核能作為一種安全、環(huán)保的新能源已愈來愈被重視。但作為核能主要燃料的鈾既具有重金屬化學毒性又兼具有放射性,因此為減少含鈾廢水對人類健康和生態(tài)環(huán)境的危害,研究新型功能材料對放射性廢水中的鈾進行去除處理是一項非常迫切而又艱巨的任務(wù)。杯芳烴是苯酚單元通過亞甲基橋連所構(gòu)成的大環(huán)化合物,具有分子（離子）識別能力,通過對杯芳烴的上沿、下沿等位置進行功能化修飾,從而導(dǎo)入具有特殊功能的官能團,能夠?qū)崿F(xiàn)對目標金屬離子的選擇性識別功能。這對重金屬離子的去除、回收等方面有著非常重要的意義,因此杯芳烴衍生物的合成與應(yīng)用已經(jīng)成為該領(lǐng)域的研究熱點�；趯κ宥』璠4]芳烴與UO₂²⁺空間配位構(gòu)型高度匹配的特點,本論文以對叔丁基杯[4]芳烴、間氨基苯甲酸、1,3-二溴丙烷、對氨基苯甲酸、鹽酸羥胺、3,3’-亞胺二丙腈、等為原料,得到了兩種新型功能化材料羧基化杯[4]芳烴衍生物,運用紅外光譜（FTIR）、核磁共振（NMR）、掃描電鏡（SEM）等表征手段對其結(jié)構(gòu)進行分析,主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:（1）以甲醛、對叔丁基苯酚為反應(yīng)原材料合成對叔丁基杯[4]芳烴,再以對叔丁基杯[4]... 

【文章來源】：南華大學湖南省

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

對叔丁基杯[4]芳烴

6芳烴有著四種主要的構(gòu)象，Gutsche分別把它們定義為錐式(cone)、半錐式(partialcone)、1,2-交替式(1,2-alternate)和1,3-交替式(1,3-alternate)[48]，如圖1.2（A、B、C、D）所示。杯芳烴作為第一代超分子化合物冠醚和第二代超分子化合物環(huán)糊精之后出現(xiàn)的第三代超分子化合物，根據(jù)不少的文獻報道，杯芳烴主要有以下幾個特點[38-40,43-47]：(1)杯芳烴很容易通過化學反應(yīng)得到且原材料的價格比較低廉，合成手段比較簡單，目前已被廣泛應(yīng)用于很多領(lǐng)域的研究；(2)杯芳烴是一種有獨特空穴結(jié)構(gòu)的低聚物，且其空穴結(jié)構(gòu)大小的調(diào)節(jié)也有較大的自由度；(3)易于化學改性和修飾，不但可以在杯芳烴下沿的酚羥基和上沿苯環(huán)對位進行化學修飾，而且連接苯環(huán)的亞甲基也可以進行功能化改性；(4)杯芳烴的熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性都比較好，其較差的水溶性可以通過生物化反應(yīng)得到水溶性很好的杯芳烴衍生物來得以改善；(5)它可以根據(jù)需要通過不同的反應(yīng)條件引入不同的取代基，來達到固定所需要構(gòu)象的目的；(6)作為第三代超分子化合物的杯芳烴結(jié)合了前兩代超分子化合物的長處，不僅能與離子還可以和中性分子形成主客體包合物[38-40]。圖1.2四種不同構(gòu)象分子Fig.1.2Fourdifferentconformationmolecules

71.3.3杯芳烴的合成對叔丁基杯[n]芳烴（如圖1.3所示）的合成方法根據(jù)其化學反應(yīng)步驟的復(fù)雜程度一般可以分為以下三類：一步合成法[51]、逐步合成法[52]和片斷縮合法[53]。圖1.3對叔丁基杯[n]芳烴Fig.1.3P-tertbutylcalix[n]arene1.3.3.1一步合成法一步合成法是通過酚類化合物和甲醛在酸或者堿的催化條件下合成杯芳烴。當今來講它是應(yīng)用最為廣泛的一種方法，Zinke[53]等開創(chuàng)一步合成法，他率先采用對叔丁基苯酚和甲醛在堿的催化下直接縮合并成功合成了對叔丁基杯[4]芳烴。后來Gutsche[54]等通過Zinke的合成方法進行總計并做出了一些改進，他采用對叔丁基苯酚和甲醛在堿性和加熱的條件下反應(yīng)了幾個小時，選擇性合成了對叔丁基杯[n]芳烴。如圖1.4所示。一步合成法的突出優(yōu)點就是操作和方法都比較簡單，因此這種方法也比較常用。但不能直接合成帶有不同取代基的杯芳烴是一步合成法存在的一個最大缺陷。

【參考文獻】：
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本文編號：3317464