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基本信息

項目名稱：
含磷杯芳烴及其配合物的合成與應(yīng)用
小類：
能源化工
簡介：
介紹了含磷杯[n]芳烴(n＝4，5，6，＞6)、間苯二酚型杯芳烴和雙杯芳烴及其配合物的合成方法。其次又以分子識別、自組裝、生物酶模擬、藥物設(shè)計、化學(xué)傳感器和金屬催化劑的開發(fā)等為例介紹了各類含磷杯芳烴及其配合物的廣泛應(yīng)用。最后對今后的研究方向、開發(fā)與應(yīng)用前景進行了展望。 可以預(yù)見，含磷杯芳烴及其配合物將在解決人類可持續(xù)生存和發(fā)展的問題中顯示出關(guān)鍵的作用和價值。
詳細(xì)介紹：
含磷杯芳烴作為一類特殊杯芳烴主體分子，基于其具有的普遍靜電作用、多位點氫鍵以及親疏水等特征，可以通過不同的方式與眾多的客體分子作用，形成主體—客體配合物，即廣義的配合物。 本文首先介紹了含磷杯[n]芳烴(n＝4，5，6，＞6)、間苯二酚型杯芳烴和雙杯芳烴及其配合物的合成方法。其次又以分子識別、自組裝、生物酶模擬、藥物設(shè)計、化學(xué)傳感器和金屬催化劑的開發(fā)等為例介紹了各類含磷杯芳烴及其配合物的廣泛應(yīng)用。最后從多學(xué)科的視野出發(fā)，對今后含磷杯芳烴及其配合物的研究方向、開發(fā)與應(yīng)用前景進行了展望。 可以預(yù)見，隨著研究的深入，含磷杯芳烴及其配合物將在解決人類可持續(xù)生存和發(fā)展的問題中逐漸引起人們的重視并顯示出關(guān)鍵的作用和價值。 目前的本課題處于國際超分子化學(xué)研究領(lǐng)域的前沿領(lǐng)先地位。隨著對超分子合成與細(xì)胞生物學(xué)交叉研究的深入，課題組將從實驗上在超分子藥物傳遞系統(tǒng)和超分子跨膜運輸現(xiàn)象本質(zhì)等的研究上取得實質(zhì)性突破，這將在分子水平上闡明一些生命本質(zhì)現(xiàn)象和解決人類癌癥治療等關(guān)鍵問題中顯示出巨大價值。 本文于2011年發(fā)表于《化學(xué)進展》第8期。

作品圖片

  • 含磷杯芳烴及其配合物的合成與應(yīng)用
  • 含磷杯芳烴及其配合物的合成與應(yīng)用

作品專業(yè)信息

撰寫目的和基本思路

論文首先從合成出發(fā)，介紹了含磷杯[n]芳烴(n＝4，5，6，＞6)、間苯二酚型杯芳烴和雙杯芳烴及其配合物的合成方法。其次又以分子識別、自組裝、生物酶模擬、藥物設(shè)計、化學(xué)傳感器和金屬催化劑的開發(fā)等方面為例介紹了各類含磷杯芳烴及其配合物的廣泛應(yīng)用。最后從多學(xué)科的視野出發(fā)，對今后含磷杯芳烴及其配合物的研究方向、開發(fā)與應(yīng)用前景進行展望。

科學(xué)性、先進性及獨特之處

本作品把合成—結(jié)構(gòu)—應(yīng)用的主線貫穿于研究始終，采用獨特的視角來研究這類特殊的杯芳烴。課題組在實驗研究中運用含磷杯芳烴母體作為平臺，使用無毒熒光分子對藥物活性分子進行標(biāo)記，并通過熒光分子的Turn on或Turn off來實時測定及表征藥物活性分子的跨細(xì)胞膜運輸及代謝機理等。從分子水平探究藥物載體及傳輸?shù)木唧w實現(xiàn)方式。 本課題的研究在國際上報道甚少，相關(guān)實驗在超分子藥物化學(xué)研究中具有很高的原創(chuàng)性。

應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義

作品在實際和現(xiàn)實中可以用于指導(dǎo)含磷杯芳烴及其配合物的合成與制備，這類化合物具有作為藥物分子、熒光分子、酶抑制劑、金屬催化劑以及離子選擇性膜電極等有效載體的能力。 另外，它們在對一些核廢料中難以回收的鑭系、錒系元素離子進行選擇性的萃取和分離；調(diào)控生命過程中一些關(guān)鍵離子及分子的行為并控制一些關(guān)鍵的代謝過程；設(shè)計分子開關(guān)及其它分子器件等等方面也具有很高的應(yīng)用價值。

學(xué)術(shù)論文摘要

摘 要 含磷杯芳烴作為一類特殊杯芳烴主體分子，可以通過不同的方式與眾多的客體分子作用，形成主體—客體配合物。無論是母體含磷杯芳烴或其配合物都在分子識別、自組裝、生物酶模擬、藥物設(shè)計、化學(xué)傳感器和金屬催化劑的開發(fā)等方面顯示出了廣闊的應(yīng)用潛力。本文綜述了近十年來含磷杯芳烴及其配合物的研究進展。對一些新型含磷杯芳烴及其配合物的合成方法與應(yīng)用作了重點介紹，并展望了研究和發(fā)展方向。 關(guān)鍵詞 杯芳烴 磷 超分子化學(xué) 配合物 合成 應(yīng)用 1 引言 2 含磷杯芳烴及其配合物的合成 2. 1 杯[4]芳烴及其配合物 2. 2 杯[5]芳烴及其配合物 2. 3 杯[6]芳烴及其配合物 2. 4 其它高次杯芳烴及其配合物 2. 5 間苯二酚杯芳烴及其配合物 2. 6 雙杯芳烴及其配合物 3 含磷杯芳烴及其配合物的應(yīng)用 3. 1 酶的模擬和抑制 3. 2 藥物設(shè)計 3. 3 分子識別 3. 3. 1 對分子的識別 3. 3. 2 對離子的識別 3. 4 自組裝 3. 4. 1 基于分子間氫鍵和分子內(nèi)氫鍵的自組裝 3. 4. 2 自組裝成膜 3. 4. 3 基于π-π堆積的自組裝 4 總結(jié)與展望

獲獎情況

發(fā)表論文： Liu, Z.-C.; Wang, H.; Yang, R.; Li, W. Prog Chem(Huaxue Jinzhan). Synthesis and Application of Phosphorous-Containing Calixarenes and Their Complexes*. 2011, 23(8), 83～100 (in Chinese) (This journal is included in SCI-E) (劉智成, 王紅, 楊睿, 李瑋. 化學(xué)進展. 含磷杯芳烴及其配合物的合成與應(yīng)用. 2011, 23(8), 83～100) (該期刊為SCI-E收錄期刊) * XX大學(xué)創(chuàng)新基金(No. 2010BA043)、XX大學(xué)分析測試基金(No. 2010282)及國家大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃項目(No. 101067410)資助 所獲獎勵： 第六屆XX省高校青年學(xué)術(shù)科技節(jié)作品終審決賽，自然科學(xué)類學(xué)術(shù)論文“三等獎” XX大學(xué)2011年學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽終審決賽，自然科學(xué)類學(xué)術(shù)論文“二等獎”

鑒定結(jié)果

此論文的發(fā)表情況屬實，基金資助情況屬實，獲獎情況屬實。

參考文獻

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同類課題研究水平概述

相對于含其它雜原子已經(jīng)研究較為成熟的杯芳烴而言，無論是國內(nèi)還是國外對含磷杯芳烴的研究還相當(dāng)?shù)纳?，因此含磷杯芳烴及其配合物成為了近年來杯芳烴研究中的焦點之一。近十年來在該領(lǐng)域，尤其在其傳統(tǒng)金屬配合物的合成方面已經(jīng)取得了一些成果。然而含磷杯芳烴所涉及到的合成方法仍然有限、目標(biāo)分子的設(shè)計也主要以磷酸和苯基膦等衍生物為主。另外，基于含磷杯芳烴的超分子優(yōu)勢還未完全開發(fā)和利用。這些因素都為含磷杯芳烴的研究留下了廣闊的空間。 當(dāng)前，在該領(lǐng)域，國內(nèi)僅有3篇關(guān)于含磷杯芳烴合成及傳統(tǒng)配合物結(jié)構(gòu)方面的研究論文發(fā)表；國外也僅有幾十篇關(guān)于催化和自組裝等方面的研究論文發(fā)表。但是使用無毒熒光分子對超分子藥物的行為進行實時探測和表征未見報道。 目前本課題組的研究在國際超分子化學(xué)研究領(lǐng)域處于前沿和領(lǐng)先地位，同時具有一定的原創(chuàng)性和先進性。隨著研究的深入，課題組將在超分子藥物傳遞系統(tǒng)和超分子跨膜運輸現(xiàn)象本質(zhì)等的研究上取得實質(zhì)性突破，這必將在解決人類可持續(xù)生存和發(fā)展的問題中做出一定的貢獻。
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