新型多鸟嘌呤衍生物的合成、结构及其性质研究

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1、北京化工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：么：丑互：日期：关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京化工大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京化工大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以

2、公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。作者签名：塑：里鱼：日期：导师签名：日期：4学位论文数据集中图分类号0627学科分类号150．20论文编号1001020131033密级无学位授予单位代码10010学位授予单位名称北京化工大学作者姓名孙卫东学号2010001033获学位专业名称化学获学位专业代码070303课题来源教育部留学基金研究方向有机合成论文题目新型多嘌呤衍生物的合成、结构及其性质研究关键词双乌嘌呤衍生物，大环分子，合成，超分子水凝胶，碱金属离子论文答

3、辩日期2013年5月24日+论文类型基础研究学位论文评阗及答辩委员会情况姓名职称工作单位学科专长指导教师汪中明副教授北京化工大学功能有机化学评阅人1杜洪光教授北京化工大学有机化学评阅人2韩克飞副教授北京化工大学配位聚合物评阅人3评阅人4评阅人5徽员会拂杨文胜教授北京化工大学无机化学答辩委员1孙芳副教授北京化工大学有机功能材料答辩委员2汪乐余教授北京化工大学分析化学答辩委员3杜振霞教授北京化工大学分析化学答辩委员4贾建光教授北京化工大学物理化学答辩委员5注：一．论文类型：1．基础研究2．应用研究3．开发研究4．其它二．中图分类号在((中国图书资料分类法》查询。三．学

4、科分类号在中华人民共和国国家标准(GB／T13745-9)((学科分类与代码》中查询。四．论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成。摘要新型多鸟嘌呤衍生物的合成、结构及其性质研究基于大环化合物的超分子体系的构筑是超分子化学的重要研究方向之一。设计并通过简单的方法合成结构新颖且具有分子识别功能的大环主体分子是分子识别化学和超分子化学发展的源泉。目前，大环主体分子的合成主要分为两类：一类是通过氢键或者金属配位作用的非共价键自组装得到的大环分子，另一类是利用化学反应通过共价键相连得到的大环分子。鸟嘌呤由于其本身同时含有氢键受体和氢键给体，可以提供多重氢键作用，因此鸟嘌

5、呤及其衍生物是很好的超分子体系构筑基元，但关于双嘌呤衍生物的自组装体结构研究鲜有报道。本论文设计并合成不同类型链桥连的双鸟嘌呤衍生物和一种新型的硫杂嘌呤大环化合物，对双鸟嘌呤衍生物的自组装体结构及其在水溶液中的自组装行为进行了研究。具体研究内容如下：1．设计了脂肪链和含芳环链等不同类型的连接臂桥连的双鸟嘌呤衍生物，并成功合成了不同链长的碳链(1a，lb)、醚氧链(2a，2b)、硫醚链(3a，3b)和含芳环链桥连(12)的双鸟嘌呤衍生物。通过NMR和高分辨质谱对双鸟嘌呤衍生物的结构进行了确定。一步法成功合成了一种新型的含嘌呤的硫杂大环化合物，对反应的成环条件进行了探

6、索研究，并利用量子化学计算密度泛函方法对合成的新型含嘌呤的硫杂大环化合物进行了结构优化，优化结果表明该硫杂大环化合物的结构为锥形结构，相应锥形空腔与杯[4】芳烃、仅．环糊精的相比略小。北京化工大学硕士学位论文2．通过高分辨质谱对不同链桥连的双鸟嘌呤衍生物与碱金属离子作用得到的复合物进行表征。结果表明，只有醚氧链桥连的双鸟嘌呤衍生物2a和2b在碱金属离子存在下可以自组装得到一种笼状G．四聚体结构，且金属离子半径对笼状结构的形成有一定影响。在此基础上我们采用量子化学计算密度泛函方法对双鸟嘌呤衍生物2a和碱金属离子形成的笼状G．四聚体结构进行结构优化和解离能计算，理论上

7、解释了笼状结构的形成。3．对双鸟嘌呤衍生物1a、2a、3a在不同碱金属离子存在时，在水溶液中自组装行为进行了研究。结果表明，影响双鸟嘌呤化合物衍生物形成超分子水凝胶的因素有：鸟嘌呤之间的连接链类型和碱金属离子半径。其中醚氧链桥连的双嘌呤化合物在K+离子存在下能形成超分子水凝胶。4．根据高分辨质谱和TEM等实验以及量子化学理论计算，提出了双鸟嘌呤化合物2a在钾离子存在下形成超分子水凝胶的可能机理是：双鸟嘌呤化合物2a与钾离子首先自组装形成笼状复合物的结构单元，钾离子位于G．四聚体平面之间，形成类似二茂铁的夹心三明治结构，该夹心结构进一步堆叠得到柱状结构，柱状结构之间

8、通过双鸟嘌