锂离子选择性
冠醚已成为多种应用的大量研究的主题。目前的研究旨在结构上刚性化
冠醚,因为离子结合时
冠醚环的
重组在能量上是不利的。在这项工作中,通过密度泛函理论计算和1 H 和7 Li NMR 光谱实验研究了相对刚性的 8-crown-4 的
锂离子结合能力。尽管计算和实验结果都表明 8-crown-4 可以结合
锂离子,但与较大的
冠醚相比,这种结合较弱。计算分析表明,络合作用是由焓而不是熵驱动的,这说明刚性仅具有名义上的重要性。为了阐明
锂离子与
冠醚有利相互作用的起源,进行了活化应变分析和能量分解分析,指出有利相互作用本质上主要是静电。8-crown-4是迄今为止报道的能够结合
锂离子的最小
冠醚,它具有两种不同的构象。