链状及树状有机化合物的合成及其与瓜环的主客体作用

论文摘要

瓜环是一类具有疏水性空腔,且在其端口周围环绕着羰基氧的新型主体化合物,随着其不同尺寸的空腔及端口口径的同系物的发现,瓜环已成为超分子化学主客体化学中的一个重要研究领域,特别是在主客体化学、分子识别、分子自组装等方面的应用而受到国内外相关学科研究者的密切关注。基于以上研究背景,本文设计合成了一系列长短不一具有多作用位点的链状有机客体分子,利用1H NMR技术、质谱、X-射线单晶衍射等技术对其进行了表征,并考察了部分客体与瓜环相互作用,以及形成的主客体包结配合物的结构特征。研究内容如下:1.合成系列长短不一的碳链,芳环个数不同的客体,如1,n亚烷基-二-2-甲基吡啶二溴化合物,1,n-亚烷基二-[4-（3-环己烯基）吡啶]二溴化合物,N,N’-二-1,2,3,4-四氢异喹啉亚烷基化合物等,并用核磁共振技术、质谱、X-射线单晶衍射等技术进行了表征。2.合成了季戊四溴、季戊四胺、季戊四乙二胺为母体的树状分子,利用核磁共振技术、X-射线单晶衍射法等检测方法对合成产物的结构进行表征。3.用1H NMR、量子化学计算、X-射线单晶衍射等技术手段讨论七、八元瓜环与客体N,N’-二-1,2,3,4-四氢异喹啉亚烷基化合物的自组装性质。4.通过1H NMR、紫外吸收光谱法、X-射线单晶衍射技术,考察了瓜环和对称四甲基六元瓜环分别与1,n-亚烷基二-[4-（3-环己烯基）吡啶]二溴化物自组装包结配合物的结构。5.利用1H NMR、紫外吸收光谱法讨论了七、八元瓜环与1,n亚烷基-二-2-甲基吡啶二溴化合物主客体作用实体结构。6.利用1H NMR、紫外吸收光谱法以及荧光光谱法、X-射线单晶衍射等技术考察了瓜环与N,N-二甲基-苯甲基-1,n二胺基烷烃化合物主客体作用实体结构。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 瓜环的结构特征及性质
• 1.2 瓜环的应用
• 1.2.1 分子识别
• 1.2.2 超分子组装与自组装
• 1.2.3 分子包结
• 1.2.4 超分子
• 1.2.5 瓜环与树枝状大分子的相互作用
• 第二章 具有多作用位点的链状客体及树状化合物的合成
• 2.1 实验主要试剂与仪器
• 2.2 1,n亚烷基-二-2-甲基吡啶二溴化合物的合成及表征
• 2.3 1,n-亚烷基二-[4-（3-环己烯基）吡啶]二溴化合物的合成及表征
• 2.4 N,N'-二-1,2,3,4-四氢异喹啉亚烷基化合物的合成及表征
• 2.5 1,n-亚烷基-二-4,4'联吡啶丁烷溴化合物的合成及结构表征
• 2.6 N,N'-二甲基-苯甲基-1,n二氨基烷烃化合物的合成及结构表征
• 2.7 2,2-[3,3-二甲基联苯-4,4-二亚氨亚甲基]二吡啶盐酸盐的合成及表征
• 2.8 季戊四醇衍生物的合成及结构表征
• 2.8.1（N1,N2）,（N2,N3）,（N1,N3）-三（苯亚甲基）-N-（苯亚甲基）-季戊四胺的合成及表征
• 2.8.2 N,N1,N2,N3-四-水杨醛基-（N,N1）,（N2,N3）-二-水杨醛基-季戊四乙二胺的合成及表征
• 2.8.3 N,N1,N2,N3-四-水杨醛基-（N,N1）,（N2,N3）-二-水杨醛基-季戊四乙二胺的合成
• 2.8.4 2,2,2-三胺甲基-3-（4-吡啶甲酰基）丙烷和2,2,2-三溴-3-吡比啶基-丙烷的合成
• 第三章 七、八元瓜环与N,N'-二-1,2,3,4-四氢异喹啉亚烷基化合物的自组装模式
• 3.1.实验部分
• 3.1.1 主要试剂与仪器
• 3.1.2 客体的合成与表征
• 1H NMR的测定'>3.1.3 瓜环与Kn主客体相互作用¹H NMR的测定
• 3.1.4 客体K2及Q[8]-K2晶体的制备及结构测定
• 3.1.5 计算方法
• 3.2 结果讨论
• 1H NMR分析'>3.2.1 瓜环与客体相互作用的¹H NMR分析
• 3.2.2 客体K2以及Q[8]与K2相互作用的晶体结构
• 3.2.3 量子化学计算结果与讨论
• 3.3 结论
• 第四章 六元瓜环与1,n-亚烷基二-[4-（3-环己烯基）吡啶]二溴化物主客体作用实体结构研究
• 4.1 实验部分
• 4.1.1 实验主要试剂和仪器
• 4.1.2 客体X6,X8的合成与表征
• 4.1.3 紫外吸收光谱的测定
• 4.1.4 Q[6]-X6,Q[6]-X8,TMeQ[6]-X6晶体的制备及结构测定
• 4.2 结果与讨论
• 1H NMR分析'>4.2.1 瓜环与客体相互作用的¹H NMR分析
• 4.2.2 瓜环与客体相互作用的紫外吸收光谱测试
• 4.2.3 Q[6]、TMeQ[6]与X6、X8相互作用的晶体结构
• 4.3 总结
• 第五章 瓜环与1,n亚烷基-二-2-甲基吡啶二溴化合物主客体作用实体结构研究
• 5.1 实验部分
• 5.1.1 实验主要试剂和仪器
• 5.1.2 客体的合成与表征
• 5.1.3 紫外吸收光谱的测定
• 5.2 结果与讨论
• 1H NMR分析'>5.2.1 瓜环与MCn系列客体相互作用的¹H NMR分析
• 5.2.2 瓜环与客体相互作用的紫外光谱分析
• 5.3 总结
• 第六章 七、八元瓜环与N,N'-二甲基-苯甲基-1,n二氨基烷烃化合物主客体作用实体结构研究
• 6.1 实验部分
• 6.1.1 实验主要试剂和仪器
• 6.1.2 客体的合成与表征
• 6.1.3 待测溶液的配制
• 6.2 结果与讨论
• 1H NMR分析'>6.2.1 瓜环与Nn系列客体相互作用的¹H NMR分析
• 6.2.2 瓜环与客体Nn相互作用的紫外吸收光谱和荧光光谱测试
• 6.2.3 Q[8]与N12的晶体结构
• 6.3 总结
• 第七章 总结
• 致谢
• 参考文献
• 附录