阅读说明：本技术 双酰胺基有机凝胶因子及其制备方法 (Bisamide-based organogelator and preparation method thereof ) 是由 袁霖 李中燕 周耀 邓邵文 于 2019-09-19 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种双酰胺基有机凝胶因子及其制备方法,该化合物可以用于煤油凝胶。本发明解决现有小分子凝胶因子的制备方法复杂,成本高,胶凝时间长以及胶凝过程中需要借助辅助溶剂或其他手段的问题。本发明所提供的具有双酰胺结构的小分子凝胶因子,能够,其最小凝胶浓度MGC值为0.11％w/v。(the invention discloses a bisamide-based organogelator and a preparation method thereof, and the compound can be used for kerosene gel. The invention solves the problems of complex preparation method, high cost, long gelation time and the need of auxiliary solvent or other means in the gelation process of the existing micromolecule gel factor. The small molecule gel factor with the bisamide structure provided by the invention has the advantages that the minimum gel concentration MGC value is 0.11% w/v.)

双酰胺基有机凝胶因子及其制备方法

技术领域

本发明属于化工领域，特别是涉及一种具有双酰胺基结构的有机凝胶因子及其制备方法。

背景技术

凝胶是一类兼有固体力学强度和液体流动性的软物质,近年来具有某种特异性能的凝胶体系越来越受到人们的关注。有机凝胶因子通过分子与分子之间的氢键，π-π堆积，范德华力以及其它非共价键相互作用组装成三维网络或纤维结构而形成空穴，能使数千倍于自身个数的溶剂分子凝胶化。然而，目前现有凝胶因子的制备方法复杂，成本高，胶凝时间长以及需要借助辅助溶剂等限制了有机凝胶材料在实际中的进一步应用。因此，设计开发低成本、高性能且在凝胶污染物时不需要辅助溶剂或手段的凝胶因子具有十分重要的意义。

申请号为CN201811573611.X的中国专利申请公开了一种二脲基有机小分子凝胶因子、制备方法及触变性碳氢燃料凝胶材料和制备方法。

申请号为CN201810790802.5公开了与苯甲酸甲酯形成的凝胶的材料，该材料可以通过吸附和过滤的方法实现对苯酚污染物的快速、有效地去除。

但是，目前现有凝胶因子的制备方法复杂，成本高，胶凝时间长以及需要借助辅助溶剂等限制了超分子凝胶材料在实际中的进一步应用。因此，设计开发低成本、高性能且在凝胶污染物时不需要辅助溶剂或手段的凝胶因子具有十分重要的意义。

本发明提供一种具有双酰胺结构的有机小分子凝胶因子、制备方法和作为煤油凝胶因子的应用，旨在解决现有小分子凝胶因子的制备方法复杂，成本高，胶凝时间长以及胶凝过程中需要借助辅助溶剂或其他手段的问题。本发明所提供的具有双酰胺结构的小分子凝胶因子，能够，其最小凝胶浓度MGC值为0.11％w/v。

本发明提供了一种具有式(I)结构的化合物

其中，R¹表示Val,Phe,Ile,Leu,Ala基团，R²表示C₆-C₁₆的直链或支链烷基。

优选地，本发明的化合物中，R¹表示Val,Phe,Ile。

更优选地，本发明的化合物中R¹表示Phe；

优选地，本发明的化合物中R²表示-C₁₂H₂₅。

除此之外，本发明还提供了一种式(I)化合物的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤(1)：

步骤(2)：

步骤(3)：

在本发明的技术方案中，步骤(1)的反应是在缩合剂、碱、溶剂存在中进行的，所述的缩合剂选自BOP(苯并三氮唑-1-基氧基三(二甲基氨基)磷鎓六氟磷酸盐)、DCC(二环己基碳二亚胺)、DIC(二异丙基碳二亚胺)、EDC(1-(3-二甲胺基丙基)-3-乙基碳二亚胺)；所述的碱选自三乙胺、N,N-二异丙基乙胺；所述的溶剂选自二氯甲烷、DMF、氯仿、甲醇、四氢呋喃、二氧六环中的一种或其任意组合；其中所述的F-Val-OH与R-NH₂的投料比为1:1；所述的缩合剂与碱的比例为1:2；

在本发明的技术方案中，步骤(2)的反应是在溶剂、催化剂条件下进行的，所述的溶剂选自二氯甲烷、DMF、氯仿、甲醇、四氢呋喃、二氧六环中的一种或其任意组合；所述的催化剂选自哌啶、三乙胺、N,N-二异丙基乙胺；其中所述的F-Val-Alkyl与催化剂的用量比为1:2；

在本发明的技术方案中，步骤(3)的反应是在缩合剂、碱、溶剂存在中进行的，所述的缩合剂选自BOP(苯并三氮唑-1-基氧基三(二甲基氨基)磷鎓六氟磷酸盐)、DCC(二环己基碳二亚胺)、DIC(二异丙基碳二亚胺)、EDC(1-(3-二甲胺基丙基)-3-乙基碳二亚胺)；所述的碱选自三乙胺、N,N-二异丙基乙胺；所述的溶剂选自二氯甲烷、DMF、氯仿、甲醇、四氢呋喃、二氧六环中的一种或其任意组合，N(OH)₂-OH，NH₂-Val-C12的用量比为1:1；所述的缩合剂与碱的比例为1:2。

在本发明的技术方案中，所述方法的步骤(1)至步骤(3)是在室温下进行的。

除此之外，本发明还提供了属于本发明的化合物作为煤油凝胶因子的应用，其特征在于，所述化合物的最小凝胶化浓度为0.11％w/v。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的

具体实施方式

仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。为了更好的说明本发明，下面通过实施例做进一步的举例说明。

具体实施例

实施例1以目标分子N(OH)₂-Val-C12的制备为例：

第一步：

250mL圆底烧瓶中加入F-Val-OH(3.39g，10mmol),BOP 4.86g(11mmol)，1粒搅拌子，然后向其中加入溶剂CH₂Cl₂ 80mL,DMF 20mL。然后加入正十二胺(2.38mL,10mmol)。然后加入DIEA 3.9mL(22mmol)，室温搅拌，用TLC监测实验进程。反应结束后，除去溶剂，并将残余物溶解于100mL甲醇中，然后滴加到2L快速搅拌的水中，期间有大量固体析出，过滤，冰乙腈洗涤，得到的固体直接用于下一步。

¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ7.76(d,J＝7.5Hz,2H),7.58(d,J＝7.5Hz,2H),7.40(t,J＝7.5Hz,2H),7.31(t,J＝7.4Hz,2H),5.95(s,1H),5.51(d,J＝8.9Hz,1H),4.39(dt,J＝24.4,10.0Hz,2H),4.21(t,J＝7.0Hz,1H),3.90(t,J＝7.8Hz,1H),3.38-3.09(m,2H),2.18-2.02(m,1H),1.56-1.39(m,2H),1.34-1.17(m,18H),0.99-0.84(m,9H).¹³C NMR(100MHz,CDCl₃)δ172.30,156.03,143.81,141.31,127.73,127.09,125.09,119.99,67.01,50.87,47.20,39.58,31.91,29.63,29.57,29.52,29.35,29.24,26.88,22.69,19.23,18.62,17.99,17.31,14.12.

第二步：

100mL圆底烧瓶中加入2.02g Fmoc-Val-C12(4mmol),1粒搅拌子，然后向其中加入溶剂氯仿20mL,然后加入哌啶0.8mL，室温搅拌12小时。反应结束，用旋转蒸发仪旋干所有的溶剂，然后用硅胶柱提纯产物。先正己烷或者石油醚装硅胶柱，将样品溶解在最少量的CH₃Cl中，上样。首先用1：2乙酸乙酯：正己烷的洗脱液过掉副产物点，这个副产物点UV254nm下可见，为脱下来的Fmoc和哌啶的副产物。当这个副产物点出来后，将洗脱液换成甲醇：CH₂Cl₂＝5/100，冲出产物点。

¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ3.36-3.15(m,3H),2.38-2.24(m,1H),1.63(s,2H),1.55-1.46(m,2H),1.35-1.23(m,18H),0.99(d,J＝7.0Hz,3H),0.91-0.86(m,3H),0.83(d,J＝6.9Hz,3H).¹³C NMR(100MHz,CDCl₃)δ172.10,66.96,39.38,31.89,29.53,29.51,29.46,29.30,29.21,26.80,22.61,19.19,18.60,17.69,17.30,14.12.

第三步：

25mL圆底烧瓶中加入76.4mg N(OH)₂-OH(0.4mmol)，NH₂-Val-C12 113.8mg(0.4mmol)，BOP 194.7mg(0.44mmol)，1粒搅拌子，然后向其中加入溶剂CH₂Cl₂ 3.2mL，DMF0.8mL。然后加入DIEA 0.156mL(0.44mmol)，室温搅拌20小时。反应结束，用旋转蒸发仪旋干所有的溶剂，然后将反应物溶解在12mL CH₂Cl₂中，用16mL水洗两次，然后旋干CH₂Cl₂得到粗产物，向粗产物中加入4mL的冰乙腈，摇晃让固体状乙腈中分散，过滤得到纯的固体。

¹H NMR(400MHz,DMSO-d₆)δ7.96-7.87(m,1H),7.84-7.72(m,2H),4.74(d,J＝4.8Hz,1H),4.51(t,J＝5.5Hz,1H),4.14-4.01(m,1H),3.53-3.42(m,1H),3.27(d,J＝3.6Hz,2H),3.23-3.04(m,2H),3.02-2.89(m,2H),2.22-2.01(m,4H),1.95-1.84(m,1H),1.77-1.64(m,2H),1.42-1.32(m,2H),1.29-1.19(m,16H),0.92-0.77(m,9H).¹³C NMR(100MHz,DMSO-d₆)δ172.78,172.27,171.43,70.97,64.17,58.24,42.59,38.81,35.23,35.02,31.77,30.82,29.51,29.49,29.46,29.44,29.17,26.79,22.57,22.30,19.70,18.77,14.43.

实施例2-5通过类似方法可以得到相应的化合物，具体表征如下：

实施例2

¹H NMR(400MHz,DMSO-d₆)δ8.01(d,J＝8.4Hz,1H),7.93(s,1H),7.75(s,1H),7.29-7.13(m,5H),4.45(d,J＝5.2Hz,1H),3.52-3.44(m,1H),3.32-3.24(m,2H),3.24-3.15(m,1H),3.10-3.01(m,1H),3.00-2.89(m,3H),2.79-2.70(m,1H),2.12-1.93(m,4H),1.67-1.55(m,2H),1.37-1.27(m,2H),1.26-1.16(m,18H),0.89-0.82(m,3H).¹³C NMR(100MHz,DMSO-d₆)δ172.76,172.07,171.51,138.50,129.59,128.44,126.63,70.98,64.16,54.43,42.56,38.42,35.10,35.00,31.78,29.54,29.50,29.47,29.42,29.20,26.75,22.57,22.06,14.43.

实施例3

¹H NMR(400MHz,DMSO-d₆)δ7.92(t,J＝5.5Hz,1H),7.78(d,J＝8.7Hz,2H),4.74(d,J＝4.9Hz,1H),4.51(t,J＝5.8Hz,1H),4.14-4.07(m,1H),3.52-3.42(m,1H),3.30-3.23(m,2H),3.23-3.05(m,2H),3.00-2.90(m,2H),2.18-2.01(m,4H),1.75-1.63(m,3H),1.45-1.33(m,3H),1.26-1.21(m,16H),1.13-1.00(m,1H),0.90-0.76(m,9H).¹³C NMR(100MHz,DMSO-d₆)δ172.77,172.15,171.49,70.97,64.18,42.58,38.80,36.92,35.23,35.03,31.77,29.52,29.48,29.43,29.17,26.79,24.88,22.57,22.31,15.87,14.43,11.45.

实施例4

¹H NMR(400MHz,DMSO-d₆)δ7.91-7.84(m,2H),7.81(t,J＝5.7Hz,1H),4.74(d,J＝4.8Hz,1H),4.51(t,J＝5.8Hz,1H),4.28-4.17(m,1H),3.52-3.44(m,1H),3.30-3.21(m,2H),3.16-3.05(m,2H),3.02-2.90(m,2H),2.16-1.98(m,4H),1.75-1.65(m,2H),1.58-1.50(m,1H),1.45-1.37(m,4H),1.26-1.21(m,16H),0.87-0.80(m,9H).¹³C NMR(100MHz,DMSO-d₆)δ172.78,172.52,172.10,70.97,64.18,51.40,48.77,42.59,38.85,36.95,36.91,31.77,31.69,29.53,29.44,29.30,29.18,29.11,26.72,24.75,23.39,22.57,22.19,22.16,14.43.

实施例5

¹H NMR(400MHz,DMSO-d₆)δ7.91(d,J＝7.6Hz,1H),7.82(d,J＝2.1Hz,2H),4.75(d,J＝4.8Hz,1H),4.52(t,J＝5.8Hz,1H),4.28-4.14(m,1H),3.54-3.43(m,1H),3.30-3.24(m,2H),3.24-3.14(m,1H),3.09-2.90(m,3H),2.15-2.00(m,4H),1.76-1.62(m,2H),1.43-1.32(m,2H),1.30-1.19(m,16H),1.16(d,J＝7.1Hz,3H),0.89-0.82(m,3H).¹³C NMR(100MHz,DMSO-d₆)δ172.78,172.74,171.94,70.98,64.17,48.51,42.59,38.90,35.11,34.88,31.77,29.53,29.49,29.47,29.19,26.75,22.57,22.03,18.88,14.43.

实施例6目标分子在煤油中的最小凝胶浓度的测定：

煤油中的最小凝胶浓度(MGC in％w/v,i.e.,mg/100μL of oil)通过“stable toinversion”方法测定。在经典实验中，我们取10mg凝胶分子加入到装有500μL煤油的密封样品瓶中，然后加热至所有凝胶分子溶解。然后将溶液自然冷却至室温。如果样品瓶倒置后30秒内未见流动，则视为凝胶。如果凝胶形成，在样品瓶中加入少量30-50μL的煤油，反复加热-冷却循环，直到样品瓶倒转时观察到流动。目标分子N(OH)₂-Val-C12可以凝胶6250μL煤油,即MGC值为0.16％w/v(10mg/6250μL)；N(OH)₂-Phe-C12的MGC值为0.11％w/v；N(OH)₂-Ile-C12的MGC值为0.19％w/v；N(OH)₂-Leu-C12的MGC值为1.5％w/v；N(OH)₂-Ala-C12不成凝胶。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。