基于四芳基金刚烷结晶伴侣的共晶材料及其制备方法和在分子共晶与结构鉴定中的应用技术

本发明专利技术公开了一种基于四芳基金刚烷结晶伴侣的共晶材料及其制备方法和在分子共晶与结构鉴定中的应用。本发明专利技术所述共晶材料为四芳基金刚烷结晶伴侣与油状客体分子形成的主客体复合物。所述共晶材料是将四芳基金刚烷结晶伴侣、油状客体分子与氯苯混合，并置于加热板上加热，得到混合液；将混合液置于恒温水浴装置，控制其温度随着水浴温度降至室温，得到基于四芳基金刚烷结晶伴侣的共晶材料。本发明专利技术制备的共晶材料是一种具有结构稳定的材料，且制备方法操作简便，重复性良好，为该方法在分子共晶与结构和绝对构型鉴定中的应用提供了良好的基础。好的基础。好的基础。

【技术实现步骤摘要】
基于四芳基金刚烷结晶伴侣的共晶材料及其制备方法和在分子共晶与结构鉴定中的应用


[0001]本专利技术涉及超分子共晶材料
，尤其涉及一种基于四芳基金刚烷结晶伴侣的共晶材料及其制备方法和在分子共晶与结构鉴定中的应用。

技术介绍

[0002]不同绝对构型的分子在手性环境中的表现不同，在生活中，这样的分子有很多，比如酶或受体的活性位点。人们通过有机化学方法合成或者天然产物的方法得到了大量未知的立体化学构型的新分子，如果没有可靠的方法来确定新分子的绝对构型，就会出现最不理想的情况，比如，在反常色散X射线结晶学确定绝对构型之前，我们是无法区分糖分子的D/L对映体。所以，它们绝对构型的鉴定往往是结构解析的重中之重。单晶X射线衍射是鉴定有机物结构的重要手段。与核磁、质谱等验证性的鉴定方法不同，单晶X射线衍射可以直接观察到分子的结构，其结果更为明确，可信度更高。然而，许多小分子或高度柔性的分子不容易结晶，而是产生油、玻璃、无定形沉淀物或排列不整齐的固体。比如凡士林，或者柔性小分子正庚烷等一些化合物很难得到晶体，那么如何获得这些小分子的晶体结构呢？
[0003]为了解决这一问题，Mokoto Fujita团队提出了“晶体海绵(crystalline sponges)”的方法，有机客体小分子进入金属有机框架(metal
‑
organic frameworks)的尺寸合适孔道中排列(Nature 2013,495,461
‑
466)。它不需要目标分子任何结晶过程。将样品溶解，滴加到晶体海绵上，溶剂挥发，目标分子会自动渗透进入晶体海绵内部，在孔洞里实现长程有序排列。同时可以用于纳克级化合物的晶体结构分析。理论上，一颗(80
×
80
×
80μm3)的晶体海绵就可以实现26纳克的目标分子的结构解析。进一步，可以与高效液相色谱联用，实现对于少量混合产物的直接结构分析，最终可以确定分子的绝对构型。Michael D.Ward团队则使用一种由胍阳离子和有机磺酸阴离子构成的氢键框架，用之将广泛的客体分子封装到晶体孔道中，以鉴定客体分子的结构(Science 1997,276,575
‑
579)。此外，Richert团队提出四芳基金刚烷(TAAs)容易以包容配合物的形式与难以结晶的液态小分子化合物共结晶，他们将金刚烷结晶伴侣固体粉末和难结晶的液态油状小分子在高温150℃下加热溶解，冷却析出得到共晶体，以期快速确定小分子的绝对构型(Angew.Chem.Int.Ed.2020,59,15875
‑
15879)。
[0004]但是，他们的工作需要在高温下加热固体粉末TAAs主体分子和液体状态的客体分子才能使其溶解，以上工作存在的不足之处是:1、TAAs不适用于热稳定差或者遇热分解的有机分子的结构鉴定；2、以上工作中的TAAs形成的孔道较小，只能容纳体积较小的有机分子，体积较大的分子是无法进入空腔的；3、上面的工作中，他们没有使用溶剂，导致很多失败的案例，是由于液体的客体分子无法很好的溶解固体粉末TAAs主体分子。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于四芳基金刚烷结晶伴侣的共晶材料
及其制备方法和在分子共晶与结构鉴定中的应用。本专利技术所用1,3,5,7
‑
四(4
‑
(10
‑
甲氧基蒽
‑9‑
基)苯基)金刚烷在金刚烷的基础上引入蒽环和苯基，扩大了主体分子的空腔，可以容纳更大体积的有机分子。并且，通过使用溶剂助溶，可以在较低温度下，对固体粉末TMAPA主体分子进行很好的溶解，从而更好的实现共晶。
[0006]本专利技术的技术方案如下：
[0007]本专利技术的一个目的是提供一种基于四芳基金刚烷结晶伴侣的共晶材料，所述共晶材料为四芳基金刚烷结晶伴侣与油状客体分子形成的主客体复合物。
[0008]进一步地，所述四芳基金刚烷结晶伴侣为1,3,5,7
‑
四(4
‑
(10
‑
甲氧基蒽
‑9‑
基)苯基)金刚烷(1,3,5,7
‑
tetrakis(4
‑
(10
‑
methoxyanthracen
‑9‑
yl)phenyl)adamantane简写为TMAPA)；所述油状客体分子包括顺式茉莉酮、芳樟醇、乙酸香叶酯、S
‑1‑
苯乙胺中的一种或多种。
[0009]进一步地，所述四芳基金刚烷结晶伴侣与油状客体分子的质量体积比为2mg：50
‑
100μL。
[0010]本专利技术的另一个目的是保护一种所述基于四芳基金刚烷结晶伴侣的共晶材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
[0011]S1：称取四芳基金刚烷结晶伴侣和油状客体分子，备用；
[0012]S2：将四芳基金刚烷结晶伴侣、油状客体分子与氯苯混合，并置于加热板上加热，得到混合液；
[0013]S3：将恒温水浴装置加热至设定温度；
[0014]S4：将步骤S2的混合液置于步骤S3的恒温水浴装置中，将水浴装置的温度逐渐降至室温，混合液的温度随着水浴温度降低下降至室温，得到基于四芳基金刚烷结晶伴侣的共晶材料。
[0015]进一步地，步骤S2中，所述四芳基金刚烷结晶伴侣、油状客体分子与氯苯的质量体积比为2mg：50
‑
100μL：10～100μL；所述加热板的温度为90
‑
110℃，加热的时间为0.5
‑
2min。
[0016]进一步地，步骤S3中，所述设定温度≤S2中加热板的温度。
[0017]进一步地，步骤S4中，将水浴装置的温度逐渐降至室温是指以1
‑
3℃/h的速度降至室温。
[0018]本专利技术的另一个目的是保护四芳基金刚烷结晶伴侣，具体是保护1,3,5,7
‑
四(4
‑
(10
‑
甲氧基蒽
‑9‑
基)苯基)金刚烷(1,3,5,7
‑
tetrakis(4
‑
(10
‑
methoxyanthracen
‑9‑
yl)phenyl)adamantane简写为TMAPA)，
[0019]本专利技术还有一个目的是保护1,3,5,7
‑
四(4
‑
(10
‑
甲氧基蒽
‑9‑
基)苯基)金刚烷的合成方法，具体合成路线如下：
[0020][0021]其中，I、为1
‑
溴金刚烷；Ⅱ、为四苯基金刚烷；Ⅲ、为四溴四苯基金刚烷；Ⅳ、为四溴四苯基四频哪醇酯金刚烷；
Ⅴ
、为蒽酮；
Ⅵ
、为9
‑
甲氧基蒽；
Ⅶ...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于四芳基金刚烷结晶伴侣的共晶材料，其特征在于，所述共晶材料为四芳基金刚烷结晶伴侣与油状客体分子形成的主客体复合物。2.根据权利要求1所述的共晶材料，其特征在于，所述四芳基金刚烷结晶伴侣为1,3,5,7
‑
四(4
‑
(10
‑
甲氧基蒽
‑9‑
基)苯基)金刚烷；所述油状客体分子包括顺式茉莉酮、芳樟醇、乙酸香叶酯、S
‑1‑
苯乙胺中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的共晶材料，其特征在于，所述四芳基金刚烷结晶伴侣与油状客体分子的质量体积比为2mg：50
‑
100μL。4.根据权利要求3所述的共晶材料，其特征在于，所述四芳基金刚烷结晶伴侣的合成路线如下：5.一种权利要求1
‑
4任一项所述基于四芳基金刚烷结晶伴侣的共晶材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：S1：称取四芳基金刚烷结晶伴侣和油状客体分子，备用；S2：将四芳基金刚烷结晶伴侣、油状客体分子与氯苯混合，并置于加热板上加热，得到混合液；S3：将恒温水浴装置加热至设定温度；S4：将步骤S2的混合液置于步骤S3的恒温水浴装置中，将水浴装置的温度逐渐降至室
温，混合液的温度随着水浴温度降低下降至室温，得到基于...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晚雪，魏莉，陆国鹏，章薇，周梦淑，杨思涵，
申请(专利权)人：南京晶立得科技有限公司，
类型：发明
国别省市：