有机化学 ›› 2021, Vol. 41 ›› Issue (8): 2946-2963.DOI: 10.6023/cjoc202103012 上一篇 下一篇
综述与进展
收稿日期:
2021-03-05
修回日期:
2021-04-22
发布日期:
2021-05-23
通讯作者:
郭敏捷
基金资助:
Received:
2021-03-05
Revised:
2021-04-22
Published:
2021-05-23
Contact:
Minjie Guo
Supported by:
文章分享
大环化合物由于其独特的刚性结构, 功能性和主客体特性在超分子化学中起着至关重要的作用, 除了常见的环糊精、杯芳烃、杯吡咯、葫芦脲和柱芳烃之外, 近些年来还出现了很多新型大环分子. 二氟硼二吡咯亚甲基(BODIPY)染料因其优异的光学性质, 包括吸收和荧光发射带窄、摩尔吸收系数和量子产率高以及良好的光、热以及化学稳定性, 被广泛应用于生物与化学领域. 大环化合物的官能团化已被证明是构建具有特定功能智能材料的有效策略之一. 该综述根据BODIPY与大环化合物所构建的超分子系统的功能应用, 对近年来报道的这类超分子系统进行了分类总结和讨论, 并提出了该领域未来的发展方向.
郭京京, 郭敏捷. 基于大环化合物与二氟硼二吡咯亚甲基的超分子荧光系统的设计及应用研究进展[J]. 有机化学, 2021, 41(8): 2946-2963.
Jingjing Guo, Minjie Guo. Progress in Design and Application of Supramolecular Fluorescent Systems Based on Difluoroboron-Dipyrromethene and Macrocyclic Compounds[J]. Chinese Journal of Organic Chemistry, 2021, 41(8): 2946-2963.
[1] |
Villiers, A.; Acad, C. R. Science 1891, 112, 536.
|
[2] |
Schardinger, F. Wien Klin. Wochenschr. 1904, 17, 207.
|
[3] |
Baeyer, A. Ber. Dtsch. Chem. Ges. 1872, 5, 1094.
doi: 10.1002/(ISSN)1099-0682 |
[4] |
Gutsche, C. D.; Muthukrishnan, R. J. Org. Chem. 1978, 43, 4905.
doi: 10.1021/jo00419a052 |
[5] |
Morohashi, N.; Narumi, F.; Iki, N.; Hattori, T.; Miyano, S. Chem. Rev. 2006, 106, 5291.
pmid: 17165689 |
[6] |
Kumar, R.; Sharma, A.; Singh, H.; Suating, P.; Kim, H. S.; Sunwoo, K.; Shim, I.; Gibb, B. C.; Kim, J. S. Chem. Rev. 2019, 119, 9657.
doi: 10.1021/acs.chemrev.8b00605 |
[7] |
Pan, Y. C.; Hu, X. Y.; Guo, D. S. Angew. Chem., Int. Ed. 2021, 60, 2768.
doi: 10.1002/anie.v60.6 |
[8] |
Lai, Z. Z.; Zhao, T.; Sessler, J. L.; He, Q. Coord. Chem. Rev. 2020, 425, 213528.
doi: 10.1016/j.ccr.2020.213528 |
[9] |
Gale, P. A.; Sessler, J. L.; Král, V.; Lynch, V. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 5140.
doi: 10.1021/ja960307r |
[10] |
Freeman, W. A.; Mock, W. L.; Shih, N. Y. J. Am. Chem. Soc. 1981, 103, 7367.
doi: 10.1021/ja00414a070 |
[11] |
Kim, J.; Jung, I. S.; Kim, S. Y.; Lee, E.; Kang, J. K.; Sakamoto, S.; Yamaguchi, K.; Kim, K. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 540.
doi: 10.1021/ja993376p |
[12] |
Lee, J. W.; Samal, S.; Selvapalam, N.; Kim, H. J.; Kim, K. Acc. Chem. Res. 2003, 36, 621.
doi: 10.1021/ar020254k |
[13] |
Lagona, J.; Mukhopadhyay, P.; Chakrabarti, S.; Isaacs, L. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 4844.
doi: 10.1002/(ISSN)1521-3773 |
[14] |
Isaacs, L. Acc. Chem. Res. 2014, 47, 2052.
doi: 10.1021/ar500075g |
[15] |
Ogoshi, T.; Kanai, S.; Fujinami, S.; Yamagishi, T. A.; Nakamoto, Y. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 5022.
doi: 10.1021/ja711260m |
[16] |
Cragg, P. J.; Sharma, K. Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 597.
doi: 10.1039/C1CS15164A |
[17] |
Xue, M.; Yang, Y.; Chi, X. D.; Zhang, Z. B.; Huang, F. H. Acc. Chem. Res. 2012, 45, 1294.
doi: 10.1021/ar2003418 |
[18] |
Ogoshi, T.; Yamagishi, T.-A.; Nakamoto, Y. Chem. Rev. 2016, 116, 7937.
doi: 10.1021/acs.chemrev.5b00765 |
[19] |
Li, J.; Han, Y.; Chen, C. F. Chin. J. Org. Chem. 2020, 40, 3714. (in Chinese)
doi: 10.6023/cjoc202005007 |
(李晶, 韩莹, 陈传峰, 有机化学, 2020, 40, 3714.)
doi: 10.6023/cjoc202005007 |
|
[20] |
Chen, H. Q.; Fan, J. Z.; Hu, X. S.; Ma, J. W.; Wang, S. L.; Li, J.; Yu, Y. H.; Jia, X. S.; Li, C. J. Chem. Sci. 2015, 6, 197.
doi: 10.1039/C4SC02422B |
[21] |
Boinski, T.; Cieszkowski, A.; Rosa, B.; Leśniewska, B.; Szumna, A. New J. Chem. 2016, 40, 8892.
doi: 10.1039/C6NJ01736C |
[22] |
Han, X. N.; Han, Y.; Chen, C. F. J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 8262.
doi: 10.1021/jacs.0c00624 |
[23] |
Lei, S. N.; Xiao, H. Y.; Zeng, Y.; Tung, C. H.; Wu, L. Z.; Cong, H. Angew. Chem., Int. Ed. 2020, 59, 10059.
doi: 10.1002/anie.v59.25 |
[24] |
Shi, T. H.; Guo, Q. H.; Tong, S.; Wang, M. X. J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 4576.
doi: 10.1021/jacs.0c00112 |
[25] |
Wang, J. Q.; Li, J.; Zhang, G. W.; Chen, C. F. J. Org. Chem. 2018, 83, 11532.
doi: 10.1021/acs.joc.8b01437 |
[26] |
Bodio, E.; Goze, C. Dyes Pigm. 2019, 160, 700.
doi: 10.1016/j.dyepig.2018.08.062 |
[27] |
Jean-Gérard, L.; Vasseur, W.; Scherninski, F.; Andrioletti, B. Chem. Commun. 2018, 54, 12914.
doi: 10.1039/C8CC06403B |
[28] |
Liu, Z. P.; Jiang, Z. Y.; Yan, M.; Wang, X. Q. Front. Chem. 2019, 7, 712.
doi: 10.3389/fchem.2019.00712 |
[29] |
Treibs, A.; Kreuzer, F. H. Justus Liebigs Ann. Chem. 1968, 718, 208.
doi: 10.1002/(ISSN)1099-0690 |
[30] |
Shah, M.; Thangaraj, K.; Soong, M. L.; Wolford, L. T.; Boyer, J. H.; Politzer, I. R.; Pavlopoulos, T. G. Heteroat. Chem. 1990, 1, 389.
doi: 10.1002/(ISSN)1098-1071 |
[31] |
Shao, J. Y.; Sun, H. Y.; Guo, H. M.; Ji, S. M.; Zhao, J. Z.; Wu, W. T.; Yuan, X. L.; Zhang, C. L.; James, T. D. Chem. Sci. 2012, 3, 1049.
doi: 10.1039/C2SC00762B |
[32] |
Su, D. D.; Teoh, C. L.; Sahu, S.; Das, R. K.; Chang, Y.-T. Biomaterials 2014, 35, 6078.
doi: 10.1016/j.biomaterials.2014.04.035 |
[33] |
Yu, H. B.; Xiao, Y.; Guo, H. Y.; Qian, X. H. Chem.-Eur. J. 2011, 17, 3179.
doi: 10.1002/chem.v17.11 |
[34] |
Erande, Y.; Chemate, S.; More, A.; Sekar, N. RSC Adv. 2015, 5, 89482.
doi: 10.1039/C5RA17932G |
[35] |
Sun, H. B.; Dong, X. C.; Liu, S. J.; Zhao, Q.; Mou, X.; Yang, H. Y.; Huang, W. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 19947.
doi: 10.1021/jp206396v |
[36] |
Zhang, X. F. J. Photochem. Photobiol., A 2018, 355, 431.
|
[37] |
Boens, N.; Leen, V.; Dehaen, W. Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 1130.
doi: 10.1039/c1cs15132k pmid: 21796324 |
[38] |
Zhang, C. L.; Han, Z.; Wang, M. J.; Yang, Z. H.; Ran, X. Q.; He, W. J. Dalton Trans. 2018, 47, 2285.
doi: 10.1039/C7DT04345G |
[39] |
Zhang, D. K.; Martín, V.; García-Moreno, I.; Costela, A.; Pérez-Ojeda, M. E.; Xiao, Y. Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13, 13026.
doi: 10.1039/c1cp21038f |
[40] |
Huang, J. J.; Fang, Y. Y.; Dehaen, W. Chemosensors 2020, 8, 51.
doi: 10.3390/chemosensors8030051 |
[41] |
Roos, A.; Boron, W. F. Physiol. Rev. 1981, 61, 296.
pmid: 7012859 |
[42] |
Hamilton, G. R. C.; Sahoo, S. K.; Kamila, S.; Singh, N.; Kaur, N.; Hyland, B. W.; Callan, J. F. Chem. Soc. Rev. 2015, 44, 4415.
doi: 10.1039/c4cs00365a pmid: 25742963 |
[43] |
Baki, C. N.; Akkaya, E. U. J. Org. Chem. 2001, 66, 1512.
pmid: 11312992 |
[44] |
Han, F. F.; Xu, Y. M.; Jiang, D. C.; Qin, Y.; Chen, H. Y. Anal. Biochem. 2013, 435, 106.
doi: 10.1016/j.ab.2013.01.003 |
[45] |
Yang, C. Y.; Liu, T. T.; Xu, Y. M.; Qin, Y. Sens. Actuators, B 2014, 192, 423.
|
[46] |
Yin, J.; Hu, Y.; Yoon, J. Y. Chem. Soc. Rev. 2015, 44, 4619.
doi: 10.1039/C4CS00275J |
[47] |
Li, S. S.; Wang, C.; Luo, Z. J.; Zhu, X. F. Energy Fuels 2020, 34, 12654.
doi: 10.1021/acs.energyfuels.0c01938 |
[48] |
Asif, M. H.; Nur, O.; Willander, M.; Danielsson, B. Biosens. Bioelectron. 2009, 24, 3379.
doi: 10.1016/j.bios.2009.04.011 pmid: 19442511 |
[49] |
Yue, J.; Li, L.; Cao, L.; Zan, M. H.; Yang, D.; Wang, Z.; Chang, Z. M.; Mei, Q.; Miao, P.; Dong, W. F. ACS Appl. Mater. Interfaces 2019, 11, 44566.
doi: 10.1021/acsami.9b13737 |
[50] |
Cha, N. R.; Moon, S. Y.; Chang, S.-K. Tetrahedron Lett. 2003, 44, 8265.
doi: 10.1016/j.tetlet.2003.09.060 |
[51] |
Kim, H. J.; Kim, J. S. Tetrahedron Lett. 2006, 47, 7051.
doi: 10.1016/j.tetlet.2006.07.088 |
[52] |
Nagatoishi, S.; Nojima, T.; Juskowiak, B.; Takenaka, S. Angew. Chem. 2005, 117, 5195.
doi: 10.1002/(ISSN)1521-3757 |
[53] |
Malval, J.-P.; Leray, I.; Valeur, B. New J. Chem. 2005, 29, 1089.
doi: 10.1039/b504408a |
[54] |
Cecchi, X.; Wolff, D.; Alvarez, O.; Latorre, R. N. Biophys. J. 1987, 52, 707.
pmid: 2447963 |
[55] |
Ehmann, W. D.; Markesbery, W. R.; Alauddin, M.; Hossain, T. I.; Brubaker, E. H. Neurotoxicology 1986, 7, 195.
pmid: 3714121 |
[56] |
Melnikov, P.; Zanoni, L. Z. Biol. Trace Elem. Res. 2010, 135, 1.
doi: 10.1007/s12011-009-8486-7 pmid: 19655100 |
[57] |
Depauw, A.; Kumar, N.; Ha-Thi, M.-H.; Leray, I. J. Phys. Chem. A 2015, 119, 6065.
doi: 10.1021/jp5120288 |
[58] |
Li, D. X.; Sun, X.; Huang, J. M.; Wang, Q.; Feng, Y.; Chen, M.; Meng, X. M.; Zhu, M. Z.; Wang, X. Dyes Pigm. 2016, 125, 185.
doi: 10.1016/j.dyepig.2015.10.016 |
[59] |
Meng, X.; Zhao, J.; Ma, W. Chin. J. Org. Chem. 2020, 40, 276. (in Chinese)
doi: 10.6023/cjoc201908039 |
(孟宪娇, 赵晋忠, 马文兵, 有机化学, 2020, 40, 276.)
doi: 10.6023/cjoc201908039 |
|
[60] |
Csokai, V.; Kádár, M.; Ha Mai, D. L. H.; Varga, O.; Tóth, K.; Kubinyi, M.; Grün, A.; Bitter, I. Tetrahedron 2008, 64, 1058.
doi: 10.1016/j.tet.2007.06.116 |
[61] |
Dam, H. H.; Reinhoudt, D. N.; Verboom, W. Chem. Soc. Rev. 2007, 36, 367.
doi: 10.1039/B603847F |
[62] |
Bayrakcı, M.; Kursunlu, A. N.; Güler, E.; Ertul, Ş. Dyes Pigm. 2013, 99, 268.
doi: 10.1016/j.dyepig.2013.05.025 |
[63] |
Wang, C.; Zhao, J. W.; Wang, Y.; Lou, N.; Ma, Q.; Su, X. G. Sens. Actuators, B 2009, 139, 476.
|
[64] |
Sulak, M.; Kursunlu, A. N.; Girgin, B.; Karakuş, Ö. Ö.; Güler, E. J. Photochem. Photobiol., A 2017, 349, 129.
|
[65] |
Bastug, E.; Kursunlu, A. N.; Guler, E. J. Lumin. 2020, 225, 117343.
doi: 10.1016/j.jlumin.2020.117343 |
[66] |
Marquezi, M. L.; Roschel, H. A.; Costa, A. S.; Sawada, L. A.; Lancha Jr, A. H. Int. J. Sport Nutr. Exercise Metab. 2003, 13, 65.
doi: 10.1123/ijsnem.13.1.65 |
[67] |
Kugimiya, A.; Fukada, R. Appl. Biochem. Biotechnol. 2015, 176, 1195.
doi: 10.1007/s12010-015-1639-6 |
[68] |
Lancha, Jr, A. H.; Poortmans,, J. R.; Pereira,, L. O. Cell Biochem. Funct. 2009, 27, 552.
doi: 10.1002/cbf.v27:8 |
[69] |
Beer, P. D.; Gale, P. A. Angew. Chem., Int. Ed. 2001, 40, 486.
doi: 10.1002/1521-3773(20010202)40:3【-逻*辑*与-】#x00026;lt;【-逻*辑*与-】#x00026;gt;1.0.CO;2-A |
[70] |
Chen, S. H.; Chen, Q.; Luo, S. H.; Cao, X. Y.; Yang, G. X.; Zeng, X. Q.; Wang, C. Y. Chin. J. Org. Chem. 2021, 41, 919. (in Chinese)
doi: 10.6023/cjoc202009012 |
(陈思鸿, 陈淇, 罗时荷, 曹西颖, 杨国贤, 曾晓晴, 汪朝阳, 有机化学, 2021, 41, 919.)
doi: 10.6023/cjoc202009012 |
|
[71] |
Lü, Y. J.; Xu, J.; Guo, Y.; Shao, S. J. Chem. Pap. 2011, 65, 553. DOI: 10.2478/s11696-011-0033-2.
doi: 10.2478/s11696-011-0033-2 |
[72] |
Lü, Y. J.; Xu, J.; Guo, Y.; Shao, S. J. J. Inclusion Phenom. Macrocyclic Chem. 2012, 72, 95.
doi: 10.1007/s10847-011-9946-1 |
[73] |
Gotor, R.; Costero, A. M.; Gaviña, P.; Gil, S.; Parra, M. Eur. J. Org. Chem. 2013, 2013, 1515.
doi: 10.1002/ejoc.201201504 |
[74] |
Taner, B.; Kursunlu, A. N.; Güler, E. Spectrochim. Acta, Part A 2014, 118, 903.
|
[75] |
Agostinis, P.; Berg, K.; Cengel, K. A.; Foster, T. H.; Girotti, A. W.; Gollnick, S. O.; Hahn, S. M.; Hamblin, M. R.; Juzeniene, A.; Kessel, D.; Korbelik, M.; Moan, J.; Mroz, P.; Nowis, D.; Piette, J.; Wilson, B. C.; Golab, J. CA-Cancer J. Clin. 2011, 61, 250.
doi: 10.3322/caac.20114 pmid: 21617154 |
[76] |
Cakmak, Y.; Nalbantoglu, T.; Durgut, T.; Akkaya, E. U. Tetrahedron Lett. 2014, 55, 538.
doi: 10.1016/j.tetlet.2013.11.083 |
[77] |
Meng, L. B.; Zhang, W. Y.; Li, D. Q.; Li, Y.; Hu, X. Y.; Wang, L. Y.; Li, G. G. Chem. Commun. 2015, 51, 14381.
doi: 10.1039/C5CC05785J |
[78] |
Horton, P.; Ruban, A. J. Exp. Bot. 2004, 56, 365.
doi: 10.1093/jxb/eri023 |
[79] |
Meng, L. B.; Li, D. Q.; Xiong, S. H.; Hu, X. Y.; Wang, L. Y.; Li, G. G. Chem. Commun. 2015, 51, 4643.
doi: 10.1039/C5CC00398A |
[80] |
Kursunlu, A. N.; Baslak, C. Tetrahedron Lett. 2018, 59, 1958.
doi: 10.1016/j.tetlet.2018.04.016 |
[81] |
Fan, C. Y.; Wu, W. H.; Yang, C. Chin. J. Org. Chem. 2018, 38, 1377. (in Chinese)
doi: 10.6023/cjoc201712034 |
(范春英, 伍晚花, 杨成, 有机化学, 2018, 38, 1377.)
doi: 10.6023/cjoc201712034 |
|
[82] |
Ji, S. M.; Wu, W. H.; Wu, W. T.; Guo, H. M.; Zhao, J. Z. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 1626.
doi: 10.1002/anie.201006192 |
[83] |
Fan, C. Y.; Wu, W. H.; Chruma, J. J.; Zhao, J. Z.; Yang, C. J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 15405.
doi: 10.1021/jacs.6b07946 |
[84] |
Sun, N. N.; Xiao, X.; Li, W. J.; Jiang, J. Z. Adv. Sci. 2015, 2, 1500082.
doi: 10.1002/advs.201500082 |
[85] |
Alnajjar, M. A.; Bartelmess, J.; Hein, R.; Ashokkumar, P.; Nilam, M.; Nau, W. M.; Rurack, K.; Hennig, A. Beilstein J. Org. Chem. 2018, 14, 1961.
doi: 10.3762/bjoc.14.171 |
[86] |
Li, H.; Wu, J.; Yin, J. F.; Wang, H.; Wu, Y. Q.; Kuang, G. C. Macromol. Rapid Commun. 2019, 40, 1800714.
doi: 10.1002/marc.v40.3 |
[87] |
Zhou, L. L.; Chen, J. Y.; Li, X. Y.; Li, H.; Wang, H.; Wang, D. G.; Kuang, G. C. Macromol. Rapid Commun. 2019, 40, 1900182. DOI: 10.1002/marc.201900182.
doi: 10.1002/marc.201900182 |
[1] | 李芬, 刘传志, 户志远, 罗盼盼, 崔蓉铮, 黄彦珂, 刘新明, 刘澜涛, 吴玮. 分子间卤键和氢键控制的网络结构的组装[J]. 有机化学, 2023, 43(2): 705-711. |
[2] | 鲁会名, 马拉毛草, 马恒昌. 超分子聚集诱导发光材料的研究进展及展望[J]. 有机化学, 2023, 43(12): 4075-4105. |
[3] | 程璐, 曾飞, 王小峰. 均苯四甲酸二酰亚胺拓展柱[6]芳烃与羧酸盐客体分子的络合性能研究[J]. 有机化学, 2023, 43(1): 352-356. |
[4] | 王泽坤, 徐子悦, 李娟娟, 余尚博, 王辉, 郭东升, 张丹维, 黎占亭. 超分子有机框架对分子容器的水相增溶的梯度增强效应[J]. 有机化学, 2022, 42(7): 2236-2242. |
[5] | 鲁佳佳, 杨俊丽, 古捷, 杨举, 高振杰苏丽娇, 陶欣, 袁明伟, 杨丽娟, Lijuan Yang. 基于Au3+和I–构建的单-(6-二乙烯三胺-6-去氧)-β-环糊精超分子荧光开关[J]. 有机化学, 2022, 42(5): 1474-1482. |
[6] | 何雨晴, 陈琳, 贺瑞丽, 钟克利, 汤立军. 环糊精衍生物及包合物构建荧光探针的研究进展[J]. 有机化学, 2022, 42(3): 785-795. |
[7] | 马志艳, 李云剑, 孙小强, 杨科, 李正义. 杯芳烃促进的过渡金属催化反应[J]. 有机化学, 2021, 41(6): 2188-2201. |
[8] | 严子昂, 邹雷, 马骧. 纯有机超分子发光材料的研究进展[J]. 有机化学, 2020, 40(7): 1814-1822. |
[9] | 肖唐鑫, 周玲, 魏小艳, 李正义, 孙小强. 利用四重氢键和主客体作用构筑超分子共聚物[J]. 有机化学, 2020, 40(4): 944-949. |
[10] | 刘旭波, 林佳乐, 王辉, 张丹维, 黎占亭. 开环葫芦脲在水中对芳烃和芳醛的增溶和对腙大环形成的促进作用[J]. 有机化学, 2020, 40(3): 663-668. |
[11] | 张依, 刘育. 多电荷环糊精的超分子组装[J]. 有机化学, 2020, 40(11): 3802-3811. |
[12] | 李晶, 韩莹, 陈传峰. 新型大环芳烃的研究进展[J]. 有机化学, 2020, 40(11): 3714-3737. |
[13] | 齐丽杰, 丁逸涵, 肖唐鑫, 吴浩然, 刁凯, 鲍成, 申永, 李正义, 孙小强, 王乐勇. 对亚苯基桥联双脲基嘧啶酮衍生物的超分子自组装研究[J]. 有机化学, 2020, 40(11): 3847-3852. |
[14] | 霍博超, 李斌, 苏杭, 曾宪强, 徐凯迪, 崔雷. 基于二苯并24-冠-8桥联双柱[5]芳烃的线性和网状超分子聚合物[J]. 有机化学, 2019, 39(7): 1990-1995. |
[15] | 陈雅琪, 桂鑫, 段尊斌, 朱丽君, 项玉芝, 夏道宏. 环糊精参与的过渡金属催化有机反应[J]. 有机化学, 2019, 39(5): 1284-1292. |
阅读次数 | ||||||
全文 |
|
|||||
摘要 |
|
|||||