最近,本课题组一篇题为“Temperature-Induced Reversible Transition between Vesicle and Supramolecular Hydrogel in the Aqueous Ionic Liquid-b-Cyclodextrin System”的论文被美国化学会出版的The Journal of Physical Chemistry B接收。
离子液体(IL)因其拥有诸多独特的性质而越来越受到人们的青睐,咪唑型ILs是其中最具代表性的一类,环糊精(CD)是超分子化学中最重要的主体分子之一,两者的结合在超分子化学领域备受关注。我们之前已经系统研究了咪唑类离子液体和环糊精在水溶液中的包合情况。在这份工作中,我们研究了离子液体CnmimBr (主要以C12mimBr为研究对象) 与环糊精在较高浓度水溶液中形成的新颖的囊泡、凝胶等的超分子组装结构以及组装过程,得出的主要结论如下:
(1) 较高浓度的C12mimBr与b-CD水溶液形成囊泡,通过温度的降低,该体系能转变成为更高有序的水凝胶,该过程是可逆的。C12mimBr与b-CD的总浓度以及摩尔比影响体系的凝胶化温度,且当b-CD的量大于C12mimBr时,将不能形成凝胶;改变Cnmim+烷基侧链的长度,发现烷基侧链较短(n < 8)时,将不再形成囊泡和凝胶。
(2) 通过多种新颖的手段表征了囊泡和水凝胶的的结构以及形成机理,结果表明b-CD之间、b-CD与H2O之间、C12mim+的咪唑头基与H2O之间的氢键对组装体的形成起重要作用,将水分子固定在其中从而形成水凝胶。结合干凝胶的研究,我们得到了囊泡和水凝胶的基本构型。由于得到的囊泡及水凝胶体系由离子液体与环糊精简单混合而形成,且随着温度的变化二者会发生转变,因此可能在生命药物领域,特别是药物传输体系有所应用。