通过环化脱水合成了3-羟基萘并[1,2- b ]喹嗪，并研究了其在不同介质中的光学性质。该化合物的吸收和发射光谱取决于溶液的pH。因此，在较高的pH值下，去质子化产生部花青型染料，其显示出显着红移的吸收带并引起双重发射，即羟基喹啉鎓及其去质子化形式的发射带的组合。虽然这种化合物是基态弱酸（p K a = 7.9），但在激发态下酸性强烈增加（p K a *）= 0.4）。结果，羟基喹啉鎓的蓝移荧光仅在强酸性条件下变得占优势。此外，显示3-羟基萘并[1,2- b ]喹嗪嗪以中等亲和力（K b = 1.8×10 4 M -1，pH 5）与葫芦[7]脲（CB [7]）结合，当与CB结合时，该配体的p K a和p K a *值分别增加约2至3个数量级[7]。
关键词： azoniahetarenes; 葫芦[7]脲; 杂环; 光酸; 超分子光化学
大环主体分子（如冠醚，环糊精，杯芳烃或葫芦脲）对配体的络合通常对其化学和物理化学性质有显着影响[1,2]。之间沿着这些线的最有效和通用的宿主系统是葫芦[ Ñ ]环联脲（CB [ Ñ ]）[3-5] ，即包括用于创建一个疏水性的，桶形的容器结构的亚甲基连接的甘脲单元。取决于单体单元的数量n，该主体系统可具有不同的直径（从CB [5]：450pm至CB [10]：1.3nm）; 并且在许多研究中证明存在大量与CB相关的不同有机配体[ n]具有高亲和力的宿主[6]。在大多数情况下，这种络合强烈地影响配体的化学或物理性质。例如，已经证明有机染料的光学性质可以在CB腔中复合时大幅改变[7]。同时，配体-CB [ n ]相互作用的这种作用可用于修饰和控制客体分子的光化学性质[8,9]。例如，在葫芦脲腔的受限介质中包封光活性分子能够实现化学，区域或立体选择性光反应，这在均相溶液中是不可能的[10-15]。
考虑到酸碱平衡在化学和生物学中的重要性，也很有可能采用酸性或碱性客体分子与CB [ n ] 的可逆络合来控制其酸度或碱度的改变。实际上，已经证明有机酸和碱的p K a经常在与CB [ n ] [16-24]结合时发生数量级的变化，这可以用于例如改变催化活性[6]或用于传感目的[7]。值得注意的是，对于所谓的光酸的激发态质子转移（ESPT）观察到相同的效果。后者是基态的弱酸，而它们在激发态的酸度显着增加[25-27]。由于光酸的活性是由光触发的，因此它们具有很大的潜力，可用作具有高局部和时间控制的质子源。在这种情况下，显示有机光酸如拓扑替康，吡咯基苯基吡啶，羟基乙酰萘或羟基苯并咪唑的激发态酸度在与葫芦脲络合时发生显着变化[28-34]。然而，酸度的变化取决于实际的复杂结构。例如，在2-萘酚和羟基黄嘌呤衍生物的比较研究中证明，如果羟基官能团深嵌在宿主腔中，则ESPT在与CB络合时被抑制[7]。相反，如果配体的羟基远离CB的结合口袋[7]，则ESPT与用非复合配体观察到的相当[28]。
最近，我们发现8-羟基苯并[ b ]喹嗪离子（1a，图1）代表了一种有效的水溶性光酸（p K a = 7.2; p K a * <0）[35]。此外，观察到喹嗪鎓衍生物1b和1c以高亲和力结合葫芦脲[36,37]。因此，似乎可以通过与适当大小的CB络合来扩展这类化合物的p K a和p K a *值的可用范围[ n]。为了验证这一假设，我们合成了3-羟基萘并[1,2- b ]喹嗪（2，图1）并研究了其在地面和激发态的质子平衡以及CB [7]对其酸度的影响。我们之所以选择萘醌鎓发色团，是因为它的正电荷提供了与CB的羰基门的离子 - 偶极相互作用[7]以及它的扩展π系统，这被认为是由于增加了对CB的亲和力[7]。疏水效果。此外，萘醌鎓离子类似于喹嗪类生物碱巴马汀，小檗碱和黄连碱，它们也显示出与CB结合[7] [38-40]，因此可以作为适当的比较。