三 杯芳烃的分子内氢键及 pKa 值

从上面已可看出，杯芳烃的构象和性质与分子内氢键的形成有着密切关系。IR 谱上羟基峰向低波数（3170cm^-1 附近）方向的移动，证实了杯[n]芳烃（特别是 n=4 时）存在着很强的分子内氢键。通过测定羟基的

离解常数 pKa 也可以推测出杯芳烃的分子内氢键的强弱。

Shinkai 等通过中和滴定测定了水溶性杯[4]芳烃（R=SO3Na，Ⅰc） 的 pKa 值。结果表明第一级离解处于强酸性区域（pKa1＜1），而第四级离解则处在强碱性区域内（pKa4＞11）。这个事实说明第一级离解所生成的苯氧阴离子与其他三个羟基间的氢键使其变得更为稳定。而第三级离解后生成的三个苯氧阴离子通过氢键作用又强烈地抑制了最后一个质子的离解（图 5）。可以认为杯芳烃分子是同时具有超强酸性质子和强碱性苯氧阴离子的一类化合物。