[发明专利]多重刺激响应性豆甾醇衍生物小分子凝胶因子、有机凝胶及其制备方法

说明书

本发明公开了一种多重刺激响应性豆甾醇衍生物小分子凝胶因子、有机凝胶及其制备方法。本发明首次以具有刚性骨架的豆甾醇作为凝胶因子构筑母体，以甘氨酸为连接臂，以含有氧化活性基团的二茂铁作为反应基团，通过酯化、脱BOC及酰胺化三步合成反应制备了豆甾醇基甘氨酸二茂铁酰胺凝胶因子，解决了现有技术中利用豆甾醇与二茂铁衍生物作为凝胶因子构筑超分子凝胶体系研究尚缺乏的问题。该凝胶因子的有机凝胶材料除了具有原本引入二茂铁基团所期望获得的氧化刺激响应外，还具有触变性、超声响应、热响应、醇溶剂刺激响应的性质且该凝胶有望在传感器和溶剂识别等方面有潜在的价值。

技术领域

本发明属于超分子自组装领域，涉及一种豆甾醇基甘氨酸二茂铁酰胺小分子凝胶因子、有机凝胶及其制备方法。

背景技术

小分子凝胶是指具有明确结构和分子量的有机小分子化合物在某溶剂中、某种特定条件下形成的具有粘弹性的半固态半液态，能够自支撑的软物质。小分子凝胶属于物理凝胶，是在氢键、范德华力、π-π堆积、静电作用、疏水相互作用等弱的非共价键力相互作用下形成的超分子三维网络结构。由于这种弱的相互作用力，使得小分子凝胶很容易在一些条件下完成一些可逆的相转变，形成具有可逆刺激响应的智能相变材料，小分子凝胶也被应用在诸如敏感材料制备、传感器、药物传输与控释、环境保护等很多领域。具有不同刺激响应性的小分子凝胶被赋予不同的特性，拓宽了小分子凝胶的应用范围，因而刺激响应性逐渐成为小分子凝胶设计合成的一个热点。目前为止，小分子凝胶剂的种类很多，其中类固醇类是研究最早也是最多的一类，且多集中于胆固醇和胆酸，对其他潜在的类固醇凝胶研究较少。植物甾醇因其独特的生理活性和生物相容性，被科学家们誉为“生命的钥匙”。近年来，也有以植物甾醇作为小分子凝胶母体的报道，但数量较少。豆甾醇是一类常见的植物甾醇，它具有形成凝胶所需要的刚性骨架和强的范德华驱动力，也是类固醇类小分子凝胶构筑基元的良好选择。二茂铁是一种有机金属化合物，它具有磁性、催化特性、电活性性、氧化还原特性，其应用范围已经扩展到医学、生物、染料、电化学、液晶材料、感光材料等诸多领域，在小分子凝胶及超分子自组装方面也有部分应用。但目前尚未出现具有优良氧化活性的二茂铁-豆甾醇衍生物中的小分子凝胶及其制备方法的研究。

发明内容

为了解决现有技术中利用豆甾醇与二茂铁衍生物作为凝胶因子构筑超分子凝胶体系研究尚缺乏的问题，本发明提供了一种多重刺激响应性豆甾醇衍生物小分子凝胶因子、有机凝胶及其制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种多重刺激响应性豆甾醇衍生物小分子凝胶因子，其为豆甾醇基甘氨酸二茂铁酰胺，结构式如下：

一种上述小分子凝胶因子的制备方法，包括以下步骤：

一、豆甾基BOC-甘氨酸酯(SBG)的合成：

(1)在冰浴条件下将500～800mg豆甾醇和150～400mg BOC-甘氨酸溶于CH₂Cl₂中，然后将300～600mg DCC和100～400mg DMAP加入上述溶液中；

(2)避光条件将反应物在0℃下搅拌4～8h，然后在室温下搅拌6～10h，用TLC监测反应进程；

(3)反应结束后，过滤混合物并将滤液蒸发至干燥，得到粗产物；

(4)使用硅胶柱色谱柱分离纯化粗产物，用丙酮/石油醚(1：6，v/v)作为洗脱液，最终得到米色化合物SBG；

二、豆甾基甘氨酸酯(SG)的合成：

(1)将500～1000mg SBG溶于CH₂Cl₂中，在冰浴条件下向反应液中加入4～10mL三氟乙酸；

(2)在室温下搅拌1～5h，无需避光，通过TLC监测反应进程；