杯［4］芳烃衍生物一维超分子的晶体结构研究

杯芳烃是继冠醚、环糊精之后的第三代主体分子 ,在主客体化学、超分子化学中占有重要地位 [1～ 3] .据文献报道 ,在杯 [4]芳烃衍生物中存在各种各样的作用力 [4 ] ,如分子内氢键 [3,4 ]、分子间氢键 [5]、阳离子 -π作用 [6 ]、CH3-π作用 [7]和 π-π相互作用 [8,9]等 .本文报道了杯 [4]芳烃衍生物 5 ,1 1 ,1 7,2 3 -四叔丁基 -2 6,2 8-二 [2 -(甲氧基羰基 )苄氧基 ]-2 5 ,2 7-二羟基杯 [4]芳烃 (简称 L,结构式见 Scheme1 )的晶体结构 .研究中发现 ,分子中存在分子内氢键和分子间π-π相互作用 ,后者使化合物 L形成了一维锯齿形的超分子…     

杯[4]芳烃对单糖及嘧啶衍生物的分子识别和分子开关

用AM1和INDO/SCI方法对八羟基杯[4]芳烃与单糖及嘧啶衍生物形成的超分子体系进行理论研究,结果表明,主体通过CH-π相互作用对单糖类进行分子识别,尤其对赤藓糖识别效果更好;主体与嘧啶没有明显的π-π堆砌作用,但能识别含吸电子基团的嘧啶衍生物,据此可设计酸碱调控的分子开关.讨论了配合物的UV谱带与主体相比发生红移的原因.     

基于杯[4]芳烃的手性识别*

手性杯芳烃是一类重要的主体化合物,在手性识别、对映体分离和不对称催化等方面有着广泛的用途。[4]芳烃引其稳定的构象和易于修饰的特点,成为研究最为广泛的杯芳烃分子,其中大量的文献报道了能够用于对映体识别和检测的手性[4]芳烃。在手性识别的研究中,荧光、紫外和核磁是3中最常见的研究方法,本文根据这3种方法进行分类,综述了近年来以杯[4]芳烃为分子骨架的手性受体的合成及其在手性识别中的应用。最后对手性[4]芳烃的发展前景作了展望。     

杯芳烃衍生物对阴离子的识别作用

综述了杯芳烃衍生物对阴离子识别作用的研究进展。详细介绍了杯芳烃衍生物的化学结构修饰和分子结构以及其通过氢键和静电等作用对卤素、有机酸根、金属酸根等阴离子的识别作用,并对其应用前景进行了展望。     

杯芳烃的功能化修饰及其在分子识别中的应用

本文综述了近几年杯芳烃类人工受体在功能化修饰方面的研究进展, 主要讨论了新型功能化衍生物的合成及其超分子识别功能的应用。     

杯芳烃衍生物与环糊精空腔间的超分子相互作用

针对杯芳烃衍生物与环糊精空腔间的超分子相互作用的研究是理解自组装单分子层(SAMs)主客体作用的基础,也是"分子印刷版"(molecular printboard)研究的主要内容.另外,这种类型的超分子相互作用可以被应用于纳米技术领域,是研究纳米构建技术的前提之一.     

锥形构象含氟杯芳烃衍生物对铜离子的高选择性识别

合成了具有锥形构象的含氟功能基团的杯芳烃衍生物1~3,并用单晶X射线衍射和核磁共振证实了其锥形构象。在混合溶剂中,研究了杯芳烃衍生物1~3对多种金属离子的识别行为。测试了化合物1~3的紫外-可见吸收光谱和荧光发射光谱,结果显示铜离子对化合物1~3具有明显的荧光猝灭特性,而其它金属离子（如Na^',K^',Cs^',Mg^2',Ca^2',Ba^2',Fe^3',Cd^2',Mn^2',Co^2',Ni^2',Zn^2'）对化合物1~3的紫外-可见吸收光谱和荧光发射强度无显著的影响,表明化合物1~3对铜离子的识别具有高选择性。     

杯芳烃的超分子化学

杯芳烃以其特殊的结构和易于衍生化的特点而成为继冠醚和环糊精之后的第三代超分子，它具分子自组装功能，也可以作为分子平台，并能包结，螯合客体分子。     

一类新型超分子主体——硫代杯芳烃的研究进展

硫代杯芳烃是一类以硫原子取代桥联亚甲基的新型杯芳烃, 作为新一代超分子砌块, 在分子识别、超分子自组装、晶体工程和纳米材料等方面都获得了广泛的应用, 已成为当今超分子化学研究的新热点. 综述了硫代杯芳烃及其衍生物的合成、功能化修饰及应用方面的研究进展.     

氮杂杯[2]-间/对-芳烃[2]三嗪与RDX氢键作用理论研究

利用MP2和mPWPW91方法,在6-311G**和6-311++G**基组水平上研究了RDX分别与硝基、氨基和迭氮基取代的氮杂杯[2]-间-芳烃[2]三嗪和氮杂杯[2]-对-芳烃[2]三嗪形成的分子间氢键相互作用,并借助自然键轨道(NBO)和分子中的原子(AIM)理论揭示了氢键的本质.结果表明,氮杂杯[2]-间-芳烃[2]三嗪复合物中氢键主要发生在RDX与三嗪环及其取代基之间;氮杂杯[2]-对-芳烃[2]三嗪复合物中氢键主要发生在RDX与杯芳烃环及其取代基之间.分子间相互作用能在-18.82~-40.62kJ/mol之间;经基组叠加误差(BSSE)校正后,相互作用能顺序为e>f≈b>a>c>d和e′>b′>f′>a′>d′>c′.两类复合物中,氨基取代的复合物分子间氢键强于硝基或叠氮基复合物分子间氢键,氨基氮杂杯[2]-对-芳烃[2]三嗪与RDX形成的氢键最强,有望作为降低火炸药感度、进行火炸药废水处理的候选物.为获得稳定性较强的RDX-氨基氮杂杯芳烃超分子炸药,应该选取介电常数较大的溶剂.     

杯芳烃超分子对甲醇的识别机理分析及应用

采用四种杯芳烃超分子化合物为吸附涂层物质, 探讨了涂膜石英晶体微天平(QCM)传感方法对环境大气中微量甲醇气体的识别研究, 发现RCT(Resorcinol cyclic tetramer)是对甲醇气体识别最有效的活性涂层材料. 通过RCT-MeOH单晶体的制备并对其进行X-ray衍射结构解析, 发现其识别机制是基于甲醇分子中的甲基与杯芳烃化合物的苯环之间形成了C-H…π键作用. 当RCT涂层质量为28.16 μg时, 涂膜QCM传感器对甲醇的响应最灵敏, 达到0.01245 Hz/ppm. 该传感器对甲醇气体吸附和解吸附的初速度分别为－0.2110 Hz/s和0.09497 Hz/s. 该方法具有响应快、重现性和稳定性好的优点, 对甲醇测定的回收率在97.83%～103.66%之间, 与气相色谱法测定结果一致, 表明该方法可应用于环境大气中甲醇气体含量的检测.     

基于主客体作用的多重刺激响应型超分子水凝胶的制备及性能

利用单-6-脱氧-6-氨基-β-环糊精(β-CDNH2)与双二茂铁亚甲基丁二胺季铵盐(FBI)之间的主-客体作用制备了一种性能特异的超分子水凝胶, 该水凝胶具有显著的热可逆性和pH刺激响应性, (NH4)2Ce(NO3)6的引入导致凝胶液化, 体系的颜色也由淡黄色转变为墨绿色. 扫描电镜结果表明, 在凝胶中胶凝剂β-CDNH2和FBI结合组成以带状纤维为特征的三维网络结构. 1H NMR, FTIR, XRD以及循环伏安等表征结果表明, FBI与β-CDNH2间的主客体包结作用和β-CDNH2分子间的氢键作用是凝胶形成并能稳定存在的主要原因.     

牛血清白蛋白在气-液界面上的吸附行为及其与含芘手性探针分子的相互作用研究

利用表面压力-时间曲线对牛血清白蛋白(BSA)在气液界面上的吸附行为和对手性探针分子D/L-[4-(1-芘基)]丁酰基-苯丙氨酸(PPs)的界面手性识别, 以及由此引起的气液界面上BSA的构象变化进行了研究. 结果表明, 界面上形成的稳定单层膜经历了漫长的构象调整过程; BSA的表面压力的变化说明其对亚相中的探针分子很强的浓度依赖性和对手性分子的区分能力. 在较高的PLP和PDP探针分子浓度下, BSA的成膜性均受到了很大抑制, 但较低的PLP和PDP探针分子浓度却转而对BSA成膜有利; 与PLP相比, PDP能更有效地与BSA在界面结合, 其复合膜的稳定性更好.     

磺化杯[4]芳烃与双正电荷季铵盐的键合作用

采用核磁波谱和等温微量热滴定等手段研究了磺化杯[4]芳烃与3个双正电荷季铵盐相互作用的键合比、 键合模式以及热力学参数. 结果表明, 磺化杯[4]芳烃与3个双正电荷季铵盐以不同的键合模式形成1: 1络合物, 其键合常数均超过10⁵ L/mol, 键合作用主要由焓变驱动, 同时伴随着微弱的正负熵变.     

多壁碳纳米管负载铂立方体的制备及对乙醇电催化氧化性能

利用线性扫描电沉积的方法在玻碳电极或多壁碳纳米管表面制备出铂纳米立方体, 扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)结果表明, 铂立方体的尺度约为38 nm, 由Pt(111)择优取向的小粒子围成. 运用电化学循环伏安和电位阶跃技术研究了所合成的2种催化剂和商用碳载铂对乙醇氧化的电催化活性, 发现在2种铂纳米立方体上乙醇氧化的电催化活性和稳定性均高于商用碳载铂, 其起峰电位较商业碳载铂降低168 mV. 采用电化学原位红外光谱对比研究了铂纳米立方体和商用碳载铂对乙醇氧化的电催化过程, 发现铂纳米立方体起始氧化电位提前, 催化活性增强. 乙醇在该催化剂上更易转化为乙酸, 且表现出较强的CO吸附能力.     

Syntheses and Crystal Structures of Two Gd（Ⅲ） Hydrogen Supramolecules Based on p-Sulfonatothiacalix[4]arene

Two novel polymeric complexes, [Gd（HsTCAS）（H2O）7]·4H2O 1 and [Gd（HsTCAS） （CH3COCH3）（H2O）6]·6H2O 2 （H4TCAS = p-sulfonatothiacalix[4]arene）, have been synthesized and characterized by single-crystal X-ray diffraction analyses. Complex 1 crystallizes in monoclinic, space group C2/m with a = 20.2308（12）, b = 19.0894（10）, c = 12.2448（7）A, β = 101.847（3）°, V = 4628.1（5）A^3, C24H43GdO27S8, Mr = 1169.25, Z = 4, Dc = 1.690 g/cm^3, F（000） = 2380,μ = 1.879 mm^-1, the final R = 0.0404 and wR = 0.1038 for 5127 observed reflections with I 〉 2σ（I）. Complex 2 is pseudo-isostructural with complex 1.     

N-亚硝基吲哚系列化合物及其自由基负离子在乙腈介质中N-NO键断裂能的测定

利用滴定量热技术并结合适当的热力学循环测定了乙腈溶液中7个取代的N-亚硝基吲哚化合物中N—NO键的异裂能和均裂能, 能量范围分别为206.1~246.2 kJ/mol和119.1~124.6 kJ/mol. 表明N-亚硝基吲哚均裂释放NO自由基(NO·)比异裂释放NO正离子(NO+)要容易得多, 通过热力学循环得到的相应自由基负离子中N—NO键的异裂能和均裂能的能量范围分别为25.5~34.4和5.0~40.5 kJ/mol, 表明所研究化合物的自由基负离子在室温下很不稳定.     

不同介质中蜂毒素聚集/解聚集的超分子调控及相关机理

利用荧光光谱和圆二色谱等技术手段研究了蜂毒素在2-羟丙基环糊精、氯化钠或 DOPC 调控下的聚集/解聚集过程、相关机理以及不同介质中α-helix的含量. 研究结果表明, 蜂毒素在不同介质中的聚集能力、构象以及和介质分子相互作用力均存在很大差别.     

治疗铜中毒的新型高效络合剂对叔丁基硫杂杯[4]芳烃

以超分子化学基本原理为指导, 系统研究了对叔丁基硫杂杯[4]芳烃(简称TCA)作为受体对Cu²⁺(底物)的分子识别作用. 结果表明, TCA对Cu²⁺具有优异的识别能力, 且识别能力不受大量K⁺, Na⁺和Ca²⁺等共存离子的影响. TCA对Cu²⁺的识别作用优于驱铜药物2,3-二巯基丁二酸(DMSA). TCA对Cu²⁺的作用受竞争配体氨基酸的影响, 在血铜含量超标时, 人体正常浓度的氨基酸对TCA与Cu²⁺作用的影响很小; 而当Cu²⁺浓度降到正常血铜值时, 体内氨基酸的存在可使TCA的排铜效率降低, 避免发生铜的过多流失. TCA对Cu²⁺的作用优于对Zn²⁺的作用, 但共存离子Zn²⁺与Cu²⁺产生协同作用, 使TCA对Cu²⁺和Zn²⁺的萃取率均增加. 可通过降低萃取剂的浓度来减弱TCA与Zn²⁺的结合, 达到驱铜保锌的最佳效果. TCA有望发展为取代DMSA的更有效的驱铜药物.     

L-色氨酸分子印迹传感器敏感膜的制备与性能

以L-色氨酸(L-Trp)为模板分子, 邻苯二胺(o-PD)为功能单体, 在金电极表面原位合成了分子印迹聚合物敏感膜; 通过循环伏安法(CV)、 差示脉冲伏安法(DPV)和电化学阻抗谱法(EIS)考察了该电极的性能. DPV测试结果表明, 在1×10^-8~2×10^-7 mol/L范围内, 峰电流与L-Trp的浓度呈线性关系, 检出限为0.3×10^-8 mol/L; 选择识别性实验结果表明, L-Trp印迹敏感膜的印迹因子达到3.72, 相对于干扰物的选择因子均大于1, 对与L-Trp结构相似的L-酪氨酸(L-Tyr)的选择因子也达到2.30, 说明该印迹膜对L-Trp具有良好的选择性; 识别过程动力学研究结果表明, 印迹膜对L-Trp的识别是一个两步连续发生的过程, 即快结合过程和慢吸附过程.