杯芳烃磺酸的应用新进展

简要介绍了两类水溶性杯芳烃——磺化杯芳烃以及磺化硫代杯芳烃的合成,合成过程虽经多步处理,但合成方案较成熟,处理过程简单;其次概述了磺化杯芳烃的热稳定性,该性质为后续的应用研究提供了很好的基础条件,并着重综述了磺化杯芳烃在催化方面的应用,其较强的酸性基团满足了催化反应中所需的酸性条件,此外,与其他类型的酸催化剂相比,磺化杯芳烃易于从反应混合物中分离回收再利用,是一种绿色有机催化剂;最后在配位作用、络合包结、分子离子的识别等作用中作为母体化合物,其应用性能表现良好。

杯芳烃磺酸催化合成环氧化合物

以对叔丁基杯芳烃为原料,合成了杯[4]芳烃磺酸和杯[6]芳烃磺酸;分别以杯[6]芳烃磺酸和杯[4]芳烃磺酸为催化剂,催化苯乙烯和多聚甲醛在无溶剂条件下发生缩合反应生成4-苯基-1,3-二氧六环;以30%H_2O_2为氧源,催化环辛烯环氧化合成环氧环辛烷,产物结构经~1H NMR确证。并对催化剂的热稳定性和循环利用性能进行了研究,对反应条件进行了优化。

对磺酸基杯[4]芳烃与血红蛋白相互作用的光谱研究

用荧光光谱法和紫外可见分光光度法研究了表面活性剂存在下对磺酸基杯[4]芳烃与牛血红蛋白的相互作用机理。由Stern-Volmer方程及紫外可见吸收光谱图确定对磺酸基杯[4]芳烃对血红蛋白的荧光猝灭过程为动态猝灭,求出了猝灭常数。由热力学参数判断二者之间的作用力主要是疏水作用。依据能量转移理论得出荧光给体-受体间的距离r。在同步荧光光谱中,对磺酸基杯[4]芳烃的加入对血红蛋白构象的改变不大。

杯[4]芳烃磺酸钠催化合成乙酸正丁酯

以杯[4]芳烃磺酸钠为催化剂,以乙酸与正丁醇为原料,通过酯化反应合成乙酸正丁酯,考察了催化剂用量、原料配比和反应时间对酯化反应的影响,产品进行折光指数检测。结果表明,杯[4]芳烃磺酸钠作为催化剂,乙酸物质的量为0.1mol,醇酸物质的量比为1.2,催化剂质量为1g,反应时间为4h时,酯化率可达81.41%,杯[4]芳烃磺酸钠可以重复使用多次。

对磺酸基杯芳烃与胃蛋白酶相互作用的光谱研究

模拟人体生理条件,利用荧光光谱和UV-Vis吸收光谱研究对磺酸基杯芳烃与胃蛋白酶的作用机理。由Stern-Volmer方程及UV-Vis吸收光谱得其荧光猝灭类型为静态猝灭,求出结合常数。由热力学参数判断其作用力主要为静电作用。同时根据能量转移理论得出荧光给体和受体间的距离r。并由同步荧光光谱研究得出对磺酸基杯芳烃存在下胃蛋白酶的构象发生了变化。

杯[8]芳烃磺酸钠的合成及其电化学特性

合成了水溶性的杯[8]芳烃磺酸钠,并利用红外光谱和紫外光谱对合成产物进行了表征.电化学测量表明,杯[8]芳烃磺酸钠在pH=4的HAc NaAc缓冲溶液中,当电位扫描至0.8V(vsSCE)左右时出现一氧化峰,该氧化峰的峰电位与扫描速率的对数呈良好的线性关系,表明其为不可逆氧化过程;峰电流与扫描速率的平方根呈线性关系,说明杯[8]芳烃磺酸钠的氧化受扩散控制.

荧光光谱滴定法研究对磺酸基杯[4]芳烃对吖啶的包结作用

合成了对磺酸基杯[4]芳烃(1),并用荧光光谱滴定法研究了不同温度下(1)在柠檬酸缓冲溶液(pH=5.92,0.1mol.L-1)中对吖啶的包结行为。在一定的浓度范围内,当加入(1)后,吖啶的荧光峰有红移,且荧光强度随着所加的(1)浓度的增大而发生猝灭。结果显示二者形成了1∶1的稳定包合物。计算了在15.0,20.0,25.0及30.0℃下的包结稳定常数,它们依次为3.08×105,4.45×104,2.58×104和8.90×103,并计算了热力学参数ΔG,ΔH和ΔS。结果说明反应是放热的且是焓变驱动的。其包结机理可能为吖啶部分进入了对磺酸基杯[4]芳烃的空腔中,且吖啶稠环的质子化的N原子与(1)的一个SO3-基团之间以较强的静电作用成键;在此强静电作用的驱动下以及较弱的范德瓦耳斯力、疏水作用的辅助下主客体形成了1∶1的配合物。

杯[4]芳烃烷基醚磺酸钠的合成与表面性能

以对叔丁基苯酚、甲醛、苯酚、无水三氯化铝、浓硫酸、正溴代烷等为原料,经缩聚、脱烷基化、磺化和醚化反应,合成了一系列水溶性杯[4]芳烃烷基醚磺酸钠(烷基分别为—C4H9,—C6H13,—C8H17,—C10H21,化合物依次命名为1-C4,1-C6,1-C8,1-C10)。借用傅里叶变换红外光谱仪,表征了中间体和最终试样结构。用染料法对试样进行了表征,表明试样均为负离子表面活性剂。用滴体积法测定表面活性剂水溶液25℃时的表面张力,各试样分别能将水的表面张力降至32.06,34.96,42.35,45.35 mN/m;临界胶束浓度分别为1.26×10-3,0.32×10-3,1.78×10-3,1.20×10-3mol/L。

对磺酸基杯[6]芳烃与葛根素相互作用的荧光光谱研究

采用荧光光谱法研究了在pH=6、不同温度(25、35和45℃)下对磺酸基杯[6]芳烃(SCX6)与葛根素的包合作用;并利用最小二乘法进行非线性拟合,计算出不同温度下的包合常数,初步验证了SCX6与葛根素的包合模式.结果表明,固定葛根素的浓度、逐渐增加对磺酸基杯[6]芳烃的浓度,葛根素荧光强度有规律地降低,表明SCX6和葛根素形成主-客体包合物.在不同温度下,葛根素与SCX6的包合比均为1∶1;且其包合过程可自发进行,温度越高,包合越易发生.

新显色剂5-磺酸基[杯(4)芳烃偶氮]氨基喹啉的合成及与钯显色反应的研究

合成了新试剂 5 磺酸基 [杯 (4)芳烃偶氮 ]氨基喹啉 (SCAQ) ,研究了该试剂与钯 (Ⅱ )显色反应的适宜条件 ,在pH 8.0的缓冲介质中 ,在非离子表面活性剂TritonX 10 0存在下 ,试剂与钯(Ⅱ )生成 1∶1稳定配合物 ,建立了测定钯 (Ⅱ )的光度法新体系 ,体系至少可稳定 6h ,λmax=6 6 0nm ,ε =7.88× 10 4 L·mol- 1·cm- 1,钯 (Ⅱ )浓度在 0～ 30 μg/ 2 5ml范围内服从比耳定律。方法已用于钯催化剂中钯 (Ⅱ )的测定 ,结果与原子吸收光谱法相符 ,RSD为 1.5 %～ 2 .6 %。

钴与5—磺酸[杯(4)芳烃偶氮]氨基喹啉显色反应的研究及应用

合成了新试剂 5—磺酸 [杯 ( 4)芳烃偶氮 ]氨基喹啉 ,并研究了该试剂与钴显色反应条件。结果表明 ,在pH >1 2的碱性介质中 ,在TritonX -1 0 0存在下 ,CAQ与钴发生显色反应 ,生成 1∶1稳定络合物。λmax=65 0nm ,ε=4 .80× 1 0 4L·mol- 1·cm- 1,钴含量在 0～ 1 2 0 0 μg/L内符合比耳定律。方法用于矿样中钴的测定 。

磺酸基-杯[6]芳烃在玻碳电极上的电化学性质研究

报道磺酸基-杯[6]芳烃在玻碳电极上的电化学性质研究.在KH2PO4-Na2HPO4缓冲溶液中,磺酸基-杯[6]芳烃有一准可逆的单电子还原峰,峰电流与磺酸基-杯[6]芳烃浓度在6.0×10-6～1.0×10-3mol/L范围内呈良好线性关系,可以用于浓度检测.另外,利用多种电化学手段研究了该电极反应,求得了动力学参数.

杯[8]芳烃磺酸钠与C_(60)的包合作用研究

制备了杯[8]芳烃磺酸钠与C60的包合物,并利用紫外光谱对合成产物进行了表征。

杯[4]芳烃磺酸钠的合成及其表征

采用三步法合成水溶性杯 [4]芳烃磺酸钠 ,先合成对叔丁基杯 [4]芳烃 ,再脱去叔丁基生成杯 [4]芳烃 ,最后合成杯 [4]芳烃磺酸钠 .采用红外分光光度法和紫外可见分光光度法对产物进行了表征 ,并研究了杯 [4]芳烃磺酸钠的电化学特性 .结果发现 ,杯 [4]芳烃磺酸钠在 Na Ac HAc水溶液 (p H=4.0 )中 ,当电位扫描范围为 0 .3～ 1 .0 V (vs SCE)之间时 ,可观察到一个对应于酚羟基氧化的不可逆峰 ,氧化峰电位在0 .83 V(vs SCE)左右 ,且随扫描速率不同而略有变化 .

杯[8]芳烃磺酸钠与中性红的包合作用

采用紫外分光光度法和荧光光谱法研究了杯[8]芳烃磺酸钠与中性红之间的包合作用.当中性红溶液浓度较高时,杯[8]芳烃磺酸钠的加入使中性红溶液的荧光强度增加,实验证明这是由于中性红与杯[8]芳烃磺酸钠形成了包合物,以致溶液中裸露的中性红分子减少的缘故.介绍了利用光谱法测量包合反应的生成常数方法.结果表明,杯[8]芳烃磺酸钠与中性红可形成1∶1(摩尔比)的包合物.

新型水溶有色主体分子对磺酸基苯偶氮杯[n]芳烃衍生物的合成及特性

以对氨基苯磺酸为原料 ,经重氮化 -偶联反应合成了新型水溶性有色对磺酸基苯偶氮基杯 [n]芳烃 ,并从结构上阐述了紫外可见吸收光谱特性及其在不同酸度下的变色原理。产物的结构用 IR、1HNMR和元素分析进行了表征和证实。结果表明该类化合物具有良好的水溶性和热稳定性 。

量化计算辅助解析磺酸基杯[6]芳烃在毛细管电泳分离R-和S-联萘酚中的作用

杯芳烃对客体具有优异的识别作用,可作为毛细管电泳的添加剂.以R-和S-联萘酚(BINOL)为溶质探针,优化获得了R-和S-BINOL毛细管电泳的分离条件,用量子化学计算辅助研究了磺酸基杯[6]芳烃(SCx6)在电泳分离R-和S-联萘酚中的作用.结果表明,在电泳溶液为25 mmol.L-1醋酸铵+10 mmol.L-1SCx6的乙腈-水(6∶4,v/v)(pH8.75)、运行电压为+30 kV、检测波长为335 nm的条件下,R-和S-BINOL在48.5cm(有效长度40 cm)×50μm石英毛细管内可实现部分分离.用所建立的DFT-B3LYP/3-21+G*量化计算方法,获得了溶质R-和S-BINOL与SCx6形成的S-BINOL-SCx6、R-BINOL-SCx6超分子结构,直观地观察到了BINOL与SCx6之间的π-π疏水作用和氢键作用.超分子S-BINOL-SCx6、R-BINOL-SCx6的ΔG数值、稳定性与其电泳行为一致.

对磺酸基苯偶氮杯[4]芳烃电化学行为研究

以杯[4]芳烃和对氨基苯磺酸为原料,经重氮化-偶联反应合成了对磺酸基苯偶氮杯[4]芳烃,并使用紫外吸收光谱、红外吸收光谱、核磁共振等技术对其进行表征分析.首次以CH_3COOH-CH_3COONa为缓冲溶液,使用循环伏安法研究对磺酸基苯偶氮杯[4]芳烃的电化学行为.结果表明,当扫描电位在-0.5~1 V时,有1对氧化还原峰,其中氧化峰电位为0.302 V,还原峰电位为-0.003 V,且峰电流与峰电位均与扫描速率呈线性关系,推测该峰的形成受扩散控制影响,反应为动力学准一级可逆反应.进一步利用多种电化学手段研究该电极反应,并求得动力学参数,反应活化能为14.84 k J·mol^(-1).

胃蛋白酶与对磺酸基杯芳烃相互作用研究

采用荧光光谱法和紫外可见分光光度法研究了胃蛋白酶与对磺酸基杯芳烃和对磺酸基杯芳烃相互作用时光谱性质的变化，发现两种对磺酸基杯芳烃对胃蛋白酶的荧光均有猝灭作用，并根据Stern—Volmer方程及紫外-可见吸收光谱得出猝灭机理均为静态猝灭。根据反应的热力学参数得出对磺酸基杯芳烃对胃蛋白酶的作用力均属于静电作用力，并依据Forster无辐射能量转移理论得出荧光给体（胃蛋白酶）-受体（对磺酸基杯芳烃）间的距离r。用同步荧光光谱技术考察了两种对磺酸基杯芳烃对胃蛋白酶构象的影响。

硫代杯[4]芳烃磺酸催化甲苯的选择性硝化

以对叔丁基苯酚和升华硫为原料,在碱性条件下首先合成了对叔丁基硫代杯[4]芳烃,然后与浓硫酸反应制得硫代杯[4]芳烃磺酸,将硫代杯[4]磺酸作为催化剂,催化甲苯与硝酸发生亲电取代反应生成相应的硝基苯。研究了甲苯与硝酸物质的量比、催化剂质量、反应时间、反应温度等条件对甲苯硝化反应的影响,并进行硫代杯[4]磺酸催化剂的回收和重复利用实验。结果表明,当n(甲苯)/n(硝酸)为1∶4、催化剂质量为0.100g,80℃下反应6h,甲苯的转化率为98.0%,邻位和对位硝基甲苯的质量比(O/P值)为1.3,催化剂可以重复使用4~5次。