关于柱芳烃的有机功能材料.pdfVIP

ＰＲＯＧＲＥＳＳ ＩＮ ＣＨＥＭＩＳＴＲＹ 化 学进 展 超分子化学专辑 ＤＯＩ：１０７５３６／ ＰＣ１４１２３１ 基于柱芳烃的有机功能材料∗ 夏梦婵　 杨英威∗∗ （吉林大学化学学院　 无机合成与制备化学国家重点实验室　 纳微构筑化学国际合作联合实验室　 长春１３００１２） 摘　 要　 超分子化学起源于主客体化学，其发展亦很大程度上依赖于主客体化学。 而大环受体分子作为主 客体化学重要组成部分在有机功能材料的构筑方面已逐渐显示出其无穷的魅力。 在过去的几十年里，科研 工作者们深入研究了包括冠醚、环糊精、杯芳烃、葫芦脲、柱芳烃在内的多种有机超分子主体化合物。 其中， 柱芳烃作为一种新型的易官能化的主体分子，由于其独特的刚性柱状结构和优良的物理、化学性质日益受到 广泛关注。 它为有机功能材料的制备以及超分子化学的发展提供了更多可能。 到目前为止，基于柱芳烃的 有机功能材料已在分子识别、细菌病毒抑制、农药检测、重金属离子识别、光传感、纳米粒子的稳定、催化、生 物传感及药物控释等多个领域得到运用。 本文结合这些材料现阶段的研究进展，对其在上述领域的应用进 行简单明晰地总结与展望。 关键词　 超分子化学　 主客体化学　 柱芳烃　 有机功能材料　 大环化合物 中图分类号：Ｏ６４１３；Ｏ６２１　 文献标识码：Ａ　 文章编号：１００５⁃２８１Ｘ（２０１５）０６⁃０６５５⁃１１ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｐｉｌｌａｒｅｎｅｓ∗ Ｘｉａ Ｍｅｎｇ⁃Ｃｈａｎ　 Ｙａｎｇ Ｙｉｎｇ⁃Ｗｅｉ∗∗ （Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ａｎｄ Ｐｒｅｐａｒａｔｉｖｅ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｊｏｉｎｔ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｎａｎｏ⁃Ｍｉｃｒｏ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ （ＮＭＡＣ）， Ｊｉｌｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ １３００１２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ　 Ｓｕｐｒａｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｉｓｏｒｉｇｉｎａｔｅｄ ｆｒｏｍ ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｏｒｇａｎｉｃ ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄｈｏｓｔ⁃ｇｕｅｓｔ ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ ｉｔｓ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｇｒｅａｔｌｙ ｒｅｌｉｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ａｄｖａｎｃｅ ｏｆ ｈｏｓｔ⁃ｇｕｅｓｔ ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ． Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｍａｃｒｏｃｙｃｌｉｃ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ ａｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｐａｒｔ ｏｆ ｈｏｓｔ⁃ｇｕｅｓｔ ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ ｓｕｐｒａｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ａｎｄ ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄ ｔｏ ｆｕｒｔｈｅｒ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔ ｏｒｇａｎｉｃ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｍａｔｅｒｉａｌｓ． Ｉｎ ｔｈｅ ｐａｓｔ ｆｅｗ ｄｅｃａｄｅｓ，ｓｃｉｅｎｔｉｓｔｓ ｈａｖｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ａ ｖａｒｉｅｔｙ ｏｆ ｓｕｐｒａｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｈｏｓｔ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｃｒｏｗｎ ｅｔｈｅｒｓ，ｃｙｃｌｏｄｅｘｒｉｎｓ，ｃａｌｉｘａｒｅｎｅｓ，ｃｕｃｕｒｂｉｔｕｒｉｌｓ，ａｎｄｐｉｌｌａｒｅｎｅｓ （ｏｒ ｐｉｌｌａｒ［ｎ］ａｒｅｎｅｓ，ｎ＝５～１５）． Ｉｎ ｐａｒｔｉｃｕｌａｒ，ｐｉｌｌａｒｅｎｅｓ，ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｂｅ ｅａｓｉｌｙ ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄ ａｎｄ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｚｅｄ， ｈａｖｅ ｇａｉｎｅｄ ｇｒｅａｔ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅｉｒ ｔｙｐｉｃａｌｌｙ ｒｉｇｉｄ ｐｉｌｌａｒ⁃ｓｈａｐｅ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｕｎｉｑｕｅ ｐｈｙｓｉｃａｌ ａｎｄ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ． Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｐｉｌｌａｒｅｎｅｓｈａｖｅ ｍａｄｅ ｇｒｅａｔ ａｄｄｉｔｉｏｎｓ ｔｏ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｏｒｇａｎｉｃ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄ ｅｎｒｉｃｈｅｄ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ ｓｕｐｒａｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ