α-氯丙酸乙酯对映体与β-环糊精的主客体相互作用

运用量子力学PM3方法模拟α-氯丙酸乙酯((R/S)-ECPA)与β-环糊(β-CD)的主客体相互作用, 探讨(R/S)-ECPA在β-CD上的手性识别机理. 结果表明, (R/S)-ECPA对映体与β-CD形成稳定结合物的结合方式完全不同, (R)-ECPA位于β-CD空腔宽口端, 形成缔合物; (S)-ECPA插入β-CD空腔内形成包结物. 而且, (S)-ECPA与β-CD的结合稳定能低于(R)-ECPA与β-CD的结合稳定能. 在(R/S)-ECPA与β-CD结合物中, (R/S)-ECPA中的手性碳接近葡萄糖单元的C2和C3. (R/S)-ECPA与β-CD之间的手性识别与葡萄糖单元的C2和C3所提供的手性环境和(R/S)-ECPA与β-CD结合的紧密程度密切相关.     

七-(2,6-二-O-甲基)-β-环糊精对薄荷醇对映体手性识别的电喷雾质谱研究

利用电喷雾质谱研究了七-(2,6-二-O-甲基)-β-环糊精(DM-β-CD)作为手性识别试剂对薄荷醇对映体的手性识别效应。实验结果表明,在气相条件下,DM-β-CD可以与薄荷醇形成特异性结合复合物,化学计量比为1∶1。对复合物的串联质谱研究表明,DM-β-CD对薄荷醇对映体有较强的手性识别能力,手性识别率为Rchiral=1.81。DM-β-CD与(-)-薄荷醇形成的复合物比与( )-薄荷醇形成的复合物稳定。     

桥联双β-环糊精对N-[4-(1-芘基)]丁酰-D/L-苯丙氨酸的手性识别及机理研究

利用紫外-可见吸收和荧光发射光谱, 结合非线性最小二乘法拟合曲线以及分子力学(MM2)模拟系统地研究了手性分子N-[4-(1-芘基)]丁酰-D/L-苯丙氨酸(PDP和PLP, 总称PPs)与β-环糊精(β-CD)、 2-位硒桥联双β-CD(2-SeCD)和2-位碲桥联双β-CD(2-TeCD)的包结能力大小及这3个环糊精对PPs手性识别能力的差异和识别机理. 研究结果表明, PPs不能与单疏水空腔的β-CD形成很好的包结复合物, 与具有较长桥联链的2-TeCD结合能力最强. 2-TeCD与PDP和PLP的结合常数分别为2.33×104和6.07×103 L/mol, 对PPs的手性识别比达到KD/KL=3.84, 高于2-SeCD(KD/KL=2.61). 用MM2模拟得出了PPs与这两个双环糊精形成复合物的三维结构: PPs的绝大部分位于双环糊精两个空腔之间, 但是在这两个复合物中, 苯环与芘环所成的二面角不同. 此外, PPs与这两个双环糊精作用时均存在明显的氢键相互作用, 且2-TeCD强于2-SeCD.     

α－溴丙酸甲酯与β－环糊精衍生物手性识别过程的模 拟研究

应用分子动力学方法,模拟研究了α－溴丙酸甲酯分别与全甲基－β－环糊精(PMBCD)、七(2,6-二-O-丁基-3-O-丁酰基)-β－环糊精(DBBBCD)的手性识别过程。结果表明,α－溴丙酸甲酯对映体与PMBCD,DBBBCD的优先结合点位于环糊精空腔的内部,其对映体与所述环糊精的手性识别机理和形成腔内结合物有关;对映体在环糊精空腔内的结合并非传统意义上的紧密包合,对映体在腔内可以上下运动和转动;从对平衡构象的结构分析发现,所述对映体与环糊精衍生物的手性识别与葡萄糖单元的C(2),C(3)所提供的手性环境密切相关。而且,分子模拟方法得到的对映体保留顺序与气相色谱实验结果是一致的。     

手性流动相添加剂高效液相色谱法分离苯基琥珀酸对映体

以七(2,3,6三-O-甲基)-β-环糊精(TM-β-CD)作为手性流动相添加剂,反相高效液相色谱研究苯基琥珀酸(PSA)对映体拆分;在Nova—pak C18色谱柱上,采用0．30mmol/L TM-β-CD、含0．05％三氟乙酸的乙腈一水(体积比16：84)为流动相,(R)-(-)-PSA和(s)-( )-PSA的容量因子分别为5．43和6．42,对映体分离因子为1．18,分离度为2．50;对比：PSA在β-CD手性流动相法和2,6-丁基化-β-CD涂渍C18柱的色谱行为,探讨环糊精分子对PSA的手性拆分机理：本法已用于测定L-脯氨酸化学拆分苯基琥珀酸对映体产品的光学纯度。     

α-氨基酸及其酯化物侧链对其β-环糊精复合物稳定常数的影响

为了探索α-氨基酸及其酯化物的侧链R基团对其与环糊精非共价复合物结合强度的影响,将一定摩尔比的β-环糊精(β-CD)分别与L型正缬氨酸(n-Val)、亮氨酸(Leu)、苯丙氨酸(Phe)、天冬氨酸(Asp)、天冬氨酸-4-苄酯(Asp-4-benzyl ester)和天冬氨酸-4-叔丁酯(Asp-4-t-butyl ester)在室温下混合,反应平衡后采用电喷雾电离质谱进行竞争反应检测,并以改进的质谱滴定结合曲线拟合法计算结合常数.结果表明,它们均可形成摩尔比为1∶1的非共价复合物.在2组竞争反应中,复合物的结合强度顺序分别为[β-CD∶Asp-4-benzyl ester+H]~+[β-CD∶Asp-4-t-butyl ester+H]~+[β-CD∶Asp+H]~+以及[β-CD∶Phe+H]~+[β-CD∶Leu+H]~+[β-CD∶n-Val+H]~+.质谱滴定曲线拟合法测得[β-CD∶n-Val+H]~+,[β-CD∶Asp+H]~+,[β-CD∶Asp-4-t-butyl ester+H]~+,[β-CD∶Asp-4-benzyl ester+H]~+,[β-CD∶Leu+H]~+和[β-CD∶Phe+H]~+的稳定常数(lgK_(st))分别为1.81,2.54,3.14,3.26,3.36和3.67,结合强度依次增强.竞争反应的定性分析结果与质谱滴定定量法测得结合强度结果的趋势一致.由于所选用的α-氨基酸及其酯化物客体的羧基端(—COOH)和氨基端(—NH_2)均相同,且都为亲水基团,仅有侧链R基团不同,因此在溶液中客体分子受疏水驱动与β-CD主体靠近并结合时,侧链R基团的疏水力和极性2个因素起重要作用.由于客体分子体积小,其碳端的羧基还可与β-CD大口或小口边缘的羟基形成氢键,使复合物更加稳定.     

羟丙基-β-环糊精对γ-山竹黄酮的包合作用研究

采用荧光光谱法研究了羟丙基-β-环糊精(Hp-β-CD)在生理pH条件和中性条件下对γ-山竹黄酮(γ-MAG)的包合行为和增溶效果,并探讨了温度对表观包合稳定常数的影响.利用溶液-搅拌法制备了包合物,并用红外吸收光谱法、差示扫描量热分析法对其进行了表征.结果表明:在胃液pH和中性条件下,Hp-β-CD 均能与γ-MAG形成稳定的包合物,包合比分别为 1∶ 1和2∶ 1,表观包合稳定常数K分别为1.57×103 L/mol和2.7×106 L2/mol2,在中性条件下更容易形成包合物.而在肠液pH条件下,Hp-β-CD与γ-MAG没有包合现象.温度对表观包合稳定常数的影响不大.Hp-β-CD与γ-MAG形成包合物后,使 γ-MAG的溶解度增加了约31倍.     

螺{1-溴-4-L-孟氧基-5-氧杂-6-氧代双环[3.1.0]己烷-2,3′-(4′-呋喃甲醇基-5′-孟氧基丁内酯)}的合成及其晶体结构

α-呋喃甲醇与手性试剂5-(L-孟氧基)-3-溴-2(5H)-呋喃酮于室温进行串联的不对称双M ichael加成/分子内亲核取代反应,合成了含有4个新手性中心的螺环/环丙烷标题化合物(1,C33H47B rO8,M r=651.62)。其结构经1H NMR,13C NMR,IR,MS,元素分析和四园单晶X-射线衍射仪表征。1属正交晶系,P2(1)2(1)2(1)空间群,a=10.166(2),b=14.980(3),c=23.202(5),α=90°,β=90°,γ=90°,V=3533.4(12)3,Z=4,Dc=1.225 Mg.m-3,μ=0.074 mm-1,F(000)=1376,偏离因子R=0.0701,wR=0.1149。1的分子中共有6个环,12个手性中心,2个六元环呈椅式构象,3个五元环呈信封式构象,4个新生成的手性中心的构型分别是(S)-C1,(S)-C3,(R)-C3,′(R)-C4′。     

磺丁基醚-β-环糊精拆分莫达非尼及其立体选择性差异研究

利用毛细管电泳和分子模拟对磺丁基醚-β-环糊精(SBE-β-CD)在莫达非尼手性拆分中的立体选择性差异进行了研究。考察了环糊精浓度和温度对对映体手性拆分的影响。在15~35℃温度范围内,考察了对映体的保留和分离行为。结果表明,随着温度的升高,手性分离变差,并以lnα对1/T作图,得到的Van’t Hoff曲线具有良好线性关系(r=0.995)。热力学结果表明,此手性拆分过程为焓控过程。在5~50 mmol/L范围内,考察了SBE-β-CD浓度对分离的影响,采用双倒数法求得莫达非尼S-和R-对映体与SBE-β-CD的结合常数分别为58.0和70.6 L/mol。分子模拟实验以Gold对接完成,结果表明,莫达非尼R-对映体相比S-对映体与SBE-β-CD结合更稳定,且两对映体与SBE-β-CD结合的差异主要来源与氢键贡献的差异。     

L-色氨酸与α/β-环糊精结合机理的计算研究

本研究通过分子动力学模拟详细探讨α/β-环糊精(α/β-CD)与L-色氨酸(L-Trp)在水溶液环境下的相互作用.通过利用MM/PBSA方法计算结合自由能,表明α/β-CD在水溶液中能够自发的与L-Trp络合,并且β-CD与L-Trp结合能力更强.通过观察α/β-CD与L-Trp的动态结合过程,并计算氢键数量,CD空腔...     

氰基柱上手性流动相添加剂法拆分4-氯扁桃酸

用羟丙基-β-环糊精(HP-β-CD)作为手性流动相添加剂,在UFCN(220×4.6 mm×5μm)氰基柱上通过反相高效液相色谱实现了4-氯扁桃酸(4-Cl MA)对映体的拆分。考察了水相HP-β-CD浓度,NaH_2PO_4浓度,p H,流动相中甲醇的比例及柱温等因素对分离度的影响。确定的最优色谱条件为:水相(5 mmol/L HP-β-CD,8 mmol/L NaH_2PO_4,p H 2.8),V水相/V甲醇=95:5,柱温25℃,流速1 m L/min。此条件下4-Cl M A对映体的分离度可达1.80。同时在此色谱条件下考察了3-氯扁桃酸(3-Cl MA),2-氯扁桃酸(2-Cl MA)与扁桃酸(MA)对映体的色谱拆分结果。结果发现在此条件下,3-Cl M A对映体分离度为1.51,而2-Cl M A与M A完全没有分开。对方法进行了验证,(S),(R)-4-Cl MA两对映体低、中、高浓度日内和日间精密度的RSD均小于1.1%;(S),(R)-4-Cl M A两对映体回收率分别为101.0%和100.6%;(S),(R)-4-Cl M A两对映体检出限与定量限分别为0.028,0.030 mg/L与0.093,0.098 mg/L。     

快速退火演化算法用于取代β-环糊精与氨基酸手性识别研究

将快速退火演化算法用于研究单-（β-NH3^3 )-β-环糊精、全-（-NH3^ )-β-环糊精及全-（-SCH2CO2^-）-β-环糊精与R/S型乙酰化氨基酸和甲基化氨基酸之间的手性识别。结果表明，以上3种取代环糊精主体化合物对修饰的氨基酸对映体表现出一定的手性识别能力。进一步分析表明，形成此类包结物的主要驱动力来自静电相互作用和范德华相互作用，而静电相互作用对异构体之间的手性选择起决定性作用。     

温度对β-环糊精与不同结构硫醇包合作用的影响

利用竞争紫外-可见光谱法研究了温度对β-环糊精(β-CD)包合不同结构硫醇客体分子作用的影响。结果表明,在不同温度下β-CD与硫醇均可发生包合作用,并分别测定了25.0、30.0、35.0、40.0及50.0℃下正构硫醇和异构硫醇与β-CD所形成包合物的稳定常数。正丁硫醇与β-CD包合物的稳定常数分别为:49.37、66.39、93.88、124.5和197.61L/mol,包合过程的ΔG、ΔH及ΔS分别为-9.661kJ/mol、35.85kJ/mol、152.63J/(mol.K);异丁硫醇与β-CD包合物的稳定常数分别为:326.0、364.6、415.3、472.2和592.4L/mol,而包合过程的ΔG、ΔH及ΔS分别为-14.34kJ/mol、19.35kJ/mol、112.98J/(mol.K)。研究发现,β-CD对不同结构硫醇的包合能力均随温度的升高而增强,且在研究的温度范围内包合过程均可自发进行,且是吸热的熵控制过程。硫醇分子烷基链疏水部分水壳层的破坏,使得自由运动的粒子数增加,且进入β-CD疏水空腔的烷基运动自由度的增加是引起熵值增加的主要原因。     

螺[1-氯-4-l-孟氧基-5-氧杂-6-氧代双环[3·1·0]己烷-2,3'-(4'-吗啉基-5'-l-孟氧基丁内酯)]合丙酮的合成及晶体结构

利用新手性源,5-(l-孟氧基)-3-氯-2(5H)-呋喃酮4与亲核试剂吗啉通过串联不对称双Michael加成/分子内亲核取代反应合成了一般方法难以得到的含有多个手性中心的螺-环丙烷双内酯化合物C32H50O7NCl.其单晶为C32H50O7NCl(OC3H6)0.5,正交晶系, 空间群为P212121, 晶胞参数a = 17.149(3), b = 20.384(4), c = 10.831(2) , V = 3786.1(12) 3, Z = 4, Dc = 1.097 g/cm3, F(000) = 1352, μ= 0.144 mm-1; 射线类型为MoK?( = 0.71073 ?, 偏离因子R = 0.0755, wR = 0.1956, 独立衍射点3710个, 其中可观测点数2318个.分子中共有六个环, 12个手性中心, 3个六元环呈椅式构象, 两个五员内酯环呈信封式构象, 并分别与环丙烷形成[2.4]螺环和 [3.1.0] 稠环, 4个新生成的手性中心的绝对构型为C(3)(S), C(4)(S), C(5)(R), C(8)(R).     

新型C12糖的合成及其在β-氨基醇手性拆分中的应用

以蔗糖为起始原料,经缩水、水解和缩合反应制得一种新型C12糖———2-[1R-(1,4∶3,6-二缩水果糖)]-异甘露醇(6),其结构经1H NMR,13C NMR和HR-MS表征。以6为手性拆分剂,(R,S)-β-氨基醇[(R,S)-7]在甲醇中被拆分为(R)-7(收率40.5%,>99%ee)和(S)-7(收率40.1%,>99%ee)。     

β-环糊精强化紫外光降解2,2-双（4-羟基-3-甲基苯）丙烷

用稳态荧光光谱法研究了2,2-双(4-羟基-3-甲基苯)丙烷(双酚C)与β-环糊精形成1∶1稳定的包结物,其生成常数为4.94×103 L/mol;研究了β-环糊精存在下双酚C的紫外光(λmax=254 nm)降解行为,结果表明,β-环糊精可促进水溶液中双酚C的紫外光降解,光降解反应符合假一级反应动力学规律. 10 mg/L双酚C经60 min紫外光照射,β-环糊精可使双酚C 的紫外光降解效率从36%提高至86%,在pH值2～8范围内,pH值对双酚C的光降解没有明显的影响;当pH＞8时,双酚C的光降解反应明显加快,随着β-CD浓度的增加双酚C的光降解反应速率也逐渐增加,当β-CD的浓度超过8.0×10-5 mol/L时,双酚C的光降解反应速率不再明显增加. β-环糊精对双酚C的包结作用引起双酚C分子键能的削弱,导致双酚C光降解作用的增强.     

羟丙基-β-环糊精对α-山竹黄酮的包合作用

用研磨法制备了羟丙基-β-环糊精(Hp-β-CD)与α-山竹黄酮(α-MAG)的包合物,由紫外和红外吸收光谱、差示扫描量热分析和1H NMR对包合物进行了表征,并用紫外分光光度法测定了包合物的溶解度、表观包合稳定常数和包合反应的热力学参数△G,△H和△S.结果表明,Hp-β-CD能与α-MAG形成稳定的1:1包合物,表观包合稳定常数K为2.11 × 103L/mol,加入Hp-β-cD后,α-MAG溶解度大大增加.包合反应主要由焙变控制,驱动力为范德华力和疏水作用力.     

硫酸钡改性β-环糊精气相色谱手性毛细管柱制备与研究

β-环糊精(β-cyclodextrin，β-CD)是由7个葡萄糖单元通过α-(1，4)糖苷键连接而成的环状低聚合物。近年来。环糊精衍生物以其高选择性，适用范围广而成为气相色谱手性分离研究中发展最快的固定相。本研究采用全烷基化和部分酰基化方法合成了两种环糊精衍生物，2，3，6-O-三丁基-β-CD(TB-β-CD)和2，6-O-3-O-三氟乙酰基β-CD(DB-TFA-β-CD)，硫酸钡微晶对玻璃毛细管内壁进行改性，用上述两种固定相和中等极性的聚硅氧烷OV-1701混合制备出柱效高、热稳定性好的手性石英毛细管柱，并研究了色谱柱的选择性能。     

光学活性3-(1′-羟基乙基)-4-乙酰氧基-β-内酰胺的立体选择性合成

(1′R,3R,4R)-N-取代-3-(1′-羟基乙基)-4-乙酰氧基-β-内酰胺(3)是合成青霉烯和碳青霉烯类β-内酰胺抗生素的关键中间体.以廉价的L-抗坏血酸为原料,制得S-缩异丙氧叉甘油醛(5),与胺反应定量转变成相应的手性亚胺(6a～6d),6与双烯酮[2+2]环加成反应,高立体选择性地合成3(S)-乙酰基-β-内酰胺(Sa～8d),其非对映体过量由类似反应的80％提高到接近100％.8a经四步反应得到目标化合物3a.     

3-位烯丙基及甲基衍生的β-环糊精固定相的合成及气相色谱性能研究

制备了一种新的β-环糊精衍生物固定相2,6-二-O-戊基-3-O-[(甲基)5(烯丙基)2]-β-CD,并对其气相色谱分离性能进行研究。实验显示,该固定相具有良好的柱表面性能和较强的色谱分离能力,对一些芳香族位置异构体的分离能力优于2,6-二-O-戊基-3-O-烯丙基-β-CD衍生物,对10余种手性物质显示出较好的选择性能,且对α-位取代的丙酸酯类手性分离效果明显优于杂环类β-CD衍生物。与2,6-二-O-戊基-3-O-烯丙基-β-CD固定相的分离性能比较表明,β-CD 3位羟基部分甲基基团的引入能增强对芳香族位置异构体的选择能力,但不能明显改变烯丙基衍生物的手性分离能力。