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本论文在分析总结近年来国内外超分子凝胶研究的进展和本课题组在刺激响应型超分子凝胶研究工作的基础上,设计合成了多个系列的基于烷氧基长链、芳环、芳酰腙和腙类超分子凝胶因子。这些凝胶因子的设计思路是:为了实现在低浓度下形成稳定的超分子凝胶,在凝胶因子中同时引入长烷基链间的强范德华力、芳环间的π-π作用和芳酰腙之间的多重氢键作用这三种自组装驱动作用。为了实现对特定阴离子的选择性刺激响应,引入硝基苯基呋喃甲酰腙、羟基萘甲酰腙和喹啉-2-甲酰腙等既含有离子结合位点,又含有信号基团的酰腙单元作为氢键自组装位点。在这一设计思路下我们得到了一系列能形成低浓度稳定超分子凝胶的凝胶因子,它们形成的超分子凝胶能在宏观形态不破坏的情况下比色、荧光可逆响应氟离子、氰根离子等的刺激,可作为这些离子的识别材料。其中设计合成的新型智能凝胶因子3,4,5-三(十六烷氧基)-N’-(5-(4-硝基苯基)-呋喃-2-亚甲基)-苯甲酰腙(F1)能在DMF中形成黄色凝胶,通过FESEM方法进行了表征,凝胶呈缠绕的三维网状结构。凝胶因子F1的溶液状态几乎没有荧光,而当自组装成有序的凝胶态时产生棕黄色荧光。1HNMR,XRD表明凝胶是通过氢键作用、长烷基链作用和π-π作用自组装形成的,在该凝胶中加入F-时,由于对氢键的破坏,凝胶的颜色由黄色转变为红棕色,同时,荧光猝灭。再向其中加入甲醇、高氯酸等质子溶剂或酸时,凝胶颜色和荧光恢复。与常见的只通过氢键自组装的凝胶相比,由于该凝胶中还有长烷基链作用和π-π作用,因此氟离子只能通过脱质子作用对其氢键和颜色及荧光产生影响,而对凝胶状态不产生宏观的破坏。该有机凝胶对F-显示出很好的刺激响应性,可用于裸眼检测氟离子,具有很好的应用价值。设计合成的基于4-硝基苯亚甲基芳腙和长烷氧基链的凝胶因子F2在DMSO溶液中对F-有单一的选择性比色识别能力,在F2的DMSO溶液中加入氟离子时,溶液的颜色由浅黄色变为紫色。另外,受体F2在DMSO为溶剂时形成质量百分比浓度为0.21.5%的凝胶,通过FESEM方法进行了表征,凝胶呈缠绕的三维网状结构。当在该凝胶中加入F-时,由于对氢键的破坏凝胶颜色发生变化。再向其中加入甲醇、高氯酸等质子性溶剂或酸时,凝胶颜色和荧光恢复。该有机凝胶对F-显示出很好的刺激响应性,可用于裸眼检测氟离子。另外,设计合成的基于喹啉酰腙和长烷氧基链的凝胶因子F4能在DMF溶液中能形成稳定的有机凝胶。当向该凝胶中加入Cu2+时凝胶颜色发生变化同时凝胶的荧光猝灭,继续向其中加入CN-后,凝胶的颜色和荧光恢复,F-,Cl-,Br-,I-,AcO-,H2PO4-,HSO4-,ClO4-等阴离子的加入,对该识别过程基本没有干扰。所以,F4凝胶与Cu2+结合后形成的金属凝胶,能高选择性的比色-荧光双通道识别CN-。