[发明专利]一种不对称光电活性硫杂杯[4]芳烃受体分子及其合成方法

说明书

本发明公开了一种不对称光电活性硫杂杯[4]芳烃受体分子及其合成方法。其特色是利用不对称设计将电化学探针和荧光探针依次引入硫杂杯[4]芳烃结构平台，通过硫杂杯[4]芳烃‑1,3‑双胺的分步选择性酰化反应成功合成了一种含有二茂铁和罗丹明B基团的不对称光、电活性硫杂杯[4]芳烃受体分子。本发明技术为设计合成兼具光、电响应中心的不对称硫杂杯[4]芳烃受体分子提供了新方法，为实现该类受体分子的光、电双通道响应检测奠定了基础，对拓展其在超分子识别中应用具有重要意义。

技术领域

本发明属于有机合成化学领域，具体涉及一种不对称光电活性硫杂杯[4]芳烃受体分子及其合成方法。

背景技术

分子识别是超分子化学研究的核心内容之一，是自然界生物进行信息存贮、复制和传递的重要基础，尤其是基于光、电活性受体的分子识别研究现已成为超分子化学的热点领域。硫杂杯[4]芳烃具有构象可变、空腔可调、结构修饰位点多等特点，是一种极具潜力的受体分子设计构筑平台，用途十分广泛，特别是基于硫杂杯[4]芳烃的光、电活性受体分子的设计、合成及功能研究取得了很大进展，人们利用不同的桥联策略设计、合成了以喹啉(Darjee,S.M.；Mishra,D.R.；Bhatt,K.D.；Vyas,D.J.；Modi,K.M.；Jain,V.K.TetrahedronLett.2014,55,7094-7098.)、芘(Zhao,J.-L.；Tomiyasu,H.；Wu,C.；Cong,H.；Zeng,X.；Rahman,S.；Georghiou,P.E.；Hughe,D.L.；Redshaw,C.；Yamato,T.Tetrahedron.2015,71,8521-8527.)、罗丹明(Kumar,M.；Kumar,N.；Bhalla,V.Sens.and Actuators B.2012,161,311-316.)、香豆素(Ran,M.-Q.；Yuan,J.-Y.；Zhao,Y.-H.；Mou,L.；Zeng.X.；Redshaw,C.；Zhao,J.-L.；Yamato,T.Supramol.chem.2016,28,418-426.)、二茂铁(Liu,Z.-P.；Ma,J.-P.；Huang,R.-Q.；Guo,D.-S.Tetrahedron Lett.2007,48,1221-1224.)、四硫富瓦烯(Zhao,B-T.；Zhou,Z.；Yan,Z-N.；Belhadj,E.；Derf,F-L.；Sallé,M.Tetrahedron Lett.2010,51,5815-5818.)、蒽醌(Lv X.-X.；Wang Q.；Zhang L.-J.；Liu L.-L.；Zhao M.；Guo D.-S.RSCAdv.2017,7,35528-35536.)等为光、电活性中心的硫杂杯[4]芳烃开链多醚或大环冠醚受体分子，这些受体分子对特定底物展现出优异的光、电响应识别性能。

目前，此类硫杂杯[4]芳烃光、电活性受体分子的合成多数是基于对称设计的策略：首先，通过选择性醚化反应对硫杂杯[4]芳烃下沿1,3-位上的两个羟基进行功能化；然后，选择合适的反应将特定的光、电响应基团装配至硫杂杯[4]芳烃构筑平台得到目标受体分子。然而，利用这种设计策略导致绝大多数基于硫杂杯[4]芳烃的受体分子呈结构对称形式，且只含单一光信号或电信号响应基团，难以实现利用光、电双通道响应对特定底物的有效检测，限制了其应用范围。因此，亟需改变设计策略与合成方法，构筑同时兼具光、电响应中心的不对称硫杂杯[4]芳烃受体分子，实现对特定底物多通道响应检测的目的，以拓展其在超分子识别领域中的应用。

发明内容

本发明旨在针对上述技术分析中存在的问题，发明了一种设计、合成不对称光、电活性硫杂杯[4]芳烃受体分子的新方法。本发明的突出特点是基于不对称设计，以对叔丁基硫杂杯[4]芳烃-1,3-双胺为原料，经过选择性分步酰化反应，将电化学探针和荧光探针分别引入硫杂杯[4]芳烃结构平台，得到了一种新型不对称光、电活性硫杂杯[4]芳烃受体分子。本发明的受体分子结构中既含有电化学响应中心二茂铁基团又含有荧光响应中心罗丹明基团，为实现对特定底物的光、电双通道响应检测奠定了基础，具有广阔的应用前景。

本发明公开了如下所述的技术方案：