[發明專利]具有高熱穩定性的葉酸超分子有機凝膠

有效

• 申請號: 201811104023.1
• 申請日: 2018-09-07
• 公開（公告）號: CN110064344B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 楊海寬;劉玲玲;王曉敏
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: B01J13/00
• 分類號: B01J13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種具有高熱穩定性的超分子有機凝膠及其制備方法。超分子有機凝膠是由凝膠因子葉酸與甲醇、乙醇或異丙醇組成的混合體系。所述凝膠因子葉酸能夠在短時間內(數分鐘)膠凝化溶劑，并且形成具有高熱穩定性的超分子有機凝膠。該超分子有機凝膠在化學傳感、功能材料、特殊光學器件和納米材料制備等方面，具有潛在的應用價值。

技術領域

本發明屬于凝膠軟材料領域，具體涉及一種含葉酸的超分子有機凝膠，以及該超分子有機凝膠的制備方法。

背景技術

超分子有機凝膠是由某些有機小分子化合物以很低的濃度在有機溶劑中形成的。其作為凝膠軟材料被廣泛應用于分子開關、化學傳感、特殊光學器件、顯示器件、納米材料模板等領域。然而大多數報道的超分子有機凝膠的自組裝驅動力為π-π堆積、范德華力、氫鍵等弱的非共價鍵作用力，隨著溫度的升高，作用力減弱，超分子有機凝膠的熱穩定性也隨之降低，這使得超分子有機凝膠遠不能滿足功能材料、納米材料模板等領域中，在較高溫度環境下的實際應用需求。因此，提高超分子有機凝膠體系的熱穩定性越來越受到科研工作者的關注。

為了解決上述問題，目前常用的方法有加入熱穩定劑、對傳統的溶膠-凝膠法制得的凝膠進行超聲或引入金屬離子。中國專利201280054242.8報道了將二茂鐵作為熱穩定劑，參與某些有機聚硅氧烷與特殊交聯劑的加成反應，所得產物的凝膠體系具有改善的熱穩定性。中國專利201010179338.X報道了通過對傳統的溶膠-凝膠法制得的凝膠進行超聲得到了熱穩定性較好的凝膠。中國專利201310272744.4報道了將長鏈喹啉酰腙類凝膠因子和二價銅離子同時加入有機溶劑中，形成金屬有機凝膠，以此來提高凝膠的熱穩定性。這些方法在一定程度上提高了個別凝膠體系的耐熱性，但是現有報道中可以形成高熱穩定性凝膠的凝膠因子，大部分屬于偶然發現，有的制備過程較復雜，因而這類凝膠因子的應用具有一定的局限性。因此，發明具有高熱穩定性的超分子有機凝膠對于擴展凝膠的應用范圍具有重要意義。

葉酸，別名為單喋酰谷氨酸，是一種水溶性B族維生素。葉酸對細胞的分裂生長、各種氨基酸的代謝以及核酸、氨基酸、蛋白質的合成起著重要的作用，是人體重要的營養素。人體缺少葉酸可導致紅血球的異常、貧血、白血球減少等癥狀，特別是孕婦缺乏葉酸時，有可能導致胎兒出生時出現低體重、唇腭裂、心臟缺陷等現象。葉酸廣泛存在于新鮮果蔬等植物性食品中，較易提取，且合成葉酸工藝也相對簡便高效。

本發明中使用的凝膠因子即為葉酸，是由于葉酸不僅便宜易得，而且分子結構中的碟呤基團相互之間、與某些有機溶劑之間可以形成分子內或分子間氫鍵，在自組裝領域有著廣泛的應用前景。中國專利201310595730.6公開了葉酸、水和有機溶劑(N，N-二甲基甲酰胺或N，N-二甲基乙酰胺)組成的混合體系可以形成有機凝膠。通過不同濃度葉酸所形成凝膠的差熱掃描曲線可以看出，這類有機凝膠的熱穩定性并不是太理想，因此在一定程度上限制了其實際應用性。經檢索，利用天然未修飾的葉酸作為凝膠因子制備一種具有高熱穩定性的超分子有機凝膠還未見報道。

發明內容

本發明的目的在于提供一種具有高熱穩定性的超分子有機凝膠。

提供這種高熱穩定性超分子有機凝膠的制備方法是本發明的目的之二。

具體地，本發明所述的凝膠因子為葉酸，化學式為C₁₉H₁₉N₇O₆，其結構式如下：

本發明使用甲醇、乙醇、異丙醇作為溶劑，在室溫條件下制備得到含葉酸的超分子有機凝膠。所述凝膠因子能夠在短時間內(數分鐘)膠凝化溶劑，并且形成的超分子有機凝膠具有較高的熱穩定性。

本發明所述的超分子有機凝膠可以采用下述方法制備得到：

將凝膠因子溶解于甲醇、乙醇或異丙醇溶劑中，采用加熱并超聲的方式使凝膠因子溶解均勻，自然冷卻至室溫靜置老化，形成所述超分子有機凝膠。