新p - 叔 -butylthiacalix [4]芳烃,它们是单- ,1,2-二-和在包含下轮辋四取代ñ - (4'-硝基苯基)乙酰胺和Ñ,Ñ在-diethylacetamide组锥体和部分锥形已经合成了构象。它们对许多四丁基铵盐n- Bu 4 NX(X = F -,Cl -,Br -,I -,CH 3 CO 2 -,H 2 PO 4 -,NO 3)的络合能力-)通过紫外光谱研究。研究了所研究的阴离子的有效受体以及基于合成的硫杂杯[4]芳烃的F -,CH 3 CO 2 -和H 2 PO 4 -离子的选择性受体。结果表明,p - 叔 -butylthiacalix [4]在所述下轮辋芳烃四取代由Ñ -粘结到3.55×10的范围内与缔合常数研究了阴离子(4'-硝基苯基)乙酰胺部分3 -7.94×10 5 M -1。此外,F -,Cl 的结合选择性-,CH 3 CO 2 -和H 2 PO 4 -对抗其他阴离子的阴离子在4.1-223.9的范围内。用N,N-二乙基乙酰胺基团取代大环中的一个或两个片段显着降低了受体的络合能力。与含有两个N - (4'-硝基苯基)乙酰胺部分的1,3-二取代大环相比,1,2-二取代的硫杂杯[4]芳烃,其仅含有一个这样的片段和N,N-二乙基乙酰胺部分,选择性地结合F -阴离子。
关键词: 阴离子结合; 合成; 硫代杯芳烃; 紫外光谱
阴离子在许多生物化学过程中起着关键作用[1],作为酶反应中的底物和/或辅因子[2],在环境中(池塘中的磷酸盐和硝酸盐引起富营养化)[2-4],以及相转移催化[5,6]。阴离子调节功能障碍是许多疾病的原因[7-12]。因此,选择性合成受体可以在医学中用作药物和诊断剂。然而,用于识别阴离子的系统的设计和合成仍然是有机化学中重要的科学挑战之一[13-23]。阴离子受体仿生学旨在开发天然化合物的合成类似物,从而更深入地了解许多生物过程。
由于几个原因,阴离子受体的设计是一个相当大的挑战。阴离子的尺寸大于阳离子,因此相对于它们的半径具有更小的电荷。这意味着阴离子结合的静电相互作用弱于阳离子。阴离子具有各种形状和几何形状,并且需要与特定类型的阴离子互补的受体设计。(Thia)杯[4]芳烃衍生物是设计这种结构的有利平台[24-34]。由于它们的大环性质以及以三种不同方式(上边缘和下边缘和桥接碎片)修改它们的可能性,它们显示出选择性识别和结合不同类型底物的能力[35-41]。
此前,我们的科学组表明,2-溴ñ - (4'-硝基苯基)乙酰胺是用于区域选择性烷基化试剂p - 叔 -butylthiacalix [4]芳烃。在这些反应中,取决于碱金属碳酸盐和溶剂的性质,硫杂杯[4]芳烃的衍生物在下边缘被不同地取代形成1,2-,1,3-二 - 和三取代的大环[42]。在本文中,我们描述了区域选择性合成对 - 叔丁基硫杂杯[4]芳烃在下缘被N,N-二乙基乙酰胺片段单取代,并进一步用N进行官能化 - (4'-硝基苯基)乙酰胺部分。我们还计算了新的和先前合成的thiacalix [4]芳烃的阴离子结合模型,并将它们的络合特性与单电荷阴离子数(F -,Cl -,Br -,I -,CH 3 CO 2 -, H 2 PO 4 -,NO 3 -)。获得的新型合成阴离子受体有望用于开发更复杂的仿生材料和诊断剂。