新型两亲性柱芳烃的设计合成及应用文献综述

文献综述

1. 本课题研究的意义和价值

   超分子化学作为一门新兴交叉学科，主要研究通过非共价键结合的分子聚集体的结构和功能^[1]。大环主体分子在超分子化学中占有越来越重要的地位，其发展也牵动着超分子化学的研究进程。大环两亲体是以大环分子为平台的一类有趣的两亲体，如冠醚、杯芳烃、环糊精、瓜环脲等。与传统的线性两亲性相比，大环两亲性有两个优点:(1)可以在大环平台的两侧分别修饰两种功能类型亲水性不同的基团，以促进它们的亲水性,形成自组装成良好的纳米结构^[2];(2)基于主-客体化学的丰富研究成果，可以制备出多维度，多层次化的自组装体。近几十年来，人们在设计、合成和自组装大环两亲体方面进行了大量的工作^[3]。

   柱状[n]芳烃是以对苯二酚(或其衍生物)和(CH₂O)n为原料，路易斯酸为催化剂合成的第五代大环宿主，由于其独特的对称柱状骨架和供电子腔，引起了人们极大的兴趣^[4]。2012年，黄飞鹤教授课题组设计并制备了第一个两亲性柱[5]芳烃，他们发现RD-AP5可以在水中自组装成囊泡，并进一步自组装成纳米管^[5]。随后Ogoshi教授和同事制备了bola型两亲性柱[5]芳烃，并将其应用于相转移催化^[6]。尽管其他几种类型的两亲性柱[n]具有不同的官能团，如水溶性柱[5]芳烃具有长的疏水链，水溶性柱[6]为疏水长链芳烃^[7]，但据我们所知，与其他类型的柱状[n]芳烃相比，两亲性柱状[n]芳烃通常具有优异的表面活性，但迄今为止尚未制备。

2. 课题研究的现状及发展趋势

   柱［n］芳烃是由对苯二酚或对苯二酚醚通过亚甲基桥在苯环的对位连接而成的一类环状低聚物，是一类新型的主体分子。它在结构和性质上与前几代主客体化合物的较大差异引起了研究者的兴趣。其中柱[5]芳烃作为该家族中最稳定的化合物，成为了研究柱芳烃的典型代表。自2008年，Tomoki Ogoshijii教授为这种大分子命名至今，也不过5、6年时间。但在这短短的几年时间内，柱芳烃历经了从初步合成、结构探索，到进一步官能化、主客体络合性质探索、自组装研究等等过程，发展迅猛，在超分子主客体化学中的地位日益凸显。由于具有各种优良的性能，柱芳烃不仅受到了人们的广泛关注，而且隐有成为该领域研究重点的趋势。

3. 本课题的研究思路

   在氮气保护下，以甲苯为溶剂加热90°下回流1,1-二溴代对苯二乙醚为单元的柱五芳烃与十六叔胺合成Gemini-AP5。并将制成的两亲型柱5芳烃应用于白光发射系统中。

4. 参考文献：

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