光谱分析法研究瓜环对苯并咪唑衍生物的分子识别

利用紫外吸收光谱法、荧光光谱法测定了三种苯并咪唑衍生物与六、七、八元瓜环的相互作用,计算出了主客体配合物的稳定常数,并考察了酸度对苯并咪唑衍生物与瓜环相互作用的影响,最后用紫外吸收光谱法测定了瓜环对三种客体化合物的回收率。实验结果表明:在一定的pH范围内,用紫外吸收光谱法、荧光光谱法可以很明显的观察到瓜环与三种客体的相互作用。六元瓜环与客体相互作用形成1∶1的包结配合物,七、八元瓜环与客体相互作用分别形成1.5∶1和1∶2的包结配合物,六、八元瓜环与三种客体相互作用形成的主客体配合物的稳定常数分别在103～104L·mol-1和1011～1012L2·mol-2范围内。瓜环对三种客体的回收率在98%～105%之间。     

七、八元瓜环与N,N'-二金刚烷基二铵盐酸盐的相互作用

合成了三种二元金刚烷胺化合物(客体)盐酸盐. 利用¹H NMR技术和质谱分析方法表征了这些客体, 考察了七、八元瓜环(主体)分别与上述客体的盐酸盐的相互作用和结构特征. 研究结果表明, 七元瓜环与三种二元金刚烷胺化合物(客体)盐酸盐形成2∶1的哑铃型包结配合物, 八元瓜环与三种二元金刚烷胺化合物(客体)盐酸盐形成1∶1的棒锤型包结配合物.     

七、八元瓜环与两种含香豆素单元的紫精衍生物的相互作用

合成了两个含有香豆素单元的紫精衍生物(简称[XDS-3CMV],[XDS-6CMV]).利用1H NMR,ESI-MS,UV-Vis以及荧光光谱分析方法考察了七、八元瓜环CB[n](n=7,8)与客体分子[XDS-3CMV],[XDS-6CMV]之间的相互作用.结果显示,两种客体均可与CB[n](n=7,8)分别形成稳定的包结配合物,烷基链长度以及瓜环空腔尺寸的差异影响主客体相互作用的模式.其中七元瓜环与两种客体分子的紫精部分作用形成1∶1的包结配合物;八元瓜环可以与折叠成U型结构的[XDS-6CMV]分子形成1∶1的包结物,而与[XDS-3CMV]分子则形成超分子聚合物.     

七、八元瓜环与N,N''''-二金刚烷基二铵盐酸盐的相互作用

合成了三种二元金刚烷胺化合物(客体)盐酸盐.利用1H NMR技术和质谱分析方法表征了这些客体,考察了七、八元瓜环(主体)分别与上述客体的盐酸盐的相互作用和结构特征.研究结果表明,七元瓜环与三种二元金刚烷胺化合物(客体)盐酸盐形成2:1的哑铃型包结配合物,八元瓜环与三种二元金刚烷胺化合物(客体)盐酸盐形成1:1的棒锤型包结配合物.     

瓜环与喹啉衍生物包结配合行为研究

利用¹H NMR以及荧光技术研究了六、七、八元瓜环与2-苯基喹啉、N-正丙基溴化异喹啉、3-氨基喹啉及7,8-苯并喹啉的相互作用.两种方法的考察结果均表明,2-苯基喹啉能与这3种瓜环发生相互作用,其中六、七元瓜环与2-苯基喹啉形成1∶1的稳定包结配合物,包结常数分别为1.6×10⁴和3.2×10³L/mol.八元瓜环能与2-苯基喹啉形成1∶2包结物.¹H NMR结果还表明,3种瓜环均能与N-正丙基溴化异喹啉相互作用,其化学计量比均为1∶2;七元瓜环与7,8-苯并喹啉相互作用,化学计量比约为1∶1.荧光法也表明八元瓜环能与N-正丙基溴化异喹啉、3-氨基喹啉及7,8-苯并喹啉发生相互作用,并且荧光强度随瓜环浓度增加而下降,其化学计量比为1∶2.同时,讨论了上述主客体包结配合物的作用模式.     

六、七、八元瓜环与苯胺系列衍生物的相互作用

利用紫外吸收光谱、荧光光谱以及¹H NMR方法详细考察了六、七、八元瓜环(Q[6], Q[7], Q[8])与苯胺系列衍生物客体的相互作用和体系pH对其作用的影响. 实验结果表明, 3种瓜环与苯胺系列衍生物客体的相互作用强弱、作用比例以及作用模式与体系的酸度密切相关: 在“高”或“低”pH条件下, 未观察到瓜环与这些客体的明显作用; 在介于“高”与“较高”或“低”与“较低”的pH范围, 瓜环与这些客体发生相互作用, 形成1∶1的包结配合物; 而在介于“较高”与“较低”的pH范围, 瓜环与这些客体发生相互作用, 可形成1∶2的包结配合物. 对于不同的瓜环-客体作用体系, 相应的pH范围各不相同. 本文利用简便的实验方法, 测试了这些pH值及其范围. 根据测定的结果, 结合瓜环以及客体的结构特征, 对体系主客体在不同的酸度区域表现出的不同作用模式进行了探讨.     

瓜环与1,ω-亚烷基二吡啶二溴化合物主客体作用实体结构研究

合成并表征了六种不同碳链长度的1,ω-亚烷基二吡啶二溴化合物(客体),利用1HNMR技术、紫外吸收光谱和电化学方法考察了这些客体与六、七、八元瓜环(主体)相互作用,以及形成的主客体包结配合物的结构特征.研究结果表明,六种客体均能与六、七、八元瓜环形成主客体配合物,但作用模式随碳链的长度、瓜环的大小而各不相同.     

六元瓜环与二氯化-1,8-二(2-苯并咪唑基)辛烷的自组装模式

采用¹H NMR、 荧光光谱和紫外吸收光谱法考察了主体六元瓜环与合成客体二氯化-1,8-二(2-苯并咪唑基)辛烷的自组装模式. 结果表明, 六元瓜环能与二氯化-1,8-二(2-苯并咪唑基)辛烷发生相互作用, 瓜环包结客体分子的苯并咪唑基团, 烷基链置于瓜环端口外侧. 自组装模式与主客体的摩尔比密切相关. 当主客体的摩尔比为1:1时, 1个瓜环包结客体分子的一端苯并咪唑基团形成棒槌形的包结配合物; 当主客体的摩尔比为2:1时, 2个瓜环分别包结客体分子的两端苯并咪唑基团形成哑铃型的主客体包结配合物.     

瓜环与4,4'-二氨基二苯甲烷衍生物的相互作用

合成了三种长链多芳环多胺基客体,它们分别由三种醛基吡啶异构体与4,4'-二氨基二苯甲烷形成的Schiff碱还原而成,并得到1H NMR以及质谱分析方法表征证实.以核磁共振技术、紫外吸收光谱分析方法以及滴定1H NMR方法为研究手段,对瓜环(cucurbit[n]urils,n=6～8)分别与三种4,4'-二[N-(吡啶甲基)氨基]二苯甲烷盐酸盐相互作用进行了考察.实验结果表明,六元瓜环与三种4,4'-二[N-(吡啶甲基)氨基]二苯甲烷盐酸盐相互作用均形成物质的量之比为2∶1的哑铃型包结配合物;八元瓜环与三种N,N'-二(N-(吡啶甲基)二苯甲烷盐酸盐相互作用形成以类轮烷结构为主的包结配合物;七元瓜环与三种N,N'-二(N-(吡啶甲基)二苯甲烷盐酸盐相互作用存在多种模式的竞争.     

瓜环与含羟基功能基二胺包结配合物的晶体结构及相互作用的研究

合成并表征了含羟基功能基的二胺1,3-二(2-氨基苯氧基)-2-丙醇(客体). 利用X射线衍射方法研究了客体与八元瓜环Q[8]所形成包结配合物的晶体结构. 结果表明主客体间形成了1∶2的包结配合物, 两个客体分子分别从瓜环的两个端口进入瓜环内腔, 在腔内两个客体分子中的苯环间存在着π-π相互作用. 利用1H NMR技术及紫外-可见吸收光谱对主客体间的相互作用进行考察, 所得结果与晶体结构吻合.