文档介绍：天津理工大学
硕士学位论文
基于杯[6]芳烃的荧光受体分子设计与传感器性能研究
姓名:陆阳
申请学位级别:硕士
专业:化学工程
指导教师:曾宪顺
20100301
三种衍生物对过渡金属离子的识别性能。专目骱成的三种衍生物分别对、、十表现出很好的识别性能。而后分别涣得这三种衍生物对、、摘要进行金属离子识别探索。发现只有葸坏带有的二取代杯【糠继苌锒訦矿也测得该二取代衍生物与的结合常数融。代化合物对、含元素三取代化合物对和螅泻芎玫难≡裥允蟮慕岷铣J齂蛘哂ü獯呙鸪J齦幻。超分子化学是一门新兴的交叉学科,短短几十年的发展已取得令人瞩目的成就,其外延已经扩展到许多不同的学科。,一直以来都被人们看作是研究的重点。杯芳烃被誉为第三代超分子主体化合物,其拥有独特的三维空穴结构、上缘与下缘都易于化学修饰、具备作为阳离子或阴离子以及中性分子受体的潜力。所以,杯芳烃在各个科技领域受到越来越多的关注。本论文论述了以对叔丁基苯酚为原料,通过一步法合成对叔丁基杯】芳烃,而后对下缘进行修饰。首先,设计合成了葸环上带有癝,,釉的中问体,分别对杯】芳烃进行三取代而生成三种相对应衍生物,分别探索这其次根据上述三取代反应同时设计合成了葸环上带有琒琓杂原子中间体或者萘环上带有,釉又屑涮宸直鸲员】芳烃进行二取代反应,并得到相应的五种二取代杯】芳烃衍生物。分别对这五种衍生物有较好的识别性能。其余四种均为表现出对某种金属离子较好的识别性能。而后根据上述研究结果可表明,含K厝〈衔锒訡⒑瑂K厝别:而只有葸环带元素的二取代化合物表现出对的选择性识别。因此,我们也可以推断三取代衍生物对过度金属离子的结合能力比相应的二取代要强。关键词:杯】芳烃衍生物葸金属离子
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超分子化学概述:第一章绪论人们对超分子的识别以及自组装行为的认识起源于人类对社会现象的认识,而分子识别和自组装在活细胞中进行的是无数生物过程中其中的一个很复杂的特征。例如:酶对底物识别的高度专一性、脱氧核糖核酸碱基互补配对形成的双螺旋结构以及核酶的形成等。毫无疑问,分子识别和自组装,在原生细胞从前生物当中获得相对简单的分子建筑块的早期进化过程中起着关键作用,这些基本的建筑块自发组装成特定的分子配合物整体是一个非常显著的特征。而且,更令人惊奇的是,每一种分子建筑块都包含有识别信息和其他分子进行相互补偿的要素。这些识别和补偿作用主要都是由氢键等非共价相互作用构成的。生物体的这种非共价相互作用的效率和精确性引起了科学家们构建复杂纳米结构的兴趣。事实上,在人们为了弄清这些基本生物过程的驱使力的研究中,多种努力已经发展汇集成了今天所谓的超分子化学这一崭新的化学研究领域3肿踊д庖桓念,是由年诺贝尔化学奖得主甅.、,它超越了传统化学的概念范畴。自从世纪年代末’成并发现冠醚以来,人们对超分子的兴趣与同俱增。超分子化学的研究,可是说是共价键分子化学的一次升华和一次质的超越,被称为是“超越分子概念的化学”,它不仅在材料科学,而且在信息科学中也具有重要的理论意义和广阔的应用前景【超分子化学通常是围绕从两个或两个以上小分子单元通过非共价键组装成超分子体系这种化学过程来开展研究工作的。超分子体系的形成主要是依赖于分子间的氢键、芳香吼、阳离子吼、/兀等相互作用和饔枚成【。而且,所形成的这种新的大分子体系具有不同于小分子原料的结构特征和化学性质。分子识别和自组装是超分子化学研究中缺一不可的两个特征。并且,它们不是相互独立而是相互依赖的两个过程。为了使一组分子自组装,它们必须首先聚集起来。这种聚集是由分子识别来完成的,例如:通过分子间作用力使分子选择性缔合成具有更明确的结构。分子识别本身依赖与分子形状、尺寸和化学官能团之间的补偿作用。自组装则是更加深入的描述这种从小的分子组织结构自发构建成具有明确结构的非共价排列方式。自组装的效能最初是从研究烟草花叶病毒和核酸酶等生物体系的过程中发现的。三十年前这些工作表明:自组装可能是一种高效、精确和协作的过程。因此,这极大地吸引了化学家们改变新的合成策略来实现分子的自主装。事实上,由于在电子工业上具有记忆能力的分子计绪论
杯芳烃的产生历史算机以及其它一些具有应用潜力的纳米元件逐渐成为科学家们研究的热点,近期与此研究方向相关的分子导线、氧化还原开关【俊⒛擅椎缱涌9亍⒎⒐舛ü堋超分子磁性材料、分子印迹材料、分子马达【俊⒆宰樽敖缑嫔系氖中允侗鸬蒍以及其它一些具有应用潜力的纳米元件等超分子化学领域的研究进展速度极为迅猛。此外,通过晶体结构、核磁共振、计算机模拟计算以及一些高分辨质谱技术等分析手段来研究各种超分子体系之间的相互作用也引起了许多科学家