蓬勃发展的瓜环化学*
2011-04-11张来新赵卫星
化学工程师 2011年4期
张来新 ,张 辉 ,赵卫星,杨 琼
(1.宝鸡文理学院 化工化学系,陕西 宝鸡 721013;2.第二炮兵工程学 院门诊部,陕西 西安 710025)
瓜环是一类由n个苷脲单元和2n个亚甲基桥联起来的大环化合物,因其结构貌似南瓜又为环状物,故取名瓜环。近年来,随着瓜环家族成员的不断扩大和蓬勃发展,瓜环作为一类具有特定内腔的穴状化合物已成为超分子化学中备受关注的一个新领域。瓜环化学作为一门新兴的边缘学科,在分子识别、分子催化、超分子组装、超分子生物学和医药等领域均获得了广泛的应用。
由于瓜环亲水性端口具有带负电性偶极羰基氧,因而能与带正电性的无机或有机离子通过静电吸引或分子间氢键产生相互作用,而苷脲通过亚甲基桥联形成的疏水性笼状空腔,对尺寸与瓜环端口及笼状空腔相互匹配的有机分子或物质分子的有机部分起包结作用。基于其特殊的分子结构赋予其特殊的性能,瓜环化学目前已渗透到生命科学、环境科学、能源科学、材料科学及医药学等众多领域。
1 多种新型瓜环及其包结配合物的合成
1.1 改性瓜环——溴甲基取代瓜环的合成
瓜环(Q[n])一般不溶于水及有机溶剂,仅能溶于甲酸、乙酸、盐酸等浓酸,这在很大程度上制约了其应用范围。因此,研究合成出溶解性好、溶解面宽的瓜环化合物尤为重要。考虑到溴元素是一个很活泼的基团,设计把溴引入瓜环分子中,合成出比普通瓜环溶解性更好的衍生物,对扩大瓜环的应用研究非常重要。……
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