一种有机凝胶剂、有机凝胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种有机凝胶剂、有机凝胶及其制备方法，其中，所述有机凝胶剂为N‑(3,4‑二癸烷氧基苯基)‑N’‑4‑(偶氮苯基)苯甲酰肼化合物，其结构式如下所示：

Organic gel, organic gel and preparation method thereof

【技术实现步骤摘要】
一种有机凝胶剂、有机凝胶及其制备方法
本专利技术涉及有机凝胶
，尤其涉及一种有机凝胶剂、有机凝胶及其制备方法。
技术介绍
有机凝胶是一类能够实现聚集自组装的软材料，由于其独特的结构和广泛的应用领域引起了科学研究者的关注。近年来，随着有机凝胶研究体系的逐渐深入，构筑对外界刺激进行响应的有机凝胶体系引起了化学家的广泛关注。有机凝胶极易被修饰，因此可以在结构上引入多种官能团成为智能响应的有机凝胶。智能响应有机凝胶对外界的物理或化学刺激，如光、阴离子、电或磁场、机械应力、pH改变、超声等等，进行响应而呈现不同的物理、化学性质的特性，在化学模板、传感器、分子识别、药物缓释、捕光系统以及光电器件等高科技领域具有潜在的应用前景，越来越受到科技工作者的重视。近几年来，人们致力于研究具有阴离子响应的有机凝胶体系对揭示一些生物过程、检测环境污染有着重要意义。因为阴离子在生物、化学和环境中广泛存在并且扮演着不可缺少的角色。众所周知微量氟离子可以防止龋齿的发生，但过量的氟离子又可以导致氟斑牙，甚至导致氟中毒。某些微量的阴离子的存在对自然环境也造成了严重的污染，所以设计研发高选择性、高灵敏度及方便实用的阴离子检测器具有重要意义。利用有机凝胶体系来设计阴离子检测器，实现了类固体的检测，成为比色检测阴离子的一个重要方向。由此研究具有阴离子响应的有机凝胶体系具有重要的理论价值和实际应用价值。目前，基于偶氮苯衍生物的有机凝胶中研究最多的是光响应性，而对氟离子响应性研究的很少。因此，现有技术还有待发展。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种有机凝胶剂、有机凝胶及其制备方法，旨在解决现有技术中基于偶氮苯衍生物的有机凝胶的氟离子响应性研究尚缺乏的问题。本专利技术的技术方案如下：一种有机凝胶剂，其中，所述有机凝胶剂为N-(3,4-二癸烷氧基苯基)-N’-4-(偶氮苯基)苯甲酰肼化合物(记为D10)，其结构式如下所示：一种本专利技术所述的有机凝胶剂的制备方法，其中，包括以下步骤：先将3,4-二羟基苯甲酸甲酯和溴代正癸烷在溶剂中混合，加热反应得到3,4-二癸烷氧基苯甲酸甲酯，再与水合肼反应生成苯甲酰肼衍生物，最后与偶氮苯甲酰氯反应获得所述有机凝胶剂。一种利用本专利技术所述的有机凝胶剂制备有机凝胶的方法，其中，包括以下步骤：将N-(3,4-二癸烷氧基苯基)-N’-4-(偶氮苯基)苯甲酰肼化合物加入到一个密封的瓶中，然后加入有机溶剂，加热使N-(3,4-二癸烷氧基苯基)-N’-4-(偶氮苯基)苯甲酰肼化合物全部溶解，然后冷却，得到有机凝胶。所述的有机凝胶剂制备有机凝胶的方法，其中，检测已经形成有机凝胶的方法为：将小瓶倒置后，瓶中有机溶剂全部固定不动，则确定已经形成有机凝胶。所述的有机凝胶剂制备有机凝胶的方法，其中，所述有机溶剂选自石油醚、乙醇、丙酮、1,2-二氯乙烷中的一种。所述的有机凝胶剂制备有机凝胶的方法，其中，所述有机凝胶为不透明的橙色有机凝胶。一种有机凝胶，其中，所述有机凝胶采用本专利技术所述的方法制备而成。有益效果：本专利技术提供的一种含有偶氮苯基团的有机凝胶剂，即N-(3,4-二癸烷氧基苯基)-N’-4-(偶氮苯基)苯甲酰肼化合物(记为D10)。该化合物D10在多种有机溶剂中具有良好的凝胶能力。附图说明图1a为本专利技术的N-(3,4-二癸烷氧基苯基)-N’-4-(偶氮苯基)苯甲酰肼化合物在石油醚中形成的有机凝胶的SEM图。图1b为本专利技术的N-(3,4-二癸烷氧基苯基)-N’-4-(偶氮苯基)苯甲酰肼化合物在丙酮中形成的有机凝胶的SEM图。图2为本专利技术的N-(3,4-二癸烷氧基苯基)-N’-4-(偶氮苯基)苯甲酰肼化合物在不同溶剂中形成干凝胶的红外光谱图。图3为本实施例的N-(3,4-二癸烷氧基苯基)-N’-4-(偶氮苯基)苯甲酰肼化合物的合成路线图。具体实施方式本专利技术提供一种有机凝胶剂、有机凝胶及其制备方法，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术的一种有机凝胶剂，其中，所述有机凝胶剂为N-(3,4-二癸烷氧基苯基)-N’-4-(偶氮苯基)苯甲酰肼化合物(记为D10)，其结构式如下所示：本专利技术的一种如上所述的有机凝胶剂的制备方法，其中，包括以下步骤：先将3,4-二羟基苯甲酸甲酯和溴代正癸烷在溶剂(如丙酮)中混合，加热反应得到3,4-二癸烷氧基苯甲酸甲酯，再与水合肼反应生成苯甲酰肼衍生物，最后与偶氮苯甲酰氯反应获得所述有机凝胶剂。本实施例制备方法简单。本专利技术的一种利用如上所述的有机凝胶剂制备有机凝胶的方法，其中，包括以下步骤：将N-(3,4-二癸烷氧基苯基)-N’-4-(偶氮苯基)苯甲酰肼化合物加入到一个密封良好的小瓶中，然后加入有机溶剂，加热使N-(3,4-二癸烷氧基苯基)-N’-4-(偶氮苯基)苯甲酰肼化合物全部溶解，然后冷却至室温或直接放入冰箱冷却，得到有机凝胶。D10在有机溶剂中形成有机凝胶的主要驱动力是分子间氢键和范德华力。本专利技术的一种检测已经形成有机凝胶的典型方法包括：将小瓶倒置后，瓶中有机溶剂全部固定不动，则可确定已经形成有机凝胶。本专利技术N-(3,4-二癸烷氧基苯基)-N’-4-(偶氮苯基)苯甲酰肼化合物在有机溶剂中形成有机凝胶，其中，所述有机溶剂可以选自石油醚、乙醇、丙酮、1,2-二氯乙烷等中的一种。即本专利技术N-(3,4-二癸烷氧基苯基)-N’-4-(偶氮苯基)苯甲酰肼化合物在石油醚、乙醇、丙酮、1,2-二氯乙烷等有机溶剂中均能形成有机凝胶，所述有机凝胶为不透明的橙色有机凝胶，并且形成有机凝胶的临界浓度低于1wt％，这说明D10对于极性溶剂和非极性溶剂都具有很强的凝胶能力，是一种新型的有机凝胶剂。D10在不同有机溶剂中形成有机凝胶的临界浓度列于表1中。表1、有机凝胶剂D10在不同溶剂中形成凝胶的临界浓度*临界浓度为wt％本专利技术所述的有机凝胶剂(D10)在不同溶剂中聚集的形貌不同。在石油醚和1，2-二氯乙烷中聚集成直径约为350nm左右带状结构(如图1a所示)，而在丙酮中聚集成直径为150nm的纤维结构(如图1b所示)。本专利技术所述的有机凝胶剂(D10)在1,2-二氯乙烷中形成的橙黄色有机凝胶中，加入了四丁基氟化铵三水合物(TBAF·3H2O)时，凝胶迅速崩塌，同时溶液的颜色由橙黄色变为红褐色。这说明D10形成的有机凝胶对氟离子具有双重的响应性，即状态响应(凝胶-溶液)和比色响应(颜色变化)。本专利技术提供的一种新型的含有偶氮苯基团的有机凝胶剂，即N-(3,4-二癸烷氧基苯基)-N’-4-(偶氮苯基)苯甲酰肼化合物(D10)。该有机凝胶剂以较低的浓度使石油醚、乙醇、丙酮、1,2-二氯乙烷等有机溶剂凝胶化，从而能够形成不透明的橙色有机凝胶。有机凝胶剂(D10)在不同溶剂中聚集的形貌不同。基于偶氮苯衍生物的有机凝胶能够对氟离子作出状态响应和比色响应。本专利技术在得到有机凝胶后，还可对有机凝胶进一步处理获得干凝胶。具体地，还包括步骤：将得到的有机凝胶放入冰箱中，松开瓶盖，瓶盖轻轻搭在瓶口，在3～5℃(如4℃)条件下除去有机溶剂，制得干凝胶。图2给出了有机凝胶剂D10在不同溶剂中形成干凝胶的红外光谱图。从图中可知，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有机凝胶剂，其特征在于，所述有机凝胶剂为N‑(3,4‑二癸烷氧基苯基)‑N’‑4‑(偶氮苯基)苯甲酰肼化合物，其结构式如下所示：

【技术特征摘要】
1.一种有机凝胶剂，其特征在于，所述有机凝胶剂为N-(3,4-二癸烷氧基苯基)-N’-4-(偶氮苯基)苯甲酰肼化合物，其结构式如下所示：2.一种如权利要求1所述的有机凝胶剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：先将3,4-二羟基苯甲酸甲酯和溴代正癸烷在溶剂中混合，加热反应得到3,4-二癸烷氧基苯甲酸甲酯，再与水合肼反应生成苯甲酰肼衍生物，最后与偶氮苯甲酰氯反应获得所述有机凝胶剂。3.一种利用如权利要求1所述的有机凝胶剂制备有机凝胶的方法，其特征在于，包括以下步骤：将N-(3,4-二癸烷氧基苯基)-N’-4-(偶氮苯基)苯甲酰肼化合物加入到一个密封的瓶中，然后加入有机溶剂，加热...

【专利技术属性】
技术研发人员：辛红，陈欣洋，陈超然，罗志发，朱钊鹏，郑冰冰，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：广东,44