骨架结构对大环主体化合物作为阴离子受体性能的影响

通过文献报道的方法,高效合成了大环化合物环[2](2,6-二(1H-咪唑基)吡啶[2](1,4-二亚甲基苯)(14+)和环[2](2,6-二(1H-咪唑基)吡啶[2](1,2-二亚甲基苯)(24+).通过溶液中核磁1H谱、气相电喷雾电离质谱(ESI-MS)及固相单晶衍射方法,详细考察了这两个大环主体化合物与一系列体积较小、形状各异的无机阴离子客体间的相互作用.Job’s plot研究结果表明与24+相比,大环主体14+能够结合等量或者更多的阴离子客体;结合常数的计算表明,对于易于形成分子间氢键与大环主体进行复合的阴离子即Cl-,3N-,3NO-或4HSO-,24+与该类阴离子进行1∶1复合的结合常数(Ka1)总是大于甚至是远大于14+.但是对于较难形成分子间氢键,随着离子半径的增大导致极化性增强,更易于发生anion-π作用的离子如Br-和I-,14+与它们的结合常数近于甚至大于24+.推测产生上述现象的原因是由于24+具有紧凑的骨架结构,使四个酸性较强的咪唑盐基2位C—H位点能够有效协同,与体积较小的阴离子同时形成强的分子间氢键;而14+的骨架结构使得上述位点的空间距离较大,具有咪唑盐基团2位C—H键难以全部参与对阴离子的相互作用,而更易于同时与更多的阴离子结合,并更易于发生anion-π的协同作用.上述结果展示了大环主体化合物的骨架结构将控制其空腔的大小、形状及与客体阴离子产生分子间氢键相互作用的C—H键位点的空间分布,从而极大地影响主客体之间复合的模式(如化学计量比和结合常数等).     

含2,6-二甲酰胺基吡啶单元的大环合成、结构及其对四面体构型阴离子的络合性质

采用前体二胺N,N’-(3-胺基苯基)-2,6-二甲酰亚胺吡啶(1)和5,5’-亚甲基双水杨醛(2)进行缩合反应得到含酚羟基的 [1+1] 席夫碱大环L1, 将其中席夫碱C=N双键还原得到环状骨架更具柔性的饱和大环L2. 通过1H NMR、FABMS和元素分析等对大环组成进行了表征, 并通过X射线单晶衍射解析了两个大环的晶体结构. 采用UV-Vis 光谱滴定技术对大环与系列阴离子的络合作用进行了考察, 结果表明席夫碱大环L1对四面体构型的阴离子H2PO4-、 HP2O73-和H2P2O72-有明显的选择性识别作用, 进一步通过UV-Vis 光谱、核磁滴定等技术获得了识别反应的配位比及平衡常数(K), L1对3个磷酸阴离子的络合能力依H2PO4-、HP2O73-和H2P2O72-顺序递增。     

2-(N''-二氯菊酰脲基)嘧啶衍生物的合成与杀虫活性测定

采用活性基团拼接法,以酰基脲为骨架,把二氯菊酸与取代-2-氨基嘧啶环连接起来,合成了7种未见文献报道的2-(N'-二氯菊酰脲基)嘧啶衍生物,其结构经IR,1HNMR,元素分析得到确证,初步的生物活性测试表明部分化合物具有一定的杀虫活性.     

含脲基Schiff碱大环合成、结构及其对阴离子的识别研究

采用前体二胺1,3-二(3-胺基苯基)脲(1)和二醛1,3-二(2-甲酰基苯氧基)-2-丙醇(2)进行缩合作用得到[1+1]Schiff碱大环3.用~1H NMR、FT-IR、FABMS和元素分析等对大环组成进行了表征,并通过X射线单晶衍射技术解析了大环3的晶体结构.采用UV-vis光谱滴定技术对大环与系列阴离子的键合作用进行了考察,结果表明,Schiff碱大环3对AcO~-离子有明显的选择性识别作用,并用紫外-可见吸收光谱、核磁和等温量热滴定等技术分别对大环3与AcO~-阴离子的识别反应进行了考察,获得了识别反应的配位比、平衡常数(K)及Δ_rH_m、Δ_rS_m、Δ_rG_m等热力学参数信息.     

钳形酰腙类阴离子受体的合成及识别性质研究

设计合成了基于吲哚酰腙单元的钳形阴离子受体(1),UV-Vis滴定实验表明,它在含1%DMSO的CH3CN溶液中能选择性识别具有重要生物学意义的F-、Ac O-和H2PO4-(结合比均为1∶1且Ka104L/mol),但对Cl-、Br-、I-、NO3-、N3-、HSO4-和Cl O4-无识别作用。与它相比,端基为苯并呋喃的参照化合物2在同样溶剂中对上述3种阴离子的亲和性减弱,尤其是对H2PO4-。核磁滴定实验表明,受体1中的吲哚环NH和酰胺NH能产生协同效应,从而对阴离子产生了强效键合作用。     

二酰胺大环化合物与吡啶N-氧化物的络合作用研究

通过吡啶二酰胺大环与碘甲烷反应合成了一种阳离子型大环主体化合物,并用NMR,ESI-MS进行了结构表征.采用ESI-MS和1H NMR方法研究了合成的主体化合物与吡啶N-氧化物客体的相互作用,通过核磁滴定测定了主客体络合物的络合常数.实验结果表明阳离子型大环化合物2不仅能与吡啶N-氧化物形成1∶1准轮烷型络合物,而且其络合常数Ka比相应的中性大环化合物1有显著提高.     

2-(N'-二氯菊酰脲基)嘧啶衍生物的合成与杀虫活性测定

采用活性基团拼接法, 以酰基脲为骨架, 把二氯菊酸与取代-2-氨基嘧啶环连接起来, 合成了7种未见文献报道的2-(N'-二氯菊酰脲基)嘧啶衍生物, 其结构经IR, ¹H NMR, 元素分析得到确证, 初步的生物活性测试表明部分化合物具有一定的杀虫活性.     

K_3H_3[As_2W_(21)O_(69)(H_2O)]·19H_2O的合成及晶体结构(英文)

利用二缺位K14[As2W19O67]·nH2O前驱体在酸性条件下的结构转变得到了饱和的砷钨酸盐K3H3[As2W21O69(H2O)]·19H2O(1),借助傅立叶变换红外光谱和X射线单晶衍射对其结构进行了表征.结果表明,化合物1的多阴离子骨架由两个相同的三缺位[α-AsW9O33]9-片段通过三个W=O基团连接而成.值得提及的是,在化合物1的阴离子骨架中心空腔中存在一个游离的水分子.     

K3H3[As2W21O69（H2O）]·19H2O的合成及晶体结构（英文）

利用二缺位K14[As2W19O67]·nH2O前驱体在酸性条件下的结构转变得到了饱和的砷钨酸盐K3H3[As2W21O69(H2O)]·19H2O(1),借助傅立叶变换红外光谱和X射线单晶衍射对其结构进行了表征.结果表明,化合物1的多阴离子骨架由两个相同的三缺位[α-AsW9O33]9-片段通过三个W=O基团连接而成.值得提及的是,在化合物1的阴离子骨架中心空腔中存在一个游离的水分子.     

含有氢键供体大环化合物的构筑及其功能研究进展

含有氢键供体基团构筑的大环化合物因其结构中具有可以提供氢键供体的N—H基团,可以为大环化合物的主客体化学提供额外的分子间作用力,在分子识别、自组装以及超分子催化等领域被广泛应用.综述了近十年基于(硫)脲键、酰胺键构筑的大环化合物的合成方法及其在分子识别中的最新研究进展.为今后此类大环化合物的合成及应用提供参考.