配位化学中的C-H…π非键弱相互作用

随着超分子化学研究的深入和发展,C-H…π非键弱相互作用越来越多地在晶体工程学、分子识别、主客体化学、自组装超分子体系以及生物大分子与配体相互作用等领域中被关注。本文综述了在配位化学中的C-H…π非键弱相互作用,它不仅存在于配合物分子内,亦可在配合物分子间观察到,并对利用配合物体系进行C-H…π非键弱相互作用体系研究提出一些设想。

[Co(aipamp或apamp)(amp)Cl][ZnCl_4]两体系中四个几何异构体的合成、结构解析以及量子化学计算

利用单晶X射线衍射解析了 [Co(aipamp) (amp)Cl] [ZnCl4] (aipamp =2 [( 2 氨基异丙基 )氨基甲基 ]呲啶 ,amp =2 (氨基甲基 )吡啶 )体系中两个异构体II的结构和 [Co(apamp) (amp)Cl] [ZnCl4] (apamp =2 [( 2 氨基丙基 )氨基甲基 ]呲啶 )体系中一异构体III的结构 .晶体I属单斜晶系 ,空间群P2 1/n ,a =1 0 80 2 8( 10 )nm ,b =1 84843 ( 18)nm ,c =1 2 5 5 82 ( 12 )nm ,α=90 0 0° ,β =97 15 0 ( 2 )° ,γ =90 0 0° ,V =2 4881( 4 )nm3 ,Dc=1 62 0g·cm-3 ,Z =6,F ( 0 0 0 ) =5 82 ,R =0 0 3 61,wR =0 0 974,晶胞中含 4个配合物阳离子 ,4个 [ZnCl4] 2 -阴离子 ;晶体II属三斜晶系 ,空间群P 1,a =0 995 7( 2 )nm ,b =1 0 2 0 7( 3 )nm ,c =1 14 78( 3 )nm ,α =10 2 5 84( 5 )° ,β =91 5 5 9( 5 )° ,γ =98 462 ( 5 )° ,V =1 12 40 ( 5 )nm3 ,Dc=1 699g·cm-3 ,Z =2 ,F( 0 0 0 ) =5 80 0 0 ,R =0 0 44 9,wR =0 0 984,晶胞中含 2个配合物阳离子 ,2个 [ZnCl4] 2 -阴离子 .晶体III属三斜晶系 ,空间群P 1,a =0 82 42 3 ( 7)nm ,b =1 7199( 8)nm ,c =1 3 63 99( 1)nm ,α =86 63 5 0 ( 10 )° ,β =81 714 0 ( 10 )° ,γ =67 62 3 0 ( 10 )° ,V =1 10 2 78( 15 )nm3 ,Dc=1 73 4g·cm-

微胶囊技术应用于纺织染整研究进展

概述印染行业对水资源的污染和染色工作者围绕清洁生产所做的努力。介绍了目前国内外在微胶囊染料的研究动态、性能特点和使用效果,同时也展现了我们在瓜环与酸性金黄G相互作用的初步研究。

酸度及碱金属离子在瓜环合成分离中的应用研究

考察了瓜环在不同酸度、IA金属离子中的溶解性变化情况,并利用其溶解性的变化来合成分离瓜环。结果表明,在一定条件下,选择适当酸度或添加适当金属离子作为模板有利于瓜环的定向合成及分离。

[Co(N-(2-吡啶基甲基)-N’,N’-二甲基乙二胺)(2-(氨基甲基)吡啶)Cl]^(2+)配合物的合成、分离以及量子化学研究

用过氧化物法和控制水解反应合成了 [Co(N ( 2 吡啶基甲基 ) N ,N 二甲基乙二胺 ) ( 2 (氨基甲基 )吡啶 )Cl][ZnCl4]体系的三个异构体。1 HNMR检测表明它们是标题体系中的异构体 ,并对其中一异构体的晶体结构加以解析 ,确定其结构f2’。用量子化学从头计算方法 ,在赝势基组RHF/LANL2DZ的水平上对体系的十个可能的几何异构体 (四个经式异构体和六个面式异构体 )进行了结构优化及基态能量计算 ,f2’ ;f3;m3;m4四个含有C—H…π结构的异构体的基态能量比其他异构体低 。

化学法制备SnO_2－Ag－SnO_2热屏蔽膜及膜性能研究

采用化学镀膜法在玻璃截体上制备了ＳｎＯ２－Ａｇ－ＳｎＯ２复合膜，对膜的制备条件及膜性能进行了考察。电镜证明，该复合膜具有多层结构特征。当各膜层厚度比为１８５／９３／１８５ｎｍ时，复合膜对波长为３１０～７４０ｎｍ的可见光透过率为７５％，对２５００～５０００ｎｍ的红外光透过率仅为２０％。该膜具有较好的红外热屏蔽功能。

瓜环家族新成员——半瓜环超分子化学研究进展

本文总结了一类新型大环化合物--半瓜环的发展历程,包括半瓜环的合成及结构特点;半瓜环与金属离子、阴离子及小分子主客体作用;半瓜环在超分子催化中的应用及底物结构对其催化性能的影响;新型半瓜环,例如环己基半瓜环和竹节半瓜环的合成及其超分子化学性质;作为一种新型的大环化合物,半瓜环的研究目前处于起步阶段,在超分子化学的基础研究及相关的应用研究方面有着广阔的前景。

一类新型环型笼状化合物——瓜环:(Ⅱ)酸度、IA、IIA金属离子对瓜环溶解性的影响

The experimental results reveal that solubility of cucurbiturils is related with acidity of solution and metal ions. In hydrochloric acid, cucurbituril is the most soluble one, and cucurbituril is the least soluble one. There is no significant influence of alkaline metal ion on the solubility of cucurbiturils. The solubility of cucurbituril increases greatly in a SrCl2 solution. However, increase of weight of cucurbiturils suggest that cucurbiturils can catch Ba2+in a solution.

对称四甲基六元瓜环与2-氨基甲基吡啶相互作用的研究

分别用核磁共振、紫外可见吸收和X射线单晶衍射方法研究对称四甲基六元瓜环与2-氨基甲基吡啶的相互作用及其结构特征.1HNMR谱图和紫外可见吸收光谱图清晰表明,2-氨基甲基吡啶与对称四甲基六元瓜环有明显的相互作用,客体2-氨基甲基吡啶的吡啶环部分进入了瓜环空腔,1HNMR谱图相关质子峰的积分强度以及客体吸光度随主体瓜环浓度变化明确表示它们之间形成了1∶1的包结配合物,此包结比并不随瓜环的浓度增加而改变.X射线单晶衍射法对包结配合物晶体的测定进一步证实了核磁共振、紫外可见吸收方法所得结论.

瓜环与哌嗪衍生物主客体配合物的研究(英文)

本文采用核磁共振技术研究瓜环与哌嗪衍生物主客体配合物的结构特征。1H核磁共振谱证实八元瓜环能与一些哌嗪衍生物形成稳定的双客体主客体配合物,六元瓜环与一些哌嗪衍生物形成稳定的1∶1主客体配合物。而五、七元瓜环和哌嗪衍生物则未表现出明显地相互作用。形成的自组装主客体配合物得到质谱的进一步证实。

三种瓜环与4,4′-联吡啶及N,N′-二甲基4,4′-联吡啶盐酸盐相互作用的研究

以七元瓜环(Q[7])和新型椭圆型改性瓜环———对称四甲基取代六元瓜环(TM eQ[6])为主体,4,4′-联吡啶的盐酸盐(44)以及N,N′-二甲基4,4′-联吡啶的盐酸盐(dm44)为客体的主客体相互作用进行了考察.实验结果表明,Q[7]与客体44及dm44作用体系中,客体为了更有效地被主体Q[7]包结,在Q[7]内腔中呈倾斜状分布的几率最高.用核磁共振、循环伏安以及紫外吸收光谱对实验结果进行了印证和补充,验证了TM eQ[6]与客体44及dm44可发生较强的相互作用,形成一维的自组装超分子结构.核磁共振以及循环伏安方法的实验结果表明,没有观察到Q[6]与客体44及dm44的明显作用,而紫外吸收光谱方法证实,Q[6]与客体44确实存在一定的相互作用,比较主客体的结构特征,该作用体系也可能存在自组装的一维超分子结构等多种作用形式.

瓜环与喹啉及其衍生物的相互作用

利用荧光光谱分析方法考察六、七及八元瓜环与喹啉、异喹啉、7-甲基喹啉相互作用的结构特征以及光学特性。与核磁共振技术比较,荧光光谱分析方法具有高灵敏性的特点,不仅可观察到喹啉及其衍生物与七元瓜环相互作用而引起的荧光性质变化;还能观察到它们与六元瓜环或八元瓜环相互作用所产生的变化,这是通常的NMR方法所不能实现的。实验表明喹啉、异喹啉、7-甲基喹啉与六、七及八元瓜环有包结作用,形成多种不同包结比的稳定包结配合物。实验也证实,瓜环与客体之间相互作用受到3种效应的协同影响:(1)疏水性的笼体效应(瓜环以其特殊的疏水性笼状结构,可与多种有机物发生疏水性的笼体作用);(2)亲水性的端口效应(瓜环端口环绕的羰基氧通过离子-偶极相互作用来键合金属离子或有机分子的带电部分);(3)相互作用的客体分子或瓜环笼体空间大小,即尺寸效应。

瓜环与长链二胺自组装实体结构考察

以1H核磁共振技术和X射线单晶衍射分析方法考察了 3种瓜环与长链二胺 ( 1,7 庚二胺与 1,8 辛二胺 )相互作用的结构特征 .1HNMR分析表明瓜环 (Q[6]和Q[7] )与有机二胺 ( 1,7 庚二胺与 1,8 辛二胺 )有较强的相互作用 ,形成自组装类轮烷结构 ;Q[8]与 1,7 庚二胺与 1,8 辛二胺之间相互作用力相对较弱 ;晶体结构测定结果表明 ,六元瓜环与辛二胺自组装形成的类轮烷实体中 ,辛二胺是以直链状穿过六元瓜环的空腔 ,两配位氨基留在瓜环两端口之外 .

瓜环与喹啉衍生物包结配合行为研究

利用1H NMR以及荧光技术研究了六、七、八元瓜环与2-苯基喹啉、N-正丙基溴化异喹啉、3-氨基喹啉及7,8-苯并喹啉的相互作用.两种方法的考察结果均表明,2-苯基喹啉能与这3种瓜环发生相互作用,其中六、七元瓜环与2-苯基喹啉形成1∶1的稳定包结配合物,包结常数分别为1.6×104和3.2×103L/mol.八元瓜环能与2-苯基喹啉形成1∶2包结物.1H NMR结果还表明,3种瓜环均能与N-正丙基溴化异喹啉相互作用,其化学计量比均为1∶2;七元瓜环与7,8-苯并喹啉相互作用,化学计量比约为1∶1.荧光法也表明八元瓜环能与N-正丙基溴化异喹啉、3-氨基喹啉及7,8-苯并喹啉发生相互作用,并且荧光强度随瓜环浓度增加而下降,其化学计量比为1∶2.同时,讨论了上述主客体包结配合物的作用模式.

瓜环对氨基酸的分子识别研究

使用1HNMR和UV-Vis光谱法研究了七、八元瓜环对九种天然氨基酸盐酸盐的分子识别作用.结果表明,瓜环对芳香侧基取代的L-酪氨酸、L-色氨酸、L-苯丙氨酸均能进行有效识别,而侧链上不带芳香基团的氨基酸,如L-组氨酸、L-谷氨酸、L-蛋氨酸、L-缬氨酸、L-白氨酸、L-丙氨酸,与这些瓜环的作用相对较弱.对于七元瓜环,主客体间都以1∶1化学计量比形成包结物,并得到它们相互作用的稳定常数;八元瓜环与L-酪氨酸及L-色氨酸也以1∶1形成包结物,而与L-苯丙氨酸以1∶2形成包结物.L-酪氨酸、L-色氨酸和L-苯丙氨酸荧光性质研究表明,七、八元瓜环既可成为这些氨基酸荧光性质的增敏试剂,也可成为它们荧光淬灭试剂,这与氨基酸的结构有关.

六～八元瓜环与咪唑[4,5-f]-1',10'-菲咯啉衍生物的相互作用

合成了2-苯基-咪唑[4,5-f]-1',10'-菲咯啉和对二甲氨基-2-苯基-咪唑[4,5-f]-1',10'-菲咯啉两种咪唑[4,5-f]-1',10'-菲咯啉衍生物,并经过一、二维核磁共振谱以及质谱方法的验证.利用1H NMR、质谱以及紫外可见分光光度法,考察了以六～八元瓜环为主体,咪唑[4,5-f]-1',10'-菲咯啉衍生物为客体的作用体系,以及形成的主客体包结配合物的结构特征.研究结果表明三种瓜环均与2-苯基-咪唑[4,5-f]-1',10'-菲咯啉发生相互作用,客体以较小的苯基一端穿过瓜环内腔直至苯基部分和菲咯啉部分分别露置在瓜环的两个端口外,特别是八元瓜环能容纳两个客体分子.而对二甲氨基-2-苯基-咪唑[4,5-f]-1',10'-菲咯啉仅能与七及八元瓜环相互作用,作用模式与前者相同.

瓜环与咪唑[4,5,f]-1,10-菲咯啉衍生物相互作用模式的测试

以合成的三种的咪唑[4，5，f]-1，10-菲咯啉衍生物为客体，以瓜环（cucurbit[n]uril n=6～8）为主体，利用^1H NMR技术，荧光光谱和紫外吸收光谱方法，测试了主客体相互作用形式、形成包结物的结构特征及其光学性质，三种方法得到的结果相同。研究表明，六元瓜环（Q[6]）仅能与2-（4-甲基苯基）-咪唑-[4，5，f]菲咯啉（W1）盐酸盐相互作用（包结比为1：1）；七元瓜环（Q[7]）与三种客体2-（4-甲基苯基）-咪唑-[4，5，f]菲咯啉，2-（2-甲基苯基）-咪唑-[4，5，f]菲咯啉（W2）以及2-（3-甲氧基苯基）-咪唑-[4，5，f]菲咯啉（W3）的盐酸盐均以1：1的物质的量比发生相互作用；而八元瓜环（Q[8]）除与W1形成的是1：2的包结物外，与另外两种客体W2，W3也是形成1：1的包结配合物。

[Co(pema)(amp)Cl]^(2+)体系一面式异构体的结构解析及其优势构型

仅合成得到 [Co(pema) (amp)Cl] 2 + 体系配合物的一个面式异构体 (pema =N ( 2 吡啶甲基 )乙二胺 ,amp =2 甲氨基吡啶 ) .利用二维核磁共振技术与单晶X ray衍射法平行解析了该异构体的结构 .结果显示结构中存在C—H…π相互作用 .用RHF/LANL2DZ对该体系可能的异构体进行结构、能量优化 ,可能形成C—H…π相互作用的异构体具有较好的稳定性 .C—H…π相互作用对含吡啶环的 [CoN5Cl] 2 + 系配合物的异构体的选择性形成及其稳定性具有重要作用 .

1,4二环己基取代六元瓜环与Na(Ⅰ)自组装实体的合成与晶体结构

A novel complex of a new 1,4-dicyclohexyl cucurbituril(DCYQ6) with sodium(I) ion was synthesized, and the crystal structure was determined by X-ray diffraction technique. In this self-assembled entity both the cavity interaction of DCYQ6 included a nitrate anion and the portal interaction of the dipole carbonyls of DCYQ6 with sodium cations lead to form self assembled molecular capsules. The crystal structure of the entity shows a packing of the self assembled molecular capsules connected by hydrogen bonds of water molecules. CCDC: 271400.

[Co(N-(3-Aminopropyl)-1,3-propanediamine)(2-(Aminomethyl)pyridine) Cl][ZnCl_4]的一对差向异构体的合成及晶体结构

用过氧化物法合成了 [Co(3,3-tri)(amp)Cl][ZnCl4]的两个经式异构体，晶体结构解析表明两者互为差向异构体。其中反式异构体 (仲氢相对于 Cl)晶体属单斜晶系，空间群 C2/c， a=2.7663(7)nm， b=0.9505(1)nm， c=1.8288(4)nm，β =105.57(2)°， V=4.632(1)nm3， Dc=1.706g· cm-3， Z=8， F000=2432.00，μ (MoKα )=23.51cm-1， R=0.033， Rw=0.041；顺式异构体 (仲氢相对于 Cl)晶体属三斜晶系，空间群， a=1.0790(2)nm， b=1.1749(1)nm， c=0.8920(1)nm，α =90.73(1)°，β =109.573(9)°，γ =80.60(1)°， V=1.0500(2)nm3， Dc=1.71g· cm-3， Z=2， F000=548.00，μ (MoKα )=25.73cm-1， R=0.022， Rw=0.030。两异构体中 Co3＋为六配位，其差异仅表现在 3,3-tri仲胺上氢的取向不同。