譚玉東

摘 要：非均相環(huán)糊精在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程中有著廣泛應(yīng)用，尤其是在水相有機(jī)合成中，其發(fā)揮出的作用十分強(qiáng)大。雖然非均相環(huán)糊精起到了良好的作用，但是從實(shí)際情況來(lái)看，人們?cè)谠摲矫嫜芯渴钟邢?，取得了一定成果，但是并沒有達(dá)到人們的期望要求，因此在日后的工作中應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)在該方面的研究與分析，從而使其在具體應(yīng)用過程中的優(yōu)勢(shì)能夠的得到進(jìn)一步發(fā)揮。

關(guān)鍵詞：非均相環(huán)糊精 合成反應(yīng) 應(yīng)用分析

以目前的科技手段來(lái)看，對(duì)環(huán)糊精進(jìn)行非均相化的途徑方式主要有以下兩種，一種是利用接質(zhì)技術(shù)使環(huán)糊精股在水不同載體上，最終形成不溶于于水的固載化環(huán)糊精，另一種方式是通過交聯(lián)試劑的使環(huán)糊精交聯(lián)試劑，最終形成環(huán)糊精聚合戶。不論是通過那種方式制造的非均相環(huán)糊精都在水相有幾合成中得到了應(yīng)用，但是從其實(shí)際應(yīng)用情況來(lái)看，還處于初級(jí)階段，因此要做好相應(yīng)的分析工作。

1、氧化反應(yīng)與還原反應(yīng)

1.1氧化反應(yīng)

從目前的情況來(lái)看，環(huán)糊精及其衍生物難以被重復(fù)利用，為了克服該困難，可以利用環(huán)氧氯丙烷，實(shí)現(xiàn)對(duì)β-環(huán)糊精聚合合成β-環(huán)糊精聚交聯(lián)聚合物，該物質(zhì)不溶于水，將其作為催化劑，催化NaOcl，H2O2水相氧化肉桂醛，最終生產(chǎn)天然苯甲醛，在該整個(gè)反應(yīng)過程中體現(xiàn)出了不錯(cuò)的選擇性與催化活性[1]。在溫度為70℃，常壓環(huán)境下，肉桂醛轉(zhuǎn)化可以超過90%，而對(duì)于反應(yīng)過程中生產(chǎn)的苯甲醛的選擇性也超過了60%，從而在反應(yīng)過程中，進(jìn)行了5次重復(fù)催化，通過觀察可以發(fā)現(xiàn)反應(yīng)過程中，其催化效果并為降低，由此可見其具有不錯(cuò)的應(yīng)用潛力。

1.2還原反應(yīng)

通過環(huán)湖精母體羥基與磺酰氯基團(tuán)的反應(yīng)，在大孔樹脂中完成對(duì)β-環(huán)糊精的固載操作。通過分析不難發(fā)現(xiàn)，β-環(huán)糊精中的羥基與環(huán)氧基團(tuán)中的氫鍵之間會(huì)發(fā)生相互作用，并且在具體反應(yīng)過程中，固載化β-環(huán)糊精對(duì)反應(yīng)起到了一定的催化作用，還原產(chǎn)物回收率超過90%，并且在具體反應(yīng)過程中，可以催化劑進(jìn)行回收利用，在具體分析過程中，對(duì)催化劑進(jìn)行了4次回收，對(duì)每一次反應(yīng)情況進(jìn)行分析，可以斷定，催化劑的活性并未受到影響[2]。

2、取代反應(yīng)

所謂取代反應(yīng)指的是，在化學(xué)反應(yīng)過程中，有機(jī)物中的任意一個(gè)基團(tuán)或者原子被其它基團(tuán)或原子所取代的一種化學(xué)反應(yīng)。

環(huán)糊精本的特異空腔結(jié)構(gòu)決定了，其能夠使有機(jī)反應(yīng)底物從有機(jī)相通過包結(jié)絡(luò)合轉(zhuǎn)移到水相，并且在該過程中，與水相中的親核試劑相接觸，從而發(fā)生相應(yīng)的反應(yīng)，在具體反應(yīng)過程中，環(huán)糊精母體中的羥基將會(huì)與底物分子發(fā)生相互作用，正是由于該情況的存在，將會(huì)加快游離基團(tuán)離去，從而促進(jìn)了水相親核取代反應(yīng)的發(fā)生。在具體反應(yīng)過程中，為了使非均相化優(yōu)勢(shì)可以得到充分發(fā)揮，進(jìn)行問題分析時(shí)，將六亞甲基-1，6-二異氰酸酯作為反應(yīng)中使用交聯(lián)試劑，同時(shí)制備β-環(huán)糊精聚氨酯（不溶于水），將其作為催化劑，完成對(duì)芐基鹵化物與 NaCN 和 NaN3發(fā)生取代過程中的催化劑[3]。在該反應(yīng)過程中，β-環(huán)糊精交聯(lián)聚合物，不僅達(dá)到對(duì)反應(yīng)進(jìn)行高效催化的作用，同時(shí)在反應(yīng)過程中，回收率超過了90%，并且在反應(yīng)期間，不會(huì)出現(xiàn)任何副反應(yīng)，生產(chǎn)物的純度較高，并且可以對(duì)其進(jìn)行重復(fù)利用，具有不錯(cuò)的環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)效益。

在問題具體分析過程中，除了交聯(lián)聚合外，將六亞甲基-1，6-二異氰酸酯作為一個(gè)連接階段，然后在三氧化三鐵納米離子上固載β-環(huán)糊精，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)芐基鹵化物與氰化物、硫氰酸鹽等發(fā)生取代反應(yīng)的催化，在取代反應(yīng)進(jìn)行過程中，催化劑發(fā)揮出了強(qiáng)大的催化作用，一方面實(shí)現(xiàn)了對(duì)親核取代反的催化作用，并且產(chǎn)物收率超過90%，具有不錯(cuò)的經(jīng)濟(jì)效益；另一方面，其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，重復(fù)與分離使用十分方便，在化學(xué)反應(yīng)過程中，對(duì)催化劑進(jìn)行了10次重復(fù)使用，反應(yīng)過程中，對(duì)催化劑的活性進(jìn)行分析，其催化活性并沒有降低，應(yīng)用效果良好[4]。除此之外，催化反應(yīng)中，生物的純度高，反應(yīng)結(jié)束后，對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行檢測(cè)，在反應(yīng)產(chǎn)物中，并沒有發(fā)現(xiàn)副產(chǎn)物。

3、加成反應(yīng)

在加成反應(yīng)過程中，將β-環(huán)糊精作為催化劑，具有的顯著特點(diǎn)就是在具體反應(yīng)過程中，β-環(huán)糊精本身具有良好的水溶性，以及回收難度大。而在加非均相 β-環(huán)糊精催化環(huán)加成反應(yīng)中，在具體反應(yīng)時(shí)，將六亞甲基-1，6-二異氰酸酯作為反應(yīng)過才能中使用的交聯(lián)試劑，而將β-環(huán)糊精交聯(lián)聚合作為反應(yīng)的催化劑，該物質(zhì)應(yīng)用在反應(yīng)中，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成破壞，同時(shí)，在反應(yīng)中完成對(duì)催化芳香脂類化化合物、乙酸銨、乙酰乙酸乙酯溶劑環(huán)形加成，在具體反應(yīng)過程中，回收率超過90%[5]。該非均相催化劑應(yīng)用在加成反應(yīng)過程中，具有的優(yōu)點(diǎn)較多，其中比較顯著的優(yōu)點(diǎn)有回收率高、容易回收、操作簡(jiǎn)單、環(huán)境效益好等，因此具有不錯(cuò)的應(yīng)用前景。

此外，也有學(xué)者研究過程中，將脯氨酸衍生物與全甲基化 β-環(huán)糊精衍生物視作共聚單體，在具體問題分析過程中，以脯氨酸模擬催化活性作為中心，利用甲基化β-環(huán)糊精完成酶的疏水空腔進(jìn)行模擬，最終構(gòu)成了Aldol催化體系，通過化學(xué)反應(yīng)，對(duì)該催化體系在化學(xué)反應(yīng)過程中的催化性能進(jìn)行模擬，通過分析可以發(fā)現(xiàn)該催化體系的性能良好。此外，通過對(duì)該催化體系的詳細(xì)分析與研究還可以發(fā)現(xiàn)，該催化體系，在化學(xué)反應(yīng)過程中，PH值會(huì)對(duì)催化體系的具體性能造成一定程度影響，當(dāng)PH值為7.0時(shí)（溶液呈中性），共聚物本身帶負(fù)電荷，因此呈直鏈狀態(tài)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)模型反應(yīng)的催化，但是不具備選擇性。當(dāng)PH值為3.8時(shí)，共聚物呈多鏈?zhǔn)杷{米聚集狀態(tài)，此時(shí)催化模型反應(yīng)性能較差，但是具有良好的選擇性。以上情況表明，在Aldlo催化體系中，催化活性中性中心附近，有著良好的疏水微環(huán)境，因此對(duì)于立體選擇來(lái)說(shuō)具有不錯(cuò)的促進(jìn)效果。

4、結(jié)束語(yǔ)

從目前的研究結(jié)果來(lái)看，非均相環(huán)糊精催化和促進(jìn)有機(jī)合成反應(yīng)過程中，在氧化、還原、取代等各種化學(xué)反應(yīng)過程中都有所應(yīng)用，并且從實(shí)際應(yīng)用情況來(lái)看都取得了一定的效果。但是，是實(shí)際應(yīng)用過程中的深度并沒有達(dá)到人們的期望，僅停留在相轉(zhuǎn)移催化階段，主要應(yīng)用在提高反應(yīng)速率上，同時(shí)也使化學(xué)反應(yīng)的選擇性得到了一定程度的提高，對(duì)映選擇性和區(qū)域選擇性的提高的研究明顯不足，因此還要加強(qiáng)相應(yīng)的研究與分析。

參考文獻(xiàn)

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