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1,5-萘二磺酸导向构筑的七元瓜环基超分子自组装实体开题报告

 2022-01-05 09:01  

全文总字数:1144字

1. 研究目的与意义及国内外研究现状

超分子化学是研究通过分子间作用力缔结而成具有特定结构和性能的分子聚集体的科学。它是与生物化学、生命科学、材料科学及信息科学密切相关的新兴前沿学科。瓜环因其特有的物理化学性质,在近十年成为科学家们研究的焦点。

国内外研究现状

1905年,behrend等人利用乙二醛、尿素和甲醛合成了瓜环,但在当时并没有引起人们的注意。1981年,freeman、mock等人重新研究了该反应,并准确描绘出其产物—六元瓜环结构(cucurbituril)。使瓜环化学研究得到重视。freeman所命名的cucurbituril沿用至2000年。

day研究组(澳大利亚)、kim研究组(韩国)报道了五、七、八元瓜环。现国际上通用的瓜环基缩写有q[n]和cb[n],n代表构成瓜环的苷脲数目,如瓜环中包含8个苷脲单体(八元瓜环),即可记为q[8]或cb[8]。我国瓜环化学研究始于2000年。有陶朱课题组(贵州大学),刘育教授研究组(南开大学)。瓜环化学研究论文及专利申请总数由2000年的80篇(项)迅速上升到2014年的1500篇(项)。瓜环化学对药物传递、生物分子识别、电化学、分子开关、催化反应等有及其深刻的应用价值。

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2. 研究的基本内容

由于瓜环自身的局限性,如高度对称性导致难以形成多维性的空间结构;瓜环分子是中性配体,由于抗衡阴离子的存在,导致构筑三维大孔道结构的研究难以进行。第三组分试剂的存在又使得多空穴结构研究及应用进行受阻。所以本文引入第二配体,即1,5-萘二磺酸,其选择依据有:磺酸的三个氧原子可以从不同方向上与金属离子配位,容易形成高维骨架;磺酸也是很好的氢键受体,可以形成多重氢键。研究内容包括:1,5-萘二磺酸导向构筑一维瓜环基超分子自组装体;1,5-萘二磺酸导向构筑二维瓜环基超分子自组装体,1,5-萘二磺酸导向构筑瓜环基超分子自组装实体。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

在导师指导下制备1,5-萘二磺酸导向构筑的一维瓜环基超分子自组装体的制备,对所得物质进行结构分析;制备1,5-萘二磺酸导向构筑的二维瓜环基超分子自组装体的制备,对所得物质进行结构分析,制备1,5萘二磺酸导向构筑的瓜环基超分子自组装实体,对所得物资进行结构分析。

4. 参考文献

[1]陈凯.瓜环基-有机酸超分子自组装体的设计及可控制备[d].南京大学,2015.

[2]姬宁宁.瓜环的配位化学及其超分子自组装实体的构筑[d].贵州大学,2014.

[3]lehn, j. m. science, 2002, 295, 2400.

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