[发明专利]亚氨基胍功能化的水溶性柱[5]芳烃及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一类亚氨基胍功能化的水溶性柱[5]芳烃及其制备方法与应用。该类化合物的结构通式如下：其中R为C₁～C₁₀的直链或支链的烷氧基；n为整数，n的取值范围为1‑5；结构式中的虚线表示主体分子重复单元上的柱[5]芳烃环状结构。制备方法包括以下步骤：(1)用三氟甲基功能化的柱[5]芳烃制备噻吩功能化的柱[5]芳烃；(2)再制备醛基功能化的柱[5]芳烃；(3)最后制备亚氨基胍功能化的柱[5]芳烃。本发明涉及的柱[5]芳烃包含五个苯环和五个亚甲基组成的柱框架，可连接高达十个亚氨基胍基团，含有多个识别位点。本发明的制备方法，具有原料廉价、反应步骤少、条件温和、操作简单和产率高等优点。

技术领域

本发明属于有机化学合成技术领域，涉及一类亚氨基胍功能化的水溶性柱[5] 芳烃及其制备方法与应用。

技术背景

柱芳烃作为继冠醚、环糊精、杯芳烃和葫芦脲之后的新一代大环主体分子，因其独特的化学结构和物化性质，受到了化学家们的广泛关注。柱芳烃的报道开启了超分子化学新的篇章，也为超分子化学的研究带来了新的机遇和挑战。

由于早期的柱芳烃研究局限于有机溶剂中，限制了其在生物领域的应用，因此，水溶性柱芳烃的合成与研究对于拓展其在生物领域的应用尤为重要。 Ogoshi课题组首次报道的羧酸根阴离子型水溶性柱芳烃(Ogoshi T,et al. Synthesis,conformational andhost–guest properties of water-soluble pillar[5]arene.Chemicalcommunications,2010,46(21):3708-3710)；随后，李春举课题组利用Ogoshi课题组报道的羧酸根阴离子型水溶性柱芳烃，报道了其在生物分子识别中的应用(Li C,etal.Molecular selective binding of basic amino acids by a water-soluble pillar[5]arene.Chemical communications, 2013,49(19):1924-1926)；王乐勇课题组报道了羧酸钠盐功能化的水溶性柱[6] 芳烃，并利用该水溶性柱[6]芳烃与二茂铁在水中发生的主-客体识别作用构筑了一种超分子两亲体，并进一步形成囊泡，实现了药物运转和释放，为柱芳烃在生物领域的应用开辟了新的道路(Duan Q,et al.pH-responsive supramolecularvesicles based on water-soluble pillar[6]arene and ferrocene derivative fordrug delivery.Journal of the American Chemical Society,2013,135(28): 10542-10549)。

由于胍具有强碱性和结构可调性、较强的配位能力、生理活性、良好的热力学和化学稳定性，在越来越多的反应中起到至关重要的作用。

发明内容

为了克服现有技术存在的不足，本发明提供的亚氨基胍功能化的水溶性柱[5] 芳烃，具有较强配位能力和荧光特性，在金属配合物和发光材料以及检测酸性气体的应用方面具有潜在的应用价值。

本发明的目的之一在于提供一类亚氨基胍功能化的水溶性柱[5]芳烃。

本发明的目的之二在于提供该类亚氨基胍功能化的水溶性柱[5]芳烃的合成方法。

为达到上述技术问题，本发明采用以下反应路线：

其中R为C₁～C₁₀的直链或支链的烷氧基；n为整数，n的取值范围为1-5。结构式中的虚线表示主体分子重复单元上的柱[5]芳烃环状结构。

根据上述反应路线，本发明采用如下技术方案：

一类亚氨基胍功能化的水溶性柱[5]芳烃(A)，具有以下结构通式：