穴醚 - DGSO百科

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结构

最为常见且最为重要的穴醚是N[CH2CH2OCH2CH2OCH2CH2]3N(右图),IUPAC名称为1,10-二氮杂-4,7,13,16,21,24-六氧杂双环[8.8.8]二十六碳烷,俗称[2.2.2]-穴醚。方括号内的数字表示在两个氮桥头之间每个桥上的氧原子个数。
穴醚图 穴醚图
全胺穴醚对碱金属阳离子具有极高的亲和力,通过穴醚与碱金属作用,可以成功得到含K等碱金属阴离子的盐类。

性质

穴醚的三维内部空腔可以和外来离子紧密结合,形成的复合物被称为穴状化合物。结合能力最强的是较硬的阳离子,包括NH4(铵离子)和镧系元素碱金属碱土金属的阳离子。穴醚利用分子中的和氧与这些离子配位,由于不同的离子与不同三维结构的穴醚结合能力不同,通过选取适当的穴醚,可以将不同的碱金属阳离子区分或分离出来。
与冠醚类似,大环穴醚一般也是利用胺和卤代烃的缩合反应制备的。但由于环系更为复杂,穴醚的产率通常不高。

用途

穴醚的制备较为困难,且价格昂贵;但是,与冠醚之类的其他配位剂相比,穴醚与碱金属离子结合更紧密,选择性更强。通过配位,穴醚可以将一般情况下不溶于有机溶剂的盐类溶于另一相中,用作相转移催化剂,加快化学反应的速率;也可以稳定碱金属负离子,使碱化物电子盐得以合成。另外,穴醚还可以帮助Sn9之类津特耳离子(Zintl ion)的结晶
在制作放射医学需要的显像用药物氟代脱氧葡萄糖(简称 FDG)时,会使用[2-2-2]穴醚来络合反应物KF中的钾离子,提高放射性F离子的亲核性,以便将F连接到脱氧葡萄糖中。