固态中柱芳烃的主客体化学及其自主装(2)

2009年,曹德榕课题组报道了另一种合成柱芳烃的方法[2]。通过利用对甲苯磺酸作为催化剂催化1,4-二乙氧基-2,5-二苄醚在二氯甲烷中的成环反应,最终得到


2009年,曹德榕课题组报道了另一种合成柱芳烃的方法[2]。通过利用对甲苯磺酸作为催化剂催化1,4-二乙氧基-2,5-二苄醚在二氯甲烷中的成环反应,最终得到二乙氧基柱[5]芳烃(图2), 另外该法有时也用于合成柱[6]芳烃。

随着柱芳烃化学的发展,新的合成方法被发现:在2011年,Nierengarten课题组报道了2,5-二乙氧基苄溴通过在路易斯酸的催化条件下,发生聚合反应生成相应的柱[5]芳烃[3](图3策略3)。

此外,杨英威课题组通过利用1,4-对苯二烷氧基苯、多聚甲醛作为反应物,用三氟甲磺酸为催化剂,在二氯甲烷溶液中室温下反应得到相应的柱[5]芳烃和柱[6]芳烃[4]。

第三章 柱芳烃的结构

3.1柱芳烃的晶体特点

为了确定晶体内部分子结构,科学家们利用X射线照射分子单晶,测定化合物的空间结构。此技术慢慢成为一项研究有机分子的晶体结构的常用技术。

迄今为止,针对于柱[5]芳烃的晶体结构报道已经相对来说较为完善。通过X射线单晶结构研究表明,柱[5]芳烃是利用对二烷氧基苯作为结构重复单元,通过5个亚甲基在苯环的对位位置连接而成的环状正五边形结构(图4 a)。从正上方往下看,其呈现出完美的正五边形[5],从侧视图看,都呈现出完全对称的柱状结构。从热力学角度分析,柱[5]芳烃是最稳定的产物。对于通过脱去结构中的全部烷氧基,而含有十个酚羟基的柱[5]芳烃来说,获得其晶体结构比较困难,然而最终还是在其成功合成后的第三年里,生越友树和侯军利两个课题组分别得到了其晶体结构[6, 7]。 虽然两个晶体结构从不同的溶液中获得,但是其形成的晶体结构基本是同样的。分子内羟基之间氢键作用会影响分子的构象,使得其中的两个相邻的重复单元发生上下翻转。因此就产生了不具有C5v对称轴的、独特的固态十个酚羟基柱[5]芳烃结构