杯[4]吡咯化合物的合成及其陰離子識(shí)別.pdf

1、杯吡咯是由吡咯環(huán)和SP3雜化碳原子通過吡咯環(huán)α位連接而組成的大環(huán)化合物。由于其結(jié)構(gòu)和性能方面具有很多的特異之處，杯吡咯構(gòu)成一類別具特色的新型杯狀化合物。它可以絡(luò)合陰離子和中性分子，從而應(yīng)用于超分子化學(xué)領(lǐng)域。本論文研究了一系列杯吡咯大環(huán)化合物的合成方法，及其對(duì)陰離子的識(shí)別功能。
　　 1、以吡咯和相應(yīng)的酮為原料，濃鹽酸做催化劑，合成了7個(gè)杯吡咯大環(huán)化合物(1-7)。同時(shí)，探討了其反應(yīng)機(jī)理及合成條件,改進(jìn)了合成方法,選擇了最佳合成方

2、法和最適宜的合成條件。而對(duì)于產(chǎn)品的提純，大多采用直接重結(jié)晶的方法，簡(jiǎn)化了提純步驟，并得到較純的杯[4]吡咯主體化合物，其中化合物7未見其他文獻(xiàn)報(bào)道過。
　　 2、從丁酮，甲酸乙酯為原料，合成了2-甲基-3-羰基-丁烯的氧化鈉鹽(化合物8)；由丙二酸二乙酯為原料，經(jīng)氧化反應(yīng)合成了丙二酸二乙酯肟(化合物9)；再將上述兩種化合物在Hac/NaOAc條件下發(fā)生關(guān)環(huán)反應(yīng)，生成3,4-二甲基-2-甲酸乙酯基吡咯(化合物10)。2 mol的3

3、,4-二甲基-2-甲酸乙酯基吡咯在對(duì)甲苯磺酸的催化下，與甲縮醛發(fā)生縮合反應(yīng)，生成了二吡咯基甲烷中間體。在合成過程中，改變2-甲基-3-羰基-丁烯的氧化鈉鹽和丙二酸二乙酯肟的投料順序，以及延長(zhǎng)其反應(yīng)時(shí)間，提高了3,4-二甲基-2-甲酸乙酯基吡咯的產(chǎn)率和純度；在縮合反應(yīng)中，通過加熱回流的方法，縮短了反應(yīng)時(shí)間，并利于重結(jié)晶方法，得到較純的化合物二吡咯基甲烷(化合物11a)和二吡咯基乙烷(化合物11b)。
　　 3、將所合成的杯[4]吡

4、咯大環(huán)化合物(1-5)應(yīng)用于陰離子識(shí)別的研究。首先，測(cè)定五個(gè)杯[4]吡咯大環(huán)化合物的紫外-可見吸收光譜。然后再分別加入F-，Cl-，Br-，I-，AcO-，HSO4-，NO3-的四丁基銨鹽，觀察其吸收峰的變化。將吸收峰有變化的物質(zhì)挑出，測(cè)定受體分子與客體分子濃度比不同的情況下，紫外-可見吸收光譜的變化。經(jīng)實(shí)驗(yàn)首次發(fā)現(xiàn)，所研究的五個(gè)杯[4]吡咯大環(huán)化合物對(duì)NO3-陰離子均有較好的識(shí)別作用。
　　 4、將不同濃度的甲醇質(zhì)子性溶劑加入