拉伸性、延展性。
[0012] 4、酸碱响应性 为了检测共聚柱5芳烃凝胶的应用性能，我们作了以下酸碱响应性实验。称取8份一 定量的共聚柱5芳烃凝胶，分别装入瓶中，并向各瓶加入lmol/L的硫酸、盐酸、硝酸、醋酸、 氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙及氨水溶液，观察凝胶的变化。结果发现。加入酸碱后，瓶底 的透明凝胶放置48h并未破坏。说明该凝胶具有较好的抗酸碱性能，故由该凝胶形成的膜 在抗酸碱材料方面具有潜在的应用。
[0013] 综上所述，本发明设计合成了以共聚柱5芳烃为凝胶因子，C-H · 31为驱动力，将 长烷基链引入到柱芳烃结构上，并穿入到柱芳烃的空腔中自组装形成超分子柱芳烃凝胶， 这种凝胶通过加热和冷却可在凝胶-溶液两相间可逆转化。另外，这种凝胶具有较好的延 展性，拉伸性和透明性，而且最对无机酸碱具有较好的抗性，在抗酸碱材料方面具有较好的 潜在应用。
【附图说明】
[0014] 图1共聚柱5芳烃凝胶的自组装机理过程； 图2共聚柱5芳烃凝胶的核磁滴定图谱； 图3为超分子共聚柱5芳烃凝胶的粉末衍射图； 图4为不同浓度的共聚柱5芳烃凝胶溶解在乙腈中形成超分子凝胶的扫描电镜图； 图5为不同浓度共聚柱5芳烃溶液及凝胶的荧光发射强度； 图6为共聚柱5芳烃凝胶的拉伸性和延展性电镜图。
【具体实施方式】
[0015] 下面通过具体实施例对本发明共聚柱5芳烃及其凝胶的制备及性能作进一步说 明。
[0016] 1、共聚柱5芳烃(化合物DCP5-12)的合成 中间体的合成：将对苯二酷（4.4g，40mmol)、碳酸钾（40g，280mmol)、碘化钾（4g， 24mmol)、溴代十二烧（10.96g，44mmol)和丙酮（30(X0mL)加入到500mL圆底烧瓶中，搅 拌反应 3 天（72h)，固体析出，得到中间体。1H NMR (400MHz, CDCl3, 275 Κ) δ (ppm): 6.81 (d, 4H), 3.91-3.87 (t, 4H), 1.74 (t, 4H), 1.43 (t, 4H), 1.26 (t, 32H), 0.88-0.86 (t, 6H)。产率为 80%。
[0017] DCP5-12 的合成：将中间体（2.23g，5mmol)、对苯二甲醚（2.76g，20mmol)加入 到80mL 1,2-二氯乙烷中溶解；再将多聚甲醛（0. 75g，25mmol)、三氟化硼乙醚（3. 2mL， 25mmol)加入到溶液中，在室温下搅拌反应8h。反应结束后将溶液倒入甲醇中析出沉淀，过 滤，沉淀用氯仿溶解，蒸馏水30ml X 3次萃取，干燥，有机相用柱色谱分离（石油醚/乙酸乙 酯=50:1 v/v)，得白色固体 DCP5-12 (0.86 g)，产率 18%。
[0018] 产物 DCP5-12 :m.p. 128°C O1H NMR (600 MHz, chloroform-4，293K) δ (ppm): 6.81-6.79 (d, 10H), 3.83 (t, 4H), 3.77 (s, 10H), 3.67 (s, 24H), 1.78 (t, 4H), 1.48(t, 4H), 1.31(t, 4H), 1.22 (t, 6H), 1.13 (t, 6H), 1.04 (s, 16H) 0.83-0.81 (t, 6H). The 13CNMR (150 MHz, chloroform - i/, 293K) δ (ppm): 150.67, 149.96, 128.37, 128.23, 128.19, 128.08, 114.82, 113.81, 77.31, 76.99, 68.43, 55.64, 31.83, 29.78, 29.60, 29.49, 29.35, 26.20, 22.60, 14.09. ESI-MS m/z: [M+NH4] +Calcd for 1076; Found 1076.7，[M+Na]+ 1081.6, [M+K]+ 1097.6。
[0019] DCP5-12的合成式如下：
【主权项】
1. 一种超分子共聚柱5芳烃凝胶的制备方法，包括以下工艺步骤： (1) 中间体的合成：以丙酮为溶剂，碳酸钾和碘化钾为催化剂，氮气保护下，对苯二酚 与溴代十二烷以1:1~1:1. 2的摩尔比回流反应68~72h，冷却，抽滤掉无机盐，减压旋蒸干溶 剂，用乙腈重结晶，得到白色固体即为中间体； (2) 共聚柱5芳烃的合成：以1，2-二氯乙烷为溶剂，三氟化硼乙醚为催化剂，对苯二甲 醚、多聚甲醛、中间体为反应底物，于室温反应6~8h ;然后用甲醇沉淀，氯仿溶解，蒸馏水萃 取，有机相用柱色谱分离，得共聚柱5芳烃； (3) 凝胶的制备：将共聚柱5芳烃在加热下溶解于乙腈中，冷却，形成一种有序组装结 构的凝胶。
2. 如权利要求1所述超分子共聚柱5芳烃凝胶的制备方法，其特征在于：步骤（1)中， 碳酸钾的用量为对苯二酚摩尔量的6~8倍。
3. 如权利要求1所述超分子共聚柱5芳烃凝胶的制备方法，其特征在于：步骤（1)中， 碘化钾的用量为溴代十二烷摩尔量的〇. 5~1倍。
4. 如权利要求1所述超分子共聚柱5芳烃凝胶的制备方法，其特征在于：步骤（2) 中，多聚甲醛与对苯二甲醚的摩尔量比为的1:0. 8~1:1 ;中间体与对苯二甲醚的摩尔比为 1:4~1:6〇
5. 如权利要求1所述超分子共聚柱5芳烃凝胶的制备方法，其特征在于：步骤（2)多聚 甲醛与三氟化硼乙醚的摩尔比为1:0. 5~1:1。
6. 如权利要求1所述超分子共聚柱5芳烃凝胶的制备方法，其特征在于：步骤（3)中的 乙腈溶液中，共聚柱5芳烃的浓度65~70mg/mL。
【专利摘要】本发公开了一种具有延展性和拉伸性的超分子共聚柱5芳烃凝胶的合成，是以共聚柱5芳烃为凝胶因子，以C-H·π为驱动力，将长烷基链引入到柱芳烃结构上，并穿入到柱芳烃的空腔中自组装形成超分子柱芳烃凝胶，这种凝胶通过加热和冷却可在凝胶-溶液两相间可逆转化。另外，这种凝胶具有较好的延展性，拉伸性和透明性，而且最对无机酸碱具有较好的抗性，在抗酸碱材料方面具有较好的潜在应用。
【IPC分类】B01J13-00, C07C41-30, C07C43-205
【公开号】CN104826562
【申请号】CN201510194029
【发明人】魏太保, 李辉, 张有明, 姚虹, 林奇
【申请人】西北师范大学
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年4月21日