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举例说明现实生活中的超分子现象.
举例说明现实生活中的超分子现象
生物体内的蛋白质复制、DNA复制即通过超分子自组装结构选择胺基酸进行有序接入完成的。 人造超分子也很早就实用于人们日常生活中,如肥皂,肥皂分子在水溶液中自组装形成叫做胶束的超分子结构,利用其胶束的脂溶性内腔溶洗污物。现代科技中也更多的利用了超分子化学,如液晶。也有利用超分子自组装促进化学反应的
2.与冠醚、环糊精何杯芳烃各有何优点?
冠醚:常见的冠醚有15-冠-5、18-冠-6,冠醚的空穴结构对离子有选择作用,在有机反应中可作催化剂。冠醚有一定的毒性,必须避免吸入其蒸气或与皮肤接触。冠醚最大的特点就是能与正离子,尤其是与碱金属离子络合,并且随环的大小不同而与不同的金属离子络合。使许多在传统条件下难以反应甚至不发生的反应能顺利地进行。冠醚与试剂中正离子络合,使该正离子可溶在有机溶剂中,而与它相对应的负离子也随同进入有机溶剂内,冠醚不与负离子络合,使游离或裸露的负离子反应活性很高,能迅速反应。在此过程中,冠醚把试剂带入有机溶剂中,称为相转移剂或相转移催化剂,这样发生的反应称为相转移催化反应。这类反应速率快、条件简单、操作方便、产率高。
例如:安息香在水溶液中的缩合反应产率极低,如果在该水溶液中加入7%的冠醚,则可得到产率为78%的安息香;若上一反应在苯(或乙腈)中进行。如果加入18-冠-6,产率可高达95%。冠醚通常采用威廉森合成法制取,即用醇盐与卤代烷反应。
环糊精:是一种化工中间体,简称CD系环糊精聚糖转位酶作用于淀粉后经水解环合而成的产物。为水溶性、非还原性的白色结晶粉沫,常见的有α、β、γ三种,分别由6、7、8个葡萄糖分子构成。其中以β-CD在水中溶解度最小,最易从水中析出结晶,故最为常用。
β-环糊精包合的作用:①可增加药物的溶解度,如薄荷油、桉叶油的β-CD包合物,其溶解度可增加30倍;②增加药物的稳定性,特别是一些易氧化、水解、挥发的药物形成包合物后,药物分子得到保护;③液体药物粉末化,便于加工成其他剂型,如红花油、牡荆油β-CD包合物均呈粉末状:④减少刺激性,降低毒副作用,如5-氟尿嘧啶与β-CD包合后可基本恶心、呕吐状等反应:⑤掩盖不良气味,如大蒜油包合物可掩盖大蒜的嗅味;⑥可调节释药速度,提高生物利用度。环糊精的性质β-CD呈筒状结构,其两端与外部为亲水性,而筒的内部为疏水性,借范德华力将一些大小和形状合适的药物分子(如卤素、挥发油等)包含于环状结构中,形成超微囊状包合物外层的大分子(如β-CD、胆酸、淀粉、纤维素等)称为“主分子”,被包合于主分子之内的小分子物质称为“客分子”。、杯芳烃: 一般是指由亚甲基桥连苯酚单元所构成的大环化合物,1942年金克(Zinke,奥地利)首次合成得到,因其结构像一个酒杯而被古奇(C.D.Gutscht,美国)称为杯芳烃。 绝大多数的杯芳烃熔点较高,在250℃以上。在常用的有机溶剂中的溶解度很小,几乎不溶于水。杯芳烃具有大小可调节的空腔,能够形成主-客复合物,与环糊精、冠醚相比,是一类更具广泛适应性的模拟酶,被称为继冠醚和环糊精之后的第三代主体化合物。作为第三代主体超分子化合物,杯芳烃具有独特的空穴结构,与冠醚和环糊精相比具有如下特点:① 它是一类合成的低聚物,它的空穴结构大小的调节具有较大的自由度;② 通过控制不同反应条件及引入适当的取代基,可固定所有需要的构象;③ 杯芳烃的衍生化反应,不仅在杯芳烃下缘的酚羟基、上缘的苯环对位,而且连接苯环单元的亚甲基都能进行各种选择性功能化,这不仅能改善杯芳烃自身水溶性差的不足,而且还可以改善其分子络合能力和模拟酶活力;④ 杯芳烃的热稳定性及化学稳定性好,可溶性虽较差,但通过衍生化后,某些衍生物具有很好的溶解性;⑤ 杯芳烃能与离子和中性分子形成主一客体包结物,这是集冠醚和环糊精两者之长;⑥ 杯芳烃的合成较为简单,可望获得较为廉价的产品,事实上现在已有多种杯芳烃商品化。
3.在四氯化碳溶液中,环糊精催化苯酚的硝化反应只生成邻硝基苯酚,写出催化机理解释其原因。
4.简述阴离子识别的原理和意义
阴离子识别属于分子识别的一种,新型Schiff碱类阴离子识别受体的设计合成
李艳
5.谈谈超分子化学对创新的意义
是关于若干化学物种通过分子间相互作用结合在一起所构成的,具有较高复杂性和一定组织性的整体的化学. 在这个整体中各组分还保持某些固有的物理和化学性质,同时又因彼此间的相互影响或扰动而表现出某些整体功能[1 ]?
1 超分子化合物的分类1. 1 杂多酸类超分子化合物
杂多酸是一类金属一氧簇合物,一般呈笼型结构,是一类优良的受体分子,它可以与无机分子、离子等底物结合形成超分子化合物. 作为一类新型电、磁、非线性光学材料极具开发价值[3 ] ,有关新型Keg-gin 和Dawson 型结构的多酸超分子化合物的合
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