磁搅拌条件下β-环糊精与亚砷酸钠加合物的形成、谱学特性与热分解行为

傅里叶变换利用红外光谱、粉末X射线衍射、微分热重分析、气相色谱-飞行时间质谱、紫外光谱、1H核磁滴定以及电喷雾质谱等分析手段对β-环糊精(β-CD)和亚砷酸钠(SA)形成的分子-离子加合物SA-β-CD进行了详细表征. 结果显示, 主-客体之间分子-离子相互作用是导致SA-β-CD的谱学特性(在固态或在溶液中)与热分解行为相异于主、客体自身行为的重要原因. 而在气相色谱-飞行时间质谱条件下发生的氧化还原反应以及在电喷雾质谱条件下出现的Na+-β-CD(摩尔比为1:1)超分子离子复合体进一步揭示了这种分子-离子加合作用的复杂性与独特性.     

β-环糊精诱导的三氧化钼水溶性的增加

报道了由β-环糊精诱导的三氧化钼(MoO₃)水溶性增加及其与β-环糊精浓度的相关性, 认为MoO₃水溶性的增加是由于β-环糊精的加入导致了MoO₃在水中的沉淀-溶解平衡向溶解方向移动. 几个独立的实验证明了由β-环糊精和钼酸根离子(MoO₄^2-)组成的灰蓝色产物的形成. 结果表明: (1) X射线光电子能谱显示, 与MoO₃相比, 灰蓝色产物中钼的3d_5/2和3d_3/2电子轨道的结合能有明显的降低; (2) 在灰蓝色产物中出现了213 nm处的强吸收带(Mo＝O)和775 nm处的宽吸收峰(Mo―O); (3) 由于MoO₄^2-的影响, β-环糊精的质子有很明显的低场漂移. 总之, 我们的工作不仅明确地揭示了β-环糊精和MoO₄^2-之间的分子-离子相互作用, 同时揭示了这种相互作用在改善MoO₃物理性质上的潜在应用价值.     

Veronicafolin－β-环糊精的物化表征及Veronicafolin－羟丙基-β-环糊精包合物溶解性的增强

用氢谱、红外光谱、X-射线粉末衍射、热分析、元素分析等测试方法研究了Veronicafolin (3,5,4′-三羟基-6,7,3′-三甲氧基黄酮) 和β-环糊精 (β-CD) 的固体包合物的谱学特征。元素分析结果显示形成Veronicafolin-β-CD·20H2O包合物，其中C：39.58%, H: 5.75%，表明包合物中主客体比为1∶1。该包合类型属于A_L-型。通过紫外-可见分光光度法研究了在羟丙基-β-环糊精（HP-β-CD）的存在下Veronicafolin的相溶解度曲线，测得校正曲线为y = 24148x + 0.0075 (r=0.9999)，相溶解曲线为y=0.4738x-2.0×10^-7 (r=0.9490)，包结平衡常数Ks为4.5×10⁶mol-1。HP-β-CD提高了黄酮醇Veronicafolin的溶解度。     

α-氯丙酸乙酯对映体与β-环糊精的主客体相互作用

运用量子力学PM3方法模拟α-氯丙酸乙酯((R/S)-ECPA)与β-环糊(β-CD)的主客体相互作用, 探讨(R/S)-ECPA在β-CD上的手性识别机理. 结果表明, (R/S)-ECPA对映体与β-CD形成稳定结合物的结合方式完全不同, (R)-ECPA位于β-CD空腔宽口端, 形成缔合物; (S)-ECPA插入β-CD空腔内形成包结物. 而且, (S)-ECPA与β-CD的结合稳定能低于(R)-ECPA与β-CD的结合稳定能. 在(R/S)-ECPA与β-CD结合物中, (R/S)-ECPA中的手性碳接近葡萄糖单元的C2和C3. (R/S)-ECPA与β-CD之间的手性识别与葡萄糖单元的C2和C3所提供的手性环境和(R/S)-ECPA与β-CD结合的紧密程度密切相关.     

磁搅拌条件下β-环糊精与亚砷酸钠加合物的形成、谱学特性与热分解行为

傅里叶变换利用红外光谱、粉末X射线衍射、微分热重分析、气相色谱-飞行时间质谱、紫外光谱、1H核磁滴定以及电喷雾质谱等分析手段对β-环糊精(β-CD)和亚砷酸钠(SA)形成的分子-离子加合物SA-β-CD进行详细表征.结果显示,主-客体之间分子-离子相互作用是导致SA-β-CD的谱学特性(在固态或在溶液中)与热分解行为相异于主、客体自身行为的重要原因.而在气相色谱-飞行时间质谱条件下发生的氧化还原反应以及在电喷雾质谱条件下出现的Na+-β-CD(摩尔比为1∶1)超分子离子复合体进一步揭示了这种分子-离子加合作用的复杂性与独特性.     

β-环糊精对聚氧乙烯十二烷基醚的双模式包结作用

通过表面张力法、浊点法、硫氰酸钴铵显色法和¹H NMR研究了β-环糊精(β-CD)对聚氧乙烯十二烷基醚(PL)的包结作用. 结果表明, β-CD可与PL形成2∶1和3∶1型两种超分子包结物, 表现出不同的物理化学性质. PL的疏水性烷基链被包络进β-CD空腔中, 形成了2∶1的超分子包结物;PL的亲水性聚氧乙烯基链被包络进β-CD空腔中, 形成了3∶1的超分子包结物. 结合实验结果, 通过比较β-CD和PL分子的大小, 提出了β-CD对PL分子两种可能的包结模式.     

β-环糊精对氯诺昔康的包合作用

采用荧光光谱、差热扫描和核磁共振法研究了不同酸度和温度下β-环糊精（β-CD）、羟丙基β-环糊精（HP-β-CD）和磺丁醚β-环糊精（SBE-β-CD）对氯诺昔康（LX）的包合特性。 结果表明,3种环糊精与氯诺昔康均形成1∶1的包合物。 以包合常数作为包合稳定性的量度,包合稳定性为SBE-β-CD＞HP-β-CD＞β-CD。     

基于大环醚和三价卤化铋阴离子的超分子杂化化合物：合成、结构及性质

基于大环自组装和多卤阴离子合成了有机-无机杂化超分子化合物,[（1,4-PMNH₃）·（18-crown-6）]·[（H₃O）·（18-crown-6）]₂·[（H₂O）·（18-crown-6）]·（18-crown-6）·（Bi₂Cl₉）（1）。化合物属正交晶系,Pca2₁空间群,a=2.4830（3）nm,b=1.1618（3）nm,c=3.3161（2）nm,V=9.566（2）nm³。并通过其红外光谱、粉末衍射、热重分析和单晶结构分析对化合物进行了充分表征。在转子定子型的超分子化合物1中,大环超分子阳离子和（Bi₂Cl₉）^3-阴离子交错堆积形成包合物结构。并在室温下对其固体荧光性质进行测试表征。通过DSC对其热稳定性进行了详细分析。     

β-环糊精及其衍生物对脂肪族手性对映体及有机染料的分子识别研究

在25℃用荧光和紫外光谱滴定法分别测定了β-环糊精(β-CD)、2,3,6-三[氧-(2-羟基丙基)]-β-环糊精(HP-β-CD)及2,3,6-三(甲氧基)-β-环糊精(MO-β-CD)与6种脂肪族手性客体和4种染料分子形成超分子配合物的稳定常数.结果表明,多种弱相互作用协同贡献于主-客体的包结配位过程.环糊精衍生物中取代基的疏水性和链长影响主体的配位能力,客体与环糊精间的尺寸适合及疏水相互作用决定其配合物的稳定性.在配位过程中,氢键作用也是影响主体环糊精键合行为的重要因素.     

两个基于呋喃-3-酮配体的钯(Ⅱ)化合物的合成、晶体结构和光谱性质

合成了2个钯（Ⅱ）化合物Pd（L¹）₂（1）和Pd（L²）₂（2）,（L¹=（Z）-4-（（对甲苯胺基）亚甲基）-2,2,5,5-四甲基二氢呋喃-3（2H）-酮,L²=（Z）-4-（（邻甲苯胺基）亚甲基）-2,2,5,5-四甲基二氢呋喃-3（2H）-酮）,并利用元素分析,红外光谱,核磁共振氢谱,紫外光谱和X射线单晶衍射等手段对其结构进行了表征。X射线单晶衍射表明,化合物1和2中包含多种弱相互作用。在化合物1中,呋喃环上氧原子和苯环上的甲基氢原子之间形成氢键,氢键桥联分子形成了一条平行于c轴方向的一维链结构,一维链之间通过C-H…H-C和C-H…C弱相互作用形成了三维超分子结构。在化合物2中,分子之间通过C-H…H-C和C-H…C弱相互作用形成了一个二维层状结构。     

6-烷氧基乙氧/硫基-6-氧/硫-双苯并[1,3,2]-二氧磷杂八环的合成与波谱特征

通过双(3,5-二氯-2-羟基-苯基)甲烷(1)分别与POCl₃或PSCl₃在三乙胺存在下关环, 再与单烷氧基乙醇钠作用, 得到了新化合物5或6; 以1与P₄S₁₀及三乙胺关环的产物4与烷氧基溴乙烷反应得到了7. 测试了5, 6和7的¹H, ¹³C和³¹P NMR及MS数据, 并讨论了其特征. 观察到了磷与C¹H (C¹¹H)或C³H (C⁹H)与P的⁵J_PH偶合常数(约为0.9 Hz). 在1与POCl₃关环产物与单甲氧基乙醇反应的产物中, 分离到了一个副产物8并确定了它的化学结构. 1与POCl₃按3∶2的物质的量比在三乙胺存在下反应, 得到收率75%的8.     

两个基于呋喃-3-酮配体的钯(Ⅱ)化合物的合成、晶体结构和光谱性质

合成了2个钯（Ⅱ）化合物Pd（L¹）₂（1）和Pd（L²）₂（2）,（L¹=（Z）-4-（（对甲苯胺基）亚甲基）-2,2,5,5-四甲基二氢呋喃-3（2H）-酮,L²=（Z）-4-（（对甲苯胺基）亚甲基）-2,2,5,5-四甲基二氢呋喃-3（2H）-酮）,并利用元素分析,红外光谱,核磁共振氢谱,紫外光谱和X射线单晶衍射等手段对其结构进行了表征。X射线单晶衍射表明,化合物1和2中包含多种弱相互作用。在化合物1中,呋喃环上氧原子和苯环上的甲基氢原子之间形成氢键,氢键桥联分子形成了一条平行于c轴方向的一维链结构,一维链之间通过C-H…H-C和C-H…C弱相互作用形成了三维超分子结构。在化合物2中,分子之间通过C-H…H-C和C-H…C弱相互作用形成了一个二维层状结构。     

两个基于[SMo12O40]2-和冠醚基超分子阳离子的无机-有机杂化晶体的合成及晶体结构

以18-冠-6和4-碘-苯铵盐,二苯并30-冠-10和3-氟-4-氯-苯铵盐为超分子阳离子构建单元,分别引入到Keggin型[SMo₁₂O₄₀]^2-中,使用H管扩散法和溶剂挥发法合成了无机-有机杂化材料[（4-I-Anis）（[18]crown-6）]₂[SMo₁₂O₄₀]·CH₃CN（1）和[（3-F-4-Cl-Anis）₂（DB[30]crown-10）][SMo₁₂O₄₀]·2CH₃CN（2）（4-I-Anis=4-碘-苯铵盐;3-F-4-Cl-Anis=3-氟-4-甲基苯铵盐;DB[30]crown-10=二苯并30-冠-10）。通过红外光谱、元素分析、热重分析、固态漫反射光谱和X射线单晶结构分析对化合物进行了表征。结构分析表明,晶体1和2通过非共价键自组装作用构建而成,冠醚基超分子阳离子是通过N-H…O氢键作用形成。晶体1中,在bc平面,每个[SMo₁₂O₄₀]^2-多酸阴离子被6个超分子阳离子（4-I-Anis）（[18]crown-6）围绕,形成六边形的结构;晶体2中,在bc平面,每个[SMo₁₂O₄₀]^2-多酸阴离子被4个大的超分子阳离子（3-F-4-Cl-Anis）₂（DB[30]crown-10）围绕,形成四边形的结构。热重分析表明,氢键在维持晶体1和2的稳定性上起着主要的作用。固态漫反射光谱表明,[SMo₁₂O₄₀]^2-和冠醚基超分子阳离子之间存在电荷转移作用。     

环糊精-苯丙氨酸超分子体系的包合现象与分子识别

通过紫外-可见光谱探讨了水溶液中α-环糊精(CD 1),β-CD 2,七(2, 6-二-o-甲基)-β-CD 3和γ-CD 4与D-、L-、D,L-苯丙氨酸(Phe)形成超分子包合物的稳定常数(K)。手性或外消旋苯丙氨酸与同一主体结合能力的强弱顺序为:L- >D,L- >D-Phe,各体系的K_L/K_D值在1.65～3.01之间,给出了较好的异构体分离。但三种形式的苯丙氨酸与这些主体的缔合常数均较小(K< 3×10²mol·L^-1)。就不同主体而言,K值的次序为:3 >1 >4 >2,并不完全等同于K_L/K_D的顺序:2 >1 >3 >4。     

固相β-环糊精包结物诱导7-羟基-2-甲氧基-2-甲基色满的不对称合成

研究了室温下间苯二酚和甲基乙烯基酮分别与β-环糊精（ β-CD）形成包结物后的几种不同固相反应,结果表明包结物A（间苯二酚/β-CD）与包结物B（甲基乙烯基酮/β-CD）反应能够很好地得到目的产物,产率及ee值分别为82.8%和78.4%;间苯二酚与包结物B反应仅得到低光学活性产物（ee值为19.5%）;包结物A与甲基乙烯基酮反应却没有得到手性目的产物。以熔点、X-粉末衍射、固相核磁碳谱及ROESY多种方法对所形成的包结物进行了表征,包结物中主客体的比例（1：1）通过¹H NMR (400 MHz)得以确定,文章对固相环加成反应的机制也进行了初步探讨。     

新颖的大环冠醚基对碘苯胺包合物:设计合成、晶体结构及介电性质

合成了新颖的有机-无机杂化超分子化合物, [(4-IA-NH₃)·(18-crown-6)]₂·(Cu₂Cl₆) (1), 4-IA-NH₃=对碘苯胺离子, 18-crown-6=18-冠-6。并通过红外光谱、粉末衍射、热重分析和单晶结构分析对化合物进行了充分表征。在转子定子型的超分子化合物1中, [(4-IA-NH₃)·(18-crown-6)] -超分子阳离子和(Cu₂Cl₆)^2-阴离子交错堆积形成包合物结构。变温介电常数测量表明, 在130~450 K范围内没有相变引起的介电异样。大环醚的热无序运动及由此引起的氢键偶极瞬间变化使得化合物在低频500 Hz和高温350 K以上具有较高的介电常数并伴随高的介电损耗。     

环糊精和α-萘乙酸包络物的核磁共振研究

利用溶液2D-ROESY谱,利用溶液2D-ROESY谱, 13C固体高分辨谱以及自扩散系数测量等核磁共振技术, 研究了环糊精(CD)和α-萘乙酸(α-NAA)的相互作用. 结果表明, α-CD和β-CD均能与α-NAA形成包络物, 但是由于尺寸更为匹配, β-CD与α-NAA体系的包络相互作用强度明显比α-CD和α-NAA体系的大; 通过测量 β-CD与α-NAA混合溶液中α-NAA的自扩散系数, 计算出包络物结合与解离的平衡常数, 以此为基础对β-CD/α-NAA 体系在实现α-NAA缓释方面的应用方式进行了探讨. 13C固体高分辨谱以及自扩散系数测量等核磁共振技术, 研究了环糊精(CD)和α-萘乙酸(α-NAA)的相互作用. 结果表明, α-CD和β-CD均能与α-NAA形成包络物, 但是由于尺寸更为匹配, β-CD与α-NAA体系的包络相互作用强度明显比α-CD和α-NAA体系的大; 通过测量 β-CD与α-NAA混合溶液中α-NAA的自扩散系数, 计算出包络物结合与解离的平衡常数, 以此为基础对β-CD/α-NAA 体系在实现α-NAA缓释方面的应用方式进行了探讨.     

两个基于多金属氧酸盐和冠醚基超分子阳离子的有机无机杂化材料的合成及晶体结构

以二苯并18-冠-6,3-氟-4-甲基苯铵盐以及多金属氧酸盐[Mo₆O₁₉]^2-为原料,使用溶剂挥发法合成了有机无机杂化材料[（3-F-4-MeAnis）（DB[18]crown-6）]₂[Mo₆O₁₉]·2CH₃CN （1）（3-F-4-MeAnis=3-氟-4-甲基苯铵盐;DB[18]crown-6=二苯并18-冠-6）;以18-冠-6,2-氟-4-甲基苯铵盐以及多金属氧酸盐[SMo₁₂O₄₀]^2-为原料,运用H管扩散法制备了晶体材料[（2-F-4-MeAnis）（[18]crown-6）]₂[SMo₁₂O₄₀]·2CH₃CN （2）（2-F-4-MeAnis=2-氟-4-甲基苯铵盐;[18]crown-6=18-冠-6）。通过红外光谱、元素分析、热重分析和X射线单晶结构分析对化合物进行了表征。结构分析表明,晶体1和2通过非共价键自组装作用构建而成,冠醚基超分子阳离子是通过N-H…O氢键作用形成。在晶体1和2中,超分子阳离子和多酸阴离子交错堆积形成包合物结构,沿着a轴方向观察,发现每个多酸阴离子被6个超分子阳离子包围着形成六边形堆积结构。通过晶体结构研究和热重分析表明,二苯并18-冠-6中的苯环在维持晶体1的稳定性方面具有重要的作用。     

两个基于多金属氧酸盐和冠醚基超分子阳离子的有机无机杂化材料的合成及晶体结构

以二苯并18-冠-6,3-氟-4-甲基苯铵盐以及多金属氧酸盐[Mo₆O₁₉]^2-为原料,使用溶剂挥发法合成了有机无机杂化材料[(3-F-4-MeAnis)(DB[18]crown-6)]₂[Mo₆O₁₉]·2CH₃CN (1)(3-F-4-MeAnis=3-氟-4-甲基苯铵盐;DB[18]crown-6=二苯并18-冠-6);以18-冠-6,2-氟-4-甲基苯铵盐以及多金属氧酸盐[SMo₁₂O₄₀]^2-为原料,运用H管扩散法制备了晶体材料[(2-F-4-MeAnis)([18]crown-6)]₂[SMo₁₂O₄₀]·2CH₃CN (2)(2-F-4-MeAnis=2-氟-4-甲基苯铵盐;[18]crown-6=18-冠-6)。通过红外光谱、元素分析、热重分析和X射线单晶结构分析对化合物进行了表征。结构分析表明,晶体1和2通过非共价键自组装作用构建而成,冠醚基超分子阳离子是通过N-H…O氢键作用形成。在晶体1和2中,超分子阳离子和多酸阴离子交错堆积形成包合物结构,沿着a轴方向观察,发现每个多酸阴离子被6个超分子阳离子包围着形成六边形堆积结构。通过晶体结构研究和热重分析表明,二苯并18-冠-6中的苯环在维持晶体1的稳定性方面具有重要的作用。     

组氨酸12-硅钨杂多酸盐超分子化合物的结构与光致变色性质

通过溶液法合成了一个新颖的组氨酸12-硅钨杂多酸盐((HisH₂)₂SiW₁₂O₄₀·6H₂O)单晶超分子化合物. 利用元素分析、热重-差热分析和X射线单晶衍射测试分别对其组成、热稳定性和结构进行了表征. 实验结果表明:该超分子化合物的组成为C₁₂H₃₄N₆O₅₀SiW₁₂. 空气中, 在135 °C以下稳定. 它属于单斜晶系(空间群为C2/c), 晶胞参数为a=2.44005(18) nm, b=1.29788(10) nm, c=1.86898(14) nm, β=124.0380(10)°, V=4.9048(6) nm³,Z=4 和D_c=4.465 g·cm^-3. 基于F²的最终统计: 拟合优度(GOF)=1.268, R₁=0.0344 和wR₂=0.0851 (I>2σ(I)). 该单晶超分子化合物的基本结构单元由一个[SiW₁₂O₄₀]^4-多阴离子和两个质子化的[H₂His]²⁺有机阳离子以及结晶水组成. 他们之间通过氢键的作用组装成三维网络结构. 在紫外光照射下, 样品具有光致变色性质. 通过对变色样品电子自旋共振谱的分析, 我们提出了一个可能的光致变色机理.