有机大分子的精准合成与催化

杯芳烃是苯酚单元中酚羟基邻位通过亚甲基桥或硫桥连而成的一类环状低聚物，拥有富电子的环状疏水空腔，可对多种客体分子表现出有效的键合作用。杯芳烃由于其自身的特性，成为了继冠醚和环糊精之后的第三代超分子主体化合物。

     

间苯二酚杯[4]芳烃的结构

1）杯[4]芳烃有机修饰

将杯[4]芳烃环化、溴化，在C-2位置引入咪唑与吡唑、二苯膦(III)与二苯膦(V)氧、羧酸基团和胺基，合成一系列桥连R2基团不同的衍生物，并通过紫外光谱法表明羧酸配体与铜离子之间的配位能力较强，其中与Cu(I)的识别作用较为明显，而与Zn(II)离子之间的配位能力较弱。

     

杯[4]芳烃穴状物的合成

2）杯[4]芳烃化学修饰的含氧酸分子化合物

合成了杯[4]芳烃含氧酸衍生物，即间苯二酚杯[4]芳烃磺酸、羧酸、磷酸衍生物，杯[4]芳烃含氧酸衍生物具有较强的包裹性，但具有较多的异构体。同时获得了羧酸衍生物的两种异构体的晶体结构。探索了杯[4]芳烃含氧酸衍生物与碱金属、碱土金属及过渡金属的配位反应条件和结晶条件。由于此化合物异构体较多，易与金属发生配位，且配位模式多样，难以控制配位骨架的生成，得到的产物是多种产物的混合物。另外产物溶解度极小，基本难溶于所有的有机溶剂，做了大量实验获得了三个超分子金属配合物的单晶结构

                                               

杯[4]芳烃含氧衍生物晶体结构图

磺酸根离子一般被认为是与过渡金属弱相互作用或是非相互作用的，RSO− 3的三个氧原子可以从不同方向上连接金属原子，以μ2、μ3及μ4方式桥连不等。磺酸基是很好的氢键受体，此外，磺酸更适用与第一主族及第二主族金属离子形成稳定的配位化合物。

     

杯[4]芳烃亚甲基磺酸衍生物的合成

羧酸类配体中的负电荷平均分配在两个氧原子上，使得羧基中有两个可与金属离子配位的氧原子，能与金属离子配位或螯合，形成稳定的呈电中性的配位化合物，同时羧基具有良好的柔韧性，配位模式复杂，配位方式灵活多样，可形成多样的羧酸配合物。

     

杯[4]芳烃羧酸衍生物的合成

有机磷酸金属配合物是一类非常有意义的有机-无机杂化材料，在吸附、离子交换、传感器、催化剂及非线性光学领域中具有潜在应用前景。

     

杯[4]芳烃磷酸衍生物的合成