環(huán)戊基瓜環(huán)的合成、分離及超分子自組裝.pdf

1、超分子化學(Superamolecular Chemistry)，不同于主要靠共價鍵作用的分子化學，是一門主要依靠一些類似于范德華力、氫鍵、π-π堆積等這樣的非共價鍵作用形成的一些具有某些特定功能的組裝實體的一門學科。
　　瓜環(huán)是在超分子領域繼冠醚、環(huán)糊精及杯芳烴之后興起的又一類新型高度對稱的大環(huán)化合物。然而，普通瓜環(huán)因其苛刻的溶解條件限制了對其性質(zhì)的進一步研究，也就限制了其應用范圍。
　　本文合成了環(huán)戊基全取代六元瓜環(huán)，由

2、于在瓜環(huán)的腰上引入環(huán)戊基，大大增加了瓜環(huán)的水溶性，在DMSO中的溶解性也優(yōu)于普通瓜環(huán)，進一步構(gòu)筑了其與稀土金屬及部分堿金屬、堿土金屬的超分子自組裝實體，并用X射線-單晶衍射技術、X射線-粉末衍射技術、紅外光譜等對自組裝體的結(jié)構(gòu)進行了表征；利用環(huán)戊基苷脲與普通苷脲二聚體在濃鹽酸中回流得到了一種新型的對位二取代環(huán)戊基瓜環(huán)、對其與餌離子自組裝體的晶體結(jié)構(gòu)進行了表征。
　　結(jié)果表明，CyP6Q6與La3+、Ce3+、Pr3+、Nd3+均形

3、成1:1的配合物，且與La3+、Ce3+、CyP6Q6與Pr3+、Nd3+形成的自組裝體的結(jié)構(gòu)類似，因稀土金屬本身的性質(zhì)差異而呈現(xiàn)一定的規(guī)律性。利用能譜表征手段就CyP6Q6對輕稀土金屬的分離效果進行了研究，從混合物的能譜分析結(jié)果可以看出，CyP6Q6對Nd的富集效果相對于其他三種輕稀土是較差的，混合物中元素含量幾乎為零，因此可以利用瓜環(huán)對輕稀土的選擇性富集作用原理分離輕稀土混合物中的Nd元素。
　　CyP6Q6-堿金屬鉀離子自組

4、裝體的晶體結(jié)構(gòu)跟文獻報道的類似，瓜環(huán)與金屬離子作用比為1:2，分子間可以看到明顯的納米孔道；CyP6Q6-堿土金屬鈣、鍶均形成了作用比為1:1的配合物，但是分子間沒有出現(xiàn)納米孔道。
　　本文還以苯基苷脲為原料合成了一種分子夾和一種小分子自組裝體，X射線-單晶衍射結(jié)果表明，分子夾晶體屬于單斜晶系，空間群為P21/n，a=11.023(7)?，b=17.413(11)?， c=12.612(8)?，α=90°，β=99.601(17)

5、°，γ=90°，V=2386.88?3，Z=48，R=0.08；自組裝的晶體屬于三斜晶系，空間群為P-1， a=8.3318(5)?， b=15.4294(9)?， c=15.8378(9)?，α=66.147(2)°，β=77.057(2)°，γ=77.504(2)°，V=1796.64?3，Z=2，R=0.09。量子化學計算結(jié)果表明分子夾結(jié)構(gòu)確認無虛頻，為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，計算所得分子夾偶極距為1.530×10-29cm，極性較大，因此該化