[发明专利]一种专一识别铯离子的新型有机芳香大环的制备与应用

权利要求书

1.用于识别铯离子的新型有机芳香大环，其特征在于环内有3个化学环境相同的氧负离子，均匀分布 在该分子环内，且这3个氧负离子可与相邻的-NH键形成了氢键，且为[3+3]对称的芳香大环，其结构通式 如下:

其中R为(CH₂)₇CH₃,i-Bu。

2.根据权利1所述的用于识别铯离子的[3+3]对称芳香大环分子受体的制备方法，其特征在于主要包括 以下步骤：

(1)环内含3个酚羟基的[3+3]对称芳香大环分子前体的合成

在混合溶剂中，以分子内含3个苄氧基的[3+3]对称芳香大环分子化合物Ⅰ为原料，以钯碳做催化剂， 在充满氢气的耐高压反应器中加热反应，后处理得到环内含3个酚羟基的[3+3]对称芳香大环分子前体化合 物Ⅱ。

其中化合物Ⅰ和化合物Ⅱ的结构通式如下：

(2)用于识别铯离子的[3+3]对称芳香大环分子受体的合成

在甲醇溶剂中，以化合物Ⅱ为原料，将四丁基氢氧化铵在搅拌情况下滴加至反应体系当中，室温反 应。反应结束后，处理后得化合物Ⅱ。

3.根据权利2要求的用于识别铯离子的[3+3]对称芳香大环分子受体的制备的方法，其特征在于：步骤 (1)中所述的混合溶剂为甲醇和四氢呋喃的混合液，高压氢气压强范围为1～4Mpa。

4.根据权利2要求的用于识别铯离子的[3+3]对称芳香大环分子受体的制备的方法，其特征在于：步骤 (2)中所述的四丁基氢氧化铵为质量分数为40％甲醇溶液，其与化合物Ⅱ的摩尔比为3.6:1，反应时间为 3h。

5.根据权利1所述的用于识别铯离子的[3+3]对称芳香大环分子受体环内氧负离子与-NH形成氢键， 其特征在于：氧负离子具有很强的电负性可以与邻近的-NH形成-N-H···O形式的氢键。

6.根据权利1所述的用于识别铯离子的[3+3]对称芳香大环分子受体的识别作用检测，其特征在于：利 用核磁滴定实验，观察一组浓度相同的受体，加入同样当量的锂、钠、钾、铷、铯的四苯基硼酸盐，只有 加入了四苯基硼酸铯的体系环内肽键中-NH的化学位移的变化。

7.根据权利6所述的-NH的化学位移的变化，其特征在于：随着铯离子的加入，-N-H···O这一氢键 将被影响进而导致-NH的化学环境发生变化，体现在核磁氢谱中即会出现-NH键向低场移动，该受体对铯 离子产生了专一性识别。

8.根据权利1所述的用于识别铯离子的[3+3]对称芳香大环分子受体的识别作用检测，其特征在于：利 用核磁滴定实验，观察在受体浓度一定的情况下，改变铯离子的当量，环内肽键中-NH的化学位移的变化 的趋势。

9.根据权利1所述的用于识别铯离子的[3+3]对称芳香大环分子受体的识别作用检测，其特征在于利 用紫外滴定实验，观察在受体浓度一定的情况下，改变铯离子的当量，该体系吸光度的变化趋势。

10.根据权利1所述的用于识别铯离子的有机芳香大环分子受体的结构，其特征在于R基团包括但不 限定为正辛基和异丁基两种基团，根据本领域的普通技术和惯用手段对R基团进行变换，均属于本发明的 保护范围。