【摘要】：瓜環(huán)(Cucurbit[n]uril,Q[n]),是一類新型大環(huán)籠狀主體化合物,瓜環(huán)的疏水空腔能包結(jié)有機(jī)物等客體分子,兩個(gè)布滿極性羰基氧原子的端口能與金屬離子及帶正電基團(tuán)進(jìn)行作用,而瓜環(huán)的外壁具有很強(qiáng)的正電性,可與陰離子或帶負(fù)電的基團(tuán)進(jìn)行作用。由于普通瓜環(huán)溶解性較差,制約了瓜環(huán)化學(xué)的研究,瓜環(huán)的改性已成為瓜環(huán)化學(xué)新的研究熱點(diǎn)。雜多酸(heterpolyacids,HPAs),亦稱為多金屬氧酸鹽(polyoxometalate),是由多種含氧酸如鉬酸、鎢酸、磷酸、硅酸等縮合而成。雜多酸具有酸性和氧化還原性,易溶于水及含氧有機(jī)溶劑,獨(dú)特的結(jié)構(gòu)及優(yōu)異的性能使其在催化、分離、識(shí)別、吸附等研究領(lǐng)域中展現(xiàn)了良好的應(yīng)用前景。文獻(xiàn)及前期工作表明,建立在瓜環(huán)外壁作用基礎(chǔ)上的瓜環(huán)-雜多酸超分子自組裝體不僅保持了瓜環(huán)與雜多酸原有的結(jié)構(gòu)特征,也保持了雜多酸的酸性、催化,氧化等多功能特性。其相互作用的驅(qū)動(dòng)力源于瓜環(huán)外壁正性靜電勢與雜多酸陰離子間的離子偶極作用。本論文選擇具有多作用位點(diǎn)的全羥基取代六元瓜環(huán)(OH_(12)Q[6])與Keggin型雜多酸(HPAs)如磷鉬酸(H_3PMo_(12)O_(40),PMo_(12))、磷鎢酸(H_3PW_(12)O_(40),PW_(12))、硅鎢酸(H_4SiW_(12)O_(40),SiW_(12))為構(gòu)筑模塊,對OH_(12)Q[6] HPAs自組裝作用的結(jié)構(gòu)特征、作用模式及功能性質(zhì)進(jìn)行了考察,以期為OH_(12)Q[6] HPAs超分子自組裝體系的實(shí)際應(yīng)用提供理論依據(jù)。在本工作中,全羥基六元瓜環(huán){(HO)_(12)Q[6]}被選作為構(gòu)建模塊,在3.0 mol和6.0 mol的HCl水溶液中分別收集不同的固體單晶。單晶X射線衍射分析表明,兩種(HO)_(12)Q[6]略有不同。在這些鹽酸濃度下,得到了多孔化合物(A和B),A在3.0 M水溶液中,B在6.0 M水溶液中得到。與以前報(bào)道的Q[n]基多孔化合物不同的是,Q[n]基多孔化合物對甲醇有較好的選擇性吸附,而(HO)_(12)Q[6]基多孔化合物對多氯甲烷有較好的選擇性吸附。在目前的工作中,全羥基六元瓜環(huán){(HO)_(12)Q[6]}和Keggin型雜多酸鹽HPAs,例如[PMo_(12)O_(40)]~(3?),[PW_(12)O_(40)]~(3?)被選擇作為基本的構(gòu)建模塊,(HO)_(12)Q[6]與所選的HPAs的相互作用在不同HCl濃度下得到了兩種超分子組裝體,(HO)_(12)Q[6]與所選的HPAs陰離子的雜合物都是從(HO)_(12)Q[6]-HPAs-HCl(1M)體系中得到的,然而無HPAs物種的(HO)_(12)Q[6]超分子組裝體是從(HO)_(12)Q[6]--HPAs-HCl(6M)體系中得到的。這一過程可能提供一條接收和釋放HPAs的途徑。而且,這兩種(HO)_(12)Q[6]基超分子組裝體通過吸收不同的熒光染料可以得到固態(tài)的熒光色素。此外,(HO)_(12)Q[6]/HPAs基超分子組裝體對水溶性染料的酯化和降解具有催化活性;對揮發(fā)性有機(jī)化合物或不同熒光物質(zhì)的吸附性能,產(chǎn)生固態(tài)吸附材料或熒光材料;光致變色特性對顏色變化的光化學(xué)響應(yīng)。
【圖文】：

瓜環(huán)Q[n]s結(jié)構(gòu)示意圖

圖 1.2 五、六、七、八、十、十四元瓜環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖環(huán)由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特征，，即具有一個(gè)剛性疏水性空腔和兩個(gè)帶有羰[3,7-9]。Q[n]疏水的籠體空腔使它們成為良好的主體，可包結(jié)有機(jī)分子
【學(xué)位授予單位】：貴州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：O641.3

【參考文獻(xiàn)】

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2 韓寶航,劉育;葫蘆脲:分子識(shí)別與組裝[J];有機(jī)化學(xué);2003年02期

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1 單春燕;瓜環(huán)固載Keggin型雜多酸及性質(zhì)研究[D];貴州大學(xué);2017年

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本文編號(hào)：2638177