環(huán)戊基瓜環(huán)的合成、分離及超分子自組裝.pdf

1、超分子化學(xué)(Superamolecular Chemistry)，不同于主要靠共價(jià)鍵作用的分子化學(xué)，是一門主要依靠一些類似于范德華力、氫鍵、π-π堆積等這樣的非共價(jià)鍵作用形成的一些具有某些特定功能的組裝實(shí)體的一門學(xué)科。
　　瓜環(huán)是在超分子領(lǐng)域繼冠醚、環(huán)糊精及杯芳烴之后興起的又一類新型高度對(duì)稱的大環(huán)化合物。然而，普通瓜環(huán)因其苛刻的溶解條件限制了對(duì)其性質(zhì)的進(jìn)一步研究，也就限制了其應(yīng)用范圍。
　　本文合成了環(huán)戊基全取代六元瓜環(huán)，由

2、于在瓜環(huán)的腰上引入環(huán)戊基，大大增加了瓜環(huán)的水溶性，在DMSO中的溶解性也優(yōu)于普通瓜環(huán)，進(jìn)一步構(gòu)筑了其與稀土金屬及部分堿金屬、堿土金屬的超分子自組裝實(shí)體，并用X射線-單晶衍射技術(shù)、X射線-粉末衍射技術(shù)、紅外光譜等對(duì)自組裝體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征；利用環(huán)戊基苷脲與普通苷脲二聚體在濃鹽酸中回流得到了一種新型的對(duì)位二取代環(huán)戊基瓜環(huán)、對(duì)其與餌離子自組裝體的晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。
　　結(jié)果表明，CyP6Q6與La3+、Ce3+、Pr3+、Nd3+均形

3、成1:1的配合物，且與La3+、Ce3+、CyP6Q6與Pr3+、Nd3+形成的自組裝體的結(jié)構(gòu)類似，因稀土金屬本身的性質(zhì)差異而呈現(xiàn)一定的規(guī)律性。利用能譜表征手段就CyP6Q6對(duì)輕稀土金屬的分離效果進(jìn)行了研究，從混合物的能譜分析結(jié)果可以看出，CyP6Q6對(duì)Nd的富集效果相對(duì)于其他三種輕稀土是較差的，混合物中元素含量幾乎為零，因此可以利用瓜環(huán)對(duì)輕稀土的選擇性富集作用原理分離輕稀土混合物中的Nd元素。
　　CyP6Q6-堿金屬鉀離子自組

4、裝體的晶體結(jié)構(gòu)跟文獻(xiàn)報(bào)道的類似，瓜環(huán)與金屬離子作用比為1:2，分子間可以看到明顯的納米孔道；CyP6Q6-堿土金屬鈣、鍶均形成了作用比為1:1的配合物，但是分子間沒(méi)有出現(xiàn)納米孔道。
　　本文還以苯基苷脲為原料合成了一種分子夾和一種小分子自組裝體，X射線-單晶衍射結(jié)果表明，分子夾晶體屬于單斜晶系，空間群為P21/n，a=11.023(7)?，b=17.413(11)?， c=12.612(8)?，α=90°，β=99.601(17)

5、°，γ=90°，V=2386.88?3，Z=48，R=0.08；自組裝的晶體屬于三斜晶系，空間群為P-1， a=8.3318(5)?， b=15.4294(9)?， c=15.8378(9)?，α=66.147(2)°，β=77.057(2)°，γ=77.504(2)°，V=1796.64?3，Z=2，R=0.09。量子化學(xué)計(jì)算結(jié)果表明分子夾結(jié)構(gòu)確認(rèn)無(wú)虛頻，為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，計(jì)算所得分子夾偶極距為1.530×10-29cm，極性較大，因此該化