主客体化学

摘要： 福建物构所客体驱动的稀土分子笼手性自组装与发光调控研究取得新进展手性配位分子笼在对映选择性识别、传感和不对称催化等领域展示出良好的应用前景。目前已知手性配位分子笼主要有两种合成路线:一是从对映体纯的配体/金属有机前体出发进行立体选择性控制合成,二是通过手性辅基或抗衡离子对分子笼外消旋体进行手性后修饰拆分。受限于带有空腔特性的稀土配位分子笼的结构匮乏,其主客体化学性能仍亟待挖掘,特别是基于非共价的主客体弱相互作用,以手性客体作为模板来诱导稀土配位分子笼的立体选择性合成策略还未见报道。

摘要： 金属有机框架(MOF)拥有前所未有的内表面积和高度可调的孔结构,但其内部以配位键结合,稳定性和导电性有限,纯导电聚合物电极材料的循环稳定性、电化学性和多孔性有限。而MOF-导电聚合物复合材料可以提高MOF的稳定性,甚至增加其他重要的性质如导电性,弥补了MOF材料在导电性上的缺失和导电聚合物在多孔上的缺失。综述了近年来MOF-导电聚合物的制备及其在电化学方面的应用研究进展,突出这类新兴材料的重要性,并展示它们在与主客体化学相关的电化学应用中的潜力。

摘要： 柱芳烃作为一类新的大环芳烃主体化合物在主-客体化学中扮演着越来越重要的角色.作为柱芳烃家族中一员,柱[6]芳烃因其简便的合成、较大的柱状空腔和优秀的主-客体性质在吸附材料、药物传递、两亲性材料等领域展示了极好的应用前景.该文着重介绍了柱[6]芳烃的分子结构、合成策略、功能化、主-客体性质及其最新的应用研究进展.

摘要： 氧化钛团簇是一类具有明确结构的分子型化合物,可以视为二氧化钛纳米颗粒的分子类似物,不仅具有新奇的分子结构,而且具有优异的光响应性质.近10年来,氧化钛团簇的合成、性质和应用研究取得了快速发展.水相合成的氧化钛团簇是多金属氧团簇(广义多酸、多金属氧酸盐)的一个分支.本文综述了水相氧化钛团簇的合成思路、合成体系和典型案例,氧化钛团簇的水溶性和稳定性,以及氧化钛团簇的已有应用案例,最后探讨了未来的发展方向.

摘要： 柱芳烃是一类具有柱状空腔结构的大环主体,近年来逐渐成为主客体作用构筑超分子体系的重要模块之一.柱芳烃家族包含柱[5]芳烃到柱[15]芳烃等成员,其中柱[5]芳烃为热力学稳定产物,合成产率最高;其次为柱[6]芳烃.柱[5]芳烃或柱[6]芳烃可做为主体,参与构筑[1](准)轮烷、[1](准)索烃等机械自锁结构,以及[n]轮烷(n≥2)、[2]索烃、雏菊链等机械互锁结构;体系中独立分子之间存在相对运动,如轮烷中柱芳烃在轴线上可以进行穿梭运动;丰富的衍生基团赋予柱芳烃互锁结构相应的功能,如手性翻转、荧光共振能量转移、超分子凝胶、Langmuir膜、催化反应等,甚至基于柱芳烃轮烷还可构筑更复杂的树枝状分子.本文综述了柱芳烃超分子互锁体系的研究进展,详细阐述了基于柱芳烃的互锁结构的合成方法及其功能化并讨论了其在构筑分子器件及其他超分子复杂体系方面的应用前景.

摘要： 具有聚集诱导发光性质化合物的发展不仅很大程度上解决了传统有机分子发色团在高浓度、固态或者薄膜等形式的聚集状态下荧光猝灭的问题,而且扩展了有机发色团在荧光探针、传感器以及细胞成像等方面的应用.其中,四苯乙烯及其衍生物作为具有聚集诱导发光性质的典型化合物已被广泛应用在材料化学、生物化学等相关研究领域.受此启发,超分子化学家也将这类具有聚集诱导发光性质的四苯乙烯及其衍生物作为研究对象引入到超分子化学的领域,特别是利用大环主体与四苯乙烯客体通过主客体相互作用有效地限制了荧光客体分子的分子内转动或运动,增强了这类超分子体系的发光强度,并为其在刺激响应性传感器、智能探针等方面提供了新思路.本文总结了近年来涉及四苯乙烯衍生物与大环主体通过主客体相互作用形成聚集诱导发光超分子体系的发展,并按照大环主体进行分类简要介绍其应用.

摘要： 柱[6]芳烃是新型超分子主体分子柱芳烃当中重要的一类.主要综述了柱[6]芳烃在智能控制释放材料和吸附材料方面的应用进展.

摘要： 利用核磁共振、紫外-可见光谱、荧光发射光谱等检测手段,研究了葫芦[8]脲与一种双咪唑盐(C1)客体的包合模式。并以包合物为荧光探针测定了几种金属离子与葫芦[8]脲的键合常数。结果显示葫芦[8]脲与双咪唑盐C1以3∶1的比例形成包合物。核磁和紫外检测结果显示葫芦[8]脲优先结合双咪唑盐C1上新铜试剂基团,当其摩尔浓度超过C1后,葫芦[8]脲逐渐结合蒽基团。荧光滴定实验表明,葫芦[8]脲的加入显著增强了双咪唑盐C1的荧光强度。当葫芦[8]脲摩尔浓度为C1的4倍时,客体C1的荧光增强幅度达5倍。进一步的研究发现,金属离子与双咪唑盐C1竞争结合葫芦[8]脲造成葫芦[8]脲-C1包合物的荧光猝灭。Job’s plot曲线确定了金属离子与葫芦[8]脲的结合模式为1∶1和1∶2共存。通过荧光滴定,测定了Na^+、K^+、Ca^(2+)、Mg^(2+)、Cu^(2+)、Mn^(2+)、Cd^(2+)、Fe^(3+)8种金属离子与葫芦[8]脲的键合常数,其中Fe^(3+)与葫芦[8]脲的键合常数高达4.3×10~8(mol/L)^(-2)。

摘要： 传统的吸附分离材料可以广泛地应用于化合物的分离、环境净化、能源贮存等领域,具有很广泛的普适性。但因其特异性吸附分离功能极差,而在实际应用过程中往往需要具有高度特异性的吸附分离材料,因此基于主客体化学构筑具有特异选择吸附性和功能性的新型吸附分离材料,在各相关领域的应用和发展具有重要作用。文中主要概述了基于主客体化学的吸附分离材料研究的最新动态,分别讨论了以冠醚、环糊精、杯芳烃和葫芦脲为主体基质的吸附分离材料的超分子作用机制及其应用前景。相信基于主客体化学的吸附分离材料的理论和应用研究对于相关领域的发展具有重要作用和价值。

摘要： 本文在实验室前期的工作基础上，首次将硼烷簇化合物引入到以阴离子型柱芳烃为主体分子的主客体化学体系中，系统全面地研究了硼烷簇与柱芳烃的主客体作用机制。通过NMR 研究发现WPA5 与G1 和G2 都能够形成准[2]轮烷，两者之间的主要作用力是静电作用力和亲水-疏水作用力，且WPA5 与G1 和G2 的包结常数都在1000~2000 的范围内。

摘要： 阴离子在生物化学、环境科学以及材料科学等多个领域中扮演了重要的角色.然而,因阴离子特有的性质和与受体(配体)之间的弱作用力使其化学发展相对缓慢.人们发现阴离子与过渡金属离子表现相似的配位化学特性，如每一类离子具有独特的配位几何与配位数。虽然使这种规律还远没有过渡金属配位化学那么成熟，但这些初步的结论能为我们设计阴离子配体以及研究阴离子配位化合物性质提供有效的指导。近年来，课题组设计合成一系列带有邻苯桥联的多脲配体，通过多个氢键与四面体含氧酸根离子，如磷酸根，呈现良好的配位性质。其磷酸根配合物和过渡金属联吡啶配合物具有高度的相似性。以此为配位基元，组装出多类以阴离子配位中心的超分子体系，如双股、三股螺旋体，多元大环和多面体。这类超分子组装体表现出丰富的主客体化学，如稳定活泼物种（P4、As4 等）、识别生物相关客体（区分胆碱及其衍生物），超分子手性放大等。

摘要： 阴离子在生物化学、环境科学以及材料科学等多个领域中扮演了重要的角色.然而,因阴离子特有的性质和与受体(配体)之间的弱作用力使其化学发展相对缓慢.人们发现阴离子与过渡金属离子表现相似的配位化学特性，如每一类离子具有独特的配位几何与配位数。虽然使这种规律还远没有过渡金属配位化学那么成熟，但这些初步的结论能为我们设计阴离子配体以及研究阴离子配位化合物性质提供有效的指导。近年来，课题组设计合成一系列带有邻苯桥联的多脲配体，通过多个氢键与四面体含氧酸根离子，如磷酸根，呈现良好的配位性质。其磷酸根配合物和过渡金属联吡啶配合物具有高度的相似性。以此为配位基元，组装出多类以阴离子配位中心的超分子体系，如双股、三股螺旋体，多元大环和多面体。这类超分子组装体表现出丰富的主客体化学，如稳定活泼物种（P4、As4 等）、识别生物相关客体（区分胆碱及其衍生物），超分子手性放大等。

摘要： 超分子聚合物有序结构的可逆调控是现代聚合物科学中极具挑战性的课题。rn 我们合成特定结构的聚合物，尝试结合主客体化学、π-π堆积相互作用、电荷转移相互作用与超分子相互作用，控制聚合物超分子自组装的分级结构转变，实现对超分子聚合物有序结构动态组装过程的调控。

摘要： 自从Pederson于1967年首次合成了冠醚并发现它们与碱金属的配合后，主客体化学得到了蓬勃发展，并越米越受到重视，尤其是那些能够形成互锁结构的识别体系【1]。冠醚类主体已经被广泛应

摘要： 本文设计合成了一类新型乙二醛缩二氨基二酰腙化合物，提供了一种在主客体化学中可以充当主体的重要化合物。

摘要： 纳米尺寸分子笼的自组装一直是化学和材料领域的研究热点。rn 利用刚性、高定向性的多齿配体与配位不饱和的金属化合物连结可以得到各式各样高对称性的笼状和囊状化合物，比如八面体构型的金属中心与具有二次或三次对称性的儿茶酚酰胺或β-二酮配体组装可以得到MxLy型笼状化合物，关于这方面Saalfrank等人做了许多开创性的工作。通过内修饰将手性功能基团引入分子笼可能拓宽其在不对称进程中的应用，但由于合成光学纯的手性分子笼有一定难度，因而其在不对称方面的应用近乎于空白。

摘要： 纳米尺寸分子笼的自组装一直是化学和材料领域的研究热点。rn 利用刚性、高定向性的多齿配体与配位不饱和的金属化合物连结可以得到各式各样高对称性的笼状和囊状化合物，比如八面体构型的金属中心与具有二次或三次对称性的儿茶酚酰胺或β-二酮配体组装可以得到MxLy型笼状化合物，关于这方面Saalfrank等人做了许多开创性的工作。通过内修饰将手性功能基团引入分子笼可能拓宽其在不对称进程中的应用，但由于合成光学纯的手性分子笼有一定难度，因而其在不对称方面的应用近乎于空白。

摘要： 纳米尺寸分子笼的自组装一直是化学和材料领域的研究热点。rn 利用刚性、高定向性的多齿配体与配位不饱和的金属化合物连结可以得到各式各样高对称性的笼状和囊状化合物，比如八面体构型的金属中心与具有二次或三次对称性的儿茶酚酰胺或β-二酮配体组装可以得到MxLy型笼状化合物，关于这方面Saalfrank等人做了许多开创性的工作。通过内修饰将手性功能基团引入分子笼可能拓宽其在不对称进程中的应用，但由于合成光学纯的手性分子笼有一定难度，因而其在不对称方面的应用近乎于空白。

摘要： 利用1H NMR谱法和X-ray晶体结构分析法研究杯[4]芳烃衍生物与银离子的相互作用,并发现了一些有趣的主客体相互作用现象。

摘要： 本发明公开了基于主客体相互作用化学发光法检测香兰素分子的分析方法及应用，将β‑环糊精溶液和鲁米诺溶液混合，加入香兰素溶液得到混合溶液，然后采用原位混合方式将H2O2溶液加入上述混合溶液中发生鲁米诺化学发光反应，在室温下采用电致发光分析仪测量CL信号随时间的变化，根据化学发光强度得出香兰素的含量。本发明根据鲁米诺‑β‑环糊精‑H2O2的化学发光强度变化实现对香兰素的灵敏检测的方法及其应用，此方法的创新点在于不需要额外加入催化剂如金属钴离子来催化H2O2的分解，而是目标物分子香兰素直接起到类似催化剂的作用催化鲁米诺的化学发光。本发明的检测方法操作方便、简单、灵敏度高、检测速度快。

摘要： 本发明公开了一种基于主客体自组装的载体蛋白及其在疫苗中的应用，其中所述载体蛋白上至少化学偶联修饰一个金刚烷结构，所述载体蛋白选自牛血清白蛋白、人血清白蛋白、卵清蛋白、白喉类毒素、白喉毒素的无毒突变体、破伤风类毒素、锁孔血蓝蛋白、细菌表达的蛋白中一种或两种以上形成的融合蛋白，所述金刚烷修饰的载体蛋白与beta‑环糊精及其衍生物(beta‑环糊精‑鼠李糖)形成主客体自组装结构。本发明所述的主客体自组装的载体蛋白能够促进抗原呈递细胞的吞噬、处理和呈递，从而有效提高疫苗分子的免疫原性，提高抗原相关的免疫反应。本发明不仅增强了对缀合的外源性抗原的免疫反应，还能缩短免疫反应时间，减少免疫次数。

摘要： 本发明提供一种环境响应型主客体自组装树枝状基因载体及其制备方法和应用。本发明制备萘酚基团与三代氨基树枝状单元相连的客体1，利用主客体自组装技术，以葫芦[8]脲(CB[8])作主体，以紫精基团与聚乙二醇(PEG)的分子作为客体2，自发形成主客体组装分子；自组装体根据客体2的连接官能团不同，可选择性获得pH响应功能；自组装体在还原环境中解组装，达到控制释放基因的效果。本发明树枝状分子纳米尺寸可控，用作基因载体转染效率高。

摘要： 本发明提供了一种基于主客体化合物的纳滤膜、制备方法以及表征测试方法，涉及聚合物膜技术领域。本发明成功地利用大环分子制备出了具有主客体化合物结构的纳滤膜，在制备过程中大环分子能够选择性识别水相客体以创造新型纳米传质孔道，并用于构建性能良好的中空纤维改性纳滤膜。本发明还同时提供了一种可以用于评估纳滤膜的制备中是否能够有效形成主客体化合物的测试方法，通过了1HNMR上的峰位移来进行判定，能够有效地指导纳滤膜的结构构建。

摘要： 本发明提供了一种面向电力物联网边缘侧的主客体模型隐私保护方法，首先构建了电力物联网边缘侧感知层主客体隐私约束模型和物联设备终端代理的建模优化，其次从语义角度出发，用安全多方计算，隔绝用户行为和终端设备间的关系，实现了对于客体电力终端的隐私保护，用基于区块链的安全多方计算，对主体边缘设备进行隐私保护的加固，保证终端物联设备的匿名性，强化主体边缘设备分布式的特性并保证其数据隐私和不可篡改。同时立足于现有的基础，无需大量额外投入，对性能造成的负面影响微乎其微，可行性很高。

摘要： 本发明提出一种吲哚菁绿‑β‑环糊精主客体复合物及其制备方法和应用，属于医药技术领域。吲哚菁绿‑β‑环糊精主客体复合物的制备方法，包括如下步骤：(1)将吲哚菁绿加入溶剂中，得吲哚菁绿溶液；(2)将β‑环糊精加入去离子水中，得β‑环糊精水溶液；(3)将上述吲哚菁绿溶液滴加到上述β‑环糊精水溶液中，搅拌，透析，得吲哚菁绿‑β‑环糊精主客体复合物。本发明所得吲哚菁绿‑β‑环糊精(ICG‑β‑CD)主客体复合物可用于视网膜和脉络膜的同时显影，眼底血管显像清晰，有效实现“一药两用”。

摘要： 本发明涉及一种主客体协同高活性复合抗菌材料的制备方法。所述方法称取一定量的原料偏铝酸钠、硅溶胶、硝酸锌、氢氧化钠和去离子水，混合搅拌生成溶胶，置于反应釜中，加入模板剂炭黑，在30°C下陈化8h，然后在100‑150°C晶化0.5‑6h，制备的样品洗涤、干燥后按照固液比1:10加入1 mol/L的硝酸银溶液，在60‑90°C离子交换3‑6h，洗涤干燥后制备主客体协同高活性复合抗菌材料，其晶粒大小为70‑100 nm，载银量为30.12‑42.56 wt.%，对大肠杆菌的最小抑菌浓度为9.78 ppm。本发明将Zn引入A型分子筛的协同作用，使主客体协同高活性复合抗菌材料具有了高效抗菌的特点。

摘要： 本发明公开了一种层层自组装主客体识别的PVDF抗菌纳滤膜及制备方法，包括如下步骤：将含羧基的聚合物、聚偏氟乙烯聚合物以及制孔剂溶于极性溶剂中，加热并搅拌，得到铸膜液；将铸膜液刮在无纺布上，浸入凝固浴中得到基膜；将基膜浸入羧基活化液中；加入聚阳离子溶液中继续浸泡，取出；浸入聚阴离子溶液中，取出；将邻氨基苯甲酸甲酯溶解于乙醇水溶液中，喷涂至膜上，得到PVDF抗菌纳滤膜。本发明的有益效果在于：基膜表面的羧基与聚阳离子形成共价键，同时电解质之间的静电相互作用和主客体识别作用，提高了涂覆层间的稳定性，制得的纳滤膜皮层薄，通量高且亲水性好；在分离层间引入邻氨基苯甲酸甲酯，使制得的纳滤膜具有抗菌的功能。

摘要： 本发明一种基于聚‑β‑环糊精与金刚烷主客体作用的超分子多醛化合物及其制备方法，公开的化合物1和化合物2具有下列化学结构。化合物1的制备是以N‑(2‑（二甲胺基)乙基)金刚烷‑1‑甲酰胺和4‑(2‑溴乙氧基)苯甲醛为原料，以乙腈为溶剂反应，然后将反应后的溶液在乙醚中沉淀，得到一端是金刚烷结构，另一端是醛基的化合物1。将化合物1与聚‑β‑环糊精在水中混合搅拌，最终得到化合物2。由于本发明提供的化合物2是基于聚‑β‑环糊精与金刚烷之间主客体相互作用得到的超分子化合物，且含有多个醛基，因而可以作为交联剂使用，与含有氨基的天然生物质发生席夫碱反应，得到具有席夫碱和主客体相互作用动态交联网络的水凝胶。

摘要： 本发明公开了主客体化学介导尺寸可控发光金纳米粒子组装体及其制备方法与应用。该制备方法为：将环糊精衍生物与疏水巯基配体在溶剂中搅拌反应，主体分子与客体分子进行主客体化学识别，形成环糊精包合物溶液；在氯金酸溶液加入环糊精包合物溶液，搅拌均匀，最后加入还原剂搅拌反应，反应结束后纯化得到金纳米粒子组装体水溶液。本发明将氯金酸与环糊精包合物摩尔比值进行改变，得到尺寸可控的金纳米组装体，并进一步调控了其光学性质及其在体内生物药代分布和代谢情况，本发明的金纳米组装体合成方法简单，成本低，易于工业化生产，且荧光发射波长位于近红外二区、生物相容性好，毒性低，可用于医药、生物传感器、生物传感检测、荧光成像领域。