毕业论文课题相关文献综述

文 献 综 述

一．起源

自1987年提出超分子化学的概念后,超分子化学得到迅速发展,特别是分子组装和分子识别,取得了令人瞩目的成就。超分子化学的基础和核心是分子识别。所谓分子识别是指主体(或受体)与客体(或底物) 通过非共价键相互作用,选择性结合并产生某种特定功能的过程,是组装及组装功能的基础。在分子识别和组装等方面研究中,往往只有具有特殊和有效识别部位或基团的分子,才能成为理想的超分子受体。葫芦脲家族因其特殊的结构特征,已经成为国内外的研究热点,特别是近5 年,葫芦脲分子自组装

形成轮烷或准轮烷在分子开关、分子梭、信息存储等方面,以及葫芦脲主客体化学在生物体以及药物缓释等方面都具有潜在的价值。国内外已有专著对葫芦脲做过介绍 ,如Kim、Isaac、刘育、吴成泰、杨频等都对葫芦脲研究进展进行过综述。本文在此基础上主要综述了近几年葫芦脲的合成和功能化作用,葫芦脲与聚电解质、有机分子相互作用形成轮烷和准轮烷,以及其在囊泡、二维聚合物、色谱固定相、生物体和药物缓释方面应用的新进展。

虽然葫芦脲化学随着葫芦脲同系物的发现而得到了一定的发展,但是葫芦脲的应用却一直受到限制,主要原因有两点:一是葫芦脲在水和普通有机溶剂中溶解性很差;二是相对于冠醚、环糊精、杯芳烃等主体化合物来说,直接在其表面引入官能团很困难。理论上有3 种方法能够在其外围引入官能团:一是取代甘脲与甲醛反应制备取代葫芦脲;二是取代甘脲与取代乙醛反应制备取代葫芦脲;三是在葫芦脲上直接引入取代基 。

葫芦脲另外的特征就是其分子结构的刚性,从冠醚、杯芳烃、环糊精到葫芦脲,分子结构的刚性依次增强,因此葫芦脲具有较高的热稳定性。并且葫芦脲不会改变形状以适合客体分子,所以可以预期配位作用,伴随着极强的专一性和极高的缔合常数。葫芦脲在水溶液中的溶解性很差,但可以溶解于甲酸水溶液和形成水溶性稳定复合物。与葫芦脲相比,五环己烷并葫芦[5 ]脲和六环己烷并葫芦[6 ]脲在常用溶剂水、甲醇、DMSO 中具有高的溶解度,在乙醇、DMF 和乙腈中也具有可观的溶解度 ,这为开展葫芦脲性质的研究提供了极大方便。

二. 应用

由于葫芦脲具有独特结构性质,葫芦脲可以与众多化学、生物上的有机客体相互作用,其中包括气体、载色团、荧光团、抗癌试剂、缩氨酸和神经传导素等。许多学者越来越多地关注葫芦脲的应用。通过对葫芦脲家族进行系统的研究,逐渐把目光转向到葫芦脲家族的应用研究。

2.1囊泡

囊泡在生物传感器、药物以及基因的运输、纳米材料的合成方面有重要的应用。Kim 等报道了用全羟基取代葫芦脲与烯丙基溴反应得到烯丙氧基取代葫芦脲,在交联剂作用下得到网状聚合物 ,其表面弯曲形成纳米胶囊,纳米胶囊表面可以进行非共价键修饰