摘要:
碳水化合物是分子装置的潜在材料之一,因为它们是丰富的自然资源。然而,它们的刚性限制了其在可移动装置中的应用。铰链糖--2,4-二氨基-2,4-二脱氧-吡喃木糖苷--揭示了碳水化合物作为可移动元件的用途,其四个赤道取代基可以随着螯合作用驱动的 4C1-1C4 环翻转而同步改变为轴向。在这项研究中,我们合成了一种类似铗子的金属离子传感器--1,3-二-O-芘甲基化铰链糖(1)及其模型化合物--甲基 2,4-二-O-芘羰基吡喃糖苷(2),以扩展铰链糖作为分子元件的能力。通过观察 2 的溶剂依赖性构象和荧光行为,我们发现芘堆叠有助于木吡喃糖苷 1C4 的形成,提高了 1.7 kcal mol-1。我们还发现,化合物 1 在与 Pt2+、Zn2+、Cd2+、Mg2+ 或 Mn2+ 螯合时会产生准分子荧光,而在加入酸后则会产生意想不到的荧光。1H NMR 测量将这种行为归因于铰链糖在 N2 处的螯合或质子化作用下的 4C1-1C4 环翻转,并发现在 Zn2+ 的情况下,1C4 迅速而完美地形成。这些发现将扩大铰链糖作为可移动成分的范围。