环糊精是由6个或更多的吡喃葡萄糖分子形成的环状低聚糖的总称，由环糊精葡萄糖基转移酶作用于淀粉所产生。

常见的环糊精有α-环糊精，β-环糊精，γ-环糊精，δ-环糊精四种，组成它们的吡喃葡萄糖分子数为6，7，8，9。它们可用有机溶剂沉淀分离。环糊精在酸性条件下易水解。

环糊精的分子形状如同轮胎，各葡萄糖残基的C-2和C-3原子上的二级羟基位于环糊精圆环的分子一端，直径稍大，而C-6上的一级羟基位于另一端，直径稍小。环糊精分子内部为一个呈“V”字型的疏水性空穴，内径大小为0.5~1.0nm，可对苯环等进行包接形成复合物。

环糊精用于食品、香料、医药、化合物拆分等方面，也用于模拟酶研究。还可以用作核磁共振位移试剂的诱导强化剂等。

由于α-CD分子空洞孔隙较小，通常只能包接较小分子的客体物质，应用范围较小；γ-CD的分子洞大，但其生产成本高，工业上不能大量生产，其应用受到限制；β-CD的分子洞适中，应用范围广，生产成本低，是目前工业上使用最多的环糊精产品，比如，羟丙基-β-环糊精、磺丁基-β-环糊精、甲基-β-环糊精、2,6-二甲基-β-环糊精、羧甲基-β-环糊精等。但β-CD的疏水区域及催化活性有限，使其在应用上受到一定限制。为了克服环糊精本身存在的缺点，研究人员尝试对环糊精母体用不同方法进行改性，以改变环糊精性质并扩大其应用范围。目前国内外改性环糊精研究已有长足进展，取得了很多成果。

所谓改性就是指在保持环糊精大环基本骨架不变情况下引入修饰基团，得到具有不同性质或功能的产物，因此也被称为修饰，改性后的环糊精也叫环糊精衍生物，比如，单(6-氨基-6-去氧)-β-环糊精、单(6-巯基-6-去氧)-β-环糊精、单(6-叠氮-6-去氧)-β-环糊精、单(6-对甲苯磺酰)-β-环糊精、单(6-乙二胺基-6-去氧)-β-环糊精、单(6-己二胺基-6-去氧)-β-环糊精等。

环糊精进行改性的方法有化学法和酶工程法两种，其中化学法是主要的。化学改性是利用环糊精分子洞外表面的醇羟基进行醚化、酯化、氧化、交联等化学反应，能使环糊精的分子洞外表面有新的功能团。反应程度用取代度即平均每个葡萄糖单位中羟基被取代的数量表示。酶工程法是利用环糊精葡萄糖基转移酶（CGTase）或普鲁蓝酶等将单糖或低聚糖结合到环糊精上，制成支链环糊精(歧化环糊精) 的方法。

在环糊精发现不久，人们就对环糊精衍生物进行了研究，合成了许多含有各种功能基的衍生物，包括环糊精醚衍生物，环糊精酯衍生物，桥联环糊精，环糊精交联聚合物，与高分子相连环糊精，嵌入功能基团改性环糊精等。

喹啉又称苯并吡啶，系萘状含氮杂环化合物，为无色高屈光液体，有特殊刺激性味道，属于中等毒性，毒性为LD50460mg/kg，联合国编号：2656，国际海运危规页码：6246，在生产与运输过程中，应避免皮肤污染，注意呼吸道防护等，喹啉在医药和染料工业有着重要应用。

 

合成与应用文献报道喹啉合成路线有多条，其中工业化合成路线主要有，

一、煤焦油提取法，在萘油加工过程中，稀硫酸洗涤萘油时所产生的废酸中就溶有硫酸喹啉，一般含量约为20%，用二甲苯做萃取剂，抽提掉废酸中的中性油类后，用氢氧化钠中和游离酸，中和后粗喹啉进行精馏处理，理论上需要40块塔板的精馏塔可获得含量80%左右工业喹啉，工业喹啉进一步提纯则需要80块塔板的精馏塔精馏。

二、是Skraup法，将苯胺和甘油的混合物与硝基苯和浓硫酸一起加热，即可得到喹啉，该法是目前工业化生产主导方法，可以通过选择不同的芳香胺和取代的α,β-不饱和羰基化合物，能够制取各种取代的喹啉和含有喹啉的稠环化合物。如2-甲基喹啉、喹哪啶硫酸盐、3-甲基喹啉、4-甲基喹啉、8-甲基喹啉多用该法生产。     三、是Doebner-Von miller法，用芳香胺与一种醛类在浓盐酸存在共热，可以加入氧化剂，也可以不加，则生产相应取代喹啉，如2-甲基喹啉、2-苯基喹啉、2,4-二甲基喹啉、2-苯基-4-羧基喹啉等可以采取该法生产。

四、是Combes法，将芳香胺与β-二羰基化合物在酸性环境中进行缩合，可以得到喹啉环，如羟基喹啉、烷基取代羟基喹啉、乙酯基羟基喹啉等均可以采用该法生产。

世界上喹啉生产主要集中在美国、日本、西欧等工业发达国家和地区，我国也有一定数量的喹啉生产，主要采取煤焦油提取法，如鞍钢化工厂、上海宝钢公司、石家庄焦化厂等。喹啉是一种重要的精细化工原料，主要用于合成医药、染料、农药和多种化学助剂。     医药工业，许多喹啉化合物都是重要医药中间体，如1,2,3,4-四氢喹啉，5,6,7,8-四氢喹啉，1,2,3,4-四氢-2-甲基喹啉，5,6,7,8-四氢-2-甲基喹啉，而且近年来许多含喹啉环的新型药物被不断开发出来，喹啉本身最初也是从抗疟药物奎宁经过蒸馏而得到。主要应用合成抗疟药物，如补疟喹、磷酸氯喹、磷酸伯胺喹和胺酚喹啉等；解热镇痛药物辛可芬；局部麻醉药物盐酸地布卡因；抗阿米巴病药喹碘仿、氯碘喹啉、双碘喹啉等；抗菌素药物克菌定；由喹啉环及其他杂环可以合成扑蛲灵和克泻痢宁；许多取代喹啉N-氧化物都是重要药物，如4-氨基-5-硝基喹啉N-氧化物有抑制肿瘤生长的左右，甲基喹啉N-氧化物和它的4-硝基-3-氯喹啉衍生物都具有显著的抗细菌和抗真菌药效，美国新开发的强抗菌剂Utibid就是一种喹啉酮化合物。

染料工业，以喹啉及喹啉衍生物可以合成酸性染料黄3、直接黄22、溶剂黄33和Palanil黄3G，这些品种都是黄色染料的主导品种；喹啉类花青染料目前仍是彩色照相的重要光敏物质，不同数量的喹啉环组成，可使光的敏感区域从紫外光到红外光或其中任意一段；喹啉经过硝化、还原得到氨基喹啉，主要用于纺织品染色辅助剂和毛发、毛皮染色剂。食品饲料添加剂工业，喹啉氧化可以得到烟酸，烟酸是一种重要的维生素，可以合成多种烟酸系药物，如烟酸胺、强心剂、兴奋剂等，除了合成多种药物外，还广泛应用作食品和饲料添加剂，近年来国内烟酸发展非常迅速。

农药工业，喹啉许多衍生物为重要的农药品种，如7-氯喹啉N-氧化物可作为谷物种植中阔叶杂草的除草剂；取代8-氨基喹啉具有植物性毒素活性，可以制备除草剂；由N-取代的二硫化氨基甲酸的喹啉酯制得除草剂，活性可与2,4-D相比较，而且毒性和残留性较低；氨基甲酸的喹啉酯、喹啉-8-羧酸衍生物及其盐都具有较好杀虫性能；8-羟基喹啉的铜盐是非常有效的杀菌剂。

抗氧化剂，大多数含喹啉环的抗氧化剂都是1,2-二氢喹啉的衍生物，多种1,2-二氢烷基喹啉都是国内外早已生产与应用的优良抗氧剂，可以作为抗臭氧化剂、防老剂应用于橡胶加工业中，也可以用作食品抗氧剂及润滑油添加剂等，如目前全球橡胶抗氧化剂三大主导品种之一的橡胶防老剂RD就是含有喹啉环结构。

化学助剂，喹啉及其衍生物可以作为多种助剂，如喹啉及其衍生物的N-氧化物，都能作为配位体和许多金属离子形成络合物，作为重要的分析化学试剂使用；多种喹啉化合物可作为缓蚀剂，如在水泥中加入喹啉或其铬酸盐，可以防止混凝土中钢筋腐蚀，金属采用8-羟基喹啉可以抑制或减缓其腐蚀；汽车抗冻液中加入2-氯喹啉、4-氨基喹啉、8-硝基或羟基喹啉作为缓蚀剂效果明显；喹啉衍生物作为催化剂在多种石油工业合成中应用，如喹啉的锂络合物可作为丙烯醛和甲基丙烯醛的1,4加成聚合的催化剂。

其他方面，喹啉及其衍生物和同系物，都是很好的溶剂和萃取剂，特别是稠环芳香化合物的溶剂；喹啉衍生物可作为发光体与四溴化碳制成感光层，是非常理想的感光材料；喹啉及其衍生物在电镀、金属提取与冶炼行业应用也非常广泛。随着喹啉化合物应用领域的逐渐开拓，喹啉系列化合物研究开发与生产具有良好市场前景。