新型大环聚醚的合成及络合性能

Pedersen~([1])于1967年在日本举行的第十次国际络合物会议上,报道了冠醚具有络合碱金属与碱土金属离子等的独特性能。此后,冠醚在化学及生化等领域中都得到了广泛的应用~([2-7])。1969年Lehn~([8])报道了具有三度空间结构的穴醚化合物,它具有比冠醚更强的络台性和选择性。但穴醚要以氮原子为桥头,合成路线长,得率低,成本高。目前不少学者~([9-10])对开链聚醚进行了研究,但这类化合物的选择性差。我们设想,在具有络合性能的底环上,接上有供电杂原子的侧链,侧链末端再接上烷基,可合成一类络合性能既好,选择性又高的新型大环聚醚。这类聚醚的通式见图式1。     

大环聚醚化合物的合成研究(Ⅲ)——6-烷氧基二苯并-16-冠-5的合成

亲脂性强的冠醚化合物对金属离子选择性高、络合性能好,是高效率的相转移催化剂。对于二苯并型大环冠醚,在其芳环上引入烷基是增强冠醚脂溶性的一种有效途径;在其冠醚的脂环上引入烷氧基是提高冠醚脂溶性的又一方便的方法。为此,我们将开链冠醚(Ⅰ)与环氧氯丙烷反应得到6-羟基二苯并-16-冠-5(Ⅰ)。(Ⅱ)转化为钠盐。钠盐分别和硫酸二甲酯及7种卤代烃缩合成一组带有6-烷氧基的二苯并型冠醚化合物Ⅲ_(a—h)。反应为:     

新型含芳基 恶二唑带支臂大环多胺和磊环聚醚的 合成研究

利用稀释法合成了五个不同结构类型的芳基恶二唑类大环多胺和大环聚醚,并研究了它们对金属离子的络合作用。     

新型氮杂大环化合物的研究 Ⅰ.取代四吡唑大环化合物的合成及配位性能

本文报道了五种新型四吡唑大环化合物的合成,探讨了它们对Li~+,Na~+苦味酸盐的CH_2Cl_2液膜传递性能以及对Ru(Ⅱ)离子的配位作用.实验结果表明,这类大环配体对两种碱金属离子具有较高的液膜传递速度;与Ru(Ⅱ)的配合物中除四个吡唑环参与配位外,另有一分子DMSO和一分子H_2O从轴向与Ru(Ⅱ)配位,形成稳定的八面体配位结构.     

大环化学发展若干新动向

本文介绍近年来大环化学发展一些新动向，如以大环化学为基础的超分子化学发展迅猛，它与新的合成化学、生命科学、材料科学息息相关，用大环及其配合物模拟生物体系，给药体系及光化学过程等研究也引人入胜，绳结型、螺旋型、足球、网、环状等新的大环化合物不断涌出。目前大环化学的研究已超越纯有机和无机化学的范畴正向新技术的开发方向发展。     

新型大环醚的合成——1,7-N,N′双取代-1,7-二氮-4,10,13-三氧环十五烷的合成

我们曾报道1,10-N,N’-双取代-1,10-二氮-4,7,13,16-四氧环十八烷(1)及1,7-N,N’-双取代-1,7-二氮-4,10-二氧环十二烷(2)二类大环聚醚的合成及其对碱金属离子的络合性能。     

新型氮杂大环化合物的研究Ⅱ.四吡唑类卟啉大环化合物的合成及配位性能

报道了几种四吡唑类卟啉大环化合物的合成及其对Ru2+离子的配位性能.结果表明,配体环中4个sp2杂化N原子均参与对Ru2+配位,形成一个近似配位平面,另有两个相同或不同的轴向配体位于平面上下,形成稳定的八面体配位结构.根据轴向配体的配位稳定性可方便地将其进行交换.     

新型席夫碱大环化合物的合成

利用Mn^2＋, Ba^2＋作为模板离子, 由邻苯二胺和α,ω-二(3'-羟基-4'-甲酰苯氧基)取代烷[即1,4-二(3'-羟基-4'-甲酰苯氧基)丁烷、1,6-二(3'-羟基-4'-甲酰苯氧基)己烷、1,8-二(3'-羟基-4'-甲酰苯氧基)辛烷]反应分别合成了系列新型大环席夫碱化合物Lⁿ (n＝4, 6, 8). Mn^2＋用于L⁴合成, 并在洗涤时自动解络; L⁶和L⁸的合成以Ba^2＋模板, L⁶和L⁸的Ba^2＋配合物经与Na₂SO₄水溶液反应解络, 得到自由大环配体L⁶和L⁸. 上述新型大环席夫碱化合物采用元素分析, ¹H NMR, IR, 紫外-可见光谱和MS等进行组成和结构表征.     

含二苯联恶二唑大环多胺及其配合物的合成

用2,5-双-(间甲酰基苯基)-1,3,4-恶二唑和相应的二胺，经[2+2]缩合环化反应，合成了三个含二苯联恶二唑的新型大环多胺4、5和7以及5的钡络合物。     

The synthesis and coordination properties of new macrocyclic polyethers

A new type of macrocyclic polyethers has been synthesized. It consists of an azacrown ether as mother ring, e.g. 1,7-dioxa-4,10-diaza-cyclododecane (1a) or 1,7,10,16-tetraoxa-4,13-diazacycloocatadecane (1b), and two side chains attached on the two nitrogen atoms of 1a or 1b. A number of these new crown ethers are obtained by alkylation of the two secondary amino groups of 1a or 1b with corresponding halides, BrCH₂(CH₂OCH₂)_nCH₂OR, in the presence of potassium carbonate. The crown-alkali metal complex thus obtained is hydrolyzed by acid. In order to obtain pure crown ether the reaction mixture is treated with tetramethylammonium hydroxide and followed by solvent extraction. The ability of complexing alkali cations of macrocyclic polyethers in terms of the equilibrium constant have been studied by the method of solubilities of salts in chloroform. It is shown that the size of the mother ring, the number of oxygen atoms either in the ring or in the side-chains, and the ionic radius of the alkali metal are the factors governing the stability of the metal complexes. Most of these new crown ethers possess high ability for alkali metal complexation some of them, such as N,N′- di-β-methoxyethyl-1,7-dioxa-4,10-diaza-cyclododecanc (13a), possesses higher selectivity for Na+ and K+ ions than 18-crown-6- and 4,4′(5′)-dimethylbenz-30-crown-10.     

冠醚配合物的热力学性质的研究 III. 碱金属离子与18C6甲基衍生物配位反应的电导研究

The coordination reaction of Na+, K+, Rb+ and Cs+ with benzo- 15-crown-5, 18-crown-6 and the newly synthesized cyclic polyethers 2, 3-benzo-8, 15-dimethyl-18-crown-6, 2, 3-benzo-8, 11, 15-trimethyl-18-crown-6 in methanol at 25`C has been studied by conductometric titration. The stability constants for the 1:1 coordination compounds were calculated. The marked selectivity of 18-crown-6 toward alkali metal ions was not found in its methyl derivatives. The induction effect of the benzene ring and methyl group on polyether ring reduced the stability of the coordination compounds. In methanol, the stability sequence of te compounds of alkali metal ions with 18-crown-6 was K+>Rb+>Cs+>Na+, that of its dimethyl derivative was K+>Rb+>Na+>Cs+ and that of its trimethyl derivative was K+>Na+>Rb+>Cs+, that is, the methyl substituent had a weaker influence on the stability of Na+ compound than on that of Rb+ or Cs+ compound. In the range of concentration studied, decrease in equivalent conductance is in agreement with the prediction on the basis of the structure of the complexes. The above results may give a clue for modifying the structure of a crown ether for specified selectivity.     

大环多胺的超分子识别作用

就大环多胺及配合物为主体分子对金属离子,磷酸根,氨基酸,肽及核苷酸等的超分子识别作用、影响因素和识别机制进行了简述。     

冠醚配合物热力学性质的研究VI. 几种冠醚配合物的CNDO/2计算

本文用CNDO/2方法从理论上探讨了碱金属离子Na^+,K^+和Cs^+与2,3-苯并-8,11,15-三甲基-18-冠-6(简称BC3-18C6)在溶液中发生的配位反应,计算了配位反应中CNDO总能量的变化,再现了量热法所得出的碱金属离子Na^+,K^+和Cs^+与BC3-18C6在溶液中生成配合物的稳定性次序:K^+>Na^+>Cs^+。所计算的配位能和配合物的水化能表明,在水溶液中碱金属水合离子与冠醚配位,形成稳定的二水配位的碱金属离子冠醚配合物[M(BC3-18GC6)(H~2O)~2]^+。碱金属离子与冠醚中的氧形成的金属-氧键不如其水合物中的金属-氧键强,碱金属离子能与冠醚配位形成稳定的配合物主要是由于配体的大环效应和配合物的溶剂化作用。     

五氮齿大环金属配合物的光褪色动力学研究

五氮齿大环金属配合物是一类具有潜在应用价值的非线性光学材料。在不同溶液中研究了六种五氮齿金属配合物对不同波长及不同光强下的光褪色动力学过程,实验证明,褪色过程对反应物的初始浓度呈零级反应,是一个受光强控制的光化学过程。光褪色速率常数,对于≥500nm的可见光在1.2×10^-7(苯)～2.0×10^-5h^-1(甲醇)范围内,短波长的可见光使光褪色速率增大一个数量级。吸电子取代基和大半径的金属离子以及强极性溶剂均使该类配合物的光褪色速率增大,但仍然显示出较高的光稳定性。     

超氧化物岐化酶的模拟: 大环双核铜(II)配合物中咪唑桥的稳定性

以2,6-二乙酰基吡啶与3-氧杂戊烷-1,5-二胺缩合而成的二四元环配体, 合成了以咪唑为桥基的双核铜(II)配合物。用EPR和pH滴定分别研究了在50%DMSO和水溶液中桥基稳定性。实验结果表明: 在混合溶液中桥基稳定的pH范围为5.6-10.3, 在水溶液中pH范围为7.5-10.5, 当pH>10时, 羟基取代了咪唑桥。由于大环效应使配合物的咪唑桥能在较宽的pH范围内稳定存在。