邱勝賢臺灣大學：化學研究所陳乃嘉Chen, Nai-ChiaNai-ChiaChen2007-11-262018-07-102007-11-262018-07-102007http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/51821我們發現實驗室過去所發展的類冠醚大環分子可以辨識2,2’-bipyridine的衍生物，並以此新型分子辨識系統合成出新型的車輪烷分子。此一車輪烷分子對人體中的多種重要金屬離子皆表現出良好的鍵結能力，由於其對生理重要之金屬離子的錯合與解離的動力行為在1H NMR的實驗中為「慢交換」（slow-exchange）的情形，且不同錯合物之間亦具有可茲分辨的不同訊號。如此一來，在一次1H NMR實驗的光譜中即可同時偵測溶液中Li+, Na+, K+, Mg2+, Ca2+等人體重要金屬離子的存在與否。Herein, we describe a new rotaxane-based molecular recognition system incorporating 2,2´-bipyridinium ions and crown ether-like macrocycles. The 1H NMR spectra of the corresponding “neutral” [2]rotaxane recorded in the presence of a mixture of the physiologically important Li+, Na+, Mg2+, and Ca2+ ions feature distinct signals for each of the complexes, with the chemical shifts of pertinent probe protons identifying the chemical nature of each metal ion. That is to say, the identification of these metal ions in solution is possible from the analysis of a single 1H NMR spectrum of a single molecular sensor.目次 謝誌 I 摘要 II Abstract III 論文發表 IV 目次 V 圖表 VII 流程 IX 表格 X 壹、導論 1 1.1 前言 1 1.2 超分子化學的起源 4 1.2.1 Pedersen的冠醚 4 1.2.2 Lehn的穴窩體 7 1.2.3 Cram的球形體 8 1.3 內鎖分子的歷史沿革 10 1.3.1 內鎖分子的定義 10 1.3.2 內鎖分子的合成方法 12 1.3.2.1 以統計法合成內鎖分子 12 1.3.2.2 以模版導引法合成內鎖分子 13 1.4 超分子系統的發展與應用 17 1.4.1 多電子的芳香環與缺電子的巴拉刈衍生物之超分子系統 17 1.4.2 二級胺鹽與冠醚之超分子系統 23 1.4.3 利用過渡金屬離子與有機配位基錯合之超分子系統 26 貳、結果與討論 31 2.1 研究動機 31 2.2 利用酸/鹼控制的分子開關 34 2.3 [2]車輪烷分子的合成 40 2.4 以[2]車輪烷分子為基礎的金屬離子感測器 41 參、結論 46 肆、實驗部份 47 伍、參考文獻 52 陸、附錄 553555502 bytesapplication/pdfen-US超分子化學車輪烷金屬離子感測器supramolecular chemistryrotaxanemetal ion sensorthesishttp://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/51821/1/ntu-96-R94223068-1.pdf