杯[4]芳烃衍生物的合成及其性质研究

论文摘要

本文在总结杯芳烃结构、化学修饰及其应用的基础上，提出本学位论文研究的立题思想．“通过对杯[4]芳烃进行功能化修饰、合成了一系列新型的功能化杯[4]芳烃衍生物、并对其性质进行研究”。本文分四章，研究内容概述如下：一，我们用了一种新的方法，是以EtONa／EtOH为溶剂在回流的条件下，芳香胺与异戊基亚硝酸盐的重氮反应，在杯[4]芳烃上沿只引入一个偶氮基团合成了化合物5-对-甲基苯基偶氮基-25，26，27，28-四羟基杯[4]芳烃3，它的结构被氢谱、碳谱、电喷雾质谱、元素分析和X-射线单晶衍射所表征。晶体结构分析表明该化合物属于三斜晶系，P-1空间群，晶胞参数为α=10．9773（9），b=18．4860（15），c=18．8587（16）（?），α=60．820（2），β=77．198（2），γ=89．198（2）°，晶胞体积为V=3238．3（5）（?）3，Z=4，Dc=1．1 87 mg／m3，μ=0．081mm-1，F（000）=1224，R=0．0927，wR=0．1577，在固态时该化合物以扭曲锥式构象存在。二，分别在NaH／DMF、NaH／DMF两种不同的反应条件下合成了Cone和Partial-Cone两种构象的26，28-二（对硝基偶氮苯氧乙基）-杯[4]冠-5 5a和5b。并比较了在两种不同的反应条件下5a和5b的产物分布。5a和5b的结构均经1HNMR、13C NMR、电喷雾质谱、元素分析所表征。并通过UV-Vis研究了该偶氮杯芳冠醚与金属离子的作用。三，合成了两种双头基两亲杯[4]芳烃衍生物：9a和9b，并利用LB膜技术研究了两种离子型杯芳烃化合物在去离子水界面上形成LB膜的情况，π-A曲线表明：化合物9a和9b的崩溃膜压值分别为41 mN／m和34 mN／m，单分子比表面积分别为105（?）2和120（?）2，压缩和扩张等温线的结果表明形成的LB膜稳定性均较好。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 杯芳烃的研究进展和结构特点
• 1.1.1 杯芳烃的研究进展
• 1.1.2 杯芳烃的结构特点
• 1.2 杯芳烃衍生物
• 1.3 杯芳烃的应用
• 1.3.1 杯芳烃在分子识别方面的应用
• 1.3.2 杯芳烃在分子开关方面的应用
• 参考文献
• 第二章 含偶氮功能基团杯[4]芳烃衍生物的合成
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 仪器与试剂
• 2.2.2 化合物1的合成
• 2.2.3 化合物2的合成
• 2.2.4 化合物3的合成
• 2.2.5 化合物a的合成
• 2.2.6 化合物4的合成
• 2.2.7 化合物5a和5b的合成
• 2.3 结果与讨论
• 1H NMR讨论'>2.3.1 化合物3的¹H NMR讨论
• 2.3.2 反应条件及产物分布讨论
• 2.3.3 化合物5a和5b的核磁图谱分析
• 参考文献
• 第三章 偶氮杯[4]芳烃衍生物的晶体结构和性质研究
• 3.1 引言
• 3.2 偶氮杯[4]芳烃衍生物3的晶体结构
• 3.3 偶氮杯[4]芳烃冠醚与金属离子作用的紫外光谱研究
• 参考文献
• 第四章 双头基两亲杯[4]芳烃衍生物的合成与成膜性质
• 4.1 引言
• 4.1.1 LB膜的发现与发展
• 4.1.2 LB膜的应用
• 4.1.3 LB膜研究的方法
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 化学试剂和仪器
• 4.2.2 双头基两亲杯[4]芳烃衍生物的合成
• 4.2.3 LB膜的制备方法
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 π-A曲线的分析
• 4.3.2 单分子膜的压缩和扩张等温线
• 4.3.3 镀膜
• 参考文献
• 附录
• 致谢