题目：含磷小分子有机胶凝剂的设计、合成及胶凝行为研究

摘   要

由于基于小分子胶凝剂的超分子凝胶所具有的一系列特殊性质和巨大的潜在应用，对其研究越来越受到人们的关注。习惯上，超分子凝胶也被称之为小分子凝胶，这类凝胶是胶凝剂分子通过氢键、范德华力、p-p堆积、静电、配位、疏溶剂以及偶极等分子间的弱相互作用自组装，形成一维或多维结构，这些聚集结构通过交联缠绕等方式进一步形成贯穿整个体系的三维网络，将溶剂固定，而形成的一种介于固体和液体之间的软固体材料。与传统的化学凝胶相比较，小分子凝胶是一种典型的物理凝胶。而物理凝胶在结构上的特殊性决定了其具有一些奇特的性质。即，往往表现出热可逆性、对光、电、主客体、氧化还原反应以及剪切作用等的刺激响应性，因而在传感、药物固定缓释、模板合成、文物保护等领域具有巨大的潜在应用价值。
有机磷化合物（如磷酸酯、磷酸盐类等）是生命体内必不可少的重要物质。磷酸脂类化合物不仅可以作为生物体内的能源发生作用，磷脂还是细胞膜的一个基本构成部分，也是脂蛋白的一个组分，同时也是形成生物高分子DNA主链的重要成分。因此，近年来人们对于含磷化合物的研究越来越深入。由于含磷化合物所具有的这些突出的生物学作用和意义，人们对于含磷小分子胶凝剂的设计合成和性能开始进行深入研究。由于易于通过范德华作用在溶液中发生簇集，胆固醇类衍生物往往表现出较好的胶凝行为，是目前最为常见的一类小分子胶凝剂。基于这些考虑，本学位论文在实验室对胆固醇类胶凝剂多年研究的基础上，以含磷小分子有机胶凝剂的研发为主要研究内容，主要开展了以下三个方面的研究工作：
第一部分。通过连接臂的改变，设计合成了3种含有磷原子的双胆固醇类小分子有机胶凝剂（分别以化合物1，2，3表示）。利用1H核磁技术、红外光谱和元素分析等方法对这些化合物的组成和结构进行了表征，均得到了比较满意的结果，为以后系统地研究这些化合物的胶凝行为奠定了基础。
第二部分。系统考察了所合成的三种化合物在常见有机溶剂中的胶凝行为。发现化合物2，3可以在一些有机化合物当中形成凝胶。利用扫描电镜、原子力显微镜（图2）观察了凝胶的微观结构，通过考察不同浓度胶凝剂所形成的凝胶的微观形貌，推测凝胶的形成过程。并利用流变学方法研究了凝胶的性质，利用红外光谱、X射线衍射等手段探讨了凝胶的形成机理。
第三部分考察了连接臂结构对于胶凝剂胶凝行为和所形成凝胶性能的影响。通过成胶能力的对比以及扫描电镜（图3）的形貌观察，发现胶凝剂分子中连接臂结构，特别是氢键结合位点的多少，对于此类小分子胶凝剂的胶凝行为和聚集体形貌具有显著影响。