[发明专利]一种阴离子配位自组装超分子凝胶合成方法及其应用

说明书

本发明针对现有报到的阴离子配位构筑的超分子笼状结构应用欠缺的现状，构筑了一系列基于磷酸根阴离子配位的三股螺旋结构。并且通过后修饰利用共价键将这些超分子结构连接起来，得到了一系列具有粘附性质的超分子凝胶材料。

技术领域

本发明涉及超分子凝胶合成领域，具体是一种阴离子配位自组装超分子凝胶合成方法及其应用。

背景技术

近年来，电子皮肤、可穿戴电子设备和人造肌肉等领域对强度高、可伸缩和具有自愈性的材料的需求越来越高。通过向聚合物材料中引入可逆动态共价键可以实现聚合物材料损伤的自修复性能，但是以单一非共价键制备的自修复材料强度较低，特别是自修复水凝胶和弹性体，其强度通常较弱。因此，如何获得具有高拉伸性能、优异机械强度和高自愈合能力的柔性复合材料一直是一个长期的挑战。

超分子聚合物凝胶是一种非常重要的软物质材料，它代表了一个全新的概念和更复杂的凝胶体系。具有可逆性和高度的动态性的超分子作用力，例如氢键、主客体相互作用、金属配位作用、动态共价键等在制备结构规整、性质可控的功能软物质材料方面表现出显著的优势。这种新型的超分子聚合物凝胶的构筑，通常是基于多种非共价相互作用协同的多层次组装，在构建多重刺激响应性、光电功能，以及生物相容材料等方面表现出了很好的应用前景。

金属配位构筑的超分子聚合物凝胶，通过更换不同的金属配体，可以实现对超分子聚合物的多种性能改善，因此在超分子凝胶和超分子聚合物的构筑中受到了非常广泛的重视。然而作为与金属阳离子互补的阴离子近些年来才得到广泛的关注，阴离子配位尽管与金属阳离子配位同时被化学家们发现，但是由于阴离子本身的特性，如半径大、结构复杂、电荷密度低、存在形式受外界影响大等因素，阴离子配位化学一直发展的非常缓慢(Zhao,J.et al.Anion coordination chemistry:From recognition to supramolecularassembly,Coord.Chem.Rev.2019,378,415-444.)。然而，阴离子配位具有作用条件温和、易于调控和生物相容等特点，因此基于阴离子配位驱动的超分子聚合物凝胶体系也受到非常广泛的重视。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种阴离子配位自组装超分子凝胶及其合成方法。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种阴离子配位自组装超分子凝胶的制备过程，包括以下步骤：((1).制作化合物b，使用(Boc)₂O四氢呋喃溶液与化合物三(4-氨基苯基)胺的四氢呋喃溶液制作化合物b；(2).制作化合物c，化合物b与邻硝基苯异氰酸酯在四氢呋喃反应，生成化合物c；(3).制作化合物d，水合肼与化合物c和Pd/C的乙醇悬浊液反应，生成化合物d；(4).制作化合物e，将化合物d和4-硝基苯基异氰酸酯溶于四氢呋喃溶液反应，生成化合物e；(5).制作配体L，化合物e溶解于二氯甲烷中，滴入三氟乙酸溶液反应生成配体L；(6).配合物(TBA)₆[(PO₄)₂(L)₃]的合成，配体L与当量的(TBA)₃PO₄在乙腈中反应，生成配合物(TBA)₆[(PO₄)₂(L)₃]；(7).阴离子配位自组装超分子凝胶合成，含有配合物(TBA)₆[(PO₄)₂(L)₃]的乙腈溶液中加入癸二酸二(N-琥珀酰亚胺)酸酯和三乙胺，生成阴离子配位自组装超分子凝胶。

进一步的，所述步骤(1)的具体过程为：

1.1)将(Boc)₂O四氢呋喃溶液，缓慢滴加至化合物a的四氢呋喃溶液中，冰浴反应过夜；

1.2)反应结束后，通过硅胶柱色谱分离，收集产物并旋蒸，得浅粉色固体产物b，产率50％。