结合XRD测试结果,确定了胶凝剂Ⅱ-1在DMSO以层状方式堆积,与固态堆积方式相似。