冠醚(crown ethers)和地穴(cryptands)的区别

冠醚与密码体的主要区别在于冠醚是含有醚基的环状结构。但是，密码子是含有醚基和氮原子的环状或非环状结构。

冠醚和地穴是有机化合物。这些结构复杂，大多是环化合物。它们具有相似的结构，但考虑到它们与金属离子形成配合物的能力，密码子更具选择性和强的配合物。

什么是冠醚(crown ethers)？

冠醚是含有醚基的环状有机化合物。它们是含有几个醚基的环状结构。它们被称为冠醚，因为当这些化合物与金属离子结合时，它们就像人头上的皇冠。这类醚中最常见的成员是环氧乙烷的低聚物。根据环中醚基的数量，有四聚体、五聚体、六聚体等。冠醚命名时，名称的第一个数字表示化合物中存在的原子数，第二个数字表示化合物中氧原子的数量。

图01：一系列冠醚分子

冠醚可以作为配体，与阳离子轻微结合，形成络合物。氧原子上的孤电子对被用来形成这些配位键。环的外部是疏水的。冠醚在相转移催化中很有用，因为它们溶于非极性溶剂。此外，这些化合物往往通过静电作用与路易斯酸配位。

什么是地穴(cryptands)？

隐窝是一组含有醚基和氮原子的有机化合物。它们要么是循环结构，要么是非循环结构。我们可以把它们定义为双环或多环合成分子。这些化合物的名字叫隐窝，是因为它们能与看起来像在地穴里的底物结合。密码体的结构类似于冠醚的结构，但在与阳离子形成复合物时，它们的选择性更强。

图02：隐窝的化学结构

最常见的密码子是[2.2.2]密码子，在分子中两个氮原子之间的三个桥上，每一个都有两个氧原子（见上图）。此外，隐窝对钾离子等金属离子有很高的亲和力。三维分子的内腔是阳离子的结合位点。当复合物形成时，我们称之为隐体。更重要的是，密码子可以通过氮原子和氧原子与阳离子结合。然而，这些化合物的结构使它们对碱金属离子表现出更强的选择性。