大环多胺型荧光探针的研究进展

大环多胺作为含有多个氮原子和闭合环状结构的一类电子供体,在构筑荧光探针方面具有独特的优势。代表性的大环多胺如四氮环(cyclen、cyclam和pyclen)和三氮环(tacn)等,它们被广泛用于金属离子、阴离子、生物活性小分子和生物大分子探针的识别基团或功能基团。本文依据检测对象的不同,综述近年来大环多胺在荧光探针的设计、制备及应用方面的优秀成果,并对未来其在荧光检测分析领域的进一步发展进行了展望。     

1,4,7,10-四氮杂环十二烷:有前途的储氢媒介

运用密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法对常见的大环胺类化合物1,4,7,10-四氮杂环十二烷(cyclen)进行结构优化;进而分析了其前线分子轨道和自然键轨道布居(NBO),并确定了吸附的活性点.通过在cyclen的活性点周围放置H2,研究了其储氢性能.结果表明,1,4,7,10-四氮杂环十二烷是一种很有前途的储氢...     

大环多胺-咪唑鎓盐阳离子脂质的设计合成及作为基因载体的性质研究

设计合成了4个含大环多胺cyclen亲水基团和十二酸疏水基团的两亲小分子化合物8a～8d, 其结构经核磁共振谱和高分辨质谱确证. 凝胶电泳实验结果表明, 此类化合物与 Sn-甘油-1,2-二油酰-3-磷酰乙醇胺(DOPE)形成的阳离子脂质体对DNA有很强的包裹能力. 4种脂质体中, 8a在N/P为4时可完全包裹DNA, 8b～8d在N/P为6时即可完全包裹DNA. 荧光实验也表明这四种脂质体可以有效减弱溴乙锭(EB)的荧光. 另外, 此类脂质体的粒径在80～120 nm之间, zeta电位在+25～55 mV之间, 且在长达7 d的测量时间内没有明显的变化. 此外, 我们还将该类脂质体在A549细胞中进行了绿色荧光蛋白的转染实验, 8a有中等强度的荧光表达, 8b～8d则无荧光表达. 结果表明, 此类脂质体具备了作为非病毒基因载体的潜在性.     

含萘磺酰基大环多胺与Cu(II)和DNA作用的荧光性能研究

以1,4,7,10-四氮杂环十二烷(Cyclen)为原料,合成了含有萘磺酰基的大环多胺,其结构经1H NMR、MS、元素分析等表征。用荧光光谱法测定了大环多胺与Cu(II)在不同pH下的配位情况,研究了大环多胺激发和发射波长,配体浓度与吸光度的线性关系;Cu(II)、小牛胸腺嘧啶DNA对大环多胺荧光性能的影响。     

双大环多胺Zn(Ⅱ)配合物及其与DNA作用的溴乙锭荧光探针

以1,4,7,10-四氮杂环十二烷(Cyclen)为原料合成的一种新型双大环多胺配体及其双核Zn2+配合物,其结构用1H NMR、质谱和元素分析等测试技术进行了表征。 以溴乙锭(EB)为探针,用荧光光谱法研究了双环多胺配体及其Zn(Ⅱ)配合物与小牛胸腺DNA的作用,当cComplex 6/cDNA=0.51时,DNA/EB体系的荧光强度降低至原来的47.3%,表明双大环配合物是以嵌入方式与小牛胸腺DNA结合。 化合物对DNA/EB体系的荧光猝灭顺序为：双大环多胺双核Zn(Ⅱ)配合物＞双大环多胺配体＞四氮杂环多胺Zn(Ⅱ)配合物＞四氮杂环多胺。     

含双Cyclen阳离子脂质的合成及与DNA的相互作用

设计合成了一类新型的阳离子脂质小分子化合物1.化合物1含有双cyclen亲水端和甾体疏水基团.凝胶电泳实验显示,含胆固醇和皂素的双大环多胺阳离子脂质化合物1与二油酰磷脂酰乙醇胺( DOPE)形成的阳离子脂质体能够与DNA有效作用,在氮磷比为6时即可完全包裹DNA,具有作为非病毒基因载体的潜在应用价值,为设计新型阳离子脂...     

含萘磺酰基大环多胺与Cu（Ⅱ）和DNA作用的荧光性能研究

以1,4,7,10-四氮杂环十二烷（Cyclen）为原料,合成了含有萘磺酰基的大环多胺,其结构经^1H NMR、MS、元素分析等表征。用荧光光谱法测定了大环多胺与Cu（Ⅱ）在不同pH下的配位情况,研究了大环多胺激发和发射波长,配体浓度与吸光度的线性关系;Cu（Ⅱ）、小牛胸腺嘧啶DNA对大环多胺荧光性能的影响。     

新型氮功能化大环配体的合成与表征

合成了新型氮功能化大环配体内消旋-5,5,7,12,12,14-六甲基-1,4,8,11-四氮杂环十四烷-N,N＇-二乙酸乙酯(TETADE);内消旋-5,5,7,12,12,14-六甲基-1,4,8,11-四氮杂环十四烷-N,N＇,N＇,N＇＇,N＇＇＇-四乙酸乙酯(TETADE);内消旋-5,5,7,12,12,14-六甲基-1,4,8,11-四氮杂环十四烷-N,N＇-二乙酸(TETADA);内消旋-5,5,7,12,12,14-六甲基-1,4,8,11-四氮杂环十四烷-N,N＇,N＇,N＇＇＇-四乙酸(TETATA)和内消旋-5,5,7,12,12,14-六甲基-1,4,8,11-四氮杂环十四烷-N,N＇-二异羟肟酸(TETAD-HA).均通过元素分析、IR,1H NMR和MS表征.     

单方酰化大环四胺金属配合物与DAN相互作用研究

以1,4,7,10-四氮杂环十二烷(Cyclen)为原料, 合成了单方酰化大环四胺, 其结构经1H NMR, MS, 元素分析等表征. 通过紫外分光光谱法研究了目标化合物及其Cu(II), Ni(II)等金属配合物与小牛胸腺DNA (CT DNA)的相互作用. 结果表明: 单方酰化大环四胺和碱性溶液对DNA有增色效应, 其Cu(II), Ni(II)金属配合物对DNA有减色效应.     

5,12-二苯基-7,14-二甲基-1,4,8,11-四氮杂环十四烷-N,N″-二乙酸及其镧系配合物的合成和表征

多氮杂大环的配位化学一直是人们感兴趣的领域。近年来,人们努力把支链配位基团引入大环中,以便得到同时具有相对刚性和动力学稳定性的大环结构单元和具有相对柔性和动力学活性的开链结构单元的新型配体。我们曾通过简单的立体化学选择合成得到一系列部分N-乙酸取代六甲基四氮杂大环。本文报道新的大环配体c-meso-meso-5,12-二苯基-7,14-二甲基-1,4,8,11-四氮杂环十四烷-N,N″-二乙酸(H_2L~3及其镧系配合物的合成和表征。     

大环镍配合物[Ni(teta)(NCS)2]的合成与结构研究

大环配体由于其独特的配位性能已吸引了广泛的注意,用大环化合物模拟生物功能,是当今大环化学发展的方向之一[1]。大环四胺配体5,7,7,12,14,14-六甲基-1,4,8,11-四氮杂环十四烷(简记为teta)的钴配合物已被用来作为研究维生素B12的模型分子[2],一些teta的配合物也已被陆续报道[3     

新型大环聚醚的合成及配位性能

本文报道一类新型大环聚醚的合成.在以1,7-二氧杂-4,10-二氮杂环十二烷(1a)及1,7,10,16-四氧杂-4,13-二氮杂环十八烷(1b)中的两个仲胺上进行含醚键的卤代烷取代反应,获得一批带有两个含有侧链醚键的新型冠醚.以碳酸钾为缩合剂,所得冠醚碱金属配合物经酸分解及四甲基氢氧化铵处理后,得游离的大环聚醚. 用溶解度法初步测定了这类冠醚对碱金属的配位性能.结果指出,其母环及侧链上氧原子数的多少及碱金属离子半径的大小均影响配合物的稳定性,其中有些冠醚对碱金属有良好的配位能力,有的还具有优异的选择性,例如N,N′-β-甲氧基乙基-1,7-二氧杂-4,10-二氮杂环十二烷(13a)对钾及钠离子的选择比大于18-c-β,并比4,4′(5′)-二甲基苯并-30-c-10还高.     

1,4,7,10-四氮杂环十二烷配体的夹心型双核Mn配合物[Mn_2(cyclen)_2(μ-O)_2](ClO_4)_3·4H_2O的量子化学研究

[Mn2(cyclen)2(μ-O)2](ClO4)3.4 H2O(cyclen=1,4,7,10-四氮杂环十二烷)是一种新型的Mn(Ⅲ/Ⅳ)混合价双核配合物.为了了解其详细的结构信息,在其晶体结构基础上进行了量子化学研究;同时在相同水平上计算了优化结构的前沿分子轨道及自然电荷分布.结果表明,采用B3LYP/6-31G(d)方法对其结构进行优化,优化结果与实验结果吻合良好.     

化学修饰1，4，7，10-四氮杂环十二烷提高铼酸化合物的相变温度

通过碘甲烷对1,4,7,10-四氮杂环十二烷（cyclen）进行化学修饰得到甲基取代的N-甲基-1,4,7,10-四氮杂环十二烷（Me-cyclen）。将cyclen和Me-cyclen与HReO₄以1∶2的比例进行反应,分别获得化合物（cyclen）（ReO₄）₂（1）和（Me-cyclen）（ReO₄）₂（2）。差示扫描量热法和介电研究发现化合物1和2具有可逆的相变,相变温度为324 K （1）和384 K （2）。以上研究表明：通过对环状有机胺进行化学改性,在降低分子对称性同时可以显著提高该有机-无机杂化材料的相变温度。     

1，4，7，10－四氮杂环十二烷及其衍生物的合成

1，4，7，10－四氮杂环十二烷（cyclen）及其衍生物具有优良的配位性能， 在化学及生物医学等领域有广泛的应用潜力，合成高纯度的cyclen非常困难，制备 符合不同要求的cyclen衍生物也有相当的难度，本文着重介绍cyclen及其N－取代 衍生物的各种合成方法，并对不同方法的优缺点进行比较，以供研究者选择。另外 ，还简要介绍了部分重要的cyclen衍生物在不同领域的应用情况。     

分光光度滴定法测某些多齿配体与Ni(Ⅱ)配合物的稳定常数

制备了多齿大环配体1,4,7,10-四氮杂环十二烷(L1);1,4,8,11-四(2-羟乙基)-1,4,8,11-四氮杂环十四烷(L2)和无环多齿配体;3-(2-氨基环己氨基)-2-(2-氨基环己氨基甲基)丙酸(L3),4,7,10-十三烷二腈三氢氯化物(L4),2,2′-(1,2-二乙基-双((甲基二氮杂烷基)二乙醇(L5)and 1,1′-(1,2-二乙基-双((2-氨基乙基)二氮杂烷基))-2-二丙醇(L6),并用FTIR,NMR和MS进行了表征,用配有二极管阵列检测器、蠕动泵和pH计的UV-VIS光度仪,经分光光度滴定法测定了它们与Ni髤的配合物的稳定常数。将稳定常数的数据与配体的开链和环状结构特性进行了关联讨论。还讨论了侧基对配合物稳定常数的影响。     

四氮杂环蕃衍生物的合成

在不同的条件下用二茂铁磺酰氯对1,6,16,21-四氮杂[6.1.6.1]对环蕃进行了修饰, 分别得到单取代和四取代产物. 用双官能团化合物溴乙酰溴对1,6,16,21-四氮杂[6.1.6.1]对环蕃进行了修饰, 得到1,6,16,21-四(2-溴乙酰基)-1,6,16,21-四氮杂[6.1.6.1]对环蕃, 然后将苯并咪唑基团引入四氮杂环蕃. 合成了带有生物活性基团的四氮杂环蕃衍生物. 用¹H NMR, IR和元素分析对新化合物进行了表征.     

含大环多胺的两亲性小分子的设计合成及与DNA的相互作用

本文设计合成了两个含大环多胺亲水基团和甾体亲脂结构的两亲性小分子化合物, 化合物的结构经过核磁共振谱, 红外光谱和高分辨质谱确证. 凝胶电泳实验显示这类化合物与Sn-甘油-1,2-二油酰-3-磷酰乙醇胺 (DOPE)形成的阳离子脂质体对DNA有很强包裹能力. 两种脂质体M1和M2分别在N/P比为7和5时即可完全包裹质粒DNA. 另外, 这类脂质体与DNA形成的复合物的粒径经测定在160~220 nm之间, zeta电位为+20~40 mV. 实验结果显示这类脂质体具备了作为非病毒基因载体的潜在性, 可为设计阳离子脂质提供新思路.     

氮杂环丁烷的合成

氮杂环丁烷类化合物是一类重要的饱和四元含氮杂环化合物,不仅是有机合成中的重要原料、中间体及手性助剂或催化剂,也是氨基酸、生物碱及其天然和合成生物活性或药物活性化合物等分子结构中的重要活性单元。因此,发展氮杂环丁烷结构的合成方法非常重要。本文综述了氮杂环丁烷类化合物合成的发展,着重综述了近十年来该类化合物合成方法的进展,主要包括形成C-N键成环、形成C-C键成环、胺催化的亚胺和丙二烯甲酸酯环加成、亚胺和烯烃的光环加成、缩环扩环重排和氮杂环丁-2-酮（β-内酰胺）还原等方法构建氮杂环丁烷结构的新成果。     

脉冲辐解法研究大环二氧四胺铜(Ⅱ)配合物歧化超氧离子的动力学

用脉冲辐解法研究大环二氧四胺配体的铜配合物12-(4~1-硝基)-苄基-1,4,7,10-四氮杂环十三烷-11,13-二酮合铜(Ⅱ)歧化超氧离子的动力学,求得其歧化速率常数K_(cat)为1.78×10~6 mol~(-1)·L·s~(-1)(pH=7.0)和1.06×10~6 mol~(-1)·L·s~(-1)(pH=7.8)。其反应机理与超氧歧化酶有类似之处。