Crystal-like Hydrogels Consisting of Parallel Hexahedrons Obtained from the Self-assembly ofβ⁃Cyclodextrin/perfluorononanoic Acid Inclusion Complexes

doi:10.7503/cjcu20210320

Abstract

Abstract:

The inclusion complexes formed from cyclodextrins（CDs） and surfactants have been found to assemble into various aggregates and play important roles in supramolecular self-assembly. The self-assembly of β-cyclodextrin（β-CD）/perfluorononanoic acid（PFNA） system was investigated in solution. The phase diagram was obtained by changing the mixed ratio and total concentration of β-CD and PFNA. Interestingly， the hydrogels had crystal-like structure and were composed of inerratic parallel hexahedrons with the thickness of several nanometers and the length of more than a dozen microns. Based on the experimental results， the formation mechanism of the hydrogel was proposed： PFNA molecules were included by β-CD to form β-CD@PFNA complexes， which then piled into highly-ordered channels with the form of “head to head， tail to tail” of β-CD molecules. Then these channels were stacked tightly induced by hydrogen bonds and crystallized into parallel hexahedrons. These hexahedrons were cross-linked to form a three-dimensional network that wrapped the solvent to form hydrogels. This self-assembly strategy based on host and guest interaction of fluorocarbon surfactants and cyclodextrins is expected to provide a new idea for controlled self-assembly of novel aggregates.

Key words: Cyclodextrin, Perfluorononanoic acid, Self-assembly, Inclusion interaction, Crystal-like hydrogel

CLC Number:

O648

TrendMD:

ZHANG Juan, HU Xinyue, WANG Hongbo, LIAN Ying, LE Jinyu, YANG Zihao. Crystal-like Hydrogels Consisting of Parallel Hexahedrons Obtained from the Self-assembly ofβ⁃Cyclodextrin/perfluorononanoic Acid Inclusion Complexes[J]. Chem. J. Chinese Universities, 2021, 42(10): 3187.

Figures/Tables 12

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