杯芳烃衍生物研究进展

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1、万方数据2005年第25卷第9期，1021～1028有机化学CllineseJoumalofo唱anicCheIIlistryVbl．25．2005No．9．102l～1028·综述与进展·杯芳烃衍生物研究进展郭勋刘芳陆国元术(南京大学化学系配位化学国家重点实验室南京210093)摘要综述近年杯芳烃衍生物在分子识别、分子组装、酶模拟、化学传感器和光电材料等方面的研究进展，尤其中国学者的研究进展．关键词杯芳烃；分子识别；分子组装；酶模拟；传感器；光电材料ReCentPrOgreSSOnStUdyOfCaI

2、IxareneDeriVatiVeSGUO，XunLIU，FangLU，Guo—Y-uan水(D印以r咖P咒fD，鳓Pm妇缈，鼢招娩y砌6Dm幻，yD，cDD删n鲥伽鳓啪fsr拶，№哪加g踟fvP坶渺，№可咖2JDD鲐)AbstractTherecentprogressofcalixarenederiVatiVescheIllistrywasreViewedinsomeaspects：mo。lecularrecognition，enzymemiIllic，cheIllicalsensor，molecul

3、arasselll_bly’optoelec心onica11dnanoma—terial．Especially，aconsiderableattentionwaspaidtostudiesinChina．Keywordscalixarene；m01ecularrecognition；molecularassembly；enzymemiIllic；chernjcalsenser；opto—elec缸Dnicmaterial杯芳烃是由亚甲基桥联取代酚形成的环状寡聚物，它们有大小可调的疏水空腔，其下缘的酚羟基

4、和上缘的芳环都易于衍生化，因此杯芳烃衍生物具有识别各种离子和包结中性有机分子的特征，是一类令人注目的大环主体化合物[1'2】．本文介绍近年来杯芳烃衍生物在分子识别、分子组装、酶模拟、化学传感器、光电材料等方面研究的进展．1分子识别阳离子的分子识别已得到广泛的研究，但阴离子特别是有机阴离子以及中性分子由于其几何形状的复杂性及易于溶剂化等特性，其分子识别研究相对较少．以杯芳烃骨架为平台，上、下缘衍生的功能基为识别点的主体分子，对阴离子和中性分子的识别特别有效．Beer等【3】把吡啶锚盐导入杯[4]芳烃的下缘

5、形成的杯芳烃主体化合物1对H2PO了显示了极好的分子识别选择性，+E-mail：lugyuan@nju．edu．cnReceiVedOctober25，2004；revised锄daccep锄J卸uary14，2005国家自然科学基金(Nos．90101018，20372032)资助项目．其键合常数远大于HS0：，Cl一，Br一等阴离子(Scheme1)1Schemel何永炳等‘41在杯[4】芳烃的下缘相间的苯环上导入酰胺和硫脲组合基团，分子识别研究表明2和3对直链仅，∞．二元羧酸具有高度的链长选择性．

6、当客体为己二酸万方数据有机化学、，01．25．2005双阴离子时，由于氢键作用导致一定程度的光诱导电子转移，因而引起荧光强度的显著变化，甚至肉眼也能观察到溶液的颜色变化，这为有机阴离子的荧光检测和比色分析提供了有效途径(Scheme2)．S23SdI哪e2S氨基酸两性离子的分子识别特别具有挑战性，因为必须同时实现对氨基阳离子、羧酸根阴离子和侧链的三点识别以及手性构型的对映识别．我们在杯[4]芳烃的下缘通过导入两个(S，回一双环胍基合成了手性杯芳烃衍生物4【51．对氨基酸两性离子的液液竞争萃取研究表明4选

7、择性识别芳香族氨基酸，对上广苯丙氨酸的对映选择率达90％[61(ScheIne3)．最近zheng掣47】报道含n肛氨基醇的手性杯[4】芳烃5对L．酒石酸酯的对映选择率高达96％(Scheme4)．刘育等【8】把两个伊环糊精导入杯【4】芳烃的下缘构筑了多重识别的三单元主体分子6，研究发现对吖啶红和2．对甲苯胺基．6一萘磺酸酯有相当好的包结识别作用(Scheme5)．天然生物大分子的分子识别更富有挑战性．Hamil．4Scheme35Scheme4HOOCH、卜R2R1R=H．Ph6SdI哪e5ton等【

8、91合成的四环肽杯芳烃7成功实现了对细胞色素C的识别，其键合强度与天然的细胞色素C氧化酶相当，对抗坏血酸盐还原的抑止作用可以与天然酶媲美(Scheme6)．天然大分子的分子识别对新药开发具有重要意义．2酶模拟由于杯芳烃的上缘或下缘易于导入有序排列的功田钞∞甘万方数据No．9郭勋等：杯芳烃衍生物研究进展1023OScheme6能基并具有疏水空腔，因而杯芳烃衍生物可以作为人工酶模拟生物酶的催化功能．Reinhoudt等[10’1l】在杯[4】芳