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环糊精的研究进展

环糊精是一类由D-吡喃葡萄糖单元通过α-1,4糖苷键首尾连接而成的大环

化合物，常见的α-、β-和γ-环糊精分别有6、7和8个葡萄糖单元。由于每一个

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吡喃葡萄糖单元都是C椅式构象，整个分子呈截顶圆锥状腔体结构。南开大学

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的刘育等在环糊精方面做了大量的研究工作，其早期的相关工作主要集中在

环糊精的衍生物修饰方法、与小分子客体的分子识别、酶模拟等方面。所谓化学

修饰就是将环糊精的伯或仲羟基中的一个、两个⋯⋯甚至全部通过生成醚、酯或者

进一步转换成含有其它功能团的CD衍生物的过程。为此扬州大学的周楠等人以

β-环糊精和对苯磺酰氯为初始原料在碱性条件下反应，将环糊精L-6位伯羟基取

代为甲苯磺酰基，得到单-6-对甲苯磺酰基-β-环糊精，将产品溶解在DMF中与Nal

反应，得到单-6-碘-β-环糊精，上述产品用DMF溶解，与咪唑反应，得到单-6-脱

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氧-6-（咪唑）-环糊精碘盐，即β-环糊精季铵化咪唑类离子液体。该研究将在

有机合成、有机催化、对映体拆分及电化学研究中得到应用。为此，华东大学的

赵曙辉等人以-环糊精（β-CD）母体经磺化、叠氮化、叠氮还原、酰化得到环糊

精衍生物-单-（6-2,3-二溴丙酰胺基-6-去氧）-β-环糊精，其活性基能与羊毛上的

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氨基反应。并采用水相法将其产率提高35.51%。

壳聚糖由于其来源丰富，价格低廉，易于功能化修饰，环糊精空腔内疏水

外亲水的独特结构和易于改性的特征，可以据不同目的来设计具有特殊结构和高

度选择性的主体分子，为此北京理工大学的杨凯等人将壳聚糖的2-NH保护后,

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对其6位-OH定位对甲苯磺酰基化，再采用氨基取代的环糊精衍生物对壳聚糖

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6-OH上固载的对甲苯磺酰酯基进行亲核取代，脱除壳聚糖氨基保护后构筑了壳

聚糖6-OH定位固载环糊精的超分子主体物，期望能在材料科学、生命科学、环

境科学的研究中得到应用。环糊精的外缘亲水而内腔疏水,利用静电纺丝工艺制

备了纳米纤维，并由稀酸刻蚀FeO纳米粒子而得到具有超分子功能的多孔纳米

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纤维，从而增加了纤维内部β-环糊精与染料分子的接触面积，达到提高纤维吸附

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性能的目。

近年来发展以环糊精为受体的超分子自组装方面，作了许多出色的研究

工作。如研究了取代苯环修饰β-CD的超分子自组装行为。扬州大学的龚向东等

人成功的构筑了聚苯胺-环糊精包裹复壁碳纳米管并修饰电极。羟基环糊精使复

壁碳纳米管稳定的分散在水介质中，并且促进聚苯胺和碳纳米管的结合。这些研

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究结果显示基于聚苯胺的超分子组装在很多电化学领域有着广阔的应用前景。

水溶性聚环糊精对纳米碳材料的超分子功能化是目前纳米材料研究的一个

热点。扬州大学的张旺等人利用水溶性聚环糊精制备了超分子功能化的单壁碳

管、多壁碳管、石墨烯、碳60。结果表明：水溶性聚环糊精碳纳米管不仅保留了

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纳米碳材料的性质，而且具备了卓越的超分子识别性能。最近，他们又发现6

位胆酸单取代的β-CD在溶液中可发生分子内的自包结络合，当加入与β-CD有

更强包结络合作用的竞争客体分子1-萘胺-4-磺酸钠后（1,4-SNS）便将胆酸取代

基顶出β-CD空腔。这时由于被顶出的胆酸基团之间的一维络合堆砌作用，便得

到了一种内部为胆酸基团外部为β-CD的超