基于瓜環(huán)的陰離子熒光識(shí)別及其配合物的合成、表征與性質(zhì)研究.pdf

1、瓜環(huán)(cucurbit[n]uril)是一類具有穴狀空腔的大環(huán)化合物，它是繼冠醚、環(huán)糊精和杯芳烴之后的又一備受矚目的主體分子化合物。由于其特有的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)以及它在未來的應(yīng)用前景，使得瓜環(huán)越來越受到科學(xué)家們的青睞。目前，人們對(duì)瓜環(huán)的合成、主客體性質(zhì)(分子識(shí)別、分子開關(guān)、具有特殊結(jié)構(gòu)分子器件的組裝和超分子組裝)進(jìn)行了廣泛而深入的研究，并且在瓜環(huán)的應(yīng)用方面取得了巨大的進(jìn)展。 本論文在文獻(xiàn)調(diào)研的基礎(chǔ)上，首先在第一章就瓜環(huán)及其同系物、衍生

2、物的結(jié)構(gòu)與基本性質(zhì)，瓜環(huán)在分子識(shí)別、分子容器、分子包結(jié)方面的主客體化學(xué)方面的最新進(jìn)展進(jìn)行了全方位的綜述。 其次，本論文利用熒光光譜法研究了DMQ5、Q8與各種陰離子的相互作用，發(fā)現(xiàn)了不同空腔大小的瓜環(huán)對(duì)陰離子的包結(jié)情況有很大差別，還發(fā)現(xiàn)質(zhì)子在瓜環(huán)包結(jié)陰離子的過程中影響重大。具體內(nèi)容包括以下兩章： 第二章主要研究DMQ5和氯離子以及硝酸根離子之間的相互作用。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在以酸作為陰離子源的時(shí)候，DMQ5能包結(jié)陰離子而產(chǎn)生熒光

3、猝滅現(xiàn)象；而在以季銨鹽作為陰離子源的時(shí)候，熒光沒有發(fā)生猝滅的現(xiàn)象。這表明，質(zhì)子存在直接影響瓜環(huán)對(duì)陰離子的包結(jié)情況。 第三章討論的是Q8對(duì)氯離子、硝酸根離子和硫酸根離子的識(shí)別情況。實(shí)驗(yàn)表明，Q8可以選擇性識(shí)別硝酸根離子，而且由于空腔體積較大，Q8還可以多步包結(jié)硝酸根離子。 最后還研究了分別基于DMQ5和Q6形成的化合物，發(fā)現(xiàn)由于空腔體積的差別，使得它們與陰離子的相互作用也具有很大差別，DMQ5可以包結(jié)一個(gè)氯離子并與金屬離子