Angew. Chem.：松香基小分子水凝胶剂参与构建的水包油型凝胶乳液

来源：X一MOL资讯

松香是松树的分泌物，是我国的特色林业资源。作为一种可再生、可生物降解的天然产物，松香或其深加工产品被广泛应用于橡胶、油墨、涂料、农药、医药、食品、电子等工业和生活的各个领域中。从化学成分来看，松香由多种二萜类树脂酸组成，分子具有显著的疏水性，是制备绿色表面活性剂的重要原料。设计合成新型结构的松香基表面活性剂并探索其自组装行为，有助于构建环境友好型的软物质体系，促进松香在新技术领域的应用。

图1. （A）R-6-AO的分子结构；（B）5 mM R-6-AO凝胶Cryo-TEM图像;

（C）R-6-AO和R-COONa在不同环境中的CD光谱图。

凝胶乳液是指在稳定剂存在下由分散相(内相)和连续相(外相)构成的外观呈凝胶状的乳状液体系。由于其特殊的结构及性质，凝胶乳液被广泛应用于食品、化妆品、材料、药物传输等领域。表面活性剂是最常用的稳定剂。在传统的凝胶乳液HIPE体系中，表面活性剂的用量较大，而且分散相的体积分数必须大于74%，这些因素严重制约着凝胶乳液的实际应用。针对上述问题，江南大学的宋冰蕾课题组以松香树脂酸为原料，合成了一种氧化铵表面活性剂R-6-AO。R-6-AO不仅是一种高效的乳液稳定剂，也是一种高效的小分子水凝胶剂，其临界胶凝浓度仅为0.18 wt％。原位冷冻电镜的测试结果表明，R-6-AO分子在水中自组装成截面直径约为10 nm的左手螺旋纤维。由于松香酸基团独特的结构特征，在O/W型乳液中，R-6-AO组装形成的纤维结构不仅可以抵制分散相的侵蚀，还可以将分散相液滴物理包裹于凝胶网络中，大大削弱了滴粒聚并的概率，提高了凝胶乳液的稳定性。室温下，该凝胶乳液在静置一年后仍然没有分层的迹象。形成稳定的凝胶乳液所需的最低R-6-AO浓度仅为0.2 wt%。此外，油相的体积分数可在2％至95％之间自由调节，不再受到连续相必须大于74%的限制，极大拓展了凝胶乳液的组成和应用范围。在R-6-AO的存在下，多种油相，如正十二烷、正癸烷、正辛烷、大豆油、橄榄油和三辛酸等，均可以形成稳定的凝胶乳液，具有广泛的适用性。

该工作近期发表在Angew. Chem. Int. Ed. 上，文章的第一作者是江南大学化学与材料工程学院的博士研究生闫婷婷，通讯作者为宋冰蕾副教授、崔正刚教授和英国Hull大学的Bernard P. Binks 教授。该工作得到国家自然科学基金委的资助。

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Widely Adaptable Oil-in-Water Gel Emulsions Stabilized by an Amphiphilic Hydrogelator Derived from Dehydroabietic Acid

Tingting Yan, Binglei Song, Xiaomei Pei, Zhenggang Cui, Bernard P. Binks, Hengquan Yang

Angew. Chem. Int. Ed., 2019, DOI: 10.1002/anie.201907774

课题组简介

宋冰蕾副教授是中国林学会林化分会松香松节油专业委员会委员。课题组的研究对象是天然产物基分子的自组装行为、介观聚集结构及应用性能。近年来，本课题组致力于松香基两亲分子的合成与应用，关注松香树脂酸的独特构型对分子间相互作用的影响，为松香的高值化利用打下基础。课题组努力架构天然产物的分子结构与其组装体性能之间的桥梁，拓展天然产物分子的应用领域，为人与自然的和谐发展尽我们的绵薄之力。