晶体中环糊精排列模式的种类

     环糊精从水中结晶时其空腔内会充满水分子。水分子一部分包裹于环糊精的空腔内，其余部分则形成完整晶体结构的一部分，即结晶水。环糊精包合物就是包埋的水分子被相应的客体分子取代的结果。不同条件下，同一种环糊精以不同晶体形式存在，如β-CD有三种晶型：β-CD·11H2O、α-CD·12H2O、β-CD·13.3H2O。

2.构像弹性 环糊精中的葡萄糖单元总是表现出C1椅型结构。该构像在O（2）···O（3）之间的氢键起到稳定环糊精环的作用。在固态时，α-CD·6H2O不是六角对称形的，相对于其他五个葡萄糖单元其中有一个是倾斜的。13CNMR和计算结果表明溶解的α-CD是基本对称的，至少是平均对称的。α-CD的分子动力学模拟显示显示有较大的弹性，可以在某种范围内使其形状适应底物的需求。在γ-CD·13.3H2O结构中，γ-CD环是一种稍扭曲的规则八边形结构，γ-CD空腔中水分子具有高度的无序特性，比β-CD·12H2O中的水分子更加无序。这些无序的水分子大多没有完全形成氢键，处于一种“活性状态”。这可能是包合物形成过程的一个显著影响因素。

3.环糊精熔点: 环糊精没有固定的熔点，但温度高于280℃就开始分解，引入修饰基团可以提高其热稳定性。按初始降解温度T1和降解一半温度Th为判断依据，环糊精的热稳定性依次为：TC-β-CD（三苯氨羰基-β-环糊精）< β-CD < DM-β-CD（二甲基-β-环糊精）< γ-CD < TA-β-CD(三乙酰基β-环糊精)。

4.溶解度: 环糊精在水和其他有机溶剂中的溶解度是一个非常重要的性质。在室温下，β-环糊精的溶解度仅为0.0163mol/L，而α-环糊精和γ-环糊精则分别高达0.121mol/L和0.168mol/L。究其原因是因为β-CD分子内形成了完全的氢键，使分子具有相当的刚性，导致其在水中的溶解度下降。从热力学观点来看，α、β和γ-CD在溶解过程的焓变（ΔH）分别为32.1 kJ/mol、38.4 kJ/mol和32.4kJ/mol，熵变（ΔS）分别为57.8 J/(K·mol)、49.0 J/(K·mol)、61.5 J/(K·mol)。β-CD有着与α、γ-CD不同的热力学性质，其与水的互相作用使体系质点变少，这种不适宜的熵变补偿了适宜的焓变，从而导致β-CD溶解度明显降低。温度对环糊精在水中溶解度的影响详见表1.1.

         表1.1 α、β、γ-环糊精在水中溶解度与温度的关系

温度（℃） 溶解度（mg/g)

α-CD β-CD γ-CD

20 90 16.4 185

25 127 18.8 256

30 165 22.8 320

35 204 28.3 390

40 242 34.9 460

45 285 44.0 585

50 347 52.7 ---

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