系列改性苷脲、环戊基取代瓜环的合成及结构表征

论文摘要

瓜环Q[n]（葫芦脲）作为超分子化学领域一个新的主体化合物正在被越来越多的学者所关注。通常，瓜环不溶于水、有机溶剂，仅能溶于甲酸、乙酸、盐酸等，这在很大程度上制约了瓜环的应用及进一步研究。因此，改善瓜环溶解性的修饰性瓜环合成与研究成为了瓜环研究的一个重要课题。近几年来，一系列全取代的或部分取代的改性瓜环已经被报道，如系列甲基取代瓜环(Me12Q[6]、Me6Q[6]、Me4Q[6]and（Me2CyP）nQ[6])，二苯基取代瓜环（Ph2Q[6]）、五及六元环己基取代瓜环（（CyH）2Q[5]and（CyH）2Q[6]）等。本文在前人研究的基础上，合成及分离了环戊基苷脲、溴代甲基苷脲、呋喃苷脲等一系列改性苷脲，并利用了核磁共振谱、质谱及X-射线单晶衍射对其结构进行了表征，为进一步合成新的系列改性瓜环提供了有利的前提条件。同时利用环戊基改性苷脲合成、分离了环戊基全取代五元、六元瓜环，利用核磁共振、质谱及X-射线单晶衍射等方法对其结构进行了确认，其意义不仅在于获得了溶解性得到改善的新型瓜环，提供了一种新的合成瓜环途径，更重要的是建立了一种可在瓜环指定位置上引入特定基团的方法，为进一步合成以瓜环为单元结构的纳米管以及功能高分子材料提供有用的原料，以拓宽瓜环的研究领域；同时由于全取代环戊基系列瓜环上环戊基取代基团结构的特殊性，也为日后此体系的后续研究提供了前提条件，如在环戊基取代瓜环上环戊基取代基相关位置进行溴代，合成分离环戊基大环瓜环等。把本实验所得到的环戊基全取代五元瓜环和本实验室已有的环己基全取代五元瓜环的溶解性进行了比较发现，环戊基全取代五元瓜环的溶解性要比环己基取代五元瓜环的溶解性要差，从目前的实验结果来看，似乎引入的基团越大，改性瓜环的水溶性越好；同时油溶性也在增加。利用硅胶柱法，重结晶与溶剂萃取配合使用法，和加入作用客体法等三种分离方法对环戊基全取代瓜环进行了分离提纯。这些分离方法可以有效的分离和提纯环戊基全取代瓜环（Q[5]、Q[6]）。

论文目录

• 摘要
• Abstracts
• 第一章 前言
• 1.1 瓜环研究现状
• 1.2 瓜环的结构特征
• 1.3 瓜环的应用
• 1.3.1 分子识别
• 1.3.2 分子自组装
• 1.3.3 分子包结
• 1.3.4 分子催化
• 1.4 改性苷脲的研究意义
• 1.5 部分取代瓜环溶解性规律
• 1.6 改性瓜环的研究意义
• 1.7 本文的工作
• 第二章 系列改性苷脲的合成，分离及结构表征
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 实验主要试剂和仪器
• 2.1.2 系列改性苷脲的合成，分离及结构表征
• 2.1.2.1 普通苷脲的合成，分离及及结构表征
• 2.1.2.2 环己基取代苷脲的合成，分离及结构表征
• 2.1.2.3 双甲基苷脲的合成，分离及结构表征
• 2.1.2.4 新型苷脲及其相应希夫碱、半苷脲的合成，分离及结构表征
• 2.1.2.5 环戊基苷脲的合成，分离及结构表征
• 2.1.2.6 环戊基环氧苷脲的合成，分离及结构表征
• 2.1.2.7 呋喃苷脲的合成，分离及结构表征
• 2.2 小结
• 第三章 环戊基全取代瓜环的合成、分离及结构表征
• 3.1 本实验的基本路线
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 实验目的
• 3.2.2 实验主要试剂和仪器
• 3.2.3 中间体1、2-环戊二酮的制备
• 3.2.4 环戊基取代甘脲的制备
• 3.2.5 环戊基环氧甘脲的合成
• 3.2.6 环戊基全取代瓜环的合成，分离及结构表征
• 3.3 环戊基瓜环与其他瓜环的溶解性比较
• 3.4 小结
• 第四章 改性瓜环-环戊基取代瓜环的分离方法
• 4.1 概述
• 4.2 环戊基全取代瓜环的分离方法
• 4.2.1 利用硅胶柱进行分离
• 4.2.2 利用重结晶法与溶剂萃取法配合使用进行分离
• 4.2.3 加入作用客体法
• 4.3 小结
• 第五章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录