十元瓜環(huán)的配位化學(xué)及超分子自組裝實(shí)體的構(gòu)筑.pdf

1、瓜環(huán)（cucurbit[n]urils，簡(jiǎn)稱Q[n]或CB[n]）是超分子化學(xué)中除冠醚（crown ether）、穴醚（cryptands）、環(huán)糊精（Cyclodetrin）、杯芳烴（Calixarene）之外的又一類新型的大環(huán)主體分子化合物，是以多個(gè)甘脲（或甘脲衍生物）為結(jié)構(gòu)單元通過(guò)亞甲基橋連的籠狀化合物。根據(jù)分子結(jié)構(gòu)中甘脲單元數(shù)目，命名為葫蘆[n]脲或Q[n](n=5,6,7,8,10,14???)。隨著瓜環(huán)合成和分離方法的研究改進(jìn)

2、，出現(xiàn)了一系列結(jié)構(gòu)新穎的瓜環(huán)，如反式六元瓜環(huán)（iQ[6]）、反式七元瓜環(huán)（iQ[7]）、錯(cuò)位橋聯(lián)的十元瓜環(huán)和錯(cuò)位橋聯(lián)的六元瓜環(huán)等。除了空腔可通過(guò)疏水作用對(duì)客體進(jìn)行包合，葫蘆脲上下兩端環(huán)繞著多個(gè)電負(fù)性羰基氧可通過(guò)離子–偶極以及氫鍵作用成為陽(yáng)離子的結(jié)合位點(diǎn)。因此，葫蘆脲既能通過(guò)疏水效應(yīng)對(duì)中性客體分子進(jìn)行包結(jié)，亦能與有機(jī)陽(yáng)離子、金屬離子等進(jìn)行配位。瓜環(huán)的另一個(gè)顯著特點(diǎn)是其分子結(jié)構(gòu)剛性，具有較高的熱穩(wěn)定性，在分子識(shí)別中顯示出極強(qiáng)的選擇性和極強(qiáng)的

3、親和性。自2000年瓜環(huán)同系物的發(fā)現(xiàn)開(kāi)始，短短十幾年時(shí)間，瓜環(huán)化學(xué)在國(guó)內(nèi)國(guó)際都得到了極大地發(fā)展。迄今為止，瓜環(huán)主體在分子識(shí)別、藥物分子穩(wěn)定及釋放、自組裝分子機(jī)器、金屬配位化學(xué)、納米反應(yīng)器以及自組裝超分子材料等領(lǐng)域中都展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。
　　本文第一章在文獻(xiàn)調(diào)研的基礎(chǔ)上，詳細(xì)介紹了瓜環(huán)、改性瓜環(huán)的研究背景、現(xiàn)狀及應(yīng)用前景，瓜環(huán)-金屬自組裝體的研究背景及應(yīng)用，同時(shí)對(duì)本文的主要研究?jī)?nèi)容和研究意義作了簡(jiǎn)要地介紹。
　　在本文第二

4、章中，以苷脲和多聚甲醛為主要反應(yīng)原料，合成瓜環(huán)混合物，分離混合瓜環(huán)得到五元瓜環(huán)、八元瓜環(huán)和包結(jié)五元瓜環(huán)的十元瓜環(huán)，而后進(jìn)一步將十元瓜環(huán)中的五元瓜環(huán)移出得到純的十元瓜環(huán)，并用核磁共振和X-射線單晶衍射儀對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。
　　本文第三章主要研究了十元瓜環(huán)與金屬離子Cd2+在酸性性環(huán)境下形成的超分子自組裝實(shí)體，并且使用X-射線單晶衍射儀對(duì)它的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。
　　第四章研究了五元瓜環(huán)、八元瓜環(huán)分別與六氯合鉑酸根（[PtCl6]