手性不对称脲、胆甾和芳杂环类分子钳受体的设计合成及分子识别研究

摘要

该文设计合成了手性不对称脲、胆甾、芳杂环三大类八个系列,共计52个新型分子钳,其中手性不对称脲分子钳和胆甾类分子钳均为首次设计合成,深入研究了它们的合成方法,实现了多种简便有效的选择性合成,特别是以三光气代替剧毒的光气,实现了一条简便、安全、有效的制备手性不对称脲的方法.所合成的受体具有不同的裂穴大小、不同的识别位点、不同的刚柔度以及不同的手性中心,其结构经IR、<'1>HNMR、MS和元素分析所确证.利用紫外光谱滴定法研究了主体分子在CHCl<,3>中对阴离子、中性分子和手性分子的识别配合性能.测定了配合物的结合常数及自由能变化,并利用核磁以及计算机模拟等手段对识别现象进行了进一步的解析.结果表明,大多数受体与所考察的客体形成1:1型超分子配合物.手性不对称脲分子钳对卤素阴离子显示了较好的识别选择性,结合常数最高达10<'4>M<'-1>.同时,胆甾类分子钳对D-氨基酸甲酯的识别优于对L-氨基酸甲酯的识别,对映选择性K<,D>/K<,L>最高达9.4.识别作用的推动力主要源自于受体与底物之间的氢键、π-πstacking、van der Waals作用等非共价键作用力.同时,受体的刚柔性、手臂结构不同所造成的微环境效应、受体与底物在大小、形状及空间几何上的互补和匹配在识别和对映选择性识别过程中起重要作用.

目录

文摘

英文文摘

第一章分子钳人工受体研究新近展

1引言

2芳杂环分子钳

2.1通过氢键作用识别客体分子的芳杂环分子钳

2.2通过π-π stacking作用识别客体分子的芳杂环分子钳

2.3通过氢键及π-πstacking作用识别客体分子的芳杂环分子钳

3胍盐分子钳

3.1非环胍盐分子钳

3.2双环胍盐分子钳

3.3多环胍盐分子钳

4胆甾分子钳

4.1二聚胆甾分子钳

4.2以胆甾为spacer的分子钳

5自组装分子钳

参考文献

第二章论文选题

1前人研究工作小结

2本文拟开展的工作

参考文献

第三章手性不对称脲分子钳受体的设计合成

1引言

2手性不对称脲分子钳受体的设计合成

2.1酯键桥连手性不对称脲分子钳

2.2硫醚键桥连手性不对称脲分子钳

2.3开链冠醚桥连手性不对称脲(硫脲)分子钳

3实验部分

3.1仪器和试剂

3.2原料的合成

3.3酯键桥连手性不对称脲分子钳的合成

3.4硫醚键桥连手性不对称脲分子钳的合成

3.5开链冠醚桥连手性不对称脲(硫脲)分子钳的合成

参考文献

第四章胆甾类手性分子钳受体的设计合成

1引言

2胆甾类手性分子钳受体的设计合成

2.1手性不对称脲类脱氧胆酸分子钳的设计合成

2.2氨基酸甲酯类单手性臂脱氧胆酸分子钳的设计合成

2.3氨基醇类单手性臂脱氧胆酸分子钳的设计合成

2.4氨基甲酸酯类猪去氧胆酸分子钳的设计合成

3实验部分

3.1仪器和试剂

3.2中间体的合成

3.3手性不对称脲类脱氧胆酸分子钳的合成

3.4氨基酸甲酯类单手性臂脱氧胆酸分子钳的合成

3.5氨基醇类单手性臂脱氧胆酸分子钳的合成

3.6氨基甲酸酯类猪去氧胆酸分子钳的合成

参考文献

第五章芳杂环类多重氢键分子钳受体的设计合成

1引言

2芳杂环类多重氢键分子钳受体的设计合成

3实验部分

3.1仪器和试剂

3.2原料的合成

3.3芳杂环类多重氢键分子钳的合成

参考文献

第六章分子钳受体的识别及对映选择性识别性能研究

1引言

2实验原理

2.1紫外可见分光光度滴定法

2.2核磁滴定法

3结果与讨论

3.1芳杂环类多重氢键分子钳对中性小分子的识别性能

3.2酯键桥连手性不对称脲分子钳对阴离子的识别性能

3.3硫醚键桥连手性不对称脲分子钳对阴离子的识别性能

3.4开链冠醚桥连手性不对称脲(硫脲)分子钳对阴离子的识别性能

3.5手性不对称脲类脱氧胆酸分子钳对阴离子的识别性能

3.6氨基酸甲酯类单手性臂脱氧胆酸分子钳的识别性能

3.7氨基醇类单手性臂脱氧胆酸分子钳对氨基酸甲酯的识别性能

3.8氨基甲酸酯类猪去氧胆酸分子钳对芳胺的识别性能

4实验部分

4.1仪器与试剂

4.2实验方法

参考文献

第七章结语

致谢

作者简介

附：攻博期间已发表或即将发表的论文

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