最近,本課題組一篇題為“Temperature-Induced Reversible Transition between Vesicle and Supramolecular Hydrogel in the Aqueous Ionic Liquid-b-Cyclodextrin System”的論文被美國化學會出版的The Journal of Physical Chemistry B接收。
離子液體(IL)因其擁有諸多獨特的性質而越來越受到人們的青睐,咪唑型ILs是其中最具代表性的一類,環糊精(CD)是超分子化學中最重要的主體分子之一,兩者的結合在超分子化學領域備受關注。我們之前已經系統研究了咪唑類離子液體和環糊精在水溶液中的包合情況。在這份工作中,我們研究了離子液體CnmimBr (主要以C12mimBr為研究對象) 與環糊精在較高濃度水溶液中形成的新穎的囊泡、凝膠等的超分子組裝結構以及組裝過程,得出的主要結論如下:
(1) 較高濃度的C12mimBr與b-CD水溶液形成囊泡,通過溫度的降低,該體系能轉變成為更高有序的水凝膠,該過程是可逆的。C12mimBr與b-CD的總濃度以及摩爾比影響體系的凝膠化溫度,且當b-CD的量大于C12mimBr時,将不能形成凝膠;改變Cnmim+烷基側鍊的長度,發現烷基側鍊較短(n < 8)時,将不再形成囊泡和凝膠。
(2) 通過多種新穎的手段表征了囊泡和水凝膠的的結構以及形成機理,結果表明b-CD之間、b-CD與H2O之間、C12mim+的咪唑頭基與H2O之間的氫鍵對組裝體的形成起重要作用,将水分子固定在其中從而形成水凝膠。結合幹凝膠的研究,我們得到了囊泡和水凝膠的基本構型。由于得到的囊泡及水凝膠體系由離子液體與環糊精簡單混合而形成,且随着溫度的變化二者會發生轉變,因此可能在生命藥物領域,特别是藥物傳輸體系有所應用。