题目：含芘葡萄糖小分子有机胶凝剂的设计、合成及胶凝行为研究

作为一种新型功能材料，刺激响应性凝胶因其在传感器、驱动器、控制释放、凝胶推进剂、油水分离、微纳米材料制备，以及生物医学材料等方面的潜在应用而备受关注。与传统的化学凝胶和高分子凝胶不同，借助弱相互作用形成的小分子凝胶在本质上是物理凝胶，具有一些显著的特点。例如（1）易于获得刺激响应特性；（2）易于形成微纳米尺度上的有序结构（带、管、螺旋、手性等）；（3）类型更加丰富多样。正是由于这些原因，近年来，超分子凝胶的研究引起了化学、材料学、物理学、生物医学等学科研究人员的极大兴趣。
糖类化合物富含羟基，分子间存在很强的氢键作用，其衍生物是一类重要的小分子胶凝剂。在多环芳烃中，芘分子间易于发生p-p堆积，而且堆积前后荧光光谱形貌差异显著。将芘与糖化学结合，设计合成芘的糖类衍生物有可能得到性能优异，伴随凝胶相变，体系荧光性能突变的凝胶体系。因此，本论文以含芘葡萄糖小分子有机胶凝剂为研究对象，主要包括以下两部分内容：




第一部分分别以肼、乙二胺、丙二胺和丁二胺为连接臂，设计合成了4种具有不同连接臂的含芘葡萄糖衍生物（分别以1，2，3，4表示）。利用1H NMR、FT-IR和元素分析对这些化合物的组成和结构进行了表征，化合物1，2和3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上述4种化合物在常见有机溶剂中的胶凝行为，观察了所形成凝胶的微观结构，并探讨了凝胶形成的机理，提出了可能的分子堆积模型。胶凝行为和SEM研究结果表明，连接臂结构的细微改变，不仅显著影响胶凝剂自身的胶凝能力，而且对所形成凝胶的微观结构也有极大影响。以3/甲醇凝胶体系为例，通过FT-IR和1H NMR比较研究，证明了氢键是凝胶形成的重要驱动力之一。XRD衍射分析证明3凝胶中胶凝剂分子以片层结构堆积，荧光光谱和接触角实验表明，3在水和有机溶剂中所形成的凝胶中胶凝剂分子采取不同取向的堆积方式。此外，实验研究还表明3的溶液态和凝胶态荧光光谱形貌差异显著。