新一代大环化合物杯芳烃的研究已引起了广泛的兴趣。它是由酚环和亚甲基组成的酚类化合物的寡聚物,具有大小可调节的空腔,能够与离子型和非离子型客体形成配合物。杯芳烃在酶模拟催化反应方面具有类似酶的催化性能。它是一类由苯酚单元通过亚甲基在酚羟基邻位相连接而成的环状低聚物。
由于杯芳烃具有大小可调的空腔,以及多个活泼的酚羟基和易发生亲电取代的苯环,因此它可以与多种离子和有机分子形成主客体包合物。杯芳烃被誉为继冠醚和环糊精之后的第3代主客体大环化合物。它在酶模拟、相转移催化、离子载体、分子识别等方面有广泛的应用。其中,含有8个苯环单元的环状低聚物被称为杯[8]芳烃。虽然杯芳烃的应用方面已有大量文献报道,但杯[8]芳烃的结构却很少有报道。
杯[8]芳烃可以作为母体合成其他化合物。例如:
杯[8]芳烃1的合成方法:将10.00g对叔丁基苯酚、3.50g多聚甲醛、0.08g氢氧化钠和60mL二甲苯加入四口瓶中,搅拌,加热至回流,回流4h,析出白色固体,静置1h,抽滤,滤饼用甲苯、石油醚、丙酮、水洗涤,干燥得粗产品8.0g。用氯仿重结晶,得亮白色晶体6.9g,熔点413~415℃,产率65%。
杯[8]芳烃2的合成方法:取2.0g对叔丁基杯[8]芳烃1、1.2g苯酚和2.5g无水氯化铝,加甲苯,搅拌,通N2保护,升温到45℃,反应1h。将混合液倾入分液漏斗,加盐酸溶液洗涤,蒸发溶剂,用甲醇洗涤,抽滤,粗产物用氯仿重结晶,得灰白色固体1.02g,产率81%。
[1] 杯[8]芳烃的红外光谱和拉曼光谱研究
[2] 杯[8]芳烃母体化合物的合成
4-叔丁基硫杂杯[4]芳烃是一种具有较高辐照稳定性、化学稳定性和热稳定性的杯芳烃。与普通杯芳烃相比,硫代杯芳烃的结构更刚性、更极性,更易于化学改性和修饰。桥连硫原子的砜化和亚砜化改善了硫代杯芳烃的母体结构,使其能够在酸性介质中萃取分离金属离子,特别适合乏燃料后处理状态。
在250ml三颈烧瓶中,加入13.75g(0.43mol)升华硫、32.25g(0.215mol)对叔丁基、4.43g(0.11mol)氢氧化钠和30mL二苯醚。在N2气氛下,通过磁力加热搅拌,将温度升至230℃,并保持回流4小时。然后冷却至室温,用甲苯稀释反应混合物。接着,依次用0.5mol·L-1的硫酸溶液和蒸馏水洗涤,加入50mL乙醇使产物析出,静置2小时,用95%乙醇洗涤,然后在50℃下干燥4小时,得到粗产品白色固体。最后,用三氯甲烷重结晶,烘干得到白色的4-叔丁基硫杂杯[4]芳烃,产率为53%。
[1][中国发明]CN201410325834.X一种对叔丁基砜桥硫代杯[4]芳烃及其分离纯化铯的方法
杯[4]芳烃是化学领域中一种独特的化合物,以其特殊的结构和性质引领着科学研究的方向。四个苯环通过一个中心碳原子连接而成,赋予杯[4]芳烃独特的物理和化学性质,使其成为研究热点。
图1杯[4]芳烃的性状
杯[4]芳烃在材料科学领域具有广泛的应用前景,可作为构建新型功能材料的基石。通过化学修饰,可以制备高性能的有机电子器件、传感器和催化剂等。在生物医学领域,杯[4]芳烃及其衍生物在药物传递、生物成像和疾病诊断方面展现出独特优势。
杯[4]芳烃的研究面临着诸多挑战,包括合成过程的复杂性、性能优化和功能拓展的需求,以及可能产生的环境和生物安全性问题。深入研究结构与性质之间的关系,探索新的合成方法和应用途径至关重要。
[1]黄章杰,胡秋芬,杨光宇,等.新显色剂杯[4]芳烃的合成及其与金的显色反应[J].分析试验室, 2003, 22(1):3.
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丝氨酸乙酯盐酸盐是一种常用的医药合成中间体和有机合成中间体,广泛应用于实验室研发和化工医药合成过程中。
丝氨酸乙酯盐酸盐的制备方法如下:在配有冷凝管、尾气吸收装置和进气装置的三颈瓶中,加入经过重蒸的无水乙醇(100毫升)。通入干燥的氯化氢,使无水乙醇相对于氯化氢处于饱和状态。然后在冰浴下加入丝氨酸,继续通入氯化氢并搅拌。之后进行回流半小时,冷却后加入无水硫酸镁干燥。经过滤和蒸发溶剂后,得到无色晶状的丝氨酸乙酯盐酸盐。
丝氨酸乙酯盐酸盐主要用于医药合成中间体。它可以参与多种反应,如下图所示:
在实验中,通过向含有回流冷凝装置的容器中注入乙腈、25,27-二(3-溴丙氧基)-26,28-二羟基-5,11,17,23-四叔丁基杯[4]芳烃、无水碳酸钾和丝氨酸乙酯盐酸盐,可以得到目标产物。
[1] CN200510134614.X杯芳烃氮杂冠醚衍生物、其制备方法及其作为金属离子荧光识别试剂的用途