[发明专利]水溶性柱[n]芳烃及其合成方法

说明书

本发明涉及水溶性柱[n]芳烃及其制备方法，该化合物结构式为：，n=5～6。我们利用¹H NMR核磁技术研究了主客体作用，通过1:1核磁技术我们发现氯乙基乙基硫醚有一定的作用，氯乙基乙基硫醚中和S直接相连的亚甲基氢和末端氢有向高场位移，它们的核磁响应为快交换，主体H苯环上的氢和三氮唑上的氢向低场移动并且加宽有裂分现象，推理得到主客1：1穿插络合。客体分子上的氢有不同程度的位移或者峰加宽和裂分现象，说明受到了来自主体富电子空腔的屏蔽效应，这些现象都有力的说明了客体分子进入包结于主体空腔内，形成了一种主客体穿插的超分子络合物。

技术领域

本发明涉及一种水溶性柱[n]芳烃及其制备方法，以及该化合物在环境、生物方面的应用。

背景技术

近年来，分子识别研究在化学、生物学、材料科学、环境科学等领域得到了广泛的应用，并吸引了众多科研工作者加入。在此领域已涌现出许多富有创造性的学术成果，其中一个重要的方向就是超分子大环主体在生物化学过程中的应用。而由于大部分生物化学过程发生在水媒介中，所以水溶性大环主体的合成及研究工作有重要意义。

L-ɑ-标准氨基酸为构成生物体蛋白质的基本成分，具有特定的生物学功能。此前我们课题组已经用核磁的方法探究了水溶性主体CP5A与20种标准氨基酸客体间的选择性键合行为，发现CP5A只能选择性键合在生理PH下带正电的碱性氨基酸，L-ɑ-赖氨酸(Lys)、L-ɑ-精氨酸(Arg)、L-ɑ-组氨酸(His)均深包结进入主体柱芳烃空腔，形成类似[2]准轮烷型的配合物。

柱芳烃作为新一代超分子主体大环分子，具有高度对称的结构和疏水性空腔，易功能化，可以选择性键合客体小分子，尤其是柱[5]芳烃的空腔大小可以很好的络合线性脂肪链。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种水溶性柱[n]芳烃。

本发明的目的之二在于提供该水溶性柱[n]芳烃的制备方法。

为达到上述目的，本发明采用以下反应机理：

具体为：

(1)全炔基柱[n]芳烃合成：

利用全羟基柱[n]芳烃与溴丙炔在碱性条件下，一步反应可得到全炔基取代的柱芳烃主体分子化合物。¹H NMR(CDCl₃,500MHz,298K)δ(ppm):6.82(s,10H),4.53(d,20H),3.81(s,10H),2.28(t,10H).(n＝5)

¹H NMR(CDCl₃,500MHz,298K)δ(ppm):6.84(s,12H),4.50(d,24H),3.82(s,12H),2.40(t,12H).(n＝6)

(2)全酯基柱[n]芳烃：

在催化剂Cu(MeCN)₄PF₆的条件下通过“Click”点击化学合成法制得全三氮唑酯基化柱[n]芳烃。¹H NMR(DMSO,500MHz,298K)δ(ppm):8.39(s,10H),6.89(s,10H),5.37(s,20H),4.86(d,20H),4.11(d,20H),3.65(s,10H),1,17(t,30H).(n＝5)

¹H NMR(Acetone-d₆,500MHz,298K)δ(ppm):8.30(s,12H),7.02(s,12H),5.36(s,24H),4.89(s,24H),4.14(s,24H),3.75(s,12H),1,22(t,36H).(n＝6)

(3)柱[n]三氮唑乙酸：