以杯[4]磺酸钠为构筑块的配合物的合成及晶体结构研究

摘要

杯芳烃是一类具有独特穴状空腔结构的环状化合物，被喻为继冠醚和环糊精之后的第三代超分子主体化合物，其独特的结构和易于衍生化修饰的特点，迅速成为超分子化学领域的研究热点。在已合成的水溶性杯芳烃中，杯芳烃的磺酸钠以其很好的水溶性和兼具酯溶性的特点，特别受化学家的青睐。杯[4]磺酸钠是研究最早和研究最成熟的杯芳烃磺酸盐，在分子识别特别是生物活性分子如氨基酸、核酸等的识别研究和生物化学方面的相关研究已经取得了很大进展。 研究表明，杯[4]磺酸钠与金属离子直接配位的化合物较少。一般认为在配合物中，磺酸根不太容易配位，常常作为抗衡离子而存在。同时，在配合物的合成中，中性的第二配体的加入常常得到新颖的配合物的结构。有机锡常常与羧酸配位形成有机锡羧酸酯。鉴于此，本文设计合成杯[4]磺酸钠和银离子的配合物，探究磺酸根和银离子的配位情况；在此基础上向其中加入中性配体乙二胺，探究在碱性条件下杯[4]磺酸钠、银离子和乙二胺三组分的配位情况；设计了杯[4]磺酸钠和二丁基氧化锡的配合物的合成。通过实验，本文取得了如下的结果： 1.依照文献，合成了对叔丁基杯[4]芳烃，然后通过逆傅-克烷基化反应得到了杯[4]芳烃，再磺化杯[4]芳烃得到了杯[4]磺酸钠。产物最后用1H NMR光谱和IR光谱做了结构表征。表征结果与文献一致，即合成的化合物为目标化合物----杯[4]磺酸钠。 2.用硝酸银和杯[4]磺酸钠合成了化合物(1)[Ag(H2O)Na(H2O)3SC4]·3H2O。X-射线单晶衍射分析表明，在化合物(1)中，磺酸根中的氧与银离子进行配位，同时钠离子也参与了配位，由一个水分子将它和银离子连接了起来。 3.用硝酸银和杯[4]磺酸钠溶于水，再向其中加入乙二胺调至pH=11，合成了化合物合物(2)[Ag8(L8)(SC4)2]·25H2O。X-射线单晶衍射分析表明，同已报道的杯[4]磺酸钠、金属离子和中性配体的三组分超分子化合物的结构相比，化合物(2)的结构新颖：在化合物(2)中，4个银离子与4个乙二胺分子形成一个大环，然后两个这样的环通过Ag-Ag金属键连接起来，两个杯[4]磺酸钠的两个磺酸根再插入到这两个环中，形成了典型的双层结构。 4.在70％的乙醇中加入杯[4]磺酸钠和二丁基氧化锡，在加热下搅拌反应，冷却后将反应产物过滤，滤液缓慢挥发溶剂得到有机锡磺酸酯化合物(3)[Sn(Bu)2(H2O)3Sn2(Bu2O)2SC4(H2O)3]·6H2O。X-射线单晶衍射分析表明，在化合物(3)中，二丁基锡分为两种情况，一种是磺酸根中的氧原子与锡原子配位；另一种是二丁基氧化锡之间形成了有机锡酸酯中常见的Sn2O2平面四员环，然后两个杯[4]磺酸钠的磺酸根与Sn2O2平面四员环中的两个锡原子配位，形成了1D的链状结构。通过研究发现，杯[4]磺酸钠与二丁基氧化锡的配比不会影响结构，即杯[4]磺酸钠与Bu2SnO不同的比例得到的是同一个结构。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章前 言

1.1杯芳烃概述

1.1.1杯芳烃的历史

1.1.2杯芳烃的命名和结构

1.1.3杯芳烃的功能和应用

1.2水溶性杯芳烃磺酸盐的识别研究进展

1.2.1杯芳烃磺酸盐对金属离子的配位为

1.2.2杯芳烃磺酸盐对有机阳离子和有机分子的识别行为

1.2.3杯芳烃磺酸盐的三组分体系的识别行为

1.3杯芳烃磺酸钠的生物化学

1.3.1抗病毒活性

1.3.2抗血栓活性

1.3.3抗细菌活性

1.3.4酶的抑制作用

1.3.5离子转运

1.3.6磺酸基杯[n]芳烃的毒性与溶血性

1.3.7药物增溶作用

1.4选题依据和论文设想

第二章实验部分

2.1仪器

2.2试剂

2.3 X-射线单晶衍射数据的收集及结构解析与精修

2.4本论文涉及的主客体化合物

第三章杯[4]磺酸钠的超分子自组装晶体结构研究

3.1杯[4]磺酸钠的合成和结构表征

3.1.1引言

3.1.2实验路线和合成步骤

3.1.3结构表征

3.2化合物(1)[Ag(H2O)Na(H2O)3 SC4]·3H2O的合成和晶体结构

3.2.1引言

3.2.2化合物(1)[Ag(H2O)Na(H2O)3 SC4]·3H2O的合成

3.2.3化合物(1)[Ag(H2O)Na(H2O)3 SC4]·3H2O的晶体结构

3.2.4结构讨论

3.3化合物(2)[Ag8(L8)(SC4)2]·25H2O的合成和晶体结构

3.3.1引言

3.3.2化合物(2)[Ag8(L8)(SC4)2]·25H2O的合成

3.3.3化合物(2)[Ag8(L8)(SC4)20·25H2O的晶体结构

3.3.4结构讨论

3.4化合物(3)[Sn(Bu)2(H2O)3Sn2(Bu2O)2SC4(H2O)3]·6H2O的合成和晶体结构

3.4.1引言

3.4.2化合物(3)[Sn(Bu)2(H2O)3Sn2(Bu2O)2SC4(H2O)3]·6H2O的合成

3.4.3化合物(3)[Sn(Bu)2(H2O)3Sn2(Bu2O)2SC4(H2O)3]·6H2O的晶体结构

3.4.4结构讨论

第四章结论和展望

4.1结论

4.2展望

参考文献

附 录

在学期间公开发表论文及著作情况

致 谢