新型對(duì)叔丁基杯[6]芳烴氮雜衍生物的合成與性能研究.pdf

1、I● 3摘要中文摘要杯芳烴是廣受矚目的第三代主體分子，作為平臺(tái)構(gòu)筑對(duì)客體具有良好識(shí)別能力的新型主體分子一直頗受矚目。在杯芳烴下緣導(dǎo)入酰胺基、硫脲基等含有o 、N 、S等雜原子的基團(tuán)，能顯著改變其識(shí)別性能。設(shè)計(jì)并合成各種具有特定官能團(tuán)的杯芳烴衍生物并研究其潛在性能一直是杯芳烴領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。對(duì)杯【6 】芳烴的研究繼杯【4 】芳烴之后也已經(jīng)廣泛展開。相比于杯【4 】芳烴，杯【6 】芳烴構(gòu)象更多。要將杯[ 6 】芳烴應(yīng)用于超分子領(lǐng)域，其構(gòu)

2、象的固定是一個(gè)必須解決的問題。對(duì)杯【6 】芳烴進(jìn)行分子內(nèi)橋聯(lián)是解決這一難題的重要途徑。本論文設(shè)計(jì)并合成一系列含O 、N 、S 等雜原子的杯【6 】芳烴衍生物，并對(duì)這些衍生物的兩相萃取、液膜傳輸?shù)刃阅苓M(jìn)行了研究。首先，設(shè)計(jì)并合成了一系列六取代對(duì)叔丁基杯[ 6 】芳烴衍生物、四取代對(duì)叔丁基杯[ 6 】．1 ，4 ．冠- 4 衍生物以及三橋聯(lián)對(duì)叔丁基杯【6 】芳烴橋聯(lián)衍生物，并研究了所合成的化合物對(duì)N a + 、K + 、c s + 等堿金屬

3、離子和Z n 2 + 、C d 2 + 、H f + 、N i 2 + 、A g + 等過渡金屬離子的萃取性能，探討了取代基等因素對(duì)其萃取性能的影響。其次，研究了合成的化合物對(duì)K + 和z n 2 + 、A g + 的液膜傳輸性能，并探討相關(guān)因素對(duì)液膜傳輸?shù)挠绊憽Ｗ詈?，合成了一例新型杯[ 6 】冠醚聚合物，并進(jìn)行了紅外光譜表征和表面電鏡掃描。金屬離子吸附實(shí)驗(yàn)表明，該聚合物對(duì)H 9 2 + 具有較大的吸附萃取率，飽和吸附容量為3 ．4 5

4、 m m o l ／g 。關(guān)鍵詞：杯[ 6 】芳烴，氮雜，合成，萃取，液膜傳輸，冠醚，聚合物羅≮。9，J、，釓“．j0=：一●k々·i一，●■摘要A b s t r a c tC a l i x a r e n e sa r et h et h i r dg e n e r a t i o no f t h eh o s tm o l e c u l e s ，a Sa b u i l d i n gb l o c kt oc

5、 o n s t r u c tt h en o v e lh o s tm o l e c u l e sw i m g o o dr e c o g n i t i o n a b i l i t i e s t o w a r d st h eg u e s t s ．R e c e n t l y , p e o p l eh a v ep a i dm u c ha t t e n t i o nt o 0 ，N ，S - b

6、 r i d g n dc a l i x a r e n e s ．C a l i x a r e n ed e r i v a t i v e sc o n t a i n i n g a m i d e ，t h i o u r e aa n d u r e au n i t s h a v eg o o dr e c o g n i t i o n a b i l i t i e st o w a r d s t h eg u

7、e s t s ．T h e r e f o r e ，s t u d i e so n t h e i rd e r i v a t i o na n dr e c o g n i t i o n p r o p e r t i e sa r ei nt h ea S c e n d a n t ．T h es t u d yo fc a l i x [ 4 ] a r e n e sh a Sa p p r o a c h e d

8、m a t u r i t y , m u c ha t t e n t i o nh a sb e e np a i dt ot h en e x t m e m b e r o f c a l i x a r e n e sf a m i l y , c a l i x [ 6 ] a r e n e s ．I nc o m p a r i s o n 、析mc a l i x [ 4 ] a r e n e c o m p o s

9、 e do f f o u r p h e n o l i c u n i t s ，c a l i x [ 6 ] a r e n e i s c o n s t r u c t e db ys i xp h e n o l i c u n i t s ，w h i c hr e s u l t s n o to n l yi n m o r ek i n d so f d e r i V a ：t i V e s ，b u t a

10、l s o i nm o r ec o n f o r m a t i o n m o b i l i t yt h a nt h a to f c a l i x [ 4 ] a r e n e ．I no r d e rt o r e c o g n i z eg u e s tm o l e c u l e sp r e c i s e l y , a r i g i d ，c o n f o r r n a t i o n a

11、l l y - d e f i n e d c a l i x a r e n e i s e s s e n t i a l ．T o f r e e z e t h ec o n f o r m a t i o no fc a l i x [ 6 ] a r e n e , ar o u t ei s b r i d g i n go ft w oo rc a p p i n go ft h r e e o rm o r ep h

12、e n o l i cr i n g s ．I nt h i sp a p e r , a s e r i e so f p - t e r t o b u t y l c a l i x [ 6 ] a r e n ed e r i V a t i V e sa l ℃d e s i g n e da n ds y n t h e s i z e d ．T h e i rc o m p l e x a t i o n p r o p

13、e r t i e sa n dl i q u i dm e m b r a n e t r a n s p o r tp r o p e r t i e sa r ea l s os t u d i e d ．F i r S f l y , w e d e s i g n e d a n d s y n t h e s i z e d a s e r i e s o f h e x a - s u b s t i t u t e dP

14、 ·t e r t - b u t y l c a l i x [ 6 ] a r e n e d e r i v a t i v e s ，t e t r a - s u b s t i t u t e d P - t e r t - b u t y l c a l i x [ 6 ] - l ，4 - c r o w n - 4d e r i v a t i v e sa n d t r i p l yb r i d g

15、e d P - t e r t - b u t y l c a l i x [ 6 ] a r e n ed e r i v a t i v e s ，a n dt h ec o m p l e x a t i o np r o p e r t i e so f t h es y n t h e s i z e dc o m p o u n d st oN d ，C ，C s + ，Z n 2 + ，C d 2 + ，H 9 2 + ，

16、N i 2 + ，a n d A S +w e r es t u d i e db ye x t r a c t i o ne x p e r i m e n t s ．S e c o n d l y , t h el i q u i dm e m b r a n e t r a n s p o r to f l ( 十，Z n 2 + a n dA g + w i t ht h es y n t h e s i z e dc o m

17、p o u n d sa S c a r r i e rh a S b e e ni n v e s t i g a t e d ．T h ee f f e c t s o f t h e r e l a t e d f a c t o r s o n t h e t r a n s p o r t w e r e s t u d i e d ．F i n a l l y , a n e wP —t e r t - b u t y l

18、c a l i x [ 6 ] c r o w n - b a S e d p o l y m e r w a s s y n t h e s i z e d a n d c h a r a c t e r i z e d b y I Rs p e c t r o s c o p ya n ds u r f a c es c a n n i n ge l e c t r o nm i c r o s c o p e ．T h ec o

19、m p l e x a t i o ne x p e r i m e n t sd e m o n s t r a t e dt h a tt h ep o l y m e rs h o w e de x c e l l e n te x t r a c t i o np r o p e r t yt o w a r d sH g + ，a n dt h ee x t r a t i o nc a p a b i l i t i e s

20、o f t h ep o l y m e r f o rH 9 2 + W a S 3 ．4 5 m m o l ／g ．K e y w o r d s ：C a l i x [ 6 ] a r e n e ，A z a ，S y n t h e s i s e ，E x t r a c t i o n ，L i q u i d m e m b r a n e t r a n s p o r t ，C r o w n e t h e r