瓜環(huán)（Cucurbiturils）是超分子化學(xué)中繼環(huán)糊精、冠醚及杯芳烴之后發(fā)展起來的更易合成的有應(yīng)用前景的化合物，是一類高度對稱的桶狀大環(huán)有機(jī)分子，因其外形酷似葫蘆，故又名葫蘆脲。瓜環(huán)與環(huán)糊精、冠醚和杯芳烴等相比，瓜環(huán)的結(jié)構(gòu)具有剛性，因此能夠容納各種金屬離子，而且還是良好的供電子基。由于瓜環(huán)在分子識別、分子組裝、催化、生物化學(xué)和藥物化學(xué)和環(huán)境污染治理等方面具有廣泛的應(yīng)用前景，所以越來越受世界各國研究人員的關(guān)注。 瓜環(huán)的特殊結(jié)構(gòu)使其具有很好的化學(xué)穩(wěn)定性，很難改性；同時其溶解性也很差，不溶于弱酸性、中性或堿性水溶液，在一般的有機(jī)溶劑中也不溶，從而導(dǎo)致了瓜環(huán)的研究與應(yīng)用大大的受到限制。因此如何有效的對瓜環(huán)改性，制備出瓜環(huán)衍生物，擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域已成為各國研究人員的研究熱點(diǎn)。 瓜環(huán)系列化合物具有疏水性的內(nèi)腔和親水性的外腔，可容納有機(jī)和無機(jī)物；瓜環(huán)結(jié)構(gòu)具有剛性，對污染物具有選擇性、專一性；瓜環(huán)空腔的端口處，具有多個可形成陽離子鍵合位點(diǎn)的羰基，通過離子-偶極間作用力和脲羰基的氫鍵作用來鍵合其他分子或離子等質(zhì)點(diǎn)，可吸附各種離子化合物和高極性化合物，使瓜環(huán)在環(huán)境污染控制等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。但是在處...

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【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.3瓜環(huán)的空間結(jié)構(gòu)

南瓜外形類似，具有兩端開口的空腔，并且兩端的端口尺寸相同，同時在每個端口各有與其單元結(jié)構(gòu)數(shù)相同的羰基氧原子，在籠壁上還有大量的氮原子，其數(shù)目是四倍的單元結(jié)構(gòu)數(shù)。瓜環(huán)同系物的空間結(jié)構(gòu)如圖1.3所示[12,32-33]。

圖1.5乙二胺鹽與CB[6]形成的分子開關(guān)

此可作為離子選擇性膜電極。Freeman[27,63,64]等人研究了CB[6]與有機(jī)銨離子之間的相互作用，研究表明有機(jī)銨客體是被包結(jié)進(jìn)入CB[6]的內(nèi)腔，最終形成穩(wěn)定的配合物。Bushmann等人還發(fā)現(xiàn)許多染料分子也可與CB[6]作用，生成穩(wěn)定的配合物。Bartik[6....

圖1.7動力學(xué)分子開關(guān)

圖1.7動力學(xué)分子開關(guān)瓜環(huán)所具有的對稱的中空的結(jié)構(gòu)，可用作鏈狀化合物的受體，在一定條件下，合物客體分子穿過瓜環(huán)的中空結(jié)構(gòu)時，則形成了類輪烷，再選擇相應(yīng)的化學(xué)物防止鏈狀化合物脫落，則形成了輪烷。Kim等[75]人將CB[6]與1,4-丁二胺鹽加段時間后，再加2,6-二甲....

圖1.8CB[6]與1,4-丁二胺鹽、2,6-二甲基吡啶形成的輪烷

圖1.7動力學(xué)分子開關(guān)環(huán)所具有的對稱的中空的結(jié)構(gòu)，可用作鏈狀化合物的受體，在一定條件下物客體分子穿過瓜環(huán)的中空結(jié)構(gòu)時，則形成了類輪烷，再選擇相應(yīng)的化學(xué)止鏈狀化合物脫落，則形成了輪烷。Kim等[75]人將CB[6]與1,4-丁二胺鹽時間后，再加2,6-二甲基吡啶并將p....

本文編號：3991879