冠醚(crown ethers)和地穴(cryptands)的區別

冠醚與密碼體的主要區別在於冠醚是含有醚基的環狀結構。但是，密碼子是含有醚基和氮原子的環狀或非環狀結構。

冠醚和地穴是有機化合物。這些結構複雜，大多是環化合物。它們具有相似的結構，但考慮到它們與金屬離子形成配合物的能力，密碼子更具選擇性和強的配合物。

什麼是冠醚(crown ethers)？

冠醚是含有醚基的環狀有機化合物。它們是含有幾個醚基的環狀結構。它們被稱為冠醚，因為當這些化合物與金屬離子結合時，它們就像人頭上的皇冠。這類醚中最常見的成員是環氧乙烷的低聚物。根據環中醚基的數量，有四聚體、五聚體、六聚體等。冠醚命名時，名稱的第一個數字表示化合物中存在的原子數，第二個數字表示化合物中氧原子的數量。

圖01：一系列冠醚分子

冠醚可以作為配體，與陽離子輕微結合，形成絡合物。氧原子上的孤電子對被用來形成這些配位鍵。環的外部是疏水的。冠醚在相轉移催化中很有用，因為它們溶於非極性溶劑。此外，這些化合物往往通過靜電作用與路易斯酸配位。

什麼是地穴(cryptands)？

隱窩是一組含有醚基和氮原子的有機化合物。它們要麼是循環結構，要麼是非循環結構。我們可以把它們定義為雙環或多環合成分子。這些化合物的名字叫隱窩，是因為它們能與看起來像在地穴裡的底物結合。密碼體的結構類似於冠醚的結構，但在與陽離子形成複合物時，它們的選擇性更強。

圖02：隱窩的化學結構

最常見的密碼子是[2.2.2]密碼子，在分子中兩個氮原子之間的三個橋上，每一個都有兩個氧原子（見上圖）。此外，隱窩對鉀離子等金屬離子有很高的親和力。三維分子的內腔是陽離子的結合位點。當複合物形成時，我們稱之為隱體。更重要的是，密碼子可以通過氮原子和氧原子與陽離子結合。然而，這些化合物的結構使它們對鹼金屬離子表現出更強的選擇性。