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·2034· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 35 卷
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表 1 Ⅴ 1、Ⅴ 和Ⅴ 的凝胶测试结果 量浓度的增大,凝胶因子增多,它们之间的相互作
Table 1 Gelation results of compounds Ⅴ 1, Ⅴ 2 and Ⅴ 3 用力增大,因此热稳定性升高,T gel 增大。由图 1b
CGC/(g/L) 可知,相同质量浓度的 V1,在 1,4-二氧六环、1,2-
溶剂
Ⅴ 1 Ⅴ 2 Ⅴ 3
二氯乙烷和乙醇中的 T gel 并不相同,跟文献中同一
甲醇 10 50 18 [10]
凝胶因子在不同溶剂中 T gel 不同的报道一致 。这
乙醇 12 33 15
是因为在凝胶体系的作用力中,除了凝胶因子分子
异丙醇 15 67 40
叔丁醇 17 S S 间的作用力外,还存在溶剂分子与凝胶因子分子间
正丁醇 21 PG S 的作用力、不同的溶剂分子跟同一凝胶因子分子的
二氯甲烷 14 S S 作用力不同,造成同一凝胶因子在不同溶剂中形成
氯仿 39 S S
凝胶的热稳定性不同。
1,2-二氯乙烷 70 PG 81
环己烷 Ins S S
四氢呋喃 S S S
1,4-二氧六环 15 S S
石油醚 SP PG 12
丙酮 95 PG PG
乙酸乙酯 PG 33 50
苯 Ins S S
甲苯 Ins S S
氯苯 43 S S
吡啶 PG S S
二甲苯 48 PG S
三乙胺 Ins PG 91
DMF SP PG PG
DMSO 17 P PG
乙腈 38 50 98
注:S:溶液;PG:部分凝胶;Ins:不溶解;SP:加热时
溶解,冷却时沉淀。
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由表 1 可知,Ⅴ 1、Ⅴ 和Ⅴ 的凝胶能力有较
大差别:V1 凝结了测试的 23 种有机溶剂中的 14 种,
V2 为 5 种,V3 为 8 种。从 3 个凝胶因子都能凝结
的溶剂来看,V1 的 CGC 均低于 V2 和 V3 的。因此,
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图 1 Ⅴ 1、Ⅴ 2、Ⅴ 在乙醇中不同质量浓度下的 T gel (a)
V1 在 3 个凝胶因子中凝胶能力最好。理论上,在一
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和Ⅴ 在 1,4-二氧六环、1,2-二氯乙烷和乙醇中不同
定范围内,柔性的烷氧基侧链越长,数目越多,分
质量浓度下的 T gel (b)
子的疏水性就越强,其在弱极性或者非极性的溶剂 Fig. 1 Plots of T gel at different mass concentration of
中就越容易溶解。从表 1 来看,V3 溶于 23 种有机 compounds Ⅴ 1, Ⅴ 2 and Ⅴ 3 in ethanol (a), and
T gel at different mass concentration of compound
溶剂中的 12 种,V2 是 10 种,V1 是 1 种,跟理论
Ⅴ 1 in 1,4-dioxane, 1,2-dichloroethane and ethanol
相吻合。凝胶的形成是凝胶因子在溶剂中的溶解和 (b)
结晶达到动态平衡的结果。V1 具有最好的凝胶能
力,说明其在所检测的溶剂中最有能力达到溶解和 2.2 凝胶的微观形貌观测
结晶的平衡。 为了观察Ⅴ 1、Ⅴ 2、Ⅴ 3 在不同溶剂中形成凝
凝胶的相转变温度(T gel )是凝胶和溶胶相互转 胶的形貌,本文采用 SEM 测试了不同干凝胶的形
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变的临界温度,它的大小反映了凝胶热稳定性的高 貌。Ⅴ1、Ⅴ 和Ⅴ 乙醇干凝胶(图 2A、B、C)
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低。本文采用常规的 T gel 测定方法 [8-9] ,分别测定了 和Ⅴ 石油醚干凝胶(图 2D)的 SEM 测试结果见
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Ⅴ 1、Ⅴ 和Ⅴ 在同一溶剂(乙醇)中不同质量浓 图 2。从图 2 可以看出,4 个样品的形貌均为纤维状
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度下的 T gel ,以及Ⅴ 在不同溶剂中(乙醇、1,2-二 的网络结构,区别只在于纤维宽度和聚集密度有差
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氯乙烷、1,4-二氧六环)不同质量浓度下的 T gel ,结 别。根据文献报道,具有强大定向能力的分子间作
果见图 1。由图 1a 可以看出,在乙醇中,随着凝胶 用力,比如氢键或者卤键,往往有利于凝胶形成纤
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因子质量浓度的增大,T gel 也增大。这是因为随着质 维状结构 [11-12] 。考虑到Ⅴ 1、 2Ⅴ 和Ⅴ 的分子结构,