环己基取代瓜环的合成、分离及主客体性质研究

【作者】 朱建男；

【导师】 祝黔江； 陶朱；

【作者基本信息】 贵州大学 ， 生物化学与分子生物学， 2006， 硕士

【摘要】 近年来，瓜环作为一类新的主体化合物，已逐渐成为大环化学及超分子化学研究领域中的一个重要的研究亮点。但由于瓜环的溶解性差，从而制约了它的深入研究和应用范围。因此，改善其溶解性成为近几年的热点研究课题。 本文利用苷脲或苷脲二聚体和环己基苷脲二醚成功合成并分离出了部分环己基取代瓜环，即1，3，5-三环己基六元瓜环（（CyH）₃Q[6]）、对称环己基六元瓜环（（CyH）₂Q[6]）、单环己基五元瓜环（（CyH）Q[5]）、二环己基五元瓜环（（CyH）₂Q[5]）、三环己基五元瓜环（（CyH）₃Q[5]）、单环己基七元瓜环（（CyH）Q[7]）、二环己基七元瓜环（（CyH）₂Q[7]），并得到核磁共振谱的证实，有些还得到质谱的进一步确认。部分环己基取代瓜环的溶解性，较之于普通瓜环得以很好地改善，使得瓜环的性质研究可在中性水溶液中进行。当前，在国内外研究中处于领先地位。 通过核磁共振、X-射线单晶衍射等方法对环己基取代瓜环的性质进行初步研究和探讨，结果表明：1)（CyH）₂Q[6]与NaNO₃相互作用时，（CyH）₂Q[6]呈椭圆状，由于1,4位取代环己基的存在，（CyH）₂Q[6]俯视图没有对称性。瓜环与Na离子通过端口作用形成一自组装分子胶囊结构，通过水分子氢键桥联，晶体中分子胶囊构成一维的自组装超分子链。2)（CyH）₂Q[6]、（CyH）₃Q[6]、（CyH）₂Q[5]作为主体与客体2,2’-联吡啶（bpy）以及（CyH）Q[7]、（CyH）₂Q[7]作为主体与客体N-（1-金刚烷基）溴化吡啶（adp）相互作用。（CyH）₂Q[6]、（CyH）₃Q[6]与客体bpy不仅发生端口相互作用，而且还发生笼体相互作用，形成稳定的1:1的包结物；（CyH）Q[7]、（CyH）₂Q[7]与客体adp作用，也是形成了包结比为1:1的主客体包结配合物，金刚烷基进入了瓜环内腔受到其屏蔽作用，而吡啶环仍然留在了瓜环的一端口外侧，受到其去屏蔽作用。更多还原

【Abstract】 In recent years, Cucurbit[n]uril has been an important part of supermolecule domain . However, the poor solubility in common solvents has limited development of the chemistry of cucurbit[n]uril. Thus, synthesis of Q[n] derivatives that allow them to dissolve in common solvents, have received greatest attention to date.Synthesis of monosubstituted cucurbit[n]uril（n=5,7） , disubstituted cucurbit[n]uril（n=5,6,7）, and tricyclohexylcucurbit[6]uril, have been achieved by using the diether of dicyclohexylglycoluril and glycoluril or the dimmer of glycoluril. The symmetrical dicyclohexylcucurbit[6]uril（（CyH）2Q[6]） , dicyclohexylcucur[5]uril （（CyH）₂Q[5]）, cyclohexylcucurbit[6]uril （（CyH）Q[7]） , dicyclohexylcucurbit[7]uril （（CyH）2Q[7]）have been determined by ¹H NMR spectroscopy and ESMS. They all showed surprising water solubility, which allowed us to investigate the properties in neutral water.The pilot study of the properties have been commenced by ¹H NMR spectroscopy . The results include: Firstly, （CyH）2Q[6] interact sodium（I） ion. In this self-assembled entity both the cavity interaction of （CyH）2Q[6] included a nitrate anion and the portal interaction of the dipole carbonyls of （CyH）2Q[6] with sodium cations lead to form self assembled molecular capsules. The crystal structure of the entity shows a packing of the self assembled molecular capsules connected by hydrogen bonds of water molecules. Secondly, （CyH）₂Q[6] and （CyH）₃Q[6] interact with guest 2,2’-bipyridine（bpy）, the ratio of （CyH）₂Q[6], （CyH）₃Q[6] and guest bpy are all 1:1. （CyH）Q[7] and （CyH）₂Q[7] interact with guest N-（1- amantadin）bromopyridine （adp）, the ratio of them are also 1:1, Induced chemical shifts of guest encapsulated into （CyH）Q[7] and （CyH）₂Q[7] noted.更多还原