有机配体桥联构筑七元瓜环瓜环基超分子自组装体的设计与合成开题报告
2022-01-13 21:31:13
全文总字数:4925字
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
研究发现由于q[7]具有较好的水溶性和较低毒性,作为一种载体与客体分子相互作用可形成主客体包结配合物,从而有可能增加客体分子的溶解度,提高客体的稳定性,特别是与药物分子作用能够延长药物半衰期,限制副反应发生或降低毒副作用等,因而在药物化学、光谱学、催化化学、材料化学、分析化学等领域中备受关注。
瓜环的主客体化学不仅在研究手段和研究方法上日趋完善,所涉及的研究领域也越来越广泛,瓜环在构筑和设计形成多维、多层次超分子自组装体的进程中表现出良好的发展前景。本人所在研究组也研究了一系列七元瓜环与金属离子发生直接配位作用构筑形成的多层次超分子自组装体。瓜环的配位化学已经从简单考察瓜环与金属离子及其配合物或族化合物的相互作用发展为有意识地设计、调剂、诱导和控制瓜环与金属离子及其配合物或族化合物超分子自组装体的构筑,使瓜环的配位化学成为瓜环化学发展新的增长点,这些多层次、多组分超分子自组装体系在纳米技术、分子器件、传感、催化、储能等功能性材料领域有着潜在的应用前景。
国内外研究现状
瓜环化学的主客体研究进展自从1981年mock研究组确定并报道了六元瓜环(q[6])的结构后,人们开始对此新型大环化合物进行研究并获得了一系列同系物。2000年,韩国学者kim教授及澳大利亚学者day博士几乎同时报道目前最小的瓜环家族成员五元瓜环(q[5]),继而又报道出成功合成、分离和表征出七元瓜环(q[7])和八元瓜环(q[8])。2002年day研究组报道了包结了五元瓜环的十元瓜环(q[5]@q[10]),更是进一步壮大了瓜环家族。2013-2016年,具有更大聚合度的十三元瓜环、十四元瓜环、十五元瓜环(tq[13]、tq[14] 、tq[15])被陶朱教授研究组合成分离,tq[15]也是目前聚合度最大的瓜环。另外,一系列有机基团取代瓜环、瓜环类似物、半瓜环、反式瓜环、错位瓜环、竹节瓜环的报道不仅丰富壮大了瓜环家族,也解决了瓜环在溶解性和修饰性方面的问题。
2. 研究的基本内容
本人的项目通过对国内外相关研究组的研究成果的归纳和总结,拟以七元瓜环为配体,考察在有机芳香酸分子的桥联作用下七元瓜环-金属离子的超分子自组装体的构筑。
为建立合成、构筑新型瓜环基超分子配位聚合物的提供新方法,并考察其在捕捉染料小分子的吸附等方面的潜在应用价值,为瓜环基超分子自组装体的应用提供理论依据。
3. 实施方案、进度安排及预期效果
实施方案:
瓜环的主客体化学不仅在研究手段和研究方法上日趋完善,所涉及的研究领域也越来越广泛,瓜环在构筑和设计形成多维、多层次超分子自组装体的进程中表现出良好的发展前景。本人所在研究组也研究了一系列七元瓜环与金属离子发生直接配位作用构筑形成的多层次超分子自组装体。利用紫外可见吸收光谱法、核磁共振法、恒温量热法、质谱法、理论计算方法、晶体化学分析方法(单晶衍射分析法、粉末衍射分析法)、热分析法(差热法、热重法)、热力学法、x-射线吸收光谱法等超分子化学的物理方法对瓜环与不同金属离子及有机客体分子的相互作用进行结构及性质表征。
进度安排:
4. 参考文献
[1]易君明,陈明华,薛赛凤,陶朱,七元瓜环与1,7-二(2-苯并咪唑)庚烷的相互作用及自组装,chin. j. org.chem. 2016, 36, 653~658。
[2]傅晓钟,沈祥春,黄英,陶朱,薛赛凤,祝黔江,七元瓜环对小鼠的急性毒性实验研究,贵州大学学报(自然科学版),2017,第24卷第6期,650~652。
[3]alan r. kennedy;alastair j.florence;fiona j.mcinnes;nial j. wheate;a chemical preformulation study of ahost–guest complex of cucurbit[7]uril and a multinuclear platinum agent forenhanced anticancer drug delivery,dalton transactions,2009,doi: 10.1039/b907917c,7695~7700。