基于配位驱动自组装的[3]索烃制备与表征

二、课题主要内容和基本要求（指明本课题要解决的主要问题和大体上可从哪几个方面去研究和论述该主要问题的具体要求）

索烃是超分子化学领域中最基本的两种机械互锁结构之一。它是包含两个或者两个以上互锁大环分子的机械互锁结构，其中两个或多个环之间不是靠传统的共价键连接在一起的，因此索烃又被称为“没有化学键的分子”。索烃分子通常是根据互锁大环分子的个数来命名，例如[3]索烃中包含有3个互锁的大环。由于索烃分子各大环分子间没有共价键连接，因此在分子的热运动下索烃分子各大环之间会发生相对运动。索烃分子的这种运动特性，使它们可被应用于分子机器的制备。索烃由于其独特的结构和性质以及在纳米功能材料和分子机器等方面的潜在应用，使其相关研究越来越多。到目前为止，许多结构各异、功能多变的索烃结构已被合成出来，其中许多结构也已经被成功应用于纳米材料和分子机器等领域。

本课题的主要研究内容是合成1个基于双间苯-32冠-10的三桥穴醚，发展一些新的主客体识别体系。并利用主客体识别和选择性金属配位驱动自组装的正交组合策略，通过来自4种不同分子的10组分自组装获得新的、复杂的组装体，高效地制备以双间苯-32冠-10三桥穴醚为主体的[3]索烃，为具有高级拓扑结构的机械互锁分子的制备提供一种新方法。

具体安排如下：

（1） 广泛查阅资料，系统地了解目前基于配位驱动自组装制备高价索烃的合成研究方法，提出了以双间苯-32冠-10的三桥穴醚为识别主体，通过cryptand/paraquatd主客体络合作用和选择性金属配位驱动自组装的正交组合策略制备[3]索烃，确定要合成的双间苯-32冠-10的三桥穴醚主体的结构，并设计出合适的合成路线。

（2） 对可能的合成路线进行比较与探讨，进行必要的实验，从而确认最终采用的合成路线与实验方案。预测在合成中可能出现的问题及注意事项，在实验时尽量避免。

（3） 实验前事先准备好所需药品与仪器，实验中认真仔细，实验后对实验结果进行认真的分析与总结。

三、进度安排计划

序号 时间 内容

1 2015.4-2015.6 翻译文献与查找文献资料

2 2015.7-2015.8 研究文献,写综述

3 2015.9-2015.10 设计合成方法,并制备双间苯-32冠-10三桥穴醚

4 2016.2-2016.3 制备合成[3]索烃的底物并寻找最佳路线

5 2016.2-2016.3 自组装获得最终[3]索烃目标产物

6 2016.4 处理实验结果、撰写并完善论文

四、推荐参考文献（一般应包括中文和外文两种，通常推荐5篇左右，其中含外文文献至少2篇）

1. 刘育(Liu Y)，张衡益(Zhang H Y)，李莉(Li L)，王浩(Wang H). 纳米超分子化学—从合成受体到功能组装体(Nanoscale Supramolecular Chemistry—From Synthetic Acceptors to Functional Self-assemblies). 北京：化学工业出版社(Beijing: Chemical Industry Press), 2004.

2. (a) 周其忠(Zhou Q Z), 何春林(He C L), 翟春熙(Zhai C X), 黄飞鹤(Huang F H), 化学通报(Chemistry), 2008: 809—815; (b) 叶杨(Ye Y), 林喆萍(Lin Z-P), 金雯露(Jin W-L), 王淑萍(Wang S-P), 吴静(Wu J), 李世军(Li S). 化学进展(Progress in Chemistry), 2015, 27, 152—164.

3. (a) Coskun A, Spruell J M, Barin G, Dichtel W R, Flood A H, Botros Y Y, Stoddart J F, Chem. Soc. Rev., 2012, 41: 4827—4859; (b) Bruns C J, Stoddart J F, Acc. Chem. Res., 2014, 47: 2186—2199.

4. (a) Li, S.; Huang, J.; Cook, T. R.; Pollock, J. B.; Kim, H.; Chi, K.-W.; Stang, P. J. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 2084—2087; (b) Li, S.; Huang, J.; Zhou, F.; Cook, T. R.; Yan, X.; Ye, Y.; Zhu, B.; Zheng, B.; Stang, P. J. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 5908—5911; (c) Ye, Y.; Wang, S.; Zhu, B.; Cook, T . R.; Wu, J.; Li, S.; Stang, P. J. Org. Lett. 2015, 17, 2804—2807; (d) Ye, Y; Cook, T. R.; Wang, S.-P.; Wu, J.; Li, S.; Stang, P. J. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 11896—11899.