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1、·学术动态·点击化学合成杯芳烃衍生物的研究进展刘连委a郭文博b李晓川a渠桂荣a赵邦屯*,a,b(a河南师范大学化学与环境科学学院新乡453007)(b洛阳师范学院化学系洛阳471022)摘要综述了近年来利用点击化学合成杯芳烃衍生物及其应用的研究进展关键词点击化学;三唑;杯芳烃ProgressonSynthesisofCalixareneDerivativesviaClickChemistryLiu,LianweiaGuo,WenbobLi,XiaochuanaQu,GuirongaZhao,Bangtun*,a,b(aCollegeofChemistryan
2、dEnvironmentalScience,HenanNormalUniversity,Xinxiang453007)(bDepartmentofChemistry,LuoyangNormalUniversity,Luoyang471022)AbstractTherecentprogressofsynthesisandapplicationofcalixarenederivativesviaclickchemistryissummarizedinthisreview.Keywordsclickchemistry;triazole;calixarene2001
3、年,诺贝尔化学奖获得者Sharpless等[1]提出了点击化学(Clickchemistry)新概念,即希望化学反应可控、简单、高效和快捷.点击化学的特点在于运用易得的原料,通过快速高效和高选择性的化学反应实现碳-杂原子的有效连接(C—X—C),是一种低成本并能快速合成大量化合物的新型合成方法,是继组合化学之后又一给传统有机合成化学带来重大革新的合成技术.在点击化学中,研究最为广泛的反应当属Huisgen1,3-偶极环加成反应[2].Sharpless[3]和Meldal等[4]研究发现利用Cu(I)催化的端基炔和端基叠氮的Huisgen1,3-偶极环加成反
4、应(简称CuAAC反应)可以提高反应速率并高选择性地得到立体专一的1,4-取代三唑衍生物(Eq.1).CuAAC反应的优点包括:(1)操作简便,产物纯化容易;(2)反应条件温和,对氧气、水不敏感;(3)副产物少,产率高,选择性好;(4)原料不受共存功能基团的影响.因此,CuAAC反应已广泛应用于生物化学[5]、药物化学[6]、高分子化学[7]、组合化学[8]、超分子化学[9]和材料化学[10]等领域.杯芳烃是继冠醚、环糊精之后第三代大环主体化合物,其具有大小可调的疏水空腔、上缘和下缘都易于衍[11]生化的特点;同时杯芳烃衍生物在分子识别、分子组装、酶模拟、化
5、学传感器和光电材料等领域发挥着重要[12][13]作用.2000年,Francisco等首次报道了利用1,3-偶极环加成反应合成糖杯芳烃和多杯芳烃,开辟了一条新的合成杯芳烃衍生物的途径.近年来,利用点击化学合成杯芳烃衍生物取得了重要进展,并成为杯芳烃化学的研究热点之一.通常CuAAC反应合成杯芳烃衍生物的途径有两种:一是间接法,即先利用CuAAC反应合成出含1,2,3-三唑的反应底物,其再与杯芳烃及其衍生物反应;二是直接法,即利用Cu(I)催化含端基炔或端基*E-mail:zbt@lynu.edu.cnReceivedJanuary31,2010;revis
6、edJuly2,2010;acceptedJuly13,2010.国家自然科学基金(No.20872058)资助项目.刘连委等：点击化学合成杯芳烃衍生物的研究进展1961No.12叠氮基的杯芳烃与对应的含端基叠氮或端基炔基的底物反应.本文主要综述利用点击化学(CuAAC反应)合成杯芳烃衍生物及其应用的研究进展.1和含有端基炔基的糖或(和)下缘含有端基炔的杯芳烃2,3利用1,3-偶极环加成反应合成了糖杯芳烃4和多杯芳烃5,6(Scheme1).虽然得到了1,4-取代和1,5-取代的三唑的混合体4～6,但它为多价结构的构建开辟了一条新的道路,奠定了基础.也为点击
7、化学应用于杯芳烃衍生物的合成1从杯芳烃下缘修饰2000年,Francisco等[13]将下缘含有叠氮基的杯芳烃Scheme11962有机化学Vol.30,2010光基团的杯芳烃离子载体[17].2007年,Chung等[18]将含有炔基的1,3-交替构象杯[4]芳冠醚9和9-蒽苄基叠氮以CuI为催化剂在THF/H2O体系中合成了下缘含荧光基团蒽的杯芳烃10.三唑和冠醚的存在使得分子内金属离子的交换产生强烈的荧光变化,可以作为荧光“开-关”传感器.同年,该研究组用同样的方法合成杯芳烃衍生物11(Scheme2),其中三唑基可作为金属离子结合位点,偶氮基可以作为
8、显色基.11与Ca2＋,Pb2＋作用而水溶性杯芳烃由
