[发明专利]邻苯二甲酸衍生凝胶因子及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于凝胶材料领域，具体的涉及一种在水相存在下，对液体石蜡、柴油、豆油、润滑油等精炼油具有选择性胶凝作用的邻苯二甲酸衍生凝胶因子。

背景技术

凝胶是一类特殊的材料,兼有固体和液体的性质。迄今，Flory对凝胶的定义被认为是最为全面和准确的，即体系需满足：①在测试和分析体系时间内其宏观持续结构保持不变；②其流变力学行为类似于固体，即可称为凝胶。

有机小分子凝胶因子(low molecular weight organogelators,LMOG)可在特定的有机溶剂中形成self-assembled fibrillar network(SAFIN)，产生的毛细管张力捕获溶剂分子，形成小分子凝胶(low molecular weight gels,LMWG)。一般认为凝胶剂分子之间弱的相互作用，比如氢键、静电作用和π-π作用是形成凝胶的必要条件。在LMOGs形成的凝胶中，凝胶因子通过分子间的相互作用优先选择一维的堆积，一般形成纤维或带状的结构，其进一步延伸，并交叉或缠绕起来形成交接点(junction zones)，最后形成三维网络状的结构。这些交叉点给三维网络结构提供了足够的刚性，使这些结构能阻止溶剂宏观上的流动，并最终形成了类似于固体的凝胶。LMOG形成的凝胶具有热逆变性质，即凝胶能在加热情况下重复多次形成溶胶，并在冷却后重新形成凝胶。

与传统的高分子或生物凝胶不同，有机小分子凝胶具有热可逆、生物相容性和对外部环境变化敏感等特性，一些智能型有机小分子凝胶更具有光可逆、化学可逆等特性，这些性能使得有机小分子凝胶在智能材料、生物组织工程、药物缓释及传输、环境方面等有广泛的应用前景。了解各种作用力及各种因素的变化对凝胶体系的影响，掌握凝胶形成的规律则可以有目的地设计凝胶体系，目前的研究热点主要集中在如下几方面：

(1)结构和功能设计。以应用为导向，有针对性地设计新型功能有机小分子凝胶剂，探索新型合成方法，制备多功能、多重响应性、近似生物特性的智能凝胶。

(2)改善力学性能。具有优异的力学性能是凝胶应用的前提，具有高力学强度的凝胶更具有实用性。

(3)凝胶产业化。虽然目前有机小分子凝胶在生物医药和环境保护等领域的研究越来越受到人们的关注，但仍未形成产业化优势。

而目前，环境污染中水相中的有机溶剂污染，特别是海洋中浮油对海洋的污染日趋严重，而开发一种有机凝胶因子，通过凝胶因子将有机溶剂凝聚，可大幅降低有机溶剂对海洋的污染。

发明内容

本发明的目的是提供一种有机小分子凝胶因子，可在水相存在下对液体石蜡、柴油、豆油、润滑油等精炼油具有高效的选择性胶凝，为进一步实现海洋浮油回收提供了潜在可能性。

本发明采用的技术方案是：一种邻苯二甲酸衍生凝胶因子，结构式如(I)所示：

其中，R₁＝氢、烷基、芳基、烯基、炔基、酰胺基、卤基或烷氧基；R₂＝C_nH_2n+1，n＝8-18。

上述的邻苯二甲酸衍生凝胶因子的制备方法，包括如下步骤：将邻苯二甲酸酐衍生物溶于过量的二氯甲烷中，室温搅拌，完全溶解后，缓慢加入长链胺，机械搅拌5-7h，过滤，滤饼用甲醇重结晶，真空干燥，得邻苯二甲酸衍生凝胶因子。

优选的，上述的一种邻苯二甲酸衍生凝胶因子的制备方法，按摩尔比，邻苯二甲酸酐衍生物:长链胺＝1:1。

优选的，上述的一种邻苯二甲酸衍生凝胶因子的制备方法，所述的邻苯二甲酸酐衍生物是邻苯二甲酸酐、3-乙酰氨基邻苯二甲酸酐、3-叔丁基邻苯二甲酸酐或4-乙炔基邻苯二甲酸酐。

优选的，上述的一种邻苯二甲酸衍生凝胶因子的制备方法，所述的长链胺为NH₂R，其中，R＝C_nH_2n+1，n＝8-18。

上述的邻苯二甲酸衍生凝胶因子单用或与长链胺复配后，可作为邻苯二甲酸有机凝胶制剂，对有机溶剂具有胶凝能力。

优选的，所述的长链胺为NH₂R，其中，R＝C_nH_2n+1，n＝8-18。

优选的，所述的有机溶剂是苯、甲苯、豆油、柴油、液体石蜡、环己烷、润滑油或正十六烷。

作为邻苯二甲酸有机凝胶制剂，邻苯二甲酸衍生凝胶因子与长链胺复配时，按摩尔比，邻苯二甲酸衍生凝胶因子:长链胺＝1:0.1-1.3。

本发明的有益效果是：