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·2036· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 35 卷
凝胶但不能在四氢呋喃中形成。所以，分别测定了 2.5 凝胶的离子响应
不同质量浓度的 V1 四氢呋喃溶液和二氯甲烷溶液， 本文合成的 3 种凝胶因子 V1、V2 和 V3 具有
观察吸收峰的变化情况，从而确定有无 π-π 作用力 能够形成氢键的酰胺基团和能够形成金属配位键的
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对 V1 分子的聚集施加影响。不同质量浓度Ⅴ 四氢 吡啶环，在理论上它们形成的凝胶应该是离子响应
呋喃溶液的紫外光谱图和不同质量浓度Ⅴ 1 二氯甲 型的智能凝胶。因此，作者以 V1 的凝胶为例，进
烷溶液的紫外光谱图分别见图 5a 和 b。由图 5a 可知， 行了阴离子和阳离子刺激的响应实验。
在四氢呋喃溶液中，随着 V1 质量浓度的增大，紫 首先，称取 5 份各 16 mg 的 V1 分别放入小玻
外吸收峰没有发生移动，说明没有 π-π 作用力促进 璃瓶中，各加入 1 mL 二氯甲烷溶剂后密封，加热溶
溶质分子的聚集；在二氯甲烷溶液中（图 5b），随 解，冷却至室温形成凝胶。然后，分别在这 5 组凝
着 V1 质量浓度的增大，紫外吸收峰发生了明显的 胶的表面小心地加入 V1 2 倍物质的量的四丁基氟
红移，说明在 π-π 作用力的推动下，溶质分子发生 化铵（TBAF）、四丁基氯化铵、四丁基溴化铵、四
了聚集，也就是说，π-π 作用力是凝胶因子分子聚集 丁基碘化铵和乙酸胺，静置并观察凝胶的变化，结
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形成凝胶的驱动力。 果如图 6 所示。由图 6a 可知，分别加入 Cl , Br , I ‒
和 AcO 的凝胶都没有发生变化，而加入 F 的凝胶变
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成了溶胶，说明凝胶能对 F 起特异性响应。从响应
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机理分析，由于 F 能够优先于羰基上 O 跟酰胺上 H
形成氢键，它的加入破坏了凝胶体系中的氢键网络，
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使凝胶变成了溶胶。如果在该溶胶中加入与 F 等量
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的质子性溶剂比如甲醇，F 能够跟质子形成新的氢
键，凝胶中被破坏的氢键网络重新形成，结果溶胶
又转化成凝胶（图 6b）。
图 4 Ⅴ 的红外光谱
1
Fig. 4 FTIR spectrum of Ⅴ 1
图 6 （a） 1Ⅴ 的二氯甲烷凝胶对不同阴离子的响应和（b）
凝胶-溶胶-凝胶的转换
Fig. 6 (a) Response of formed gel of Ⅴ 1 in dichloromethane
to different anions and (b) gel-sol-gel transitions
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为了检验 F 是否能够与 V1 中的酰胺 H 形成氢
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键，分别进行了 V1 氘代氯仿溶液在没有 F 和有 2
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倍物质的量 F 时的核磁共振测试，结果如图 7 所示。
由图 7 可知，V1 上酰胺 H 的核磁共振峰出现在 δ8.29
处，当加入 2 倍物质的量的 TBAF 后，该共振峰消
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失，表明酰胺 H 确实与 F 发生作用形成了氢键。该
测试结果与文献报道一致 [19] 。
本文采用类似的方法对凝胶的阳离子响应性进
行了测试。在凝胶的表面小心地分别加入高氯酸汞、
高氯酸锌、高氯酸镁和高氯酸铜，静置，结果如图
2+
2+
8a 所示。由图 8a 可知，凝胶对 Hg 、Zn 和 Mg 2+ 的
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图 5 不同浓度的Ⅴ 四氢呋喃溶液（a）和Ⅴ 二氯甲烷 2+
刺激没有响应，但在 Cu 的作用下变成了溶胶。在
溶液（b）的紫外光谱图
Fig. 5 UV spectra of tetrahydrofuran solution (a) and 前面的红外光谱测试中，已经证明酰胺基的 H 跟另
dichloromethane solution (b) of compoundⅤ1 一分子的羰基上 O 形成了分子间氢键，因此可以推
