[發(fā)明專利]凝膠因子、分子凝膠及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610154025.6
• 申請日: 2016-03-17
• 公開（公告）號: CN105777574B
• 公開（公告）日: 2017-12-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盧忠林;裴強(qiáng);唐權(quán);史幼荻;龔兵;何蘭
• 申請（專利權(quán)）人: 北京師范大學(xué)
• 主分類號: C07C237/44
• 分類號: C07C237/44;C07C231/14;B01J13/00
• 代理公司: 北京遠(yuǎn)大卓悅知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11369
• 代理人: 史霞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于超分子化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種低濃度下可使水和溶劑發(fā)生凝膠化形成凝膠的凝膠因子、分子凝膠及其制備方法。

背景技術(shù)

某些小分子有機(jī)化合物能在很低的濃度下(質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于2％)使水和溶劑凝膠化，所形成的凝膠稱為分子凝膠。這類有機(jī)化合物被稱為凝膠因子。分子凝膠分為凝膠和水凝膠，凝膠是以溶劑為分散介質(zhì)的凝膠，水凝膠是以水為分散介質(zhì)的凝膠。凝膠因子在溶劑中加熱溶解，再冷卻至室溫的過程中，通過凝膠因子間氫鍵。π-π堆積、范德華力等非共價(jià)鍵相互作用自發(fā)地聚集、組裝成有序的纖維結(jié)構(gòu)，這些纖維能進(jìn)一步纏結(jié)成復(fù)雜的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而將溶劑小分子凝膠化。

水凝膠具有很多有點(diǎn)：第一，水凝膠因子為研究分子在水溶液中的組裝提供了十分方便的體系；第二，水凝膠因子一般都具有準(zhǔn)確的構(gòu)型和構(gòu)象，這為構(gòu)建復(fù)雜的水凝膠體系和具有生物功能的納米結(jié)構(gòu)提供了良好的平臺；第三，水性膠因子具有良好的生物相容性和可降解性；第四，水凝膠因子為藥物緩釋提供了一個良好的平臺。

分子凝膠在催化、化學(xué)傳感、藥物傳遞、分離手性化合物的特效色介質(zhì)和具有特定形狀的納米材料制備等方面，具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

作為各種廣泛且細(xì)致的研究和實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在苯環(huán)兩端分別是長度不同的疏水性飽和烷烴鏈，在苯環(huán)的另一端是含有酰胺鍵的基團(tuán)的可作為凝膠因子在低濃度下使得水、苯、甲苯或者乙酸乙酯發(fā)生凝膠化形成分子凝膠，在催化、化學(xué)傳感、藥物傳遞、分離手性化合物的特效色介質(zhì)和具有特定形狀的納米材料制備等方面，具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。基于這種發(fā)現(xiàn)，完成了本發(fā)明。

本發(fā)明的一個目的是解決至少上述問題或缺陷，并提供至少后面將說明的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明還有一個目的是提供一種凝膠因子，其能夠低濃度下使得水、苯、甲苯或者乙酸乙酯發(fā)生凝膠化形成分子凝膠。

本發(fā)明還有一個目的是提供凝膠因子的合成方法，以及該凝膠因子與溶劑形成的分子凝膠和其制備方法。

為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn)，提供了一種凝膠因子，所述凝膠因子的結(jié)構(gòu)式如下：

本發(fā)明的目的還可以進(jìn)一步由凝膠因子的制備方法來實(shí)現(xiàn)，該方法的合成路線如下：

所述方法具體步驟包括：

步驟一、按比例稱取式2化合物和催化劑加入無水溶劑中，在氫氣氛圍下反應(yīng)8～10小時，反應(yīng)結(jié)束后，抽濾得到式3化合物；

步驟二、將所述步驟一得到的式3化合物、己酰氯與有機(jī)堿加入無水溶劑中，在氬氣氛圍下反應(yīng)1～2小時，反應(yīng)結(jié)束后，減壓濃縮、洗滌，柱層析分離得到式4化合物；

步驟三、將所述步驟二得到的式4化合物加入溶劑中，加入氫氧化鈉溶液，加熱回流，反應(yīng)1～2小時，反應(yīng)結(jié)束后，減壓濃縮、加稀酸調(diào)節(jié)pH至酸性，洗滌得到式5化合物，其中，所述式4化合物和氫氧化鈉的物質(zhì)的量的比為1:1.5；

步驟四、將所述步驟三得到的式5化合物、催化劑、縮合劑、式6化合物與有機(jī)堿加入無水溶劑中，在氬氣氛圍下反應(yīng)8～10小時，反應(yīng)結(jié)束后，減壓濃縮、洗滌，重結(jié)晶得到式7化合物；

步驟五、將所述步驟四得到式7化合物、催化劑、縮合劑、Boc-甘氨酸與有機(jī)堿加入無水溶劑中，在氬氣氛圍下反應(yīng)8～10小時，反應(yīng)結(jié)束后，加入三氟乙酸，反應(yīng)1小時，加入有機(jī)堿，調(diào)節(jié)體系至弱堿性，洗滌，柱層析分離得到式1化合物凝膠因子。

優(yōu)選的是，其中，在所述步驟一中，所述催化劑為鈀碳，式2化合物與所述催化劑的質(zhì)量比為10:1。

優(yōu)選的是，其中，在所述步驟二中，所述式3化合物和己酰氯的物質(zhì)的量的比為1:1，所述有機(jī)堿為三乙胺，柱層析分離中采用的洗脫劑為石油醚和丙酮，石油醚和丙酮的體積比為4:1。

優(yōu)選的是，其中，在所述步驟四中，所述式5化合物和所述式6化合物的物質(zhì)的量的比為1:1，所述催化劑為1-羥基苯并三唑，所述縮合劑為1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸，所述有機(jī)堿為三乙胺，重結(jié)晶采用的溶劑為乙酸乙酯。

優(yōu)選的是，其中，在所述步驟五中，所述式7化合物和Boc-甘氨酸的物質(zhì)的量的比為1:1，所述催化劑為1-羥基苯并三唑，所述縮合劑為1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸，所述有機(jī)堿為三乙胺，柱層析分離中采用的洗脫劑為二氯甲烷和甲醇，二氯甲烷和甲醇的體積比為20:1。