一、课题背景
超分子化学是研究两种及以上的化学物质通过分子间相互作用缔结而成的具有特定结构和功能的超分子体系的科学。与传统的基于共价键的化学研究不同，超分子化学主要研究氢键、疏水作用、pi;-pi;相互作用、静电作用、金属离子配位作用以及主客体相互作用等分子间非共价相互作用。
主客体相互作用是一类研究和应用十分广泛的超分子作用，其主要是基于大环主体分子和客体分子间的选择性识别而进行，而超分子化学本身也是在主客体化学中发展起来的。冠醚被认为是第一代主体分子；第二代主体分子是环糊精；第三代主体分子为杯芳烃；第四代主体分子是葫芦脲，因其突出的主客体识别特性在近十几年的时间内迅速成为备受瞩目的新一代大环主体分子。
1905年，Schardinger等人开环糊精研究先河的同时，Behrend等人由甘脲和甲醛在浓盐酸中缩合得到了一种新型大环聚合物，并认为其分子式为C18H18N12O6。直到1981年Mock等人重新研究了这个反应，通过与硫酸钙络合得到了水合大环晶体，并确定了此大环化合物是由12个亚甲基桥连接的6个甘脲单元，并因其形似南瓜(葫芦科)将其命名为葫芦脲(Cucurbituril)。2000年Kim等人分离得到了CB[n](n=5,7,8,10)，即分别含有5、7、8、10个甘脲单元的葫芦脲，并用X射线衍射对其结构进行了表征。
CB[7]与CB[6]相比其空腔体积更大，因此可以封装更大体积的客体分子，如金刚烷、二茂铁等。而CB[7]的突出特征是其与客体分子的结合常数极高，其对二茂铁、二环[2.2.2]辛烷、金刚烷衍生物等客体分子表现出极强的结合能力，结合常数在109至1015M-1之间。而CB[7]与双金刚烷二胺衍生物在纯水中结合常数高达7.21017M-1,这已超越了生物素-抗生物素蛋白相互作用。CB[7]的另一突出特征是其在水中较好的溶解度，CB[6]、CB[7]、CB[8]是应用最广泛的葫芦脲大环分子，CB[7]的溶解度远高于CB[6]和CB[8]。较好的溶解度和与客体分子超高的结合常数使得CB[7]在水相中应用更加广泛，如药物运输,蛋白质等生物分子识别等。功能化的CB[7]可以连接许多客体小分子，或者具有特异性识别作用分子，在生物医学、离子探针检测方面的应用都具有重大意义。本次实验我们主要是通过方法先合成纯度较高的CB[7]，并将其功能化衍生，得到能够有更多应用领域的CB[7]-allyl的衍生物。
三、可行性分析
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