《固有手性雙杯【4】芳烴——設計、合成及性能研究》是依託華中科技大學，由羅鈞擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：固有手性雙杯【4】芳烴——設計、合成及性能研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：羅鈞
- 依託單位：華中科技大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
研究人工合成的手性主體分子的識別行為對於從化學的觀點再現生命過程功能乃至獲得理想的人工模擬酶等方面具有重要意義。本項目擬將固有手性和雙杯芳烴兩個概念融為一體，設計併合成出新型手性主體分子-固有手性雙杯【4】芳烴，尋找合適條件實現光學拆分，進而研究其在手性識別和不對稱催化領域的套用。本研究的完成將有助於拓寬固有手性杯芳烴主體分子的設計思路，深化手性主客體間相互作用的認識，為進一步設計更優良的手性主體分子奠定基礎。
結題摘要
固有手性杯芳烴是指在杯芳烴的三維骨架上進行非手性官能團的不對稱排列而造成的一種整體手性，其結構具有一定的特殊性。合成結構新穎的固有手性杯芳烴分子並研究其結構與性能的關係是當前杯芳烴化學研究中的一個重要主題。 本項目將固有手性和雙杯芳烴兩個概念結合起來，合理設計並成功合成了固有手性雙杯[4]芳烴和固有手性杯[4][5]芳烴外消旋體，並分別用化學拆分法和手性HPLC實現了拆分。利用NMR、MS、EA確定了結構。利用1H NMR滴定實驗研究了固有手性雙杯[4]芳烴與手性胺、氨基醇等客體小分子的相互作用。同時我們還合成、拆分了若干基於一個杯[4]芳烴的固有手性衍生物，其結構特徵均為杯芳烴骨架上匯聚有冠醚環和羧基，結構差異在於構象的不同（1,2-交替構象或部分錐形構象）。同樣也利用NMR、X-射線單晶衍射、MS、EA確定了結構。利用1H NMR滴定實驗研究了固有手性雙杯[4]芳烴與手性胺、氨基醇等客體小分子的相互作用。 主要研究結果表明：（1）固有手性雙杯[4]芳烴的拆分受其結構本身的影響，錐形—部分錐形構象固有手性杯[4]芳烴能容易地使用(S)-BINOL作為手性輔助試劑實現拆分，而錐形—錐形構象類似物卻不行，說明部分錐形構象的杯[4]芳烴單元是拆分的關鍵，這可能與翻轉苯環上大位阻的叔丁基有關；（2）錐形—部分錐形構象固有手性杯[4]芳烴與2-苯甘氨醇的相互作用具有對映選擇性。客體中的羥基以及與手性中心直接相連的苯基可能與識別的有效性和選擇性有關，主客體間可能存在氫鍵和-相關相互作用；（3）與部分錐形構象固有手性杯[4]芳烴相比，1,2-交替構象固有手性杯芳烴能明顯顯示出對2-苯甘氨醇具有映選擇性識別能力。這可能與前者的杯芳烴骨架近似對稱，而後者的杯芳烴骨架顯著不對稱有關。 本項目的執行使我們對於固有手性雙杯芳烴和杯芳烴的合成、結構—拆分關係、結構—手性識別能力關係有了更加深入的認識。同時，研究過程中的一些新發現也為進一步研究提供了思路和課題。
