毕业论文课题相关文献综述
文 献 综 述
1 前言
葫芦脲是一种桶状的大环化合物，经X射线晶体衍射及光谱分析，表明葫芦[6,7,8]脲的空腔尺寸分别与α-、β-、γ-环糊精相似，但其结构高度对称，两端口完全相同，这是与环糊精的不同之处。葫芦脲的疏水空腔可以包结有机分子，与烷基正离子和芳胺形成稳定的包合物。另外，葫芦脲的空腔由羰基所环绕，构成阳离子键合位点。葫芦脲在普通溶剂中的溶解度低(10-5 mol/L)，稍例外的是葫芦[5,7]脲在水中有一定溶解度(210-2～310-2 mol/L)，而β-环糊精为1.610-2 mol/L，所有葫芦脲同系物在酸性和碱金属离子、碱土金属水溶液中都可溶，且溶解度随着金属离子浓度的增加而提高，这是由于葫芦脲与之形成配合物的缘故。五环己烷并葫芦[5]脲和六环己烷并葫芦[6]脲在水中和普通有机溶剂(如甲醇、DMSO)中都有很好的溶解性，从而扩展了其应用领域。
2.1 葫芦脲的结构与特性
固态葫芦脲具有很高的热稳定性，葫芦[5,6,8]脲加热到420℃仍不分解，而葫芦[8]脲在HCl中100℃下持续加热就会转化为较小的葫芦脲[15]。通过环张力能计算，发现葫芦[6]脲最稳定，葫芦[7]脲略差一些(环张力能约4.2 kJ/mol)，而葫芦[5,8]脲则要差的多(环张力能25.2 kJ/mol)。葫芦脲具有刚性结构，能够与分子和离子形成高选择性和稳定性的配合物，从而在超分子化学中有着极其重要的应用。全羟基化葫芦[6]脲7的尺寸与葫芦[6]脲相当，可以溶于DMSO、DMF等溶剂，最重要的是羟基可以进一步衍生化，而具有巨大的应用潜力。[1-4]
2.2葫芦脲的应用
（1）医药 Kim 将Perhydroxy CB [n]( n =5～ 8), 经进一步修饰得到的葫芦脲[n ]的衍生物具有较好的溶解度。已证实除可应用于传感器外, 葫芦脲[6] 衍生物形成的纳米球还可应用于蛋白质和缩氨酸药物的输。以葫芦脲衍生物及葫芦脲[7] 做为主体与过渡金属形成配合物如铂配合物奥沙利铂做为客体, 所形成的包结配合物是一种具有抗癌作用的药物。该药物能有效预防生物降解所生成的VI2 VO , 并且药效持续时间长, 当药物接触到癌细胞时, 药物通过控制铂配合物的释放时间来达到治病的目的。该包结配合物可用于治疗卵巢癌、乳腺癌等。而葫芦脲[6] 和K2S2O 4 可以发生氧化还原反应得到羟基葫芦脲[6], Kim 等也对其进行了研究 , 发现该羟基葫芦脲易溶于多种溶剂而使其具有较多的功能, 可应用于食物添加剂、药物等方面。
（2）催化及其他 早在1983 年,M ock等就发现葫芦脲在环加成反应中具有类似酶的性质, 很大程度上加速了反应速率。葫芦脲和无机基体单元SiO 2 凝胶在溶液里反应所形成的复合材料, 能用做吸附材料和催化剂的载体。[5-9]
20 世纪90 年代初期,Buschm ann 已开始研究采用具有内部疏水腔的葫芦脲六聚物做吸附剂, 除去纺织污水中的颜料, 此方法的应用引起人们极大兴趣。Karcher 等经过进一步研究 认为葫芦脲[6], 易溶于有机溶剂, 且对Pb2 具有选择性, 其中前者具有更高的选择性和敏感性, 从而可以用于离子选择电极(ISE) 的电极材料。六环己烷并葫芦脲[6] 的膜电极可鉴别乙酰胆碱与其它干扰离子, 有望用于生物体系的神经传递监控。经羟基修饰的葫芦脲[6] 衍生物溶解度可以得到提高, 使其在医药方面的应用成为可能。这种修饰的葫芦脲可以和THF 或异丁稀形成1∶1 主客体配合物, 还可以和聚氯乙烯制成离子选择性膜。十甲基葫芦脲[5] , D aym , Rodney J. Ne等小分子气体, 而且能对一些中等尺寸的气体NO 2,NO ,CO 等重复吸收、,H2 释放。可利用这一性质控制大气中的CO 2 的浓度, 利用其对NO 2,NO 有害气体的吸收性来降低空气中的NO X。芦脲对染料的吸附强弱与溶液的pH 值及盐的浓度有关。葫芦脲对污水中的染料吸附后, 采用臭氧化作用将吸附染料后的葫芦脲进行再生循环利用。溶解的葫芦脲与臭氧反应会生成氧化物如亚硝酸盐、甲酸盐、乙酸盐、草酸盐等, 在碱性条件下臭氧化作用会增强, 所以臭氧可使吸附上颜色的葫芦脲脱色。由于葫芦脲[n ]的水溶性差限制了它的应用, 而经过官能团修饰的葫芦脲则会具有较广阔的应用前景。五环己烷并葫芦脲[5] 与六环己烷并葫芦脲[10-11]
2.3葫芦脲衍生物的合成方法
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