鉗形酰基硫脲衍生物的合成、陰離子識別性能及晶體結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、分子識別是指主體對客體選擇性結(jié)合并產(chǎn)生某種特定功能的過程，其包括對中性分子，陰離子和陽離子的識別。陰離子在生物體的代謝過程中具有重要作用，設(shè)計合成對不同陰離子具有選擇性識別作用的主體分子目前已成為超分子化學(xué)的研究熱點之一。由于氫鍵良好的方向性和選擇性，對陰離子具有強的氫鍵鍵合作用的酰胺、脲和硫脲等基團(tuán)已被廣泛的引入中性陰離子識別主體的設(shè)計與合成中。具有預(yù)組織結(jié)構(gòu)的鉗形硫脲類主體因其結(jié)構(gòu)上強的可修飾性，使得該類主體具有很好的研究意義。基于

2、上述認(rèn)識，本文設(shè)計合成了兩個系列基于硫脲衍生物的中性氫鍵型鉗形陰離子識別主體，從晶體結(jié)構(gòu)，紫外光譜，核磁滴定等方面對主體及其陰離子識別性能進(jìn)行了研究。具體內(nèi)容包括以下幾部分： 第一章：從超分子化學(xué)、分子識別、陰離子識別主體設(shè)計思想和硫脲類主體陰離子識別特別是鉗形結(jié)構(gòu)硫脲類主體的發(fā)展等幾個方面概述了陰離子識別主體研究進(jìn)展。 第二章：設(shè)計并在超聲波輻射下高產(chǎn)率的合成了系列含有?；螂寤鶊F(tuán)的新型中性鉗形陰離子識別主體N，N’-

3、二取代芳基N，N’-間苯二甲?；螂逖苌?。通過溶劑擴散法得到了4c(R=p-OC<,2>H<,5>)與4d(R=p-Cl)的單晶，結(jié)構(gòu)測試表明該類主體分子可與DMF形成1：1型氫鍵配合物，并保持了?；螂孱惢衔锏奶卣鞣肿觾?nèi)N-H…O氫鍵。其中p-Cl取代的主體4d可通過分子間N-H…Cl氫鍵及苯環(huán)π-π堆積形成一維鏈狀超分子體系。在DMF中利用紫外一可見吸收光譜研究了主體4a-4e與四種鹵素離子的相互作用，發(fā)現(xiàn)該類中性主體可與陰離

4、子形成主客體配合物，表現(xiàn)為對F<'->有識別作用，這可歸因于F<'->與主體化合物發(fā)生氫鍵作用，而其他三種鹵素離子的加入則無類似的光譜變化。計算表明，主體與陰離子形成1：1型的配合物，結(jié)合能力隨苯環(huán)上取代基親電性不同而規(guī)律變化。<'1>H NMR滴定進(jìn)一步證實了主體與陰離子實現(xiàn)通過氫鍵作用形成主客體配合物，并隨陰離子濃度增加而發(fā)生脫質(zhì)子作用形成穩(wěn)定的HF<,2><'->陰離子。 第三章：設(shè)計并在超聲波輻射下高產(chǎn)率的合成了系列含有

5、酰基硫脲基團(tuán)的新型中性鉗形主體2，2’-二取代苯甲酰基硫脲基乙二醇二苯醚衍生物。利用紫外-可見吸收光譜及<'1>H NMR考察了不含取代基及o-NO<,2>，m-NO<,2>，p-NO<,2>取代的4個主體對F<'->，Cl<'->，Br<'->，I<'->，CH<,3>COO<'->，HSO<,4><'->，NO<,3><'->，H<,2>PO<,4><'->等陰離子的識別作用。結(jié)果表明，該類主體分子可與F<'->，CH<,3>COO