瓜环

摘要： 瓜环基超分子水凝胶通过分子间弱相互作用驱动而成,具有良好的刺激响应性能。根据驱动力类型瓜环基超分子水凝胶可分为三种类型:依托瓜环自身诱导的外壁作用为主、氢键作用为辅助驱动力;依托瓜环主客体包结作用为主要驱动力;依托瓜环主客体端口作用为主要驱动力。对国内外以及本实验室报道的瓜环基超分子水凝胶的结构及应用进行归纳总结,为进一步开发性能优异的水凝胶提供理论依据。

摘要： 为了降低CdS光生电子-空穴的复合对其光催化性能的影响,利用窄带隙半导体MoS2和有机大分子瓜环(cucurbit[n]uril,Q[n])对CdS进行改性研究.本文采用水热法合成了Q[n]/CdS-MoS2(n=6,7,8)复合光催化剂.利用FT-IR、XRD、XPS、SEM、UV-Vis和PL等手段对产物结构、形貌和光学等性质进行表征,并考察Q[n]/CdS-MoS2复合催化剂对次甲基蓝、罗丹明B和结晶紫溶液的催化降解性能.结果表明,瓜环对CdS-MoS2颗粒生长结晶起到了调控作用,Q[n]/CdS-MoS2(n=6,7,8)形成了具有花瓣状叶片的花团,催化剂表面积增大,活性位点增加,禁帝宽度减小,电子-空穴对得到I了更好的分离和迁移、Q[6]/CdS-MoS2和Q[7]/CdS-MoS2对亚甲基蓝具有良好的光催化活性,催化过程为羟基自由基原理.

摘要： 框架材料,如金属有机框架(MOFs)、共价有机框架(COFs)和超分子有机框架(SOFs)因在多相催化、吸附和离子交换等领域有着广泛的应用前景而迅速发展。瓜环具有静电势呈正电性外表面、静电势呈负电性端口羰基和静电势呈中性空腔的刚性结构,适合作为瓜环基框架的基本构件。而瓜环的这3个结构特征可以构建三类瓜环基框架:瓜环自身构建的框架,瓜环/金属离子配合物构建的框架,瓜环/客体配合物构建的框架。文中主要总结瓜环/客体配合物构建的瓜环基框架,包括:1)简单的主客体包结配合物,2)主客体包结超分子聚合物,3)端口作用主客体配合物或聚合物构建的瓜环基框架。

摘要： 自金属有机框架和配位网络概念提出以来,以连接简单结构单元方式形成周期性多孔框架为基本原理,构筑新型结构多孔框架和性能研究使网状化学及其应用得到了显著的发展。具有两个端口的刚性空腔使瓜环(Q[n]s)适合作为与Q[n]/金属离子(M z+)配合物相关框架的构筑单元。根据Q[n]/M z+配合物的类型,对实验室近年来在瓜环与金属离子配位驱动构筑的瓜环基框架及其功能性质方面的内容进行较为全面的归纳和总结。构建与Q[n]/M z+配合物相关框架不仅可以获得不同优雅结构的框架结构,更重要的是为探索其在吸附分离、检测、催化等方面的实际应用提供理论依据和实践依据。

摘要： 以N,N-二甲基十二烷基胺和对三氟甲基氯化苄为主要原料,经季铵化反应制得一种含氟表面活性剂(BNF)。通过IR、1H NMR对其结构进行了表征。利用核磁滴定研究了七元瓜环(Q[7])与BNF的主客体作用,BNF的苯环和亲水基可以进入Q[7]的空腔,形成复配物(BNF@Q[7])。测试了碳氢表面活性剂(BNH)、BNF、BNF@Q[7]的表面张力,它们的临界胶束浓度(CMC)分别为3.5×10^(–4)mol·L^(-1)、2.5×10^(-4)mol·L^(-1)、1.72×10^(-3)mol·L^(-1),最低表面张力(γcmc)分别为:31.52 mN·m^(-1),27.47 mN·m^(-1),27.76 mN·m^(-1)。与BNH相比,BNF的表面活性更高。在BNF与Q[7]发生主客体作用后,BNF的CMC和γcmc增大,在溶液表面的饱和吸附量(Гmax)增大。测试了BNH、BNF及BNF@Q[7]的泡沫性能,发现它们破裂一半泡沫体积所需的时间(t 0.5)依次增加,泡沫稳定性依次增强。测试了表面活性剂对石英的润湿性能,BNH、BNF及BNF@Q[7]接触角的最大值分别为:52°、69°、51°。BNF的润湿性能弱于BNH;在BNF与Q[7]形成复配物(BNF@Q[7])后,BNF对石英的润湿性能增强。利用石英晶体微天平(QCM-D)研究了BNF在石英表面的吸附行为。BNF可以吸附于石英表面,形成刚性膜。在BNF与Q[7]发生主客体作用后,BNF在石英表面的吸附质量降低。

摘要： 瓜环具有静电势呈正电性外表面、静电势呈负电性端口羰基和静电势呈中性空腔的刚性结构特征,使其自从结构确定以来,与各种客体分子的相互作用的相关研究就备受关注,以致于瓜环的主客体化学不可撼动地成为瓜环化学研究的绝对主流。随着超分子化学以及框架化学近年来的突飞猛进,瓜环主客体化学以及瓜环配位化学也都自然而然地被引入其中。在对瓜环外壁作用驱动、瓜环金属离子配位作用驱动,以及瓜环主客体作用驱动的瓜环基框架研究进行归纳和总结的基础上,再对瓜环主客体配合物与金属离子配位作用驱动的瓜环基框架的研究进行归纳和总结,包括:1)主客体包结配合物与金属离子配位形成的一维链,2)主客体包结配合物与金属离子配位形成的二维层,3)主客体包结配合物与金属离子配位形成的三维框架构建的瓜环基框架3种类型。

摘要： 本研究通过瓜环与化合物包结配合物的形成,建立了一种防止呋虫胺(DIN)、啶虫脒(AMP)和噻虫嗪(TMX)三种新烟碱类农药降解的策略.在中性水条件下,呋虫胺能分别与半甲基六元瓜环和七元瓜环形成计量比1:1的主客体包结配合物,结合常数的数量级均为104.而啶虫脒和噻虫嗪因体积过大而不能被HMeQ[6]的空腔封装,仅与Q[7]形成计量比1:1的主客体包结配合物.此外,对农药及其包结配合物进行水中释放实验的结果表明,两种瓜环的包合对呋虫胺有一定的缓释效果,而七元瓜环的包合作用对啶虫脒和噻虫嗪在水中的释放没有影响.

摘要： 采用无机阴离子诱导方法,以具有平面构型的[PdnClm]2-阴离子为结构导向试剂,成功制备了3种具有框架结构特征的瓜环基超分子化合物:{Na2(H2O)6TMeQ[6]}[Pd2Cl6]·3H2O(1)、(H3O)2{CyHsQ[5]}[Pd2Cl6]·3H2O (2)及(HaO)2{Q[S]}[PdCl4]·23H2O (3).X射线单晶衍射的结果表明:在1中,Na+离子与TMeQ[6]端口羰基氧直接配位形成一维结构的超分子链,在[Pd2Cl6]2-阴离子与TMeQ[6]的外壁作用下,进一步构筑形成三维的框架结构;在2中,在[Pd2Cl6]2-阴离子与CyH5Q[5]的外壁作用下,CyH5Q[5]以一维链有序排列,且4条CyH5Q[5]分子链可堆砌成一孔道,孔道中填充了[Pd2Cl6]2-阴离子,最终形成三维框架结构;在3中,8个[PdCl4]2-阴离子与4个Q[5]分子通过瓜环外壁相互作用,形成二维层状框架结构,层与层之间再通过非共价键作用力,最终形成三维层状框架结构.在这3种瓜环基超分子框架化合物中,[PdnC1m]2-阴离子促进了瓜环分子有序化排列,形成了具有框架结构特征的自组装体.这种主要驱动力来源于瓜环的外壁作用,即瓜环“正电性外壁”与[PdnClm]2-阴离子间的离子偶极作用.

摘要： 选取了三种具有不同空腔大小的瓜环:对称四甲基六元瓜环(TMeQ[6])、七元瓜环(Q[7])、八元瓜环(Q[8]),并应用核磁共振技术、热重分析技术、红外光谱等分析手段探究了这三种瓜环与药物分子地丹诺辛(DDI)的相互作用.实验结果表明:这三种具有不同空腔大小的瓜环与DDI之间具有不同的作用模式.DDI与Q[7]、Q[8]发生了主客体作用,地丹诺辛的呋喃环基团进入了瓜环的空腔.而且形成包结配合物后,DDI的热稳定性得到显著提高.而DDI与TMeQ[6]并没有发生作用.

摘要： 瓜环(或葫芦脲)研究自2000年进入快速发展以来,期间形成了两个明显的发展阶段:第一阶段是2004-2009年,是系列瓜环作为一类新型主体化合物的基本性质研究阶段,主要包括简单主客体化学、简单配位化学及功能改性瓜环合成三个主要研究方向,研究的主要对象是五、六、七元瓜环.此阶段的研究结果表明瓜环在各个研究领域并不比环糊精有优势;第二阶段是2009年至今,形成了以八元瓜环疏水空腔在水溶液中能同时容纳两个客体分子为标志的超分子聚合物功能化学的研究,瓜环对客体分子具有选择性好,络合常数高的优势在这一阶段被完美地体现了出来.本研究团队2014 年发现和提出的瓜环“外壁作用”概念以及2016 年报道的瓜环“主客体调控荧光”现象为瓜环超分子化学发展提供了新的借鉴。本次报告将主要阐述研究组近两年基于上述新现象中的新进展。

摘要： 瓜环(cucurbit[n]urils)作为一类新型的主体分子,由于具有强的刚性结构,可以选择性的容纳尺寸与形状相匹配的客体分子,因而形成了特有的瓜环主客体化学.在瓜环家族中,由于七元瓜环与八元瓜环具有不同的空腔大小,它们在某些主客体包结配合物中存在差别.在本文中合成了同时具有光响应和pH调控的手性化合物R-联二萘酚衍生物，选用七、八元瓜环为主体化合物，以R-联二萘酚衍生物（R-BNH）为客体分子，考察主客体的相互作用，探讨主客体作用体系的作用机制，作用位点，作用模式等结构特征，以期构筑具有多重响应的超分子类轮烷体系。

摘要： 荧光材料尤其是白色有机发光材料在制造大屏透明显示器等方面有着广泛的用途.能量转移和交换是构建白色有机发光材料的核心,但由于串扰的存在,提高光能传递效率依旧是白光有机发光材料发展的一个瓶颈.因此，构建白色荧光材料的研究是理论界和产业界共同关注的一个研究热点。传统的有机发光材料通常是通过有机合成对其光物理性质进行调控，但是这种方法不仅耗时耗力，而且对环境不友好。与传统方法不同，超分子组装可以通过简单地改变分子间主客体的相互作用而实现对有机材料光物理性质的调控。在本文中，利用七元、八元瓜环与同一种染料分子的主客体相互作用，分别得到了蓝色和黄色有机发光材料，以此为基础探索出了一种低成本，高效率，易生产的固体白色荧光材料的制备方法。

摘要： 瓜环作为一类新型的人工合成受体,它们在分子识别、分子器件、主客体化学及超分子化学等前沿科学以及在分离提纯技术、分析和传感装置等实际应用方面都有着很好的发展前景[1].

摘要： 基于瓜环的主客体识别超分子荧光探针,由于其有别于传统荧光探针的特点,受到越来越多的关注.本文设计并合成了一种具有推-拉电子共轭结构的荧光客体,与瓜环构成荧光络合物,利用该络合物,实现了对水溶液中苯丙氨酸的选择性识别.

摘要： 新型大环化合物一瓜环的超分子性质研究为主客体包结配合物的设计和功能应用研究提供了良好的平台。瓜环利用疏水性空腔及极性端口对小分子客体的包结作用可作为药物运输潜载体，提高药物的稳定性、降低药物的细胞毒性。异烟肼是一种运用于临床的重要的广谱抗结核药物，进入人体以后，经N-乙酰基转移酶催化生成乙酰异烟肼，在治疗的过程中失去药物活性而发生灭活，其水解产物对人体肝脏有较大损害。本文利用瓜环诱导作用抑制异烟肼的乙酰化反应，瓜环对反应的抑制性能仅与主客体作用比例有关，与瓜环空腔尺寸的人小、酰基化试剂的种类无关。

摘要： 甲氨蝶呤是一种叶酸还原酶抑制剂(其结构参见图1)，在临床上主要用于治疗绒毛膜上皮癌，急性淋巴细胞白血病，慢性粒细胞白血病的急变期等。瓜环是继冠醚、环糊精、杯芳烃等大环化合物之后的一类新型大环化合物。瓜环作为一种潜在的药物运转、缓释或控释载体，能达到增强药物的稳定性的功效。将瓜环应用于新药开发研究具有重要意义，这对开辟这一新型大环化合物的应用途径、实现药物分子改性、开发新的药物载体以及对药物分子设计，具有理论指导意义和广泛的应用前景。

摘要： 自制含有Pb2+、Cu2+等离子的模拟污染水样，利用火焰原子吸收分光光度法，考察瓜环对模拟污染水样中的金属离子捕集性能。结果表明，在实验条件下，Q[6]对Pb2+的捕集性能最好，Q[8]次之。Q[5]则几乎没有捕集作用。Q[8]对Cu2+有捕集作用，但看不出Q[5]、Q[6]对Cu2+的捕集。由于Q[7]水溶性较好，不宜用此方法考察其捕集性能。

摘要： 丙酮醛在酸性条件下甲基氢被溴取代得到溴代丙酮醛，溴代丙酮醛在酸的催化作用下和尿素反应制备溴带苷脲。进一步反应制备得到具有活性基团溴的溴代瓜环，为进一步合成瓜环的高聚物创造了条件。

摘要： 光环加成反应是合成环状分子及多环分子的一类重要合成方法，反应的选择性是该类反应研究的主要内容。通过超分子主体对客体分子的包结可实现对光催化环加成反应的选择性，主体分子的空腔尺寸决定了对反应底物实现控制。

摘要： 本发明瓜环家族中新成员—十三、十五元瓜环及其合成分离方法，属于新型大环化合物及其合成分离方法技术领域。本发明瓜环家族中新成员———十三元瓜环Q[13]、十五元瓜环Q[15]中，Q[13]由13个苷脲单体C14H16O2通过26个亚甲基—CH2—桥连形成的笼状化合物，化学组成通式为：C78H78N52O26，分子量为：2158；Q[15]由15个苷脲单体C14H16O2通过30个亚甲基—CH2—桥连形成的笼状化合物，化学组成通式为：C90H90N60O30，分子量为：2490；两个化合物性状皆为白色固体，易溶于水，溶于有机溶剂二甲亚砜，甲酸，乙酸；产品组成经质谱，核磁准确无误确认。本发明公开了Q[13]和Q[15]合成分离方法。

摘要： 本发明包结五元瓜环的十元瓜环（简称“十包五”）的分离方法，是在制得含所有已知的普通瓜环混合物的前提下，通过本发明提供的方法，将混合物中的“十包五”有效地完全提取分离出来。本发明方法一改已报道的用盐酸提取的方法，本发明方法简单易行，为进一步分离纯十元瓜环（Q[10]）提供原料。

摘要： 本发明瓜环家族中新成员—绞接十四元瓜环及其合成分离方法，属于有机新型大环化合物及其合成分离方法，化合物由14个苷脲单体（C4H6N4O2）通过28个亚甲基（－CH2－）桥联形成折叠“8”字形的笼状化合物，其化学组成通式为：C84H84N56O28，分子量为2324；为白色晶体，易溶于水和极性有机溶剂，化合物绞接十四元瓜环（tQ[14]）通过（氟谱、碳谱）、质谱、单晶机构分析等对其进行准确无误的确认，化合物经传统瓜环合成方法合成，然后经柱层折分离而得。

摘要： 本发明公开了一种全取代环戊基六元瓜环‑稀土形成超分子聚合物及其制备方法。本发明利用无机物氯化锌(ZnCl2)或氯化镉(CdCl2)的诱导作用，使全取代环戊基六元瓜环与系列稀土金属离子直接配位，合成了一系列全取代环戊基六元瓜环‑稀土金属的超分子自组装体聚合物，利用全取代环戊基六元瓜环与轻稀土金属离子(La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu)及重稀土金属(Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu)形成超分子自组装聚合物的时间不同，可用于轻重稀土离子的分离。

摘要： 本发明公开了一种普通六元瓜环‑钙离子‑对称四甲基六元瓜环‑对苯二酚四元超分子框架，其特征在于：其晶体结构单元如下所示：该超分子自组装体采用了两种不同的六元瓜环(Q[6]和TMeQ[6])、金属离子(Ca2+)和有机客体分子(对苯二酚)构建四元超分子体系，使瓜环构筑有序化，形成具有三维分子管道结构的超分子自组装实体，可用于多元酚的富集与分离、气体吸附，并有望在金属离子的富集、污水处理、化合物分离、储能等方面的应用奠定了一定基础。

摘要： 本发明瓜环家族中新成员—十三、十五元瓜环及其合成分离方法，属于新型大环化合物及其合成分离方法技术领域。本发明瓜环家族中新成员———十三元瓜环Q[13]、十五元瓜环Q[15]中，Q[13]由13个苷脲单体C14H16O2通过26个亚甲基—CH2—桥连形成的笼状化合物，化学组成通式为：C78H78N52O26，分子量为：2158；Q[15]？由15个苷脲单体C14H16O2通过30个亚甲基—CH2—桥连形成的笼状化合物，化学组成通式为：C90H90N60O30，分子量为：2490；两个化合物性状皆为白色固体，易溶于水，溶于有机溶剂二甲亚砜，甲酸，乙酸；产品组成经质谱，核磁准确无误确认。本发明公开了Q[13]和Q[15]合成分离方法。

摘要： 本发明瓜环家族中新成员—绞接十四元瓜环及其合成分离方法，属于有机新型大环化合物及其合成分离方法，化合物由14个苷脲单体（C4H6N4O2）通过28个亚甲基（－CH2－）桥联形成折叠“8”字形的笼状化合物，其化学组成通式为：C84H84N56O28，分子量为2324；为白色晶体，易溶于水和极性有机溶剂，化合物绞接十四元瓜环（tQ[14]）通过（氟谱、碳谱）、质谱、单晶机构分析等对其进行准确无误的确认，化合物经传统瓜环合成方法合成，然后经柱层折分离而得。

摘要： 本发明包结五元瓜环的十元瓜环（简称“十包五”）的分离方法，是在制得含所有已知的普通瓜环混合物的前提下，通过本发明提供的方法，将混合物中的“十包五”有效地完全提取分离出来。本发明方法一改已报道的用盐酸提取的方法，本发明方法简单易行，为进一步分离纯十元瓜环（Q[10]）提供原料。

摘要： 本发明一种瓜环及取代瓜环的合成方法，是一种有机化学杂环化合物，具体地说是一种名为瓜环及取代瓜环的化合物的合成方法，本合成方法是以苷脲二聚体为原料与环氧苷脲或环氧苷脲衍生物及甲醛在盐酸介质中，在90～100°C加热反应1～2小时，经浓缩、过滤、分离、纯化而得，配料按物质的量的比计算，苷脲二聚体∶环氧苷脲或环氧苷脲衍生物∶甲醛＝1∶0～4∶0～4，其中环氧苷脲或环氧苷脲衍生物与甲醛不能同时为0，盐酸浓度3～12mol/L，本发明能够克服传统瓜环合成法中对各种瓜环在产物中的分布及瓜环中取代基的数量和位置难于控制的缺陷。

摘要： 本发明公开了一种全取代环戊基六元瓜环‑稀土形成超分子聚合物及其制备方法。本发明利用无机物氯化锌(ZnCl2)或氯化镉(CdCl2)的诱导作用，使全取代环戊基六元瓜环与系列稀土金属离子直接配位，合成了一系列全取代环戊基六元瓜环‑稀土金属的超分子自组装体聚合物，利用全取代环戊基六元瓜环与轻稀土金属离子(La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu)及重稀土金属(Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu)形成超分子自组装聚合物的时间不同，可用于轻重稀土离子的分离。