本文關(guān)鍵詞：瓜環(huán)中稀有同系物的分離與表征

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【摘要】：瓜環(huán)(cucurbit[n]urils,簡稱Q[n]或CB[n])是超分子化學(xué)中繼冠醚(crown ether)、穴醚(cryptands)、環(huán)糊精(Cyclodetrin)、杯芳烴(Calixarene)之后的又一類新型的大環(huán)主體分子化合物。普通瓜環(huán)家族結(jié)構(gòu)規(guī)范化的成員目前共有Q[5]、Q[6]、Q[7]、Q[8]及Q[10]五種瓜環(huán),隨著瓜環(huán)合成和分離方法的研究改進(jìn),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])、錯位橋聯(lián)的十元瓜環(huán)和錯位橋聯(lián)的六元瓜環(huán)等。貴州大學(xué)的貴州省大環(huán)化學(xué)及超分子化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(以后簡稱重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室)于2013年偶然發(fā)現(xiàn)了聚合度最大,呈鉸接結(jié)構(gòu)的鉸接十四元瓜環(huán)(tQ[14]即tQ[14]),引發(fā)了我們對瓜環(huán)合成與分離研究中一系列基本問題的思考,形成了瓜環(huán)合成與分離研究的新課題,如瓜環(huán)到底能有多大,Q[15],Q[16]????結(jié)構(gòu)特征如何?超分子自組裝特性如何?系列瓜環(huán)中缺失的瓜環(huán),如Q[9],Q[11],Q[12],Q[13]???等在哪?既然鉸接瓜環(huán)是外消旋的,能否將其拆分?其手性識別功能如何?鉸接瓜環(huán)的出現(xiàn)對瓜環(huán)形成機(jī)理的影響?本論文在前人的研究基礎(chǔ)上,開展了以下三個方面的研究:1)鉸接十三、十五元瓜環(huán)的合成分離及基本性質(zhì)的研究;2)利用核磁和ITC技術(shù)進(jìn)行了tQ[14]與系列脂肪二胺主客體相互作用的研究;3)反式七元瓜環(huán)(iQ[7])的合成與分離及反式七元瓜環(huán)(iQ[7])與堿土金屬、鑭系稀土金屬的超分子自組裝研究和其與系列脂肪二胺主客體相互作用的研究。分離和表征了兩種新的鉸接瓜環(huán)tQ[13]和目前瓜環(huán)家族成員中最大的瓜環(huán)tQ[15]。由于它們是鉸接的瓜環(huán),所以沒有大的端口和空腔。本論文介紹了這兩種新的瓜環(huán)的合成及分離方法,同時(shí)介紹了它們在無機(jī)分子誘導(dǎo)下形成的超分子自組裝體。利用核磁滴定光譜法、ITC等方法對鉸接十三、十五元瓜環(huán)與有機(jī)客體分子的相互作用進(jìn)行了研究。本實(shí)驗(yàn)室正在對它們作進(jìn)一步的主客體化學(xué)和配位化學(xué)的研究。我們通過核磁滴定和ITC技術(shù)研究了t Q[14]和一系列烷基二胺離子(+H3N(CH2)nNH~(3+),n=2,4,6,8,10)在水溶液和DMSO中的主客體性質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn)tQ[14]有兩種不同的作用空腔,在不同的實(shí)驗(yàn)條件下,可采用不同的作用空腔與同樣的客體作用,其作用模式與客體的長度和選擇的溶劑有關(guān)。這樣的特點(diǎn)是普通的超分子所沒用的。具有多個空腔的超分子主體或分子膠囊包結(jié)客體的情況在瓜環(huán)化學(xué)中還屬首次發(fā)現(xiàn)。自從2005年Issacs研究組等第一次報(bào)道反式七元瓜環(huán)(iQ[7])以來,國內(nèi)外基于iQ[7]的研究很少,除了iQ[7]的理論計(jì)算研究之外,其它性質(zhì)的研究報(bào)道更加鮮見。這主要是由于iQ[7]是一個熱力學(xué)中間產(chǎn)物,不夠穩(wěn)定,以致很難獲得足夠量的較為純凈的iQ[7],加之已知的方法較為復(fù)雜和產(chǎn)率較低。綜合這些因素,阻礙著對iQ[7]的研究。本論文著力于探索一種比較簡便、經(jīng)濟(jì)、高效方法合成分離iQ[7],并且對iQ[7]進(jìn)行一些超分子自組裝研究和主客體性質(zhì)研究。
【關(guān)鍵詞】：鉸接十三元瓜環(huán) 鉸接十五元瓜環(huán) 鉸接十四元瓜環(huán) 反式七元瓜環(huán)(iQ[7]) 合成與分離 超分子自組裝
【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】：2016
【分類號】：O641.3
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-8
• 第一章 前言8-12
• 1.1 瓜環(huán)及瓜環(huán)化學(xué)的研究進(jìn)展8-10
• 1.2 本文工作10-12
• 1.2.1 立題背景及意義10
• 1.2.2 研究手段10
• 1.2.3 研究主要內(nèi)容10-12
• 第二章 鉸接十三、十五元瓜環(huán)的合成、分離及表征12-31
• 2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及主要儀器12
• 2.2 鉸接十三、十五元瓜環(huán)的合成12
• 2.3 鉸接十三、十五元瓜環(huán)的分離12-13
• 2.4 鉸接十三元瓜環(huán)（tQ[13]）的結(jié)構(gòu)表征13-15
• 2.5 [CdCl_4]~(2 )陰離子誘導(dǎo)tQ[13]與Ln~(3+)的配位作用及超分子自組裝15-17
• 2.5.1 實(shí)驗(yàn)試劑及主要儀器15-16
• 2.5.2 配合物的合成16
• 2.5.3 結(jié)構(gòu)分析與討論16-17
• 2.6 鉸接十五元瓜環(huán)（tQ[15]）的結(jié)構(gòu)表征17-19
• 2.7 [CdCl_4]~(2 )陰離子誘導(dǎo)tQ[15]與Ln~(3+)的配位作用及超分子自組裝19-21
• 2.7.1 實(shí)驗(yàn)試劑及主要儀器19
• 2.7.2 配合物的合成19
• 2.7.3 結(jié)構(gòu)分析與討論19-21
• 2.8 鉸接十三、十五元瓜環(huán)主客體相互作用的研究21-23
• 2.9 鉸接十三、十四、十五元瓜環(huán)與系列二胺的主客體相互作用比較23-28
• 2.10 鉸接瓜環(huán)tQ[n]s的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)28-31
• 第三章 tQ[14]與系列脂肪二胺主客體相互作用的研究31-46
• 3.1 tQ[14]的兩種空腔31-32
• 3.2 tQ[14]-二胺體系的核磁滴定分析32-43
• 3.3 tQ[14] 二胺體系溶液狀態(tài)的ITC分析43-45
• 3.4 本章小結(jié)45-46
• 第四章 反式七元瓜環(huán)的合成、分離及性質(zhì)研究46-72
• 4.1 反式七元瓜環(huán)（iQ[7]）的合成與分離46-47
• 4.2 iQ[7]與堿土金屬的配合物及其超分子自組裝47-54
• 4.2.1 堿土金屬配合物的合成47
• 4.2.2 堿土配合物的單晶結(jié)構(gòu)分析47-49
• 4.2.3 結(jié)構(gòu)分析與討論49-52
• 4.2.4 iQ[7]與堿土金屬配合物的XRD52-53
• 4.2.5 iQ[7] AE~(2+)體系溶液狀態(tài)的ITC分析53-54
• 4.3 iQ[7]-Ln~(3+)超分子自組裝54-62
• 4.3.1 實(shí)驗(yàn)試劑及主要儀器54
• 4.3.2 配合物的制備54-56
• 4.3.3 結(jié)構(gòu)分析與討論56-60
• 4.3.4 iQ[7]-Ln~(3+)體系溶液狀態(tài)的ITC分析60-62
• 4.4 iQ[7]與系列脂肪二胺離子的主客體相互作用研究62-72
• 4.4.1 iQ[7]-脂肪二胺離子體系的核磁滴定分析62-68
• 4.4.2 iQ[7] 脂肪二胺體系溶液狀態(tài)的ITC分析68-71
• 4.4.3 小結(jié)71-72
• 第五章 結(jié)論72-74
• 致謝74-75
• 參考文獻(xiàn)75-83
• 附錄83-84

【相似文獻(xiàn)】

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