偶氮杯[4]芳烃长链硫醚衍生物的合成

摘要

偶氮杯芳烃作为一类结构特殊的大环化合物，其合成方法日趋完善，其构象和性能已逐渐被揭示出来。偶氮杯芳烃兼有偶氮化合物和一般杯芳烃的某些特性，并且由于偶氮杯芳烃分子的独特结构及其多种可行的衍生化，可以使人们根据不同的目的来设计具有特殊结构和高度选择性的主体分子，以用于贵重金属的富集和萃取分离、分子识别、模拟生物体系内光电转换、分子开关、超分子结构等方面。 近年来，自组装在分子识别传感器上的应用正逐渐成为研究热点，而主体分子的结构和识别作用是分子识别传感器的主要影响因素。由于杯芳烃独特的结构和反应特点，可以在杯芳烃的上下沿同时引入官能团，从而制备具有独特性能的自组装薄膜材料，应用于分子识别传感器。正是基于以上考虑，本论文探索了合成下沿带有硫醚官能团，而上沿带有偶氮官能团的杯[4]芳烃衍生物的方法，进行了以下研究： 1)采用ω-溴代羧酸和烃基硫醇在碱性条件下发生反应，或由ω-烯基羧酸和硫醇在AIBN的存在下反应，得到了ω-硫醚羧酸，使用氯化亚砜将羧酸转化为酰氯。所得产物使用1HNMR进行表征。 2)以杯[4]芳烃为原料，氢化钠为碱，和ω-硫醚酰氯反应后在杯芳烃下沿引入了硫醚基团，合成得到了化合物9-11。所得产物使用1HNMR、13C NMR、IR、UV、MS和元素分析进行了结构表征，均为四取代衍生物。1H NMR和13C NMR数据表明由该反应合成得到的杯[4]芳烃的构象均为锥式构象。 3)通过和对硝基苯偶氮四氟硼酸盐发生偶联反应，在杯[4]芳烃上沿引入了偶氮基团。以偶氮杯[4]芳烃化合物为原料，氢化钠为碱，和ω-硫醚酰氯反应合成得到了化合物19-21。所得产物使用1H NMR、13C NMR、IR、UV、MS和元素分析进行了结构表征，均为四取代衍生物。1H NMR和13C NMR数据表明由该反应合成得到的杯[4]芳烃的构象均为1，3—altetrnate构象。 4)相同反应条件下，不同上沿取代基杯[4]芳烃在进行酰化反应时，合成得到了不同构象的杯[4]芳烃衍生物：上沿无取代基时硫醚杯[4]芳烃反应后的产物均为锥式构象；而上沿为偶氮基团时，酰化反应得到的杯芳烃衍生物则均为1，3—altetrnate构象。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章前 言

1.1杯芳烃

1.1.1杯芳烃的研究和发展

1.1.2杯芳烃的结构特征

1.1.3杯芳烃的应用

1.2带含硫官能团杯芳烃衍生物

1.3偶氮杯芳烃衍生物

1.3.1偶氮苯化合物的结构和性质

1.3.2偶氮杯芳烃的互变异构体

1.3.3偶氮杯芳烃衍生物的合成

1.3.4偶氮杯芳烃对金属阳离子的识别

1.3.5偶氮杯芳烃对阴离子的识别

1.3.6偶氮杯芳烃对中性分子的识别

1.4课题的研究意义和目的

第二章偶氮杯芳烃衍生物的合成

2.1ω-硫醚酰氯的合成

2.1.1ω-硫醚羧酸的合成

2.1.2ω-硫醚酰氯的合成

2.2硫醚取代杯芳烃的合成

2.2.1杯芳烃的合成

2.2.2硫醚取代杯芳烃的合成

2.3硫醚取代偶氮杯芳烃衍生物的合成

2.3.1偶氮杯芳烃原料的合成

2.3.2偶氮杯芳烃酯类衍生物的合成

第三章实验部分

3.1主要测试仪器与试剂

3.2ω-硫醚羧酸的合成

3.3ω-硫醚酰氯的合成

3.4杯芳烃的合成

3.5硫醚取代杯芳烃的合成

3.6偶氮杯芳烃的合成

3.7偶氮杯芳烃酯类衍生物的合成

第四章结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文

致谢