在过去的十几年中,人们对小分子有机胶凝剂的设计、合成和所形成的物理凝胶进行了广泛深入的研究。有机凝胶是由胶凝剂和有机溶剂形成的一类软固体材料,其中胶凝剂分子通过氢键、疏溶剂、范德华力、静电、配位、偶极、或π-π堆积等特殊的弱相互作用自组装形成一维结构,这些一维结构经过交联缠绕而形成三维网络结构,从而使有机溶剂凝胶化。与传统的化学交联得到的高分子凝胶不同,小分子有机凝胶在本质上属于物理凝胶,因而具有一些独特的性质,在传感、先进材料制备、药物固定化和缓释等领域具有潜在的应用价值。 胆固醇是一种已知的天然产物,具有其它化合物所不具备的结构特征。已经证明胆固醇衍生物是一类很好的小分子有机胶凝剂。以胆固醇衍生物胶凝剂为研究对象,本论文包括以下三部分内容: 第一部分通过三步反应,将不同的氨基酸残基引入ALS类化合物的连接臂部分得到了六种不同的最终产物:9,10-蒽醌-2-甲酰-甘氨酸胆固醇酯、9,10-二甲氧基蒽-2-甲酰-甘氨酸胆固醇酯、9,10-蒽醌-2-甲酰-L-丙氨酸胆固醇酯、9,10-蒽醌-2-甲酰-D-丙氨酸胆固醇酯、9,10-蒽醌-2-甲酰-L-苯丙氨酸胆固醇酯、9,10-蒽醌-2-甲酰-D-苯丙氨酸胆固醇酯;同时得到了其它十种胆固醇衍生物中间产物。利用元素分析、~1HNMR和IR等技术对这些化合物的组成和结构进行了表征,得到了比较满意的结果,为以后系统地研究胆固醇衍生物的胶凝行为打好了基础。 第二部分系统考察了六种新型ALS型小分子对常见有机溶剂的胶凝能力。证明连接臂结构的细微改变对ALS类胶凝剂的胶凝能力具有显著的影响。以9,10-蒽醌-2-甲酰甘氨酸胆固醇酯/乙酸凝胶体系为例,通过凝胶-溶胶相转变温度测定和SEM、AFM观察详细研究了其与乙酸所形成凝胶的性质,发现在此凝胶体系中存在微米尺度的管状结构和纳米尺度的螺旋纤维两种完全不同的结构。根据SEM和AFM观察的结果结合已有的文献报道,提出了可能的成胶机理。 第三部分研究了五种氨基酸胆固醇酯盐酸盐的胶凝情况,发现氨基酸胆固醇酯盐酸盐是更好的小分子胶凝剂,能使许多有机溶剂胶凝化。氨基酸结构的细微差别对此类胶凝剂的胶凝行为影响非常明显。以甘氨酸胆固醇酯盐酸盐为例,对这类化合物的胶凝性质进行了较为详细的研究。通过三乙胺滴定实验、凝胶相转变的酸碱循环实验说明胶凝剂的盐酸盐形式对凝胶形成至关重要,同时发现辛醇凝胶体系在酸碱交替作用下,能够发生可逆的相转变,利用这一点或许可以设计