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苄基山梨醇衍生物,如二苄叉山梨醇(DBS)、二(对甲基苄叉)山梨醇(MDBS)和二(3,4-二甲基苄叉)山梨醇(DMDBS)能在很多有机溶剂中能发生分子自组装,并使有机溶剂凝胶化。本文以DBS,MDBS和DMDBS作为凝胶因子,通过在有机溶剂中的凝胶化实验及所形成分子凝胶的热稳定性研究了溶剂性质及凝胶因子结构差异对三者凝胶化能力的影响。结果表明:随着凝胶因子分子结构上苯环上甲基取代数量增加,由于亲溶剂作用的增加和分子几何构型的优化,含甲基多的衍生物MDBS和DMDBS在有机溶剂中的自组装能力强,表现在具有低的最低凝胶化浓度和高的相转变温度。而溶剂极性的增强,使三种衍生物形成的分子凝胶相转变温度降低。采用紫外吸收光谱,红外光谱等手段研究了三种凝胶因子自组装的机理。紫外吸收光谱表明三种凝胶因子在正辛醇中形成分子凝胶后苯环的K带发生红移,表明π-π堆积作用是其自组装的驱动力之一;红移的幅度随苯环上甲基数量的增加而增加,随着溶剂极性的增强而减小,与三种凝胶因子形成的分子凝胶的相转变温度大小相吻合。在凝胶状态,三种凝胶因子的FT-IR谱的-OH吸收峰红移且变成宽的缔合峰形,表明其形成了分子间氢键。通过Spartan’02软件计算得到了三种凝胶因子的最低能量构型。结合紫外光谱和红外光谱的研究结果,给出凝胶因子MDBS自组装的可能模型。运用场发射扫描电镜(FE-SEM)和偏光显微镜(POM)等对分子凝胶进行微观形态分析。POM照片表明三种凝胶因子在碳酸丙烯酯凝胶中的聚集体呈球晶,在辛醇中则结晶形态不同。FE-SEM照片表明三种衍生物自组装形成相互缠绕的纤维束网络结构。金属离子在山梨醇类衍生物形成的分子凝胶中的扩散行为的研究结果表明:凝胶体系中的Fe2+离子的扩散受到凝胶因子的用量,凝胶因子的种类,所负载Fe2+的量以及温度的影响。