以瓜环为主体的金属离子配合物研究新进展
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三种六元瓜环与 Sr髤离子的配位及超分子自组装
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｔ ｗ ｏ ｒ ｋ ， ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｃ ｕ ｃ ｕ ｒ ｂ ｉ ｔ ［ ６ ］ ｕ ｒ ｉ ｌ ｓ（ Ｑ［ ６ ］ ｓ ） ， ｔ ｈ ｅ ｕ ｎ ｓ ｕ ｂ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｄ ｃ ｕ ｃ ｕ ｒ ｂ ｉ ｔ ［ ６ ］ ｕ ｒ ｉ ｌ ，１ ， ３ ， ５ 一
子 时， Ｑ ［ ６ ］ ｓ — Ｓ Ⅱ ） 离子形 成配位 聚合链 ， 而只有 Ｎ Ｏ ｒ 离子存在时 ， 形成水分子配位桥连的超 分子链 。
关 键 词 ：六元 瓜 环 ；甲基 取 代六 元 瓜 环 （ Ｑ ［ ６ 】 ｓ ） ； ｓ １ （ １ Ｉ ） 离 子 ；超 分 子 自组 装 ；晶 体结 构
国家 自然科学基金项 目（ Ｎ ｏ ． ２ １ ２ ７ ２ ０ ４ ５ ） 、 教育部“ 春晖计划 ” （ Ｎｏ ． Ｚ ２ ０ ０ ８ — １ ． ５ ５ ０ ０ １ ） 、 贵州省科学技术基 金（ Ｎ ０ ． Ｊ ２ ０ ０ ９ ． ２ ０ ２ ４ ） 资助项 目。
通 讯 联 系 人 。Ｅ － ｍａ ｉ ｌ ： ｓ ｃ ｉ ． ｙ ｑ ｚ ｈ ａ ｎ ｇ ＠ｇ ｚ ｕ ． ｅ ｄ ｕ ． ｏ ｎ
在 Ｑ ［ ６ １ 与Ｓ ｒ Ｃ １ ， 的盐 酸 溶 液 中引 入 １ ， ４ ． 二 氧 六
环． 很 容易 得 到包 结 了二 氧 六环 的 Ｑ ［ ６ １ 一 Ｓ ｒ （ Ｈ ） 离 子 配
无
机
化
学
学
报
第 ３ ０卷
Ｓ ａ ｉ — Ｆ ｅ ｎ ｇ （ 薛赛凤） ， ｅ ｔ ａ １ ． Ｓ ｃ ｉ ． Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｓ ｅ ｔ ． Ｂ（ 中国科 学 Ｂ辑） ，
丝瓜络的化学改性及其对铜离子吸附性能研究
丝瓜络的化学改性及其对铜离子吸附性能研究丝瓜络是一种常见的植物纤维材料，由于其丰富的表面活性基团和微孔结构，使其具有很强的吸附性能。
为了进一步提高丝瓜络的吸附性能，人们进行了化学改性研究。
本文将对丝瓜络的化学改性方法及其对铜离子吸附性能的影响进行综述。
丝瓜络的化学改性方法有很多种，常用的包括化学交联法、离子交换法和表面修饰法等。
化学交联法是通过在丝瓜络的表面或内部引入交联剂，增加其分子量和物理稳定性，从而提高吸附性能。
离子交换法是通过在丝瓜络的表面引入可交换离子，使其具有更高的吸附容量和选择性。
表面修饰法是通过在丝瓜络的表面引入有机功能基团，增加其表面活性，提高吸附性能。
化学交联法是一种广泛应用的丝瓜络改性方法。
常用的交联剂有甲醛、硫酸和聚合物等。
研究发现，在一定条件下，甲醛可以与丝瓜络中的羟基、胺基等官能团发生缩合反应，形成交联结构，提高丝瓜络的吸附容量和稳定性。
硫酸可以与丝瓜络中的羟基等官能团发生硫酸酯化反应，引入可交换离子，提高吸附选择性。
聚合物可以与丝瓜络中的羟基等官能团发生接枝反应，增加丝瓜络的分子量和表面活性。
离子交换法是一种常见的丝瓜络改性方法。
常用的交换剂有铵盐、金属离子等。
研究发现，将丝瓜络浸泡在含有铵盐的溶液中，可以使其表面引入可交换离子，提高吸附容量和选择性。
将丝瓜络浸泡在含有铜离子的溶液中，可以使其表面引入铜离子，提高对铜离子的吸附能力。
丝瓜络的化学改性可以显著提高其对铜离子的吸附性能。
不同的改性方法对丝瓜络的吸附性能影响不同，可以根据实际需要选择合适的改性方法。
但需要注意的是，化学改性过程会改变丝瓜络的结构和性质，可能会对其环境友好性产生影响，因此在使用过程中需进行相应的评估和控制。
二甲基取代五元瓜环与钾离子和钆离子的配位结构(英文)
分 别 为 ｛ Ｈ２） ） Ｑ ５１ ・Ｈ２ （ 和 ｛ ｄＨ ０３ＫＨ２） ０ ） Ｍ Ｑ ５１Ｎ ３・Ｈ Ｏ 【 。与 Ｄ Ｑ ５和钆 离 子形 成 的 配 合 物 【 （ ０３Ｍｅ 【］２５ ０ １ 【 （２）【（ ０】 ３ 【 Ｉ ） Ｇ 】 ＠Ｄ ｅ 【１（ ０） ５ ｚ ２ １ ｓ ） Ｍｅ ［】 的结 构 不 同 的 是 ． 合 物 １和 ２中每 个 Ｄ Ｑ５￣ 口 的所 有羰 基 氧 原 子 都 和 钾 离 子或 钆 离 子 配 位 ， 成 全 封 闭 结 构 。 配 Ｍｅ ［ ］ 形
马 雨进 陈 文建 余 大 海 张云 黔 陶 朱 薛赛 凤 祝 黔 江
ｆ 州大学 贵 州省 大 环化 学及 超分 子化 学重点 实验 室 ， 阳 ５ ０ ２ ） 贵 贵 ５０５
摘要 ： 利用 ｘ 射线单 晶衍射技术表征 了 ２个二 甲基取代五元瓜环（Ｍｅ 【］ ． Ｄ Ｑ５） 与金属离子形成的配合物的 晶体结构 ， ２个配合物
ｇｏ ｐ ｎ ｕ ｘ ｅ ｍｅｔｌｒｓｌ ｎ Ｑ［】 ａｅ ｒｕ ｓ ａ ｄ ｏｒ ｅｐ ｒ ｎａ ｅｕｔ ｏ － ｓｄ ｉ ｓ ． ｂ
ｄ ｖ ｌ ｍｅ ｔ ｆ ｕ ｕｂｔ ］ｒ ｅ ｓ ｙ ｅｅ ｐ ｎ ｃ ｒｉｎｕｉｃ ｍｉ ｒｔ ｏ ｏｃ ［ ｌｈ ｔ ．
Ｂａ ｅ ｏ ｔ ｅ ｃ ｉｖ ｍｅ ｔ ｆ ｏ ｈ ｒ ｅ ｅ ｃ ｓ ｄ ｎ ｈ ａ ｈ ｅ ｅ ｎ ｓ ｔ ｅ ｒ ｓ ａ ｈ ｏ ｒ
｛ ２Ｈ０＝Ｍｅ ５） ・Ｈ （ ｎ ［ｄＨ０３Ｋ（２）Ｉ Ｏ） Ｍｅ ５】（０）‘ＨＯ （ ． ｏ ｐｒｄｔ ｔｅ ［ （２） Ｋ ￣ Ｑ［］２５ Ｏ １ ｄ｛ （２）［ Ｈ０】Ｎ ３ Ｄ Ｉ ）ａ Ｇ ］ Ｉ ＠Ｄ Ｑ［］ Ｎ ３ ５ ＝ ２ Ｃ ｍ ａｅ ｏ ｈ （ ） ３ ） ｃｍｐｅ ｏ Ｍｅ ［］ｗｔ ｇｄｌ ｉｍ ｏ ｌｘ ｆ Ｄ Ｑ５ ｉ ａｏｉ ｕ ｍｅ ｉｎ ｎｙ ｂｔ ｐｎｎ ｏｔｌｏ Ｍｅ ［］ ｅｆｌ ａｐｄｂ ｈ ｎ ｔ ｏｓｏｌ， ｏ ｏｅｉｇｐｒ ｓ ｆ ｌ ａ ， ｈ ａ Ｄ Ｑ５ ａ ｌ ｃｐ ｅ ｙ ｒ ｕｙ ｐｔｓｉｍ ｃｔｎ ｒ ｏ ｓｉｍ ａｄｇｄｌ ｉｍｃｔ ｎｉｎ ｅｅｗ Ｍｅ ［］ ａｅ ｏ ｐｅｅ． Ｃ Ｃ ８ １４ ， ｏ ｓ ａｉ ｓ ｔ ｓ ｎ ａｏｉ ｕ ａｉ ｓｎｔ ｓ ｏ ａ ｕ ｏ ｏｐ ａ ｕ ｎ ｏ ｏ ｉ ｈ ｔ Ｄ Ｑ５一 ｓｄｃｍ ｈｘｓＣ Ｄ ：２ ２７ ｂ
马 雨进 陈 文建 余 大 海 张云 黔 陶 朱 薛赛 凤 祝 黔 江
ｆ 州大学 贵 州省 大 环化 学及 超分 子化 学重点 实验 室 ， 阳 ５ ０ ２ ） 贵 贵 ５０５
摘要 ： 利用 ｘ 射线单 晶衍射技术表征 了 ２个二 甲基取代五元瓜环（Ｍｅ 【］ ． Ｄ Ｑ５） 与金属离子形成的配合物的 晶体结构 ， ２个配合物
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丝瓜络的化学改性及其对铜离子吸附性能研究
丝瓜络的化学改性及其对铜离子吸附性能研究丝瓜络是一种常见的天然高分子材料，具有丰富的羟基和醛基团，具有良好的亲水性和亲金属性，因此在环境保护和资源利用方面具有潜在的应用前景。
丝瓜络材料本身的结构和性质限制了其在吸附和分离领域的应用。
为了提高丝瓜络材料的性能和应用范围，近年来研究人员开始对其进行化学改性，并对改性后的丝瓜络材料在吸附铜离子方面的性能进行了系统的研究。
本文将对丝瓜络化学改性及其对铜离子吸附性能的研究进行综述和分析。
一、丝瓜络的化学改性丝瓜络的化学改性是通过改变其结构和性质，提高其吸附性能和稳定性。
目前常见的化学改性方法包括交联改性、功能化改性和复合改性等。
1. 交联改性交联改性是通过在丝瓜络材料中引入交联剂，在其分子链上形成交联结构，提高其结构稳定性和吸附性能。
常用的交联剂包括乙二醇二醚、甲醇、甲醛等。
研究表明，交联改性可以显著提高丝瓜络材料的力学性能和化学稳定性，改善其吸附性能和循环使用性能。
2. 功能化改性功能化改性是在丝瓜络材料表面引入功能基团，增加其活性位点和亲合性，提高其对特定离子的吸附选择性和吸附容量。
常用的功能基团包括羧基、氨基、硫基等。
研究表明，功能化改性可以显著提高丝瓜络材料对铜离子的吸附性能和选择性。
3. 复合改性复合改性是将丝瓜络材料与其他功能材料进行复合，形成复合吸附剂，综合利用各种材料的优点，提高吸附性能和循环使用性能。
常见的复合材料包括纳米材料、多孔材料、聚合物等。
研究表明，复合改性可以显著改善丝瓜络材料的吸附性能和循环使用性能。
二、改性丝瓜络在铜离子吸附性能研究改性丝瓜络在铜离子吸附性能方面的研究主要包括吸附动力学、吸附平衡、吸附热力学、吸附机理等方面。
1. 吸附动力学改性丝瓜络对铜离子的吸附动力学研究表明，其吸附过程符合准二级动力学模型，吸附速率受控于化学吸附过程，丝瓜络表面的活性位点提供了有效的吸附位点。
改性丝瓜络的吸附速率常数和平衡吸附量均显著高于未改性丝瓜络，表明改性对提高吸附速率和吸附容量具有显著的促进作用。
六元瓜环与[Zn(H2O)6] 2+的超分子自组装结构
![六元瓜环与[Zn(H2O)6] 2+的超分子自组装结构](https://img.taocdn.com/s3/m/65130816fad6195f312ba6f5.png)
为 ３９ １ ，其中独立衍射点为 ６０ 个。强度数据进行了经验 吸收校正 、Ｌ 校正。结构解析用 ＳＲ９ ６２ 个 ０６ Ｐ Ｉ－ ２
程序 ，结构修正用 Ｓ Ｅ Ｘ － 程序 ，氢原子坐标 由差值 Ｆ ｕ ｅ 合成法得到 ，最后一轮最小二乘法精修 Ｈ Ｌ Ｌ９ ７ ｏｒ ｒ ｉ
用 ４３ ８６个可观察点 （ ｓ Ｉ） Ｉ （） 修正 ４４个可变参数。晶体数据和结构修正参数见表 １ ２ ８ 。
Ｊｕ ａ ｏ ｕｚｏ ｎｖｒｉ Ｎ ｔｒ ｃｅｃｓ ｏ ｒｌ ｆ ｉ ｕＵ ｉｅｓｙ（ ａ ａ Ｓｉｎｅ） ｎ Ｇ ｈ ｔ ｕｌ
Ｖ０ ．２ ．３ １ ４ Ｎｏ
Ｍａ ．２ ０ ｙ ０７
文章编号
１０ ０ ０—５ ６ （０ ７ ０ ００ ０ ２ ９ ２０ ）３— ３ ６— ３
六 元 瓜环 与 ［ ｎ（ ６ ２ Ｚ Ｈ２ ｏ） ］＋的超 分 子 自组 装 结 构
２ 结 果 讨 论
虽 然瓜 环具 有偶 极 化 的端 口羰 基 氧原 子 ，可能 与金 属离 子或 有机 阳离 子发 生相 互 作 用 ，但 实验 结果
收稿 日期： ０７－ ３— ６ ２０ ０ ２ 。
作者简 介： 张云黔 ，男 ，副教授 ；研究方 向：晶体结构解析 。
维普资讯
聚轮烷实体 ［ ］ ５ 。这些研究结果预示，瓜环在 晶态结构定向组装应用方面具有独特的开发潜力。
本文合成 了 Ｑ ６ 与 ｚ （Ｉ离子形成的自组装配合物 ， ［］ ｎＩ ） 并测定了它的晶体结构 。在其结构 中，瓜环 分子包结一个 １４二氧六烷分子，并与瓜环两端的锌水合离子发生端 口作用形成分子胶囊结构 ，瓜环胶 ， 囊间通过 ｚ （Ｉ离子的水合物与瓜环端 口羰基氧原子形成的氢键连接而成一维 自组装超分子链。 ｎＩ ）
程序 ，结构修正用 Ｓ Ｅ Ｘ － 程序 ，氢原子坐标 由差值 Ｆ ｕ ｅ 合成法得到 ，最后一轮最小二乘法精修 Ｈ Ｌ Ｌ９ ７ ｏｒ ｒ ｉ
用 ４３ ８６个可观察点 （ ｓ Ｉ） Ｉ （） 修正 ４４个可变参数。晶体数据和结构修正参数见表 １ ２ ８ 。
Ｊｕ ａ ｏ ｕｚｏ ｎｖｒｉ Ｎ ｔｒ ｃｅｃｓ ｏ ｒｌ ｆ ｉ ｕＵ ｉｅｓｙ（ ａ ａ Ｓｉｎｅ） ｎ Ｇ ｈ ｔ ｕｌ
Ｖ０ ．２ ．３ １ ４ Ｎｏ
Ｍａ ．２ ０ ｙ ０７
文章编号
１０ ０ ０—５ ６ （０ ７ ０ ００ ０ ２ ９ ２０ ）３— ３ ６— ３
六 元 瓜环 与 ［ ｎ（ ６ ２ Ｚ Ｈ２ ｏ） ］＋的超 分 子 自组 装 结 构
２ 结 果 讨 论
虽 然瓜 环具 有偶 极 化 的端 口羰 基 氧原 子 ，可能 与金 属离 子或 有机 阳离 子发 生相 互 作 用 ，但 实验 结果
收稿 日期： ０７－ ３— ６ ２０ ０ ２ 。
作者简 介： 张云黔 ，男 ，副教授 ；研究方 向：晶体结构解析 。
维普资讯
聚轮烷实体 ［ ］ ５ 。这些研究结果预示，瓜环在 晶态结构定向组装应用方面具有独特的开发潜力。
本文合成 了 Ｑ ６ 与 ｚ （Ｉ离子形成的自组装配合物 ， ［］ ｎＩ ） 并测定了它的晶体结构 。在其结构 中，瓜环 分子包结一个 １４二氧六烷分子，并与瓜环两端的锌水合离子发生端 口作用形成分子胶囊结构 ，瓜环胶 ， 囊间通过 ｚ （Ｉ离子的水合物与瓜环端 口羰基氧原子形成的氢键连接而成一维 自组装超分子链。 ｎＩ ）
七元瓜环与N,N’-二烷基-1,3-(4,4’-二吡啶基)丙烷衍生物的相互作用
体 的研究也开始涉足 目前化学界重要的研究前沿 ， 并取得 了不少研究成果 ＿ ｊ ５ ．这些化合物能够 以多 。
种 主 一 体作 用模 式与瓜 环形 成 分子 开关 型 的轮烷 ， 可通 过 化 学 、 理 或 电化学 方 法得 以控 制 客 并 物 ． 研 究结 果表 明 ， ６ 能 与一 些 吡 啶衍 生 物及 含芳 环 的化 合 物作 用 ， 成 稳定 的包 结 配合 物 口 Ｑ［ ］ 形 ；Ｑ［ ］ ７
中图分类号 ０ ２ ．５ ６ １１ 文献标识码 Ａ 文章编号 ０ ５ －７ ０ ２ ０ ）８１７ －５ ２ １０９ （０ ８ ０ — ３ ５ ０
近年来 ， 随着 瓜环 家族 成员 的不 断扩 大和 发展 ｕ“］ ，以瓜 环为 主体 的主一 客体 化学 研究 也 取得 了长 足 的进展 ．对 于分 子 自组装 形成 特定 结构 ，如具有 分 子机 器 、分 子 开 关 功能 的 自组 装 结 构 或超 分 子 实
收稿 日期 ： ０ ８０ ．５ ２０ －１１ ． 基金项 目：国家 自然科学基金 （ 批准号 ： ０６ ０ １ 资助． ２７ ７ ０ ）
联系人简介 ： 薛赛凤 ， ， 女 教授 ， 博士生导师 ， 主要从事分析化学及超分子化学研究． －ａ ： ｆ ｅ ｚ．ｄ ．ｎ Ｅｍ ｉ ｓｕ＠ｇ ｅｕｃ ｌ ｘ ｕ
吡啶基 ） 丙烷衍生物 ．利用 Ｈ Ｎ ＭＲ技术和紫外 吸收光谱 法 ， 察了 Ｑ［ ］ 考 ７ 与上述链 状吡 啶衍生 物 的相互作 用 ．实验结果表 明 ， ［ ］ Ｑ ７ 与客体 Ｐ ０， Ｃ Ｃ Ｐ ２作 用 ， 瓜环包结客体 的二 吡啶基丙烷部分形成 １１ ： 的包 结配合物 ； 对于取代 烷基碳链数大于 ４的 Ⅳ， ． Ⅳ 二烷基．，．４ ４一 １３ （ ， 二吡啶基 ） 丙烷衍 生物 ，随着主体 与客体摩尔 比值 的 增加 ， 系中主． 相互作用的主导模式是 Ｑ［ ］ 体 客体 ７ 逐渐包结 了客体 － ｐ 啶基 丙烷部分 ， 而形 成 Ｑ ７］ －ｉ ｔ 进 ［ 包结 客体 两端 取代 烷基 ， 甚至形成 一个 客体 分子 上“ 挂满 ” ３个主体瓜环 的包结物 ． 关键 词 七元 瓜环 ； ，．４ ４． １ ３（ ， 二吡 啶基 ） 丙烷 衍生 物 ； 作用模式 ； ＭＲ技术 ；紫外 吸收光谱 法 Ｈ Ｎ
瓜环类超分子药物载体的研究进展
展望．
１ 瓜环对 药物稳定性 、溶解性和细胞毒性 的影 响
１ １ 瓜环 与铂 类抗 肿瘤 药物 的作 用 ．
铂类抗肿瘤药物在肿瘤 的治疗方面具有显著的疗效 ，因此被广泛应用于临床 ， 并成为许多肿瘤联
收稿 １期 ： ０１４３２ ． ３ ２ ｌ）—９
琏金项 Ｉ ：阁家 ｆ然科学基金 （ 准号 ： ０ ７ ０ ４ 、贵州省省长资金 （ ｊ ｊ 批 ２９２３ ） 批准 号： 行 专合字 （ ０９）０ － 、贵州省科技 厅 ［然 科 黔 ２０ １３ ｙ ） １
＼ Ｚ
（ Ｅ— Ｇ ） ｓ ｕｔｉ ｇ ｍ ｏ ｅ ． ｈ ｔｌ ｄ ｓ ｎ
Ｎ Ｈ
Ｆ
衰期 为 ２ ６ ， 与 Ｑ［ ， ８ 作用 形 成 的部 分 包结 物却 使其 半衰 期延 长 至 ７ｄ 。．铂 复合 物 的细胞 ０～ ８ｈ 但 ６ ７， ］ 毒性 随瓜 环 的尺 寸不 同而 有一 定 的差异 ．如 Ｑ［ ］ 得 ５ Ｌ Ｓ对小 鼠 白血病 细 胞 系 Ｌ ２ ０的细 胞 毒性 ６使 ＣＳ １１
溶剂 ， 仪能溶于甲酸 、 乙酸及盐酸等浓酸 ， 从而极大地限制了瓜环的应用 ． 因此 ， 改性瓜环 的合成研
究得 以长 足发 展 ，如能溶 于 二 甲亚砜 的二 苯基 取
代瓜环（ ｈＱ ６ ） 、 Ｐ ［ ］ 能溶于醇水体系的五及六 尢环 己基 取 代 瓜 环 ｛ Ｃ Ｈ）Ｑ［ 和 （ ｙ ： （ ｙ ５］ Ｃ Ｈ）Ｑ ［ ］ １ 及 水溶 性 得 到 较 大 改 善 的对 称 四 甲基 六 ６ ｝６
Ｎ ． ｏ９
黄 英 等 ： 环 类 超 分 子 药 物 载 体 的研 究 进展 瓜
合 用药方 案 中的重要 组成 部分 ．顺 铂 （ ） １７ １ 于 ９８年在 美 国上 市 ，用 于 治疗 睾 Ｈ 癌 、 巢 癌 、 颈 肿瘤 丸 卵 头
１ 瓜环对 药物稳定性 、溶解性和细胞毒性 的影 响
１ １ 瓜环 与铂 类抗 肿瘤 药物 的作 用 ．
铂类抗肿瘤药物在肿瘤 的治疗方面具有显著的疗效 ，因此被广泛应用于临床 ， 并成为许多肿瘤联
收稿 １期 ： ０１４３２ ． ３ ２ ｌ）—９
琏金项 Ｉ ：阁家 ｆ然科学基金 （ 准号 ： ０ ７ ０ ４ 、贵州省省长资金 （ ｊ ｊ 批 ２９２３ ） 批准 号： 行 专合字 （ ０９）０ － 、贵州省科技 厅 ［然 科 黔 ２０ １３ ｙ ） １
＼ Ｚ
（ Ｅ— Ｇ ） ｓ ｕｔｉ ｇ ｍ ｏ ｅ ． ｈ ｔｌ ｄ ｓ ｎ
Ｎ Ｈ
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衰期 为 ２ ６ ， 与 Ｑ［ ， ８ 作用 形 成 的部 分 包结 物却 使其 半衰 期延 长 至 ７ｄ 。．铂 复合 物 的细胞 ０～ ８ｈ 但 ６ ７， ］ 毒性 随瓜 环 的尺 寸不 同而 有一 定 的差异 ．如 Ｑ［ ］ 得 ５ Ｌ Ｓ对小 鼠 白血病 细 胞 系 Ｌ ２ ０的细 胞 毒性 ６使 ＣＳ １１
溶剂 ， 仪能溶于甲酸 、 乙酸及盐酸等浓酸 ， 从而极大地限制了瓜环的应用 ． 因此 ， 改性瓜环 的合成研
究得 以长 足发 展 ，如能溶 于 二 甲亚砜 的二 苯基 取
代瓜环（ ｈＱ ６ ） 、 Ｐ ［ ］ 能溶于醇水体系的五及六 尢环 己基 取 代 瓜 环 ｛ Ｃ Ｈ）Ｑ［ 和 （ ｙ ： （ ｙ ５］ Ｃ Ｈ）Ｑ ［ ］ １ 及 水溶 性 得 到 较 大 改 善 的对 称 四 甲基 六 ６ ｝６
Ｎ ． ｏ９
黄 英 等 ： 环 类 超 分 子 药 物 载 体 的研 究 进展 瓜
合 用药方 案 中的重要 组成 部分 ．顺 铂 （ ） １７ １ 于 ９８年在 美 国上 市 ，用 于 治疗 睾 Ｈ 癌 、 巢 癌 、 颈 肿瘤 丸 卵 头
瓜环衍生物及类似物的合成研究进展
Ｄｅｒ ａｔ ｅｓ Ａｎ ｏ ｅｓ ｉ ｉ ａｌｇｕ ｖ ｖ
Ｙｆ ｕ － ｉｇ ｎｍ ｎ Ｊ
（ ｉｇｉ ｏ ａ Ｕ ｉ ｒ ｔ ｆ ａ ｏ ａ ｔ ｓ Ｘ ｎ ｙ Ｇ ｉ ｏ ６ ４ ０ Ｃ ｉａ Ｘ ｎ ｙ Ｎ ｒ ｌ ｎ ｅｓ ｙ ｏ Ｎ ｔ ｎ ｌｉ ， ｉ ｉ ｕ ｈ ｕ ５ ２ ０ ， ｈ ） ｍ ｖ ｉ ｒ ｉ ｉｅ ｇ， ｚ ｎ Ａ ｓｒｃ ： ｕ ｕｂｔ［ ｕ ｌ ｅ ｖ ｔ ｅ ｄａ ａ ｇ ｅ ｅ ｅ ｉ ｓ ｆ ｏｔ ｏ ｐ ｕ ｄ ｈｃ ａｅｄ ｍ ｎ ｔ ｔ ｐｏ ｉ ｎ ｂ ｔ ｔ Ｃ ｃ ｒ ｉ ｎ ｒ ｒ ａ ｖ ｓ ｎ ｎ ｏｕ ｓ ｒ ｎ ｗｋｎ ｓ ｃ ｍ ｏ ｎ ｓ ｉ ｈ ｖ ｅ ｏ ｓ ａ ｄａ ｒｍ ｓ ｇ ａ ］ｉ ｄ ｉ ｉ ａ ｌ ａ ａ ｄ ｏｈ ｗ ｈ ｒｅ ｉ
状 大环分子 。由于瓜环结 构具有 疏水 的内部空 腔
及 由环绕 的羰基 氧原 子组成 的端 口 ，结构上 的特 征使 得它 能够 通过疏 水 作用 、 键 、 氢 离子 一 偶极 等 键 合作用 键合多种 有机 阳离子 ，通过 与金属 配位 形 成金属 配合物 等 ，其在 超分子 化学研 究 中扮 演 着 愈来 愈重 要的角 色 。随 着对瓜环 研究 的不断 深
文章编号 ：０ ９－ ６ ０） — １ ４ ６
中图分类号 ： ２ ０６ ６
文献标 识码 ： Ｂ
Ｒ ｓ ａｃ ｎｔｅＤ ｖ ｌｐ ｎ ｆｈ ｙ ｔｅｉＣｈ ｍｉ ｒ ｆ ｕ ｕｂ ［］ｒ ｅ ｅ ｒｈｏ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ｅＳ ｎｈ ｔ ｅ ｓ ｙｏ ｃ ｒｉｎｕｉ ｈ ｏｔ ｃ ｔ Ｃ ｔ ｌ
的研 究 领 域 。
（ｒｗ ｔｅ） 环 糊 精 （ｙｌ ｅ ｔｎ及 杯 芳 烃 （ａ ｃｏ ｎ ｅ ｒ、 ｈ ｃｃｏ ｘ ｉ） ｄ ｒ ｃｌ —
Ｙｆ ｕ － ｉｇ ｎｍ ｎ Ｊ
（ ｉｇｉ ｏ ａ Ｕ ｉ ｒ ｔ ｆ ａ ｏ ａ ｔ ｓ Ｘ ｎ ｙ Ｇ ｉ ｏ ６ ４ ０ Ｃ ｉａ Ｘ ｎ ｙ Ｎ ｒ ｌ ｎ ｅｓ ｙ ｏ Ｎ ｔ ｎ ｌｉ ， ｉ ｉ ｕ ｈ ｕ ５ ２ ０ ， ｈ ） ｍ ｖ ｉ ｒ ｉ ｉｅ ｇ， ｚ ｎ Ａ ｓｒｃ ： ｕ ｕｂｔ［ ｕ ｌ ｅ ｖ ｔ ｅ ｄａ ａ ｇ ｅ ｅ ｅ ｉ ｓ ｆ ｏｔ ｏ ｐ ｕ ｄ ｈｃ ａｅｄ ｍ ｎ ｔ ｔ ｐｏ ｉ ｎ ｂ ｔ ｔ Ｃ ｃ ｒ ｉ ｎ ｒ ｒ ａ ｖ ｓ ｎ ｎ ｏｕ ｓ ｒ ｎ ｗｋｎ ｓ ｃ ｍ ｏ ｎ ｓ ｉ ｈ ｖ ｅ ｏ ｓ ａ ｄａ ｒｍ ｓ ｇ ａ ］ｉ ｄ ｉ ｉ ａ ｌ ａ ａ ｄ ｏｈ ｗ ｈ ｒｅ ｉ
状 大环分子 。由于瓜环结 构具有 疏水 的内部空 腔
及 由环绕 的羰基 氧原 子组成 的端 口 ，结构上 的特 征使 得它 能够 通过疏 水 作用 、 键 、 氢 离子 一 偶极 等 键 合作用 键合多种 有机 阳离子 ，通过 与金属 配位 形 成金属 配合物 等 ，其在 超分子 化学研 究 中扮 演 着 愈来 愈重 要的角 色 。随 着对瓜环 研究 的不断 深
文章编号 ：０ ９－ ６ ０） — １ ４ ６
中图分类号 ： ２ ０６ ６
文献标 识码 ： Ｂ
Ｒ ｓ ａｃ ｎｔｅＤ ｖ ｌｐ ｎ ｆｈ ｙ ｔｅｉＣｈ ｍｉ ｒ ｆ ｕ ｕｂ ［］ｒ ｅ ｅ ｒｈｏ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ｅＳ ｎｈ ｔ ｅ ｓ ｙｏ ｃ ｒｉｎｕｉ ｈ ｏｔ ｃ ｔ Ｃ ｔ ｌ
的研 究 领 域 。
（ｒｗ ｔｅ） 环 糊 精 （ｙｌ ｅ ｔｎ及 杯 芳 烃 （ａ ｃｏ ｎ ｅ ｒ、 ｈ ｃｃｏ ｘ ｉ） ｄ ｒ ｃｌ —
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中圈分 类号： ２ １ ５ 文献标识码 ： Ａ 文章 编号 ；６ １ ９ ５ ２０ ）５０２ ．５ １ ７ ． ０ （０ ８ ０ —０ ６０ ９
瓜环 （ ｃｒｉ ｎ ｕｉ ， ｃ ｕｂ ［ ］ｒｓ以下简称 Ｃ ［ ］ ， ＝４ ｕ ｔ ｌ Ｂ ｎ ｓｎ
～
瓜环具有特殊 的结构和性质【 ３ 环绕在其端 １】 －，
以瓜环为主体 的金属离子配合物研究新进展
张桂 玲 ， ． 罗绪 强２ 一 ， ３
（． １ 贵阳学 院化学与材料科学 系， 贵州 贵阳 ５００ ； ５０ ３
２ 中国科学 院地球化学研究所环境地球 化学 国家重点实验室 ， ． 贵州 贵阳 ５ ０ ０ １ ． ５０ ２ ３ 中国科学 院研究生院 ， 北京 摘 １ ０ ９ ｏ４ ）
１ ） 一类 由亚 甲基 桥 联 苷 脲 单元 形 成 的 新型 笼 ２是
状 大 环 化 合物 ， 超 分 子 化 学 中继 冠 醚 （ｌｖｌ 是 ｃ ｃ ￣ｒ
ｅ ｅ）环糊 精 （ｙｌｄｘｒ ， ｔ ｒ、 ｈ ｃｃ ｅｔｎ 以下 简 称 Ｃ 、 芳 烃 ｏ ｉ Ｄ）杯 （ａｉａｅｅ之后 备受 瞩 目的 又一类 新型 大环 主体 分 ｅｌ ｒｎ ） ｘ 子， 具有两 端开 口的空 腔 ， 两 端 口尺 寸相 同 ， 腔 其 空 直径大 于端 口直 径 ， 个端 口各 有 与 单元 结 构 数 相 每 同的氧原子 ， 同时 笼壁上 有 大 量 的氮 原子 ， 其数 目 ４
子识别 ， 超分子催化以及分子组装等领域都可能具 有广阔的应用前景和开发潜力［ １ 。 ８ ｏ －］
［Ｃ （＝ ３ Ｄｎ ｎ － ７Ｃ ｎ ２ － Ｄ（＝ ） 图１ — ５８元瓜环和 ． ． 糊精的分子结构示意图 环
基金项 目：ｌ 自然科 学基 金项 目（０７ ０６资助和贵 阳学院科技基金项 目 １家 ｉ ２４ １５ ） 资助
ｒｌ ａ ｔ ｔｍｓ ｅ ｖｎ ｏ ） ｅ ａ
＊＊ 计算值 （ ｉｏｃｌ ｈ ｉ ／ ．１ ｅｅ） Ａｂｉ ｔ ａ ｕ ｔ ｎａ ＨＦ ３２ Ｇ’ｌ １ ｎｉ ｃ ｏ ｔ ｖ
１ 瓜 环 与碱 金 属 离子 配 位
Ｂ ｓ ｍ ｎ 等【 】 ｕｃ ａｎ １报道 了在水溶液 中 Ｃ ［ ］ ｈ １ Ｂ ６ 对 碱金属离子有较强的配位作用。实验结果表 明， 在 与碱金属离子配位时， Ｂ ５ 和 Ｃ ［ ］ Ｃ ［］ Ｂ ６ 一样， 与钠离 子有最大的稳定常数 ， 而十甲基 Ｃ ［ ］ Ｂ ５ 与钾离子形 成最稳定的配合物【】 ｉ 等报道 了 Ｃ ６ 端 １ １ 。Ｋｍ ２ Ｂ［ ］ ２ １ 氧原 子 与钠 离 子 ［ ｌ钾 离 子［ 铷 离 子［ 】 铯 离 １、 ３ １ 引、 １和 ５
收稿 日期 ：０７１ ．９ ２ ０ ．１２
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第５ 期
张桂玲等： 以瓜环为主体的金属离子配合物研究新进展
２ ７
＊ 考虑 了相关原子 的范德华半径值 （ ｈ ｖｌ ｓ ｕ ｔ ｏ ｂ ｃａｄｄｆｒ Ｂ ｎ ｔｋ ｎｏａｃｕ ｔ ｈ ｖｎｄ ｒ ａｓ ａｉｏ ｔｅ Ｔ ｅ ａ ｅ ｑｏｅ ｒ ，，ｎ ｏ Ｃ ［ ］ ａｅｉｔ ｏｎ ｔｅ ａ ｅ Ｗａｌ ｒ ｉ ｆ ｈ ｕ ｄｆ ｃ ｄ
存在 的金属离子相互作用或者直接与金属离子相互 作用 ， 形成 自 组装的分子胶囊或主。 客体实体。结构 决定性质 ， 在充分了解 了瓜环的结构特征之后 ， 可以
（Ｃ （＝ ） ｚ Ｄ ｎ Ｏ －
针对性地对其键合位点加以很好的利用。瓜环的这 些性质， 使其在环境污染 ， 特别是水体的重金属污染 和有机毒物污染以及大气污染 的净化 ， 药物缓释 ， 分
瓜环 的空腔尺寸分别与 、 环糊精 的空腔尺寸 、 相当（ １ 。该疏水性空腔不仅易与各种有机小分 表 ）
倍于单元结构数 目（ １ 。 图 ）
子形成稳定 的包结配合物或类轮烷 、 分子胶囊等超 分子结构【 还可以根据其空腔大小选择性地容纳 ５， ５ Ｊ
尺寸 、 形状 匹配 的客体 分子 ， 中具有 苯基 或吡 啶基 其
要： 瓜环是一类 由亚 甲基桥联苷脲单元形成 的新型笼 状大环 化合物 。这类 化合物在环 境、 医药及 材料等
领域具有广阔的应用 前景。本 文在前人 工作基础之上 ， 结合 自己所做 的工作 ， 对瓜 环与金属离 子配位 的最新进 展 进行了全 面的综述 ， 着重从 瓜环与碱金属离子配位 、 瓜环与 过渡金 属离子 配位及瓜环 与三价稀土 阳离子 配位等 几 个方面进行 了阐述 ， 并就瓜环的应用前景进 行了展望。 关键词 ： 瓜环 ； 金属离子 ； 配合物 ； 应用前景
口极 性 较强 的羰 基形 成 了阳离 子键 和位 点 ， 以通 可 过离子． 偶极相互作用和与脲羰基 的氢键作用来键 合金属离子或有机分子的带电部分； 而其二 甲桥甘 脲 的环状 聚体 通过 所 有 的胺 链 连接 成 环 。 成 了瓜 构
环 的非极 性 内腔 （ １ 。 研究 表 明 ， 、 、 元 图 ） 六 七 八
等芳香族基 团作用点 的客体易与瓜 环发生 相互作
用［。 ６ ］
瓜 环 的另 一 特 征 是其 结 构 的 刚性 。 由冠 醚 、 杯
芳烃 、 环糊精到瓜环 ， 分子结构 的刚性依次增强【ｌ ７。 瓜环不能改变形状 以适合客体分子， 所以其配位作
用必会伴随着极强的专一性和极高的缔和常数 。另 外， 羰基氧原子和氮原子都有Байду номын сангаас能形成氢键 ， 进而与
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第３卷 ７
第５ 期
化
工
技
术
与
开
发
Ｖｄ． ７ Ｎｏ ５ ３ ．
Ｍａ ２ ０ ｙ．０ ８
２０ ０ ８年 ５月
Ｔｅ ｈ ｏｏ ｙ ＆ Ｄｅ ｅｏ ｍｅ ｔｏ ｅ ｉ ｌ ｎ ｕ ｔｙ ｃｎ ｌ ｇ ｖ ｌｐ ｎ ｆ Ｃｈ ｍ ｃ ｄ ｓｒ ａＩ
通 人 桂 １ ８ ， 讲 博士，士 研 方向 材 化 和 分 化 Ｅ ａ：ｉｇａ９ ＠ ６． 讯 － 妻 ： 玲（ ７） 师， 博 后．究 ： 料 学 超 子 学，ｍｌ ｕｎ ｈｇ ６ １ 锄 联系 张 ９ ・女， － ｌ ｌ ｚｎ ９ ３ ｇｉ
： － ｉ ｘ ｑ ｎ ｌ ￣ １ ３ Ｏｌ Ｅｍａ ．ｕ ｉ ｇｕ ｌ ａ ｏ ６ ．Ｏ ＇ ｎ
瓜环 （ ｃｒｉ ｎ ｕｉ ， ｃ ｕｂ ［ ］ｒｓ以下简称 Ｃ ［ ］ ， ＝４ ｕ ｔ ｌ Ｂ ｎ ｓｎ
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瓜环具有特殊 的结构和性质【 ３ 环绕在其端 １】 －，
以瓜环为主体 的金属离子配合物研究新进展
张桂 玲 ， ． 罗绪 强２ 一 ， ３
（． １ 贵阳学 院化学与材料科学 系， 贵州 贵阳 ５００ ； ５０ ３
２ 中国科学 院地球化学研究所环境地球 化学 国家重点实验室 ， ． 贵州 贵阳 ５ ０ ０ １ ． ５０ ２ ３ 中国科学 院研究生院 ， 北京 摘 １ ０ ９ ｏ４ ）
１ ） 一类 由亚 甲基 桥 联 苷 脲 单元 形 成 的 新型 笼 ２是
状 大 环 化 合物 ， 超 分 子 化 学 中继 冠 醚 （ｌｖｌ 是 ｃ ｃ ￣ｒ
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子识别 ， 超分子催化以及分子组装等领域都可能具 有广阔的应用前景和开发潜力［ １ 。 ８ ｏ －］
［Ｃ （＝ ３ Ｄｎ ｎ － ７Ｃ ｎ ２ － Ｄ（＝ ） 图１ — ５８元瓜环和 ． ． 糊精的分子结构示意图 环
基金项 目：ｌ 自然科 学基 金项 目（０７ ０６资助和贵 阳学院科技基金项 目 １家 ｉ ２４ １５ ） 资助
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１ 瓜 环 与碱 金 属 离子 配 位
Ｂ ｓ ｍ ｎ 等【 】 ｕｃ ａｎ １报道 了在水溶液 中 Ｃ ［ ］ ｈ １ Ｂ ６ 对 碱金属离子有较强的配位作用。实验结果表 明， 在 与碱金属离子配位时， Ｂ ５ 和 Ｃ ［ ］ Ｃ ［］ Ｂ ６ 一样， 与钠离 子有最大的稳定常数 ， 而十甲基 Ｃ ［ ］ Ｂ ５ 与钾离子形 成最稳定的配合物【】 ｉ 等报道 了 Ｃ ６ 端 １ １ 。Ｋｍ ２ Ｂ［ ］ ２ １ 氧原 子 与钠 离 子 ［ ｌ钾 离 子［ 铷 离 子［ 】 铯 离 １、 ３ １ 引、 １和 ５
收稿 日期 ：０７１ ．９ ２ ０ ．１２
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张桂玲等： 以瓜环为主体的金属离子配合物研究新进展
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＊ 考虑 了相关原子 的范德华半径值 （ ｈ ｖｌ ｓ ｕ ｔ ｏ ｂ ｃａｄｄｆｒ Ｂ ｎ ｔｋ ｎｏａｃｕ ｔ ｈ ｖｎｄ ｒ ａｓ ａｉｏ ｔｅ Ｔ ｅ ａ ｅ ｑｏｅ ｒ ，，ｎ ｏ Ｃ ［ ］ ａｅｉｔ ｏｎ ｔｅ ａ ｅ Ｗａｌ ｒ ｉ ｆ ｈ ｕ ｄｆ ｃ ｄ
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要： 瓜环是一类 由亚 甲基桥联苷脲单元形成 的新型笼 状大环 化合物 。这类 化合物在环 境、 医药及 材料等
领域具有广阔的应用 前景。本 文在前人 工作基础之上 ， 结合 自己所做 的工作 ， 对瓜 环与金属离 子配位 的最新进 展 进行了全 面的综述 ， 着重从 瓜环与碱金属离子配位 、 瓜环与 过渡金 属离子 配位及瓜环 与三价稀土 阳离子 配位等 几 个方面进行 了阐述 ， 并就瓜环的应用前景进 行了展望。 关键词 ： 瓜环 ； 金属离子 ； 配合物 ； 应用前景
口极 性 较强 的羰 基形 成 了阳离 子键 和位 点 ， 以通 可 过离子． 偶极相互作用和与脲羰基 的氢键作用来键 合金属离子或有机分子的带电部分； 而其二 甲桥甘 脲 的环状 聚体 通过 所 有 的胺 链 连接 成 环 。 成 了瓜 构
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瓜 环 的另 一 特 征 是其 结 构 的 刚性 。 由冠 醚 、 杯
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用必会伴随着极强的专一性和极高的缔和常数 。另 外， 羰基氧原子和氮原子都有Байду номын сангаас能形成氢键 ， 进而与
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第３卷 ７
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通 人 桂 １ ８ ， 讲 博士，士 研 方向 材 化 和 分 化 Ｅ ａ：ｉｇａ９ ＠ ６． 讯 － 妻 ： 玲（ ７） 师， 博 后．究 ： 料 学 超 子 学，ｍｌ ｕｎ ｈｇ ６ １ 锄 联系 张 ９ ・女， － ｌ ｌ ｚｎ ９ ３ ｇｉ
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