分子模拟方法研究四氢化吡啶并[1,2-a]吲哚酮衍生物对GSK3β和CDK5的选择性

本文通过分子对接,分子动力学模拟(MD)和MM/PBSA能量计算的方法,从分子水平研究了3个四氢化吡啶并[1,2-a]吲哚酮衍生物与CDK5和GSK3β的相互作用,并揭示了这些抑制剂对GSK3β的选择性抑制机理。分子对接结果表明,抑制剂对2种激酶具有相似的结合模式,结合口袋处的残基也都根据晶体结构的序列比对相互对应。研究体系的RMSD随时间的稳定变化,表明模拟体系已达到稳定状态,因而后续的分析是可靠的。CDK5/抑制剂体系,RMSD在0.15 nm上下波动,CDK5/M1和CDK5/M2骨架轻微波动,稍高于CDK5/M3;而GSK3β体系的RMSD值略高于CDK5体系,在0.17 nm上下波动,GSK3β/M1和GSK3ββ/M2的骨架波动平衡值则稍低于GSK3β/M3。活性较大的抑制剂增强了蛋白骨架整体的"柔性",即对激酶构象产生一定影响。能量分析表明,静电能和范德华作用能够区分不同抑制剂对同种激酶的生物活性差异。极性溶剂化自由能对区分抑制剂选择性也很重要,残基分解表明GSK3β的Glu97、Thr138是造成抑制剂选择性的主要原因。抑制剂与CDK5和GSK3β结合的过程中,蛋白质残基的动态相关性存在差异,铰链区域的Thr138与Val135~Gln206区域残基正相关,证实Thr138残基是区分抑制剂选择性的关键。     

水悬浮体系中α,β-环氧酮类化合物的合成研究

在水悬浮体系中使用三氯异氰尿酸/碱氧化体系对α,β-不饱和酮化合物进行环氧化和对烯丙基醇类化合物进行直接氧化-环氧化制备α,β-环氧酮, 考察了表面活性剂、碱等因素对反应的影响. 反应无需有机溶剂, 对于大部分的烯酮和烯丙基醇反应可以在数小时内完成, 产率良好.     

孕甾-5,20-二烯-3β-醇-3-O-β-D-吡喃木糖苷的合成

以妊娠双烯醇酮醋酸酯为起始原料, 经过6步反应以15.0%的总收率, 首次合成了孕甾-5,20-二烯-3β-醇-3-O-β-D-吡喃木糖苷. 关键反应为选择性还原α,β-不饱和酮, 夏皮罗反应, Koenig-Knorr 反应.     

手性β-氨基醇催化α,β-不饱和酮的不对称环氧化反应

将以烯烃为原料通过Sharpless不对称双羟化等多步反应合成的8种手性β-氨基醇, 作为有机小分子催化剂, 用于催化α,β-不饱和酮的不对称环氧化反应．考察了影响对映选择性的催化剂结构、催化剂用量、氧化剂种类、溶剂、反应温度等因素．结果表明, 当催化剂用量为30 mol%、氧化剂为TBHP(叔丁基过氧化氢)、正己烷溶剂、在室温下、以(1S,2R)-(＋)-1,2-二苯基-2-甲氨基乙醇(3)作催化剂时, 所得环氧化物的对映体过量最高为70% ee, 产率最高为84%.     

D-谷氨酰胺的制备

报道了以化学合成和生物转化的方法制备光学纯D-谷氨酰胺. 首先在中试规模上用化学方法合成DL-谷氨酰胺. 即以廉价的DL-谷氨酸为原料, 采用邻苯二甲酰基作为保护基保护L-谷氨酸的α-氨基, 醋酐回流15 min, 使其分子内脱水生成N-邻苯二甲酰-DL-谷氨酸酐, 在常温、常压条件下, 分别与2 mol/L氨水反应生成中间产物N-邻苯二甲酰-DL-谷氨酰胺, 中间产物在室温条件下与0.5 mol/L水合肼反应48 h脱除保护基, 以57%总收率得到DL-谷氨酰胺. 在37 ℃, pH 4.8的条件下, 利用大肠杆菌(E. coli. AS 1.505)脱羧酶将底物浓度30 g/L的DL-谷氨酰胺中L型对映体在8 h内完全转化为4-氨基丁酰胺, 分离得到D-谷氨酰胺.     

11β-羟基-16β-甲基-16α,17α-环丙烷基-孕甾-1,4-二烯-3,20-二酮的合成

由泼尼松龙(Prednisolone)为原料, 经甲磺酰化、甲基化、脱水、两次1,3-偶极反应以及其后的两次热分解共7步反应, 以23.5%的总收率首次制得了11β-羟基-16β-甲基-16α,17α-环丙烷基-孕甾-1,4-二烯-3,20-二酮这一重要的潜在药物及化学中间体. 实验同时发现, 1,3-偶极反应及其之后的热分解反应具有高度的立体选择性和区域选择性. 这种立体选择性和区域选择性通过¹H NMR数据加以了证明.     

CsCl/NH4 β沸石固态离子交换过程

采用XRD和TG-DTA技术考察了NH₄ β沸石和CsCl的固态离子交换过程，并用吡啶-IR和异丙醇分解反应研究了Cs β沸石的酸碱性质。结果显示Cs⁺离子易以极高离子交换度引入β沸石，由固态离子交换得到的Cs β具有更高的碱催化脱氢能力。     

纳米Ce1—xMnxO2催化剂上乙醇催化氧化发光研究

研究了纳米Ce_1—xMn_xO₂上乙醇催化氧化发光特性, 重点考察了反应温度和催化剂组成(Ce/Mn比)对发光强度的影响规律. 为研究催化发光机理, 在相近的反应条件下考察了纳米Ce_1—xMn_xO₂上乙醇催化氧化反应的活性和选择性. 结果表明: 催化发光强度与催化反应中生成CH₃CHO的产率有很好的顺变关系, 表明CH₃CHO是导致C₂H₅OH分子在纳米Ce_1—xMn_xO₂催化剂上氧化发光的“活性分子”.     

一个具有eea拓扑和高甲烷存储量的金属有机骨架材料

合成了含有2个羧基和1个N配位点的双官能团有机配体5-（quinolin-6-yl）isophthalic acid （H₂L）,并成功制得一个新的三维的多孔金属-有机骨架{[CuL]·x（Solvent）}_n （1）。金属-有机骨架 1具有eea拓扑的网络结构,点（Schläfli）符号为{4².6}₂{4⁴.6².8⁶.10³}。值得一提的是,除去溶剂分子的1还表现出较大的CH₄吸附焓,在298 K和高压下对CH₄有高的吸附量。     

一个具有eea拓扑和高甲烷存储量的金属有机骨架材料

合成了含有2个羧基和1个N配位点的双官能团有机配体5-（quinolin-6-yl）isophthalic acid （H₂L）,并成功制得一个新的三维的多孔金属-有机骨架{[CuL]·x（Solvent）}_n （1）。金属-有机骨架1具有eea拓扑的网络结构,点（Schläfli）符号为{4².6}₂{4⁴.6².8⁶.10³}。值得一提的是,除去溶剂分子的1还表现出较大的CH₄吸附焓,在298 K和高压下对CH₄有高的吸附量。     

不对称催化Pictet-Spengler反应研究进展

手性四氢-β-咔啉骨架广泛存在于天然产物和药物分子中, 是其活性的关键结构. 不对称Pictet-Spengler反应是高效构建四氢-β-咔啉化合物的直接途径. 根据有机催化剂种类, 我们从手性磷酸、 手性方酰胺和其他催化剂3个方面, 综述了近5年来有机催化不对称Pictet-Spengler反应的研究进展.     

N,N'-双二茂铁亚甲基丁二胺季铵盐和侧链携带β-环糊精的聚丙烯酰胺的合成及相互间的主客体包结作用

合成了双客体化合物N,N'-双二茂铁亚甲基丁二胺的季铵盐(1)和侧链携带β-环糊精(β-CD)的聚丙烯酰胺(3), 利用FTIR, ¹H NMR, 元素分析等手段表征了合成化合物. 在此基础上以¹H NMR、循环伏安、X射线粉末衍射以及扫描电镜等手段研究了化合物1与3间的主客体包结作用. 结果表明, 处于1两端的二茂铁基均可被位于3侧链的β-CD包结, 引起高分子化合物3分子内和分子间的物理交联, 形成超分子三维网络结构.     

利用薯蓣皂甙元完整骨架形式合成1α,25-二羟基维生素D3

首次利用薯蓣皂甙元的完整骨架经16步反应以7.6%的总收率合成了骨化三醇(1α,25-二羟基维生素D₃)的光化反应前体. 3-苄基保护的薯蓣皂甙元经还原开E/F环产生3,16,26-胆甾三醇-3-苄醚(5). 除去化合物5 C-16羟基后, 其C-26羟基经消除和羟基化反应转移到C-25位. 目标分子A/B环结构单元通过薯蓣皂甙元A/B环的官能团转化被构筑. 按照已知的光化反应, (1S,3R)-胆甾-5,7-二烯-1,3,25-三醇能被转化成为1α,25-二羟基维生素D₃.     

MgCl2/Et3N催化合成α,β-不饱和氰代酯

用MgCl₂/Et₃N催化氰乙酸乙酯和芳香醛的缩合反应合成α,β-不饱和氰代酯, 反应可在室温进行. 产率87%～92%.     

富氧条件下Co/ZSM-5催化剂对C3H8选择还原NOx的性能

采用多种物理化学手段研究了在模拟的轻型柴油车尾气中不同Co担载量及Cu掺杂的Co/ZSM-5催化剂的Co组分分散状态、可还原性、NO吸附脱附性质对C₃H₈选择性催化还原NO_x性能的影响。结果表明,浸渍法制备的Co/ZSM-5催化剂上既有外表面上的Co³⁺和Co²⁺物种,也有孔内的Co²⁺离子。富氧条件下Co/ZSM-5催化剂上C₃H₈选择性催化还原NO_x的活性主要与ZSM-5载体孔外表面分散的CoO_x物种中的钴离子可还原能力和NO吸附脱附性能密切相关。Co/ZSM-5催化剂上适宜的Co担载量约为4.0wt%,低担载量时随Co担载量增加,表面CoO_x物种中钴离子可还原能力增强,C₃H₈选择性催化还原NO_x的低温转化活性增加;高担载量时,随Co担载量增加,单位Co离子的NO吸附量的减少以及催化剂表面活性中心数的减少,导致了Co/ZSM-5催化剂NO_x的转化率和催化剂比速率（k）的下降。孔外表面Co₃O₄晶体的存在使催化剂表面产生较强的NO吸附,并在高温时有利于C₃H₈的氧化燃烧,使C₃H₈选择性催化还原NO_x的活性降低。     

线性BC2nB (n＝1～12)的结构特征和电子光谱的理论研究

应用密度泛函理论, 在B3LYP/6-31G^*水平上优化得到了线性簇合物BC_2nB (n＝1～12, D_(h)的平衡几何构型, 并计算了它们的谐振动频率. 在优化平衡几何构型下, 通过TD-B3LYP/cc-pvDZ和TD-B3LYP/cc-pvTZ计算, 分别得到了n＝1～12和n＝1～7的电子跃迁的垂直激发能和对应的振子强度. 在B3LYP/6-311＋G^*水平上计算得到了簇合物BC_2nB (n＝1～12, D_(h)的电离能. 基于计算结果, 导出了BC_2nB体系电子跃迁能以及第一电离能与体系大小n的解析表达式.     

TixNy团簇结构的密度泛函研究

采用杂化密度泛函方法(B3LYP)和有效核势基组预测了Ti_xN_y (x≤3, y≤2)团簇的结构及稳定性, 并分析了可能存在构型的电子结构. 结果表明Ti₂N中体系的自旋多重度由Ti原子决定. Ti₃N中随着N的配位数增加, N的负电荷增加, 平均每个Ti向N提供约0.3个电子. 从Ti₂N₂可能稳定构型分析, 成键数目越多, 能量上越有利, 且Ti—N键的数目的增加, 将削弱N—N间的成键.     

3-(4-氯苯基)-6-取代苯氧乙酰氨基均三唑并[3,4-b]-1,3,4-噻二唑类化合物的合成

将取代苯氧乙酰氨基引入到3,6-二取代均三唑并噻二唑的分子骨架中, 设计合成了8个未见文献报道的3-(4-氯苯基)-6-取代苯氧乙酰氨基均三唑并[3,4-b]-1,3,4-噻二唑类化合物5a～5h, 结构经元素分析、IR和¹H NMR等测试得到确证.     

(H2teta)2{[Ni(teta)][Fe(CN)6]2}•17H2O (teta＝5,7,7,12,14,14-Hexa-methyl-1,4,8,11-tetraazacyclotetradecane)超分子化合物的合成、晶体结构和磁性质研究

将Ni(teta)(ClO₄)₂ (teta＝5,7,7,12,14,14-hexamethyl-1,4,8,11-tetraazacyclotetradecane)的DMF溶液和K₃[Fe(CN)₆]的水溶液在填充了琼脂冻胶的U型管中通过扩散反应, 得到了标题化合物(H₂teta)₂{[Ni(teta)][Fe(CN)₆]₂}•17H₂O, 该化合物晶体属三斜晶系, 空间群P1, 晶胞参数为a＝0.9998(2) nm, b＝1.5514(3) nm, c＝1.6647(4) nm, α＝114.15(2)°, β＝100.91(2)°, γ＝93.42(2)°, V＝2.2863(10) nm³, z＝1, D_c＝1.196 g•cm^－3, F(000)＝890, μ＝5.84 cm^－1, GOF＝0.894, R₁＝0.0582, wR₂＝0.1446 [I＞2σ(I)]. 该化合物的基本单元由2个[H₂teta]^2＋阳离子、1个{[Ni(teta)][Fe(CN)₆]₂}^4－阴离子和17个水分子组成, 它们之间通过N—H…N氢键而形成具有二维平面结构的超分子化合物. 1.8～300 K变温磁化率研究表明, 化合物中三核体系Fe (s＝1/2)-Ni (s＝1)-Fe (s＝1/2)中心原子间通过氰基桥联而发生强的铁磁相互作用, 磁参数J＝4.33 cm^－1, g＝2.6, θ＝60 K. 通过TG-DTG测定了配合物的热稳定性.     

CNT/β-AgVO3混杂材料的制备及其光催化分解水析氧性能研究

采用水热法合成出单斜结构的β-AgVO₃纳米棒和CNT/β-AgVO₃光催化剂,在可见光模拟系统中以碘酸钾为电子捕获剂,检测氧气生成速率表征催化剂的光催化性能, 并借助X射线衍射(XRD)分析、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、紫外-可见光漫反射吸收光谱(UV-Vis)等对催化剂粉体进行了表征.实验结果表明,CNT附着在β-AgVO₃颗粒表面有利于光生电子的转移和光解水析氧反应.CNT/β-AgVO₃催化剂较之纯β-AgVO₃催化剂活性显著提高.当CNT附着量为1.5%时,析氧速率可稳定在250 μmol·g^-1·h^-1.