冠醚在人工离子转运系统中的应用

谭婧 郑波 高玲燕

引用本文: 谭婧, 郑波, 高玲燕. 冠醚在人工离子转运系统中的应用[J]. 大学化学, 2026, 41(2): 232-237. doi: 10.12461/PKU.DXHX202501010 shu
Citation:  Jing Tan,  Bo Zheng,  Lingyan Gao. Application of Crown Ether-Based Artificial Ion Transporters[J]. University Chemistry, 2026, 41(2): 232-237. doi: 10.12461/PKU.DXHX202501010 shu

冠醚在人工离子转运系统中的应用

    通讯作者: 郑波,E-mail:zhengbo@nwu.edu.cn; 高玲燕,E-mail:gaolingyan@nwu.edu.cn
  • 基金项目:

    陕西省基础科学(化学、生物学)研究院青年项目(23JHQ016)

摘要: 冠醚作为一类结构特殊的醚类化合物,已逐渐为人们所认识。近年来,冠醚在构建人工跨膜离子转运体系方面不断推陈出新,引起科学家们的普遍关注。利用不同的冠醚结构和组装基元在构筑跨膜人工离子通道、海水处理、盐湖提锂及电池领域等方面的探索,极大地扩展了冠醚类化合物的研究范畴;结合超分子化学和生物学的原理,以及不同学科的交叉融合,这些新颖结构和独特功能的新型仿生人工离子转运体将在医药和化学化工产业中发挥重要的作用。

English

    1. [1]

      (a) Pedersen, C. J. J. Am. Chem. Soc. 1967, 89 (10), 2495. (b) Pedersen, C. J. J. Am. Chem. Soc. 1967, 89 (26), 7017.(a) Pedersen, C. J. J. Am. Chem. Soc. 1967, 89 (10), 2495. (b) Pedersen, C. J. J. Am. Chem. Soc. 1967, 89 (26), 7017.

    2. [2]

      (a) Cram, D. J.; Cram, J. M. Science 1974, 183 (4127), 803. (b) Lehn, J. M. Pure&Appl. Chem. 1978, 50, 871.(a) Cram, D. J.; Cram, J. M. Science 1974, 183 (4127), 803. (b) Lehn, J. M. Pure&Appl. Chem. 1978, 50, 871.

    3. [3]

      The 1987 Nobel Prize in Chemistry. [2024-12-27]. https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/1987/press-release/The 1987 Nobel Prize in Chemistry. [2024-12-27]. https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/1987/press-release/

    4. [4]

      Williams, G. T.; Haynes, C. J. E.; Fares, M.; Caltagirone, C.; Hiscock, J. R.; Gale, P. A. Chem. Soc. Rev. 2021, 50, 2737.Williams, G. T.; Haynes, C. J. E.; Fares, M.; Caltagirone, C.; Hiscock, J. R.; Gale, P. A. Chem. Soc. Rev. 2021, 50, 2737.

    5. [5]

      Huang, T.; Alyami, M.; Kashab, N. M.; Nunes, S. P. J. Mater. Chem. A 2021, 9, 18102.Huang, T.; Alyami, M.; Kashab, N. M.; Nunes, S. P. J. Mater. Chem. A 2021, 9, 18102.

    6. [6]

      阮文娟, 李悦, 耿文超, 郭东升. 大学化学, 2023, 38 (12), 114.

    7. [7]

      Gokel, G. W.; Leevy, W. M.; Weber, M. E. Chem. Rev. 2004, 104, 2723.Gokel, G. W.; Leevy, W. M.; Weber, M. E. Chem. Rev. 2004, 104, 2723.

    8. [8]

      邢其毅, 裴伟伟, 徐瑞秋, 裴坚. 基础有机化学. 第4版. 北京: 北京大学出版社, 2017: 319–330.

    9. [9]

      Djalali, S.; Marqués, P. S.; Frank, B. D.; Zeininger, L. Adv. Funct. Mater. 2022, 32 (2), 2107688.Djalali, S.; Marqués, P. S.; Frank, B. D.; Zeininger, L. Adv. Funct. Mater. 2022, 32 (2), 2107688.

    10. [10]

      Ranno, L.; Tan, Y. Z.; Ong, C. S.; Guo, X.; Koo, K. N.; Li, X.; Wang, W.; Serna, S.; Liu, C.; Rusli; et al. Nat. Commun. 2024, 15, 3820.Ranno, L.; Tan, Y. Z.; Ong, C. S.; Guo, X.; Koo, K. N.; Li, X.; Wang, W.; Serna, S.; Liu, C.; Rusli; et al. Nat. Commun. 2024, 15, 3820.

    11. [11]

      He, L.; Zhang, T.; Zhu, C.; Yan, T.; Liu, J. Chem. Eur. J. 2023, 29 (25), e202300044.He, L.; Zhang, T.; Zhu, C.; Yan, T.; Liu, J. Chem. Eur. J. 2023, 29 (25), e202300044.

    12. [12]

      Johnson, T. G.; Langton, M. J. J. Am. Chem. Soc. 2023, 145, 27167.Johnson, T. G.; Langton, M. J. J. Am. Chem. Soc. 2023, 145, 27167.

    13. [13]

      Shen, J.; Ren, C.; Zeng, H. Acc. Chem. Res. 2022, 55, 1148.Shen, J.; Ren, C.; Zeng, H. Acc. Chem. Res. 2022, 55, 1148.

    14. [14]

      Ren, C.; Shen, J.; Zeng, H. J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 12338.Ren, C.; Shen, J.; Zeng, H. J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 12338.

    15. [15]

      Shen, J.; Ye, R.; Zeng, H. Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 12924.Shen, J.; Ye, R.; Zeng, H. Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 12924.

    16. [16]

      Huo, Y.; Zeng, H. Acc. Chem. Res. 2016, 49, 922.Huo, Y.; Zeng, H. Acc. Chem. Res. 2016, 49, 922.

    17. [17]

      Zhang, H.; Ye, R.; Mu, Y.; Li, T.; Zeng, H. Nano Lett. 2021, 21, 1384.Zhang, H.; Ye, R.; Mu, Y.; Li, T.; Zeng, H. Nano Lett. 2021, 21, 1384.

    18. [18]

      Ren, C.; Chen, F.; Ye, R.; Ong, Y. S.; Lu, H.; Lee, S. S.; Ying, J. Y.; Zeng, H. Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 8034.Ren, C.; Chen, F.; Ye, R.; Ong, Y. S.; Lu, H.; Lee, S. S.; Ying, J. Y.; Zeng, H. Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 8034.

    19. [19]

      Shen, J.; Han, J. J. Y.; Ye, R.; Zeng, H. Sci China Chem. 2021, 64 (12), 2154.Shen, J.; Han, J. J. Y.; Ye, R.; Zeng, H. Sci China Chem. 2021, 64 (12), 2154.

    20. [20]

      Ye, R.; Ren, C.; Shen, J.; Li, N.; Chen, F.; Roy, A.; Zeng, H. J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 9788.Ye, R.; Ren, C.; Shen, J.; Li, N.; Chen, F.; Roy, A.; Zeng, H. J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 9788.

    21. [21]

      Chen, S.; Wang, Y.; Nie, T.; Bao, C.; Wang, C.; Xu, T.; Lin, Q.; Qu, D. H.; Gong, X.; Yang, Y; et al. J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 17992.Chen, S.; Wang, Y.; Nie, T.; Bao, C.; Wang, C.; Xu, T.; Lin, Q.; Qu, D. H.; Gong, X.; Yang, Y; et al. J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 17992.

    22. [22]

      Wang, C.; Yang, H.; Xiang, Y.; Pang, S.; Bao, C.; Zhu, L. Front. Chem. 2021, 9, 667472.Wang, C.; Yang, H.; Xiang, Y.; Pang, S.; Bao, C.; Zhu, L. Front. Chem. 2021, 9, 667472.

    23. [23]

      Wang, C.; Wang, S.; Yang, H.; Xiang, Y.; Wang, X.; Bao, C.; Zhu, L.; Tian, H.; Qu, D. H. Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 14836.Wang, C.; Wang, S.; Yang, H.; Xiang, Y.; Wang, X.; Bao, C.; Zhu, L.; Tian, H.; Qu, D. H. Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 14836.

    24. [24]

      Ye, K.; Zhang, Z.; Yan, Z.; Pang, S.; Yang, H.; Sun, X.; Liu, C.; Zhu, L.; Lian, C.; Bao, C. Sci. China Chem. 2023, 66 (8), 2300.Ye, K.; Zhang, Z.; Yan, Z.; Pang, S.; Yang, H.; Sun, X.; Liu, C.; Zhu, L.; Lian, C.; Bao, C. Sci. China Chem. 2023, 66 (8), 2300.

    25. [25]

      Li, N.; Shen, J.; Ang, G. K.; Ye, R.; Zeng, H. CCS Chem. 2020, 2, 2269.Li, N.; Shen, J.; Ang, G. K.; Ye, R.; Zeng, H. CCS Chem. 2020, 2, 2269.

    26. [26]

      Li, N.; Chen, F.; Shen, J.; Zhang, H.; Wang, T.; Ye, R.; Li, T.; Loh, T. P.; Yang, Y. Y.; Zeng, H. J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 21082.Li, N.; Chen, F.; Shen, J.; Zhang, H.; Wang, T.; Ye, R.; Li, T.; Loh, T. P.; Yang, Y. Y.; Zeng, H. J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 21082.

    27. [27]

      Wang, W. Z.; Huang, L. B.; Zheng, S. P.; Moulin, E.; Gavat, O.; Barboiu, M.; Giuseppone, N. J. Am. Chem. Soc. 2021, 143, 15653.Wang, W. Z.; Huang, L. B.; Zheng, S. P.; Moulin, E.; Gavat, O.; Barboiu, M.; Giuseppone, N. J. Am. Chem. Soc. 2021, 143, 15653.

    28. [28]

      Li, C.; Wu, Y.; Zhu, Y.; Yan, J.; Liu, S.; Xu, J.; Fa, S.; Yan, T.; Zhu, D.; Yan, Y.; et al. Adv. Mater. 2024, 36, 2312352.Li, C.; Wu, Y.; Zhu, Y.; Yan, J.; Liu, S.; Xu, J.; Fa, S.; Yan, T.; Zhu, D.; Yan, Y.; et al. Adv. Mater. 2024, 36, 2312352.

    29. [29]

      Yang, H.; Yi, J.; Pang, S.; Ye, K.; Ye, Z.; Duan, Q.; Yan, Z.; Lian, C.; Yang, Y.; Zhu, L.; et al. Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61, e202204605.Yang, H.; Yi, J.; Pang, S.; Ye, K.; Ye, Z.; Duan, Q.; Yan, Z.; Lian, C.; Yang, Y.; Zhu, L.; et al. Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61, e202204605.

    30. [30]

      Ye, T.; Hou, G.; Li, W.; Wang, C.; Yi, K.; Liu, N.; Liu, J.; Huang, S.; Gao, J. Nat. Commun. 2021, 12, 5231.Ye, T.; Hou, G.; Li, W.; Wang, C.; Yi, K.; Liu, N.; Liu, J.; Huang, S.; Gao, J. Nat. Commun. 2021, 12, 5231.

    31. [31]

      Ye, T.; Gao, H.; Li, Q.; Liu, N.; Liu, X.; Jiang, L.; Gao, J. Angew. Chem. Int. Ed. 2024, 63, e202316161.Ye, T.; Gao, H.; Li, Q.; Liu, N.; Liu, X.; Jiang, L.; Gao, J. Angew. Chem. Int. Ed. 2024, 63, e202316161.

    32. [32]

      Jiang, C.; Bai, S.; Li, J.; Wang, M.; Zhou, Y.; Hou, Y. J. Membr. Sci. 2025, 714, 123372.Jiang, C.; Bai, S.; Li, J.; Wang, M.; Zhou, Y.; Hou, Y. J. Membr. Sci. 2025, 714, 123372.

    33. [33]

      Li, J.; Shi, Y.; Qi, C.; Zhang, B.; Xing, X.; Li, Y.; Chen, T.; Mao, X.; Zuo, Z.; Zhao, X.; et al. Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 62, e202309918.Li, J.; Shi, Y.; Qi, C.; Zhang, B.; Xing, X.; Li, Y.; Chen, T.; Mao, X.; Zuo, Z.; Zhao, X.; et al. Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 62, e202309918.

    34. [34]

      Chen, Q.; Lin, M.; Li, X.; Du, Z.; Liu, Y.; Tang, Y.; Yan, Y.; Zhu, K. Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202407575.Chen, Q.; Lin, M.; Li, X.; Du, Z.; Liu, Y.; Tang, Y.; Yan, Y.; Zhu, K. Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202407575.

    35. [35]

      Li, M.; Wu, J.; You, Z.; Dai, Z.; Gu, Y.; Shi, L.; Wu, M.; Wen, Z. Angew. Chem. Int. Ed. 2024, 63, e202403521.Li, M.; Wu, J.; You, Z.; Dai, Z.; Gu, Y.; Shi, L.; Wu, M.; Wen, Z. Angew. Chem. Int. Ed. 2024, 63, e202403521.

    36. [36]

      Sauvage, J. P. Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 11080.Sauvage, J. P. Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 11080.

    37. [37]

      Stoddart, J. F. Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 11094.Stoddart, J. F. Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 11094.

    38. [38]

      Feringa, B. L. Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 11060.Feringa, B. L. Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 11060.

    39. [39]

      Balzani, V.; Credi, A.; Raymo, F. M.; Stoddart, J. F. Angew. Chem. Int. Ed. 2000, 39, 3348.Balzani, V.; Credi, A.; Raymo, F. M.; Stoddart, J. F. Angew. Chem. Int. Ed. 2000, 39, 3348.

    40. [40]

      Zheng, B.; Wang, F.; Donga, S.; Huang, F. Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 1621.Zheng, B.; Wang, F.; Donga, S.; Huang, F. Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 1621.

    41. [41]

      Cakmak, S. E.; Leigh, D. A.; McTernan, C. T.; Nussbaumer, A. L. Chem. Rev. 2015, 115, 10081.Cakmak, S. E.; Leigh, D. A.; McTernan, C. T.; Nussbaumer, A. L. Chem. Rev. 2015, 115, 10081.

    42. [42]

      成楚旸. 大学化学, 2017, 32 (1), 1.

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  0
  • 文章访问数:  8
  • HTML全文浏览量:  3
文章相关
  • 发布日期:  2025-06-24
  • 收稿日期:  2025-01-06
  • 修回日期:  2025-02-24
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章