含单种杂原子的桥联杯芳烃的合成研究进展

杯芳烃的合成及自组装研究的新进展张来新;朱海云;赵卫星【摘要】Introduced the structural features, properties, and applications of calixarene. Emphases are put on three parts: ①structures and synthesis of new calixarene; ②synthesis and self-assembly of calixarene derivatives;③synthesis and recognition of special calixarene.%简要介绍了杯芳烃的结构特征、性能及应用,重点综述了:①几种新型杯芳烃的合成及结构；②杯芳烃衍生物的合成及其分子自组装；③特殊杯芳烃的合成与识别.【期刊名称】《应用化工》【年(卷),期】2013(042)003【总页数】3页(P543-545)【关键词】杯芳烃;合成;自组装【作者】张来新;朱海云;赵卫星【作者单位】宝鸡文理学院化学化工学院,陕西宝鸡721013;宝鸡文理学院化学化工学院,陕西宝鸡721013;宝鸡文理学院化学化工学院,陕西宝鸡721013【正文语种】中文【中图分类】TQ241.4+9;O651杯芳烃作为第三代超分子主体化合物在大环化学和超分子化学研究中首当其中。

由于其易于衍生化和多功能性，被誉为“有机化学中的圣杯”。

杯芳烃具有与环糊精类似的分子空腔和几何形状，故能选择性的与中性分子、离子等相互作用，自组装形成超分子化合物。

内腔大小可通过分子设计调节。

因此，杯芳烃作为络合剂或模拟酶的模型化合物，备受青睐。

故研究杯芳烃的合成、与各类分子的相互作用机理，不但在模拟酶方面有重要意义，而且在材料科学、能源科学、生命科学、环境科学、医药学、工业、农业、国防科学、信息科学等多领域均有广阔的应用前景。

1 几种新型杯［4］芳烃衍生物的合成与结构1.1 杯［4］芳烃双(烷氧基三联吡啶)的合成及结构对叔丁基杯［4］芳烃是各种超分子化学研究的最常用的平台，通过其上沿和下沿的官能团修饰，得到各种性能的主体分子，使其在离子、分子识别、金属配合物等领域有广泛的应用。

新型第三代超分子大环主体化合物杯芳烃的合成及应用128张来新等新型第三代超分子大环主体化合物杯芳烃的合成及应用新型第三代超分子大环主体化合物杯芳烃的合成及应用*张来新，马琳（宝鸡文理学院化学化工学院，陕西宝鸡 721013）摘要：简要介绍了杯芳烃的结构、性能及应用；重点介绍了：①新型杯芳烃的合成及应用研究；②新型杯芳烃的自组装及选择性识别作用；③新型杯芳烃对金属离子的选择性识别研究。

并对杯芳烃化学的发展进行了展望。

关键词：杯芳烃，合成，应用中图分类号：O625.1Synthesis and Applications of the Third Generation SupramolecularMacrocyclic Host Compound —CalixarenesZHANG Lai-xin ，MA Lin（Chemistry & Chemical Engineering Department ，Baoji University of Arts and Sciences ，Baoji 721013，Shaanxi ，China ) Abstract: The structure, characteristics, and applications of calixarenes were introduced briefly in this paper. Emphases were put on from three parts: ①synthesis and application of new calixarenes; ②self-assembly and selective recognition of new calixarenes; ③selective recognition of metal ions. Future developments of calixarene chemistry were prospected in the end.Key words: calixarenes ，synthesis ，application收稿日期：2014-11-03*基金项目：陕西省植物化学重点实验室基金资助项目（09JS066）；陕西省教育厅自然科学基金资助课题(04JK147)；宝鸡文理学院自然科学基金资助课题(zk12014)杯芳烃是苯酚与甲醛经缩合反应而生成的一类环状低聚物，因其结构酷似酒杯且是由芳环围成的大环烃类物质，故取名杯芳烃，由于杯芳烃易于合成，便于进行化学修饰，具有可调的环状疏水空腔，结构柔性较大，构象可变，对中性分子离子具有选择性配位能力，兼有环糊精和冠醚两者之优点，故成为继环糊精和冠醚之后的第三代新型大环主体化合物[1]。

杂原子桥连杯芳烃的合成与自组装近年来，杂原子桥连杯芳烃在自组装材料领域受到了广泛关注。

它们具有各种有用的性质，如调控性、可控形貌和囊液化学等，可用于多种应用，如智能电子学、光学感应器、生物传感器和材料功能等。

此外，由于它们的显著的光学特性，它们在光纤通信、可见光传感以及光催化等领域有着重要的应用价值。

杂原子桥连杯芳烃是一种由杂原子桥连杯结构构成的高度可控的有机分子，可以通过以下方式来合成：以烷型烃链核为骨架，在其两端结合符合桥连杯形状要求的芳基，再在两个芳基之间结合有机合成所需的受体基团，最终形成桥连杯体。

这种结构具有圆润的外形，内部有空隙，可以溶解或拆分其他活性分子，从而获得有效的控制能力和调节功能。

杂原子桥连杯芳烃的自组装，可以使它们之间形成高度稳定的聚集体，这对其在蛋白质分子、双壁碳纳米管等超分子系统中的功能有重要意义。

它们可以非常有效地改变所吸附到表面上的超分子系统的性质，使自组装材料具有更强的功能性，如吸收性、捕获能力或催化能力等。

杂原子桥连杯芳烃的另一重要应用是其独特的光学性能。

由于其高度可控的形状及对应的独特结构，它们可以分泌出较大的可见光信号，从而可用于吸收、发射和转换光信号，例如可见光传感器以及光纤通信等。

此外，它们还可用于抑制和增强物质的某些化学反应，具有重要的光催化应用价值。

杂原子桥连杯芳烃的合成和自组装是一项复杂的技术，需要精密的合成方法和技术，以及多种不同的合成方法和条件来实现。

合成过程可以分为四个步骤：一是确定所使用的骨架，即杂原子桥连杯结构；二是选择合适的芳基和受体基团，并将其分别连接到杂原子桥连杯结构上；三是确定碱或酸催化剂，以及正确的反应条件；四是进行自组装过程，将受体基团的符合的部分结合在一起，从而获得最终的高度稳定的杂原子桥连杯芳烃聚集体。

总之，杂原子桥连杯芳烃具有多种有用的性质和特性，其高效的合成与自组装技术可以改变各种超分子体系的性质并发挥重要作用。

未来研究者将会探索其它新型杂原子桥连杯芳烃的制备及其在多种应用中的作用，以期提高材料的先进性和普遍性。

高放废液的处理及杯芳烃的合成方法应仲毅（宁波市化工研究设计院有限公司，宁波315040）摘要：随着社会的发展，人类对能源的需求也越来越大。

核能是解决能源危机的一个有效的途径。

目前阻碍核能发展的主要障碍是高放废液的处理。

杯冠化合物对137Cs 的萃取有很好的效果，已成为现在研究的热点。

本文介绍了高放废液的处理及杯芳烃的合成方法。

关键词：杯冠化合物；高放废液；铯离子；发热元素；杯[4]芳烃中图分类号：X771；O615.11 文献标识码：A1核能的国内外发展长期以来，人类依赖的都是煤炭、石油、天然核能的可持续发展从技术上要解决两个问题：1）核资源的有效利用。

在可以预见的未来，可以用作民用动力的核能，仍然是裂变能，其初始原料始自然界的铀和钍。

现行动力堆中，核燃料为富集浓度约3%的铀-235，其利用率不是很高，残存于动力堆乏燃料元件中的大量核燃料未被利用。

为此需要进行乏燃料后处理。

此外，在天然铀中同位素丰富度比铀-235 高得多的铀-238 以及地壳中含量比铀高五倍的钍-232 的利用，有待于发展快中子增殖堆、高温气冷堆等；2）放射性废物的安全处理处置技术。

后处理高放废液（HL LW）因其汇聚了99 ％以上的放射性，含有超铀元素（镎、钚、镅、锔）、长寿命裂变产物元素（129I、99Tc）和高释热核素（90Sr、137Cs）而备受瞩目[2]。

核能的和平利用在世界范围内已经得到了迅速的发展。

1999 年，全世界有29 个国家的433 个核电站运行。

截至1999 年12 月31 日的统计表明，工业化国家、东欧/前苏联和发展中国家占世界核电比例分别是79.7％、13.0％、7.3％。

美国能源部信息中心对世界核电能力进行了预测（表1）。

气等化石能源。

据2004 年世界能源统计年鉴的最新数据显示，世界石油总储量为1.15 万亿桶，全球天然气总储量为176 万亿立方米。

根据日本权威能源研究机构的统计，全球煤炭埋藏量10316 亿吨，仅供开采100 年。