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穴状配体

二月 01, 2023

穴醚是一类人工合成的，可以与阳离子发生配位的双环和多环多齿配体。[2]“穴醚（cryptand）”一词是指该配体形如空穴，将底物分子容纳在里面。整个分子是一个三维的结构。因此与单环的冠醚相比，穴醚配合物更加稳定，对底物分子的选择性也更强。形成的复合物具有脂溶性。唐纳德·克拉姆、让-马里·莱恩和查尔斯·佩特森通过对穴醚和冠醚进行研究，开创了超分子化学的先例，并因此获得了1987年的诺贝尔化学奖。[3]

采用X射线晶体衍射方法得到，内部封装有一个钾离子（紫色）的[2.2.2]穴醚晶体结构[1]。

结构

最为常见且最为重要的穴醚是N[CH2CH2OCH2CH2OCH2CH2]3N（右图），IUPAC名称为1,10-二氮杂-4,7,13,16,21,24-六氧杂双环[8.8.8]二十六碳烷，俗称[2.2.2]-穴醚。方括号内的数字表示在两个氮桥头之间每个桥上的氧原子个数。

全胺穴醚对碱金属阳离子具有极高的亲和力，通过穴醚与碱金属作用，可以成功得到含K−等碱金属阴离子的盐类。[4]

性质

穴醚的三维内部空腔可以和外来离子紧密结合，形成的复合物被称为穴状化合物（cryptate）。结合能力最强的是较硬的阳离子，包括NH4+（铵离子）和镧系元素、碱金属、碱土金属的阳离子。穴醚利用分子中的氮和氧与这些离子配位，由于不同的离子与不同三维结构的穴醚结合能力不同，通过选取适当的穴醚，可以将不同的碱金属阳离子区分或分离出来。

与冠醚类似，大环穴醚一般也是利用胺和卤代烃的缩合反应制备的。但由于环系更为复杂，穴醚的产率通常不高。

用途

穴醚的制备较为困难，且价格昂贵；但是，与冠醚之类的其他配位剂相比，穴醚与碱金属离子结合更紧密，选择性更强。[5] 通过配位，穴醚可以将一般情况下不溶于有机溶剂的盐类溶于另一相中，用作相转移催化剂，加快化学反应的速率；[6] 也可以稳定碱金属负离子，使碱化物和电子盐得以合成。另外，穴醚还可以帮助Sn92−之类津特耳离子（Zintl ion）的结晶。

在製作核医学需要的顯像用藥物氟代脫氧葡萄糖（簡稱 FDG）時，會使用[2.2.2]穴醚來絡合反應物K18F中的鉀離子，提高放射性18F離子的親核性[7]，以便將18F連接到脫氧葡萄糖中。

参阅

参考文献

  1. ^ Alberto, R.; Ortner, K.; Wheatley, N.; Schibli, R.; Schubiger, A. P. Synthesis and properties of boranocarbonate: a convenient in situ CO source for the aqueous preparation of [99mTc(OH2)3(CO)3]+. J. Am. Chem. Soc. 2001, 121: 3135–3136. doi:10.1021/ja003932b. 
  2. ^ von Zelewsky, A. Stereochemistry of Coordination Compounds; John Wiley: Chichester, 1995. ISBN 0-471-95057-2.
  3. ^ Lehn, J. M. Supramolecular Chemistry: Concepts and Perspectives; VCH: Weinhiem, 1995.
  4. ^ Kim, J.; Ichimura, A. S.; Huang, R. H.; Redko, M.; Phillips, R. C.; Jackson, J. E.; Dye, J. L. Crystalline salts of Na− and K− (Alkalides) that are stable at room temperature. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121: 10666–10667. doi:10.1021/ja992667v. 
  5. ^ Dietrich, B. "Cryptands" in Comprehensive Supramolecular Chemistry; Gokel, G. W. Ed; Elsevier: Oxford, 1996; Vol. 1, pp 153–211. ISBN 0080406106.
  6. ^ Landini, D.; Maia, A.; Montanari, F.; Tundo, P. Lipophilic [2.2.2] cryptands as phase-transfer catalysts. Activation and nucleophilicity of anions in aqueous-organic two-phase systems and in organic solvents of low polarity. J. Am. Chem. Soc. 1979, 101: 2526–2530. doi:10.1021/ja00504a004. 
  7. ^ 王榮; 伍洲; 李彥生; 姜申德. 正電子發射斷層顯像中的氟-18 標記藥物. THE CHINESE CHEM. SOC., TAIPEI. 2006, 64 (2): 179–200. 

二月 01, 2023
穴状配体, 穴醚是一类人工合成的, 可以与阳离子发生配位的双环和多环多齿配体, 穴醚, cryptand, 一词是指该配体形如空穴, 将底物分子容纳在里面, 整个分子是一个三维的结构, 因此与单环的冠醚相比, 穴醚配合物更加稳定, 对底物分子的选择性也更强, 形成的复合物具有脂溶性, 唐纳德, 克拉姆, 马里, 莱恩和查尔斯, 佩特森通过对穴醚和冠醚进行研究, 开创了超分子化学的先例, 并因此获得了1987年的诺贝尔化学奖, 采用x射线晶体衍射方法得到, 内部封装有一个钾离子, 紫色, 穴醚晶体结构, 穴醚, 目录. 穴醚是一类人工合成的 可以与阳离子发生配位的双环和多环多齿配体 2 穴醚 cryptand 一词是指该配体形如空穴 将底物分子容纳在里面 整个分子是一个三维的结构 因此与单环的冠醚相比 穴醚配合物更加稳定 对底物分子的选择性也更强 形成的复合物具有脂溶性 唐纳德 克拉姆 让 马里 莱恩和查尔斯 佩特森通过对穴醚和冠醚进行研究 开创了超分子化学的先例 并因此获得了1987年的诺贝尔化学奖 3 采用X射线晶体衍射方法得到 内部封装有一个钾离子 紫色 的 2 2 2 穴醚晶体结构 1 2 2 2 穴醚 目录 1 结构 2 性质 3 用途 4 参阅 5 参考文献结构 编辑最为常见且最为重要的穴醚是N CH2CH2OCH2CH2OCH2CH2 3N 右图 IUPAC名称为1 10 二氮杂 4 7 13 16 21 24 六氧杂双环 8 8 8 二十六碳烷 俗称 2 2 2 穴醚 方括号内的数字表示在两个氮桥头之间每个桥上的氧原子个数 全胺穴醚对碱金属阳离子具有极高的亲和力 通过穴醚与碱金属作用 可以成功得到含K 等碱金属阴离子的盐类 4 性质 编辑穴醚的三维内部空腔可以和外来离子紧密结合 形成的复合物被称为穴状化合物 cryptate 结合能力最强的是较硬的阳离子 包括NH4 铵离子 和镧系元素 碱金属 碱土金属的阳离子 穴醚利用分子中的氮和氧与这些离子配位 由于不同的离子与不同三维结构的穴醚结合能力不同 通过选取适当的穴醚 可以将不同的碱金属阳离子区分或分离出来 与冠醚类似 大环穴醚一般也是利用胺和卤代烃的缩合反应制备的 但由于环系更为复杂 穴醚的产率通常不高 用途 编辑穴醚的制备较为困难 且价格昂贵 但是 与冠醚之类的其他配位剂相比 穴醚与碱金属离子结合更紧密 选择性更强 5 通过配位 穴醚可以将一般情况下不溶于有机溶剂的盐类溶于另一相中 用作相转移催化剂 加快化学反应的速率 6 也可以稳定碱金属负离子 使碱化物和电子盐得以合成 另外 穴醚还可以帮助Sn92 之类津特耳离子 Zintl ion 的结晶 在製作核医学需要的顯像用藥物氟代脫氧葡萄糖 簡稱 FDG 時 會使用 2 2 2 穴醚來絡合反應物K18F中的鉀離子 提高放射性18F離子的親核性 7 以便將18F連接到脫氧葡萄糖中 参阅 编辑笼状螯合物 冠醚 超分子化学 螯合剂参考文献 编辑 Alberto R Ortner K Wheatley N Schibli R Schubiger A P Synthesis and properties of boranocarbonate a convenient in situ CO source for the aqueous preparation of 99mTc OH2 3 CO 3 J Am Chem Soc 2001 121 3135 3136 doi 10 1021 ja003932b von Zelewsky A Stereochemistry of Coordination Compounds John Wiley Chichester 1995 ISBN 0 471 95057 2 Lehn J M Supramolecular Chemistry Concepts and Perspectives VCH Weinhiem 1995 Kim J Ichimura A S Huang R H Redko M Phillips R C Jackson J E Dye J L Crystalline salts of Na and K Alkalides that are stable at room temperature J Am Chem Soc 1999 121 10666 10667 doi 10 1021 ja992667v Dietrich B Cryptands in Comprehensive Supramolecular Chemistry Gokel G W Ed Elsevier Oxford 1996 Vol 1 pp 153 211 ISBN 0080406106 Landini D Maia A Montanari F Tundo P Lipophilic 2 2 2 cryptands as phase transfer catalysts Activation and nucleophilicity of anions in aqueous organic two phase systems and in organic solvents of low polarity J Am Chem Soc 1979 101 2526 2530 doi 10 1021 ja00504a004 王榮 伍洲 李彥生 姜申德 正電子發射斷層顯像中的氟 18 標記藥物 THE CHINESE CHEM SOC TAIPEI 2006 64 2 179 200 取自 https zh wikipedia org w index php title 穴状配体 amp oldid 70995824, 维基百科，wiki，书籍，书籍，图书馆，

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