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河北大学
硕士学位论文
苯并冠醚衍生物的合成、表征以及对金属离子识别性能的研究
姓名:申艳红
申请学位级别:硕士
专业:有机化学
指导教师:李记太;李胜辉
20100601
摘要
摘要
本文首先介绍有关冠醚及其性质的研究进展。冠醚是一类人工合成的受体,经过多
年的研究,仍然方兴未艾。冠醚在离子识别、分子催化、选择性迁移等方面具有重要的
应用价值,因此如何设计能识别某一离子的冠醚,一直是人们所面临的具有挑战性的课
题。为了改变母体冠醚对阳离子的键合能力和配位选择性,人们设计并合成出了许多具
有供电子效应的臂式冠醚。在苯并冠醚的苯环上引入不同的供电子基团是设计合成功能
臂式冠醚的一个重要途径,且日益引起人们的重视。
以邻苯二酚为原料,分别与多甘醇二氯化物合成了一系列双取代苯并冠醚。采用的
合成方法是:首先对多甘醇进行氯化,得到多甘醇二氯化物,再与邻苯二酚缩合得到苯
并冠醚,然后再进行取代得到 11 种双取代的苯并冠醚,通过熔点测定、核磁共振氢谱、
红外光谱、质谱、元素分析等方法确定其结构。其中, 11 种与设计的目标化合物完全
相符合,且其中八种未见文献报道。还以 1,10-菲啰啉为原料,经两步反应,合成了联
吡啶-甘脲化合物,再与苯并冠醚反应制得两种新的双冠醚脲类化合物,并通过以上所
用方法对其进行了结构表征,且与设计化合物相符。
运用紫外吸收光谱研究了这八种新合成的双取代的苯并冠醚对金属离子的识别性
能和选择性,并测试了八种新合成的取代苯并冠醚及其与金属离子络合后的紫外吸收波
长的变化,分析了其对金属离子的选择性以及络合能力的强弱。结果发现,取代苯并冠
醚对金属离子的识别能力,不仅与冠醚环的尺寸大小匹配有关,而且与苯环上的供电子
基团的存在及其位置变化都有很大的关系。
关键词苯并冠醚离子选择性离子识别
I
Abstract
Abstract
In this paper we first introduced the main research progress about ethers and capability.
Crown ethers is an auto synthetic acceptor. New crown ether that can identify a metal ion and
has better selectivity had designed to applicate to ions selectivity. Crown ether in metal ion
recognition side, molecular catalysis, and selective migration has important value. Many sorts
of Lariat ether with donor group were designed. Compared with matrix of crown ether, Lariat
ether with donor group has better linkage and is a good path to design Lariat
ether is donor group adhibited in benzene ring, which was valued by chemist.
A series of benzocrown ether substituting group were synthesized by pyrocatechol and
phenol with glycol bis(p-toluene sulfonate). The substituent were adhibited in benzene ring,
and germinal substitutional pyrcatechol was synthesized by oxidation and, germinal and
reduction. There are 11 germinal substitutional benzo-crown ether. Their surtcture were
characterized by 1H NMR , MS , IR and elemental first eight pound
product were not reported in literature. Bipyridine-pound was synthesized
by1,10-phena