论文摘要
超分子化学是研究有关两个或者两个以上化学物种通过分子间作用力缔合而形成具有更高复杂性的有组织实体，是研究超分子或者超分子结构的形成、性质及应用的化学。近年来，超分子化学或者主客体化学作为化学研究的一个热点，受到了越来越广泛的关注。在主客体化学中，人们对冠醚、环糊精、杯芳烃作了大量的研究，而随着一类新型笼状化合物一瓜环及其同系物的出现，因其具有良好的刚性和疏水空腔，使瓜环成为能装载各种大小和性质各异的分子容器，或是使客体分子覆于瓜环端口自组装形成分子胶囊或分子胶囊壳，以不同瓜环为主体的主客体化学、超分子化学的研究报道逐年增多。基于以上研究背景，本文考察了瓜环与药物分子喹啉及其衍生物和2，2’-联吡啶衍生物两个体系相互作用的情况。选择了喹啉及其衍生物，即喹啉（记为q1’）、异喹啉（记为q2’）、7-甲基喹啉（记为q3’），利用1H NMR技术，紫外吸收光谱法和荧光光谱法三种现代分析方法，考察了瓜环（cucurbit[n]urils n=6～8）与这三种化合物相互作用的情况，并计算出平衡常数。研究结果表明：六元瓜环（Q[6]）能与q1’、q2’及q3’的盐酸盐相互作用形成包结比为1：2的包结配合物；七元瓜环（Q[7]）与q1’、q2’及q3’的盐酸盐相互作用形成1：1的包结配合物；而八元瓜环（Q[8]）与q1’、q2’的盐酸盐的相互作用形成1：2的包结配合物，八元瓜环（Q[8]）与q3’的盐酸盐形成1：1的包结配合物。选择了具有不同位阻的2，2’-联吡啶衍生物，即4，4’-二甲基-2，2’-联吡啶（记为44’），5，5’-甲基-2，2’-联吡啶（记为55’），6，6’-二甲基-2，2’-联吡啶（记为66’），采用相同的研究方法，考察了瓜环（cucurbit[n]urils n=6～8）与这三种化合物相互作用的情况，并计算出平衡常数。研究结果表明：六元瓜环（Q[6]）与44’、66’没有明显的作用，但它对44’有荧光增敏作用，而六元瓜环（Q[6]）与55’形成1：1的包结配合物；七元瓜环（Q[7]）与44’形成1：2和1：1的包结配合物，Q[7]与55’及66’形成1：1的包结配合物；八元瓜环（Q[8]）与44’、55’及66’形成1：2的包结配合物。必须要说明的是瓜环与客体作用的动力并不仅仅是尺寸效应，主客体之间往往存在多种作用力。瓜环与客体作用的动力还有疏水效应、端口效应等，另外还有其它的作用形式，如：Fe3+与Q[6]是通过络合的H2O分子和瓜环端口的羰基氧原子形成氢键进行配位，过渡金属离子毫无规律地分散在Q[8]晶体中，则靠的是静电引力等等。