在四氯合锌离子诱导下反式六元瓜环与碱金属离子构筑的配位超分子自组装体

在盐酸介质中,通过四氯合锌离子诱导,碱金属离子能与反式六元瓜环端口羰基氧原子直接配位构筑形成超分子自组装体。单晶结构表明在HCl介质中,四氯合锌离子形成“蜂巢结构”,而且在[ZnCl₄]^2-诱导作用下,碱金属离子和反式六元瓜环端口羰基氧直接配位形成一维超分子自组装体而填充在“蜂巢结构”中。     

在四氯合锌离子诱导下反式六元瓜环与碱金属离子构筑的配位超分子自组装体

在盐酸介质中,通过四氯合锌离子诱导,碱金属离子能与反式六元瓜环端口羰基氧原子直接配位构筑形成超分子自组装体。单晶结构表明在HCl介质中,四氯合锌离子形成"蜂巢结构",而且在[ZnCl₄]^2-诱导作用下,碱金属离子和反式六元瓜环端口羰基氧直接配位形成一维超分子自组装体而填充在"蜂巢结构"中。     

五元瓜环与钕离子在四氯酸锌离子诱导下构筑的配合超分子自组装（英文）

在四氯酸锌离子诱导下,五元瓜环能与钕离子构筑形成二维配合超分子自组装。在HCl介质中,Zn2+容易形成四氯酸锌离子,在其诱导作用下,钕离子和五元瓜环端口羰基氧直接配位形成二维超分子自组装体。结果表明锌离子作为一种结构导向剂在形成瓜环基超分子自组装体中起到重要作用。     

五元瓜环与钕离子在四氯酸锌离子诱导下构筑的配合超分子自组装

在四氯酸锌离子诱导下,五元瓜环能与钕离子构筑形成二维配合超分子自组装。在HCl介质中,Zn2+容易形成四氯酸锌离子,在其诱导作用下,钕离子和五元瓜环端口羰基氧直接配位形成二维超分子自组装体。结果表明锌离子作为一种结构导向剂在形成瓜环基超分子自组装体中起到重要作用。     

五元瓜环与钕离子在四氯酸锌离子诱导下构筑的配合超分子自组装

在四氯酸锌离子诱导下,五元瓜环能与钕离子构筑形成二维配合超分子自组装。在HCl介质中,Zn²⁺容易形成四氯酸锌离子,在其诱导作用下,钕离子和五元瓜环端口羰基氧直接配位形成二维超分子自组装体。结果表明锌离子作为一种结构导向剂在形成瓜环基超分子自组装体中起到重要作用。     

三种六元瓜环与Sr(Ⅱ)离子的配位及超分子自组装

本文以六元瓜环及两种部分甲基取代六元瓜环(统称为Q[6]s)为构筑元件,合成了4个Q[6]s-Sr髤离子的配合物,用X射线单晶衍射方法测定了配合物的晶体结构。结果表明,Q[6]s-Sr髤离子配合物自组装形成不同结构的分子链,体系中存在Cl-离子时,Q[6]s-Sr髤离子形成配位聚合链,而只有NO3-离子存在时,形成水分子配位桥连的超分子链。     

三种六元瓜环与Sr(Ⅱ)离子的配位及超分子自组装

本文以六元瓜环及两种部分甲基取代六元瓜环(统称为Q[6]s)为构筑元件,合成了4个Q[6]s-Sr(Ⅱ)离子的配合物,用X射线单晶衍射方法测定了配合物的晶体结构。结果表明,Q[6]s-Sr(Ⅱ)离子配合物自组装形成不同结构的分子链,体系中存在Cl-离子时,Q[6]s-Sr(Ⅱ)离子形成配位聚合链,而只有NO3-离子存在时,形成水分子配位桥连的超分子链。     

对称四甲基六元瓜环与紫精类化合物的超分子自组装

选取3个两端被不同长度烷基取代的紫精衍生物作为客体分子,利用紫外-可见吸收光谱、核磁共振技术、等温滴定量热、基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱以及X射线单晶衍射技术等表征手段研究其与对称四甲基六元瓜环(TMeQ[6])的超分子自组装,结果表明这三种紫精衍生物与TMeQ[6]之间具有相同的作用模式,均为客体分子两端的烷基链部分进入到TMeQ[6]的空腔内,主客体以2∶1的作用比形成类似哑铃状的超分子自组装体.     

2，7-萘二磺酸导向构筑的五元瓜环-碱金属及碱土金属基超分子自组装体及其溶剂识别

以2,7-萘二磺酸（2,7-H₂NDA）作为结构导向剂,与五元瓜环（Q[5]）和碱金属、碱土离子（K⁺、Rb⁺、Mg²⁺、Ca²⁺）在水热条件下制备出了4种新颖的Q[5]基超分子自组装体[K₂（H₂O）₄（Q[5]）]（2,7-NDA）·4H₂O （1）、[Rb₂（H₂O）₅（Q[5]）]（2,7-NDA）·3H₂O （2）、[Mg （H₂O）₄（Q[5]）]（2,7-NDA）·8H₂O （3）和[Ca （H₂O）₄（Q[5]）]（2,7-NDA）·10H₂O （4）。单晶X射线衍射测试结果表明,自组装体1和2具有相同的结构： Q[5]分子与金属离子配位形成的是“分子胶囊”;而在3中Q[5]与Mg²⁺配位形成的是1：1型简单配合物结构;在自组装体4中,Q[5]与Ca²⁺配位形成的是一维Q[5]-Ca²⁺配位聚合物链结构。这些结构中2,7-NDA^2-阴离子平衡了体系电荷,且通过其与瓜环外壁之间的弱相互作用,促进自组装体最终构筑成三维超分子结构。此外,还研究了自组装体4的溶剂识别荧光传感性能,结果表明其能够作为有机溶剂丙酮和DMF的猝灭型荧光探针。     

碱土金属在Q[5]-CdCl_2体系中配位超分子自组装体的构筑(英文)

通过X射线单晶衍射仪的结构表征技术,研究了碱土金属在五元瓜环-四氯镉酸根体系中的配位超分子自组装体的构筑。晶体结构表明:[CdCl4]2-的存在,能够使得碱土金属与五元瓜环形成分子胶囊。研究结构还发现,在这样的体系即使没有[CdCl4]2-或"蜂巢效应"存在,由于瓜环的外壁作用也能够促使这种结构形成。     

对称二环己基取代六元瓜环与3-吡啶甲酰肼的超分子自组装

本工作以对称二环己基取代六元瓜环(CyH2Q[6])为主体分子,3-吡啶甲酰肼(NH)为客体分子,利用核磁共振(1H NMR)、等温滴定量热(ITC)、基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF)研究客体分子与瓜环在水溶液中形成的物质的量比为1∶1的稳定配合物;用X-射线单晶衍射可以观察到客体分子通过离子-偶...     

对称四甲基六元瓜环与硝酸根离子自组装配合物晶体结构

以对称四甲基六元瓜环(TMeQ[6])为主体,硝酸为客体,在水溶液中自组装形成一个新的主客体包结配合物,通过X-射线单晶衍射技术测试晶体结构.结果表明,1个TMeQ[6]包结1个NO3-,硝酸根离子置于TMeQ[6]空腔,主客体间通过水分子形成氢键发生作用,配合物结构单元之间通过共用水分子连接成一维超分子链,构成硝酸根离子"通道".     

六元瓜环与配位聚合物[Cd(H2O)3 Cl(4-PCA)]的超分子自组装及光催化性能

本文用水热法合成得到一个六元瓜环(Q[6])与一氯三水(4-吡啶甲酸)合镉(Ⅱ)配位聚合物自组装作用形成的超分子自组装体Q[6]·[Cd(H_2O)_3Cl(4-PCA)]_2·22(H_2O)。自组装体的形成源于瓜环的外壁作用,即Q[6]正电性静电势外壁与配位聚合物中4-吡啶甲酸吡啶环和配位Cl~-离子间的超分子相互作用,以及配位聚合物镉(Ⅱ)离子上配位水分子与瓜环端口羰基氧原子间的氢键作用。该自组装体对溶液中染料具有吸附作用和光催化降解的性能。     

紫精与八元瓜环的超分子组装及光切割质粒DNA

利用紫精可以活化水中溶解氧的特性, 设计合成了苯-紫精化合物(BEV). 利用紫外吸收、电化学及核磁等方法研究了BEV与八元瓜环CB[8] 之间的相互作用. 实验结果表明, 2种化合物可以进行主客体超分子自组装形成1∶ 1的二元包合物BEV-CB[8]. 同时, 分别考察了化合物BEV和BEV-CB[8]与小牛胸腺DNA的相互作用, 并采用琼脂糖凝胶电泳研究了氙灯光照下化合物对pBR322 DNA的切割能力. 结果表明, CB[8]的引入改变了化合物BEV与DNA的作用方式, 使嵌入作用和静电作用增强. 光照结果说明只有超分子BEV-CB[8]在光照下可以完全切割质粒DNA, 即CB[8]的存在明显提高了BEV对质粒DNA的切割效率.     

客体分子末端基团驱动的七元瓜环类轮烷自组装

以1,2-二(4-吡啶基)乙烯为母体,设计合成了系列基于烷基链末端基团分别为—COOH,—CH_2Br和—CH_3的阳离子型线性客体分子(G1~G3).研究结果表明,末端基团为—COOH的客体分子G1可驱动七元瓜环滑过1,2-二(4-吡啶基)乙烯形成[2]类轮烷分子梭及[3]类轮烷;客体分子G2和G3则不能驱动七元瓜环滑过吡啶基乙烯母体部分,但是G2的—CH_2Br基团可驱动七元瓜环靠近吡啶基乙烯基团并形成稳定的[2]类轮烷.这一现象可归因于链状分子末端基团与瓜环端口羰基氧作用时的静电势差异.     

三种瓜环与苯并吲唑衍生物的超分子自组装

设计、合成了医药中间体3-吡啶基苯并吲唑衍生物(DIHY)作为客体分子,并利用~1H NMR、质谱、等温量热滴定和紫外吸收光谱法考察了主体对称四甲基六元瓜环(TMeQ[6])、七元瓜环(Q[7])以及八元瓜环(Q[8])和与其相互作用的结构特征.结果表明,这三种具有不同空腔大小的瓜环与DIHY之间具有不同的作用模式.TMe Q[6]-DIHY体系中,客体分子位于瓜环的端口处; Q[7]-DIHY体系中,客体分子DIHY的4,5-二氢-2H-苯并吲唑部分进入到瓜环的空腔内部,而吡啶基团位于瓜环的端口形成1∶1的类轮烷结构; Q[8]-DIHY体系中, 2个客体分子DIHY的4,5-二氢-2H-苯并吲唑部分以"面对面"的堆叠方式进入到Q[8]的空腔中,而吡啶基团位于瓜环的端口,自组装形成1∶2的超分子结构.     

对称四甲基六元瓜环与1-丁基-4,4’-联吡啶的超分子自组装

设计合成了客体分子1-丁基-4,4’-联吡啶溴化物(BV+),利用核磁共振、紫外-可见吸收光谱、热重分析及X射线单晶衍射研究其与对称四甲基六元瓜环(TMeQ[6])的超分子自组装及形成的主客体包结配合物的结构特征.结果表明,在溶液中及固体状态下,TMeQ[6]均包结BV+的烷基链部分形成1∶1包结配合物.     

对称四甲基六元瓜环与卡培他滨通过主客体作用构筑的超分子药物包结配合物（英文）

使用了核磁共振波谱、基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱、等温滴定量热和荧光光谱等表征手段考察了对称四甲基六元瓜环(TMeQ[6])与抗癌性药物分子卡培他滨(CAP)之间的主客体超分子作用,实验结果表明:CAP分子的烷基链部分进入到了瓜环的空腔内部,而其余的部分则处于瓜环的端口外侧.该结论为今后TMeQ[6]在医学领域上作为药物分子载体方面的应用提供了理论依据.     

八元瓜环与1,7-二(2-苯并咪唑)-庚烷的超分子自组装

以氯化1,7-二（2-苯并咪唑）-庚烷（SBHt）为客体,八元瓜环（Q[8]）为主体,利用¹H NMR技术、动态光散射实验、荧光发射光谱、紫外吸收光谱详细探索了其在溶液中的相互作用、超分子自组装过程及作用模式. 首先考察了八元瓜环对客体pKa的影响,确定了研究主客体相互作用的条件,并详细探索了主客体的超分子自组装过程及作用模式. 主体Q[8]与客体SBHt相互作用的¹H NMR谱图表明,主客体相互作用自组装形成1：1超分子聚合物. 这一推断得到动态光散射实验、紫外吸收光谱、荧光发射光谱测定结果的证实,并通过紫外吸收光谱、荧光发射光谱确定其表观稳定常数分别为2.79×10⁵ L/mol及2.48×10⁵ L/mol. 而晶体结构测定表明主体Q[8]与客体SBHt自组装形成1：2的简单包结配合物. 导致Q[8]与SBHt在溶液中和固体状态下形成不同自组装结构可能源于瓜环的外壁作用与包结作用竞争所致.     

锌卟啉自组装在染料敏化太阳能电池中的应用（英文）

制备了2种锌卟啉天线分子P2与P3,并通过自组装的方法成功地将这些天线分子应用到了染料敏化太阳能电池之中。与传统的D-π-A结构的染料相比,这种策略显示出了明显的优势:可以避免复杂的合成步骤,还可以通过调节天线分子和锚固基团的结构去改善染料的光子捕获能力并减少电荷复合行为。当4-吡啶-4-基苯甲酸(A)作为锚固基团时,经过分子自组装之后,基于A-P2的电池器件显示出了1.68%的转换效率,开路电压为526 mV,短路电流密度为5.39 mA·cm~(-2),这充分说明了自组装策略在染料敏化太阳能电池中得到了很好的应用。而基于A-P3的电池器件能量转换效率只有0.79%,这可能主要是因为天线分子P3较大的位阻减小了染料吸附量的原因造成的。我们另外也测试比较了它们在光学、电化学、光伏性能等方面的差异。