手性金刚烷型纳米分子的设计合成与组装

论文摘要

超分子化学自从出现以来,已经在纳米材料、生物化学、高分子化学和配位化学方面取得广泛的研究。通过有机桥联配体与金属离子自组装,已经合成出很多笼状配位超分子,典型的如Fujita组装出八面体笼子、Raymond组装出四面体笼子、Saalfrank组装出金刚烷型笼子。这些自组装纳米反应器已经在分子识别、催化和传感器方面有广泛的应用。本论文内容主要包括:1.设计合成了两个手性Biphenol-β-二酮二齿配体:（R）-H2L和（S）-H2L。2.通过对具有C2对称性的Biphenol-β-二酮配体与C3对称性的三价金属离子组装得到手性纳米金刚烷分子Fe4L6和Ga4L6,并通过红外（IR）、核磁（NMR）、质谱（ESI-MS）、顺磁共振（EPR）和X-ray单晶衍射的表征。3.通过紫外可见光谱（UV-Vis）、荧光光谱（Fluorescence）、CD光谱和循环伏安（cyclic voltammogram）表征了自组装体的手性和电化学性质。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 超分子自组装研究进展
• 1.1.1 超分子化合物及超分子自组装
• 1.1.1.1 超分子化学
• 1.1.1.2 超分子自组装
• 1.1.2 层状超分子自组装
• 1.1.3 聚合物超分子组装体
• 1.1.4 生物超分子组装体
• 1.1.5 宏观超分子组装体
• 1.2 配位超分子自组装体
• 1.2.1 球状配位超分子组装体
• 1.2.2 棱柱型配位超分子组装体
• 1.2.3 十二面体型配位超分子组装体
• 1.2.4 八面体型配位超分子组装体
• 1.2.5 六面体型配位超分子组装体
• 1.2.6 四面体型配位超分子笼
• 1.2.7 金刚烷型配位超分子的自组装
• 1.2.8 环类超分子自组装体
• 1.2.9 其它超分子自组装体
• 1.3 超分子组装体中的主客体化学
• 1.3.1 分子识别
• 1.3.2 定域效应
• 1.3.3 模拟酶的催化
• 参考文献
• 第二章 实验部分
• 2.1 仪器
• 2.2 溶剂和试剂
• 2.3 溶剂和试剂的处理
• 2.4 手性配体的合成
• 2.4.1 3,4-二甲基-6-叔丁基-苯酚的合成
• 2.4.2 3,3′-二叔丁基-5,5′,6,6′-四甲基-1,1′-联苯-2,2′-二酚的合成
• 2.4.3 （-）-薄荷醇二氯亚磷酸盐的合成
• 2.4.4 （S/R）-3,3′-二叔丁基-5,5′,6,6′-四甲基-1,1′-联苯-2,2′-二苯酚薄荷醇磷酸酯的合成
• 2.4.5 （S/R）-3,3′-二叔丁基-5,5′,6,6′-四甲基-1,1′-联苯-2,2′-二酚的合成
• 2.4.6 （S/R）-5,5′,6,6′-四甲基-1,1′-联苯-2,2′-二酚的合成
• 2.4.7 （S/R）-5,5′,6,6′-四甲基-2,2′-二（甲氧基亚甲氧基）-1,1′-联苯的合成
• 2.4.8 （S/R）-5,5′,6,6′-四甲基-1,1′-联苯-2,2′-二（甲氧基亚甲氧基）-3,3′-二醛的合成
• 2.4.9 2,2,2-三甲氧基-4,5-二甲基-1,3-二氧磷烯酯的合成
• 2.4.10 配体（S/R）-H2L 的合成
• 4L₆和（R）-Fe₄L₆ 的合成'>2.4.11 金刚烷型超分子（S）-Fe₄L₆和（R）-Fe₄L₆的合成
• 2.4.12 3,4-二甲基-6-叔丁基-苯酚的合成
• 参考文献
• 第三章 结果和讨论
• 3.1 金刚烷型配位超分子的结构表征
• 4L₆ 的晶体结构'>3.1.1 M₄L₆的晶体结构
• 4L₆ 的晶体结构'>3.1.1.1 （S）-Fe₄L₆的晶体结构
• 4L₆ 的晶体结构'>3.1.1.2 （S）-Ga₄L₆的晶体结构
• 4L₆ 的核磁谱图'>3.1.2 Ga₄L₆的核磁谱图
• 4L₆ 的1HNMR 谱图'>3.1.2.1 Ga₄L₆ 的1HNMR 谱图
• 4L₆ 的13CNMR 谱图'>3.1.2.2 Ga₄L₆ 的13CNMR 谱图
• 4L₆ 的顺磁谱图'>3.1.3 Fe₄L₆的顺磁谱图
• 4L₆ 的质谱'>3.1.4 M₄L₆的质谱
• 4L₆ 的质谱'>3.1.4.1 Fe₄L₆的质谱
• 4L₆ 的质谱'>3.1.4.2 Ga₄L₆的质谱
• 4L₆ 的元素分析'>3.1.5 M₄L₆的元素分析
• 4L₆ 的元素分析'>3.1.5.1 Fe₄L₆的元素分析
• 4L₆ 的元素分析'>3.1.5.2 Ga₄L₆的元素分析
• 4L₆ 的红外光谱'>3.1.6 M₄L₆的红外光谱
• 4L₆ 的红外光谱'>3.1.6.1 Fe₄L₆的红外光谱
• 4L₆ 的红外光谱'>3.1.6.2 Ga₄L₆的红外光谱
• 4L₆ 的紫外可见光谱'>3.1.7 M₄L₆的紫外可见光谱
• 4L₆ 的荧光光谱'>3.1.8 M₄L₆的荧光光谱
• 4L₆ 的CD 光谱'>3.1.9 M₄L₆ 的CD 光谱
• 4L₆和（R）-Fe₄L₆ 的CD 光谱'>3.1.9.1 （S）-Fe₄L₆和（R）-Fe₄L₆ 的CD 光谱
• 4L₆和（R）-Ga₄L₆ 的CD 光谱'>3.1.9.2 （S）-Ga₄L₆和（R）-Ga₄L₆ 的CD 光谱
• 4L₆ 的循环伏安曲线'>3.2 Fe₄L₆的循环伏安曲线
• 参考文献
• 第四章 总结
• 附录
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文