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用于下一代环糊精科学的深共熔溶剂
原标题：Deep Eutectic Solvents for Next-generation Cyclodextrin Science
5 分
关键词
摘要
在环糊精科学中，水几乎被专门用作溶剂，这对应用范围施加了不可忽视的限制。因此，由氢键供体和受体构成的深共熔溶剂作为水的重要替代品，吸引了大量关注。这篇综述全面涵盖了环糊精在这些环保溶剂中的化学和物理化学特性。在一种情况下，环糊精或其衍生物作为溶质溶解在传统的深共熔溶剂中。所有的α-、β-和γ-环糊精都能有效地与各种客体分子形成包合物，正如在水中观察到的那样。值得注意的是，化学修饰的环糊精（例如，2-羟丙基环糊精）形成的包合物比天然环糊精更稳定。或者，通过将环糊精与其他氢键成分结合来制备深共熔溶剂。这些混合物中的环糊精单元也与客体分子形成包合物。有人提出，环糊精的圆柱结构的增强灵活性允许有效的诱导契合以稳定包合物。这些系统的应用范围广泛，从有机合成的催化到提取、分析、药剂学和许多其他领域。这些溶剂中环糊精和各种化学品的高溶解度保证了目标转化的高生产率，而前所未有的新功能为这些独特系统带来了希望。
AI理解论文
该文档主要探讨了**深共晶溶剂（DESs）**在环糊精（CD）科学中的应用，特别是如何利用DESs来促进下一代CD科学的发展。文档分为几个主要部分，分别介绍了DESs的基本概念、其在CD科学中的应用分类、以及具体的研究发现和应用实例。
首先，文档介绍了深共晶溶剂（DESs）的基本概念。DESs是通过混合两种或多种具有氢键活性的组分而制成的人工溶剂。这些组分通常包括氢键供体和氢键受体，混合后由于显著的熔点降低，形成在宽温度范围内保持液态的溶剂。DESs因其高热稳定性、低蒸汽压、无毒性和生物降解性，被认为是绿色化学的理想选择。
接下来，文档将DESs在CD科学中的应用分为两大类：
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类别I：CD-in-DESs：在这种应用中，环糊精或其衍生物作为溶质溶解在传统的DESs中，从而在这些非水介质中发挥其功能。这种方法利用了DESs的高溶解性和有效的包合物形成能力，使得CDs在非水环境中也能有效运作。
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类别II：CD-derived-DESs：在这种应用中，环糊精或其衍生物直接与其他氢键组分结合，构建新的DESs。这些CD衍生的DESs被用于特定功能，展示了CDs在新型溶剂系统中的独特作用。
文档详细描述了这两种DES系统的特性，强调了它们的高热稳定性、低蒸汽压、无毒性和生物降解性，这些特性使其非常适合绿色化学，并在多种应用中具有潜力。文档还指出，这些系统的独特功能主要归因于CD单元与试剂和催化剂的包合物形成。
在具体的研究发现中，文档提到，DESs能够成功溶解多种有机和无机化合物，即使这些化合物在水中溶解性很差。例如，在ChCl-尿素（1:2）DES中，苯甲酸的溶解度为0.82 M，而在水中仅为0.02 M。甚至几乎不溶于水的AgCl也能溶解到0.66 M。此外，DESs还能够有效吸收气体（如CO2和SO2）。
文档还讨论了DESs的物理化学性质，如粘度、密度、表面张力和折射率，并指出这些性质可以通过温度和水的添加进行调节。例如，ChCl-尿素（1:2）DES的粘度在30°C时为552 mPa·s，但在70°C时显著降低至46 mPa·s。
最后，文档提出了一种“柔性化促进的诱导契合机制”，作为CD在DESs中形成包合物的主要驱动力。这一机制强调了DESs中氢键网络的复杂性和灵活性如何促进CDs与客体分子的有效结合。
总的来说，该文档通过详细的实验和理论分析，展示了DESs在CD科学中的广泛应用潜力，特别是在绿色化学和新型溶剂系统的开发中。文档强调了DESs作为一种可调节、环保的溶剂系统，如何为CD科学提供新的研究方向和应用机会。
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