基于杯芳烃和联萘二酚的超分子自组装

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手性功能材料是材料化学的一个重要的研究方向,这是因为生物体内许多关键的过程都受特定的手性物质的影响。而超分子手性作为获得手性的一种重要方式,是众多科学家的研究重点。利用手性分子与大环化合物进行超分子组装,也是获得超分子手性的一种重要方法。磺化杯芳烃由于它在结构上的优势:富电子空腔、上缘亲水性的磺酸基团,磺化杯芳烃被广泛的应用在分子识别与组装中。在超分子组装过程中,磺化杯芳烃对有机阳离子等客体有较强的键合能力。这是因为其特有的结构,其中许多有机小分子可以被包结在磺化杯芳烃疏水的空腔中,另外,在组装过程中上缘的磺酸基和下缘的酚羟基都能够参与配位,形成纳米超分子组装体。联萘酚是一种非常重要的C2对称轴对映体,由于它的酚羟基可以方便地进行衍生化,同时不影响联萘酚的手性,再加上其自身固有的轴手性,被广泛地用作手性识别、不对称催化的配体、手性辅助基因、手性拆分试剂等领域。近年来,人们对借助联萘酚的轴手性衍生新的手性分子越来越感兴趣,因此联萘酚也开始被用于手性组装领域,可以利用手性联萘酚作为组装单元或是手性助剂引入到超分子化学中,结果表明其能够显著的诱导超分子组装体产生手性。因此我们设计了以联萘酚为基本骨架,通过与一些简单易得的原料(4-吡啶硼酸、4-乙烯基吡啶、4-甲酰基苯硼酸)反应,得到联萘酚的衍生物,之后在联萘酚衍生物上修饰阳离子头基,经过修饰的键合位点能够与磺化杯芳烃以及葫芦脲等大环主体有较强的主客体络合能力。利用联萘酚分子骨架固有的轴手性,合成具有固有轴手性客体分子,利用主客体作用,将联萘酚客体与多种大环化合物组装,将轴手性引入超分子聚合物中,得到具有固有轴手性的超分子聚合物,利用1H NMR、13C NMR和质谱确定其结构,通过紫外分光光度计,荧光分光光度计,圆二色谱仪等手段进行了它们的光学性能研究。
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