红外差谱技术研究β-环糊精与环辛二烯的包结作用

1　引　　言主体选择结合客体形成超分子是当今化学和生物学领域的一个研究热点。环糊精 (ＣＤ)具有手性疏水内腔 ,可作为主体识别各种有机和无机以及生物分子形成的主 客体或超分子复合物。Ｉｎｏｕｅ与童林荟合作用 β ＣＤ和 β ＣＤ 苯甲酸酯作增感剂研究溶液中环辛烯的光异构化反应 ,得到了具有相当高对映体过剩值 (ｅｅ % )的反式环辛烯 ,由于反体能进行许多常规方法不能进行的反应而倍受关注。为进一步研究环糊精手性空腔在底物Ｚ Ｅ光异构化中的对映区别能力和反应机理 ,制备了 β ＣＤ与顺 ,顺 1,3 环辛二烯 (1)及顺 ,顺 1,5 …     

天然和修饰环糊精的不对称光化学

用修饰的α-，β-，γ-环糊精(CDs)的包结增感作用研究(Z)-环辛烯(1Z)向手性(E)-异构体(1E)的超分子对映差向光异构反应。建立定量圆二色(CD)和差圆二色(DCD)公式, 研究修饰α-，β-，γ-环糊精衍生物与1Z包结反应的构象、化学量和稳定常数。 实验发现结合诱导的CD光谱变化是温度和修饰环糊精浓度的临界函数。同时发现光稳态E/Z随照射时间增长而增加最后达到光稳定状态, 但明显依赖于增感剂结构和溶液中甲醇含量，它与环糊精手性空腔被客体1Z占有率有直接关系。考查含o-,m-,p-羧酸甲酯基团的苯甲酸β-环糊精酯衍生物的光增感和对映差向能力，更好地认识到在CDs空腔内的有效光能转换是怎样发生的。用邻苯二甲酸β-环糊精酯的对映体过剩（ee）从2.9% 增加到24%。有趣的是产物的ee值与取代基常数（Hammett,σ）间没有明显的关系，却与某些苯甲酸β-CD酯的主体占有率有直接关系，即是通过分析在不同甲醇含量的水溶液中被一些β-CD衍生物增感的对映差向光异构反应中的ee，得出被底物1Z占有主体空腔的百分率 。     

水溶液中几种苯衍生物与β-环糊精包合物的热力学研究

β 环糊精 (β Ｃｙｃｌｏｄｅｘｔｒｉｎ ,β ＣＤ)是由 7个葡萄糖残基以α 1 ,4 糖苷键连接而成的环状化合物 ,具有疏水的空腔和亲水的外表面。这种特殊的结构使它可以作为宿主 (主体 )而依疏水作用力、范德华力或氢键包合多种客体分子形成包合物[1～ 3] ,并可增强客体分子对光、热、氧化等的稳定性[4,5] 。有机物质与 β ＣＤ形成包合物后通常会发生光谱等特征的变化 ,因此可用光谱等方法研究包合物的稳定常数[4] ,并进而获得水溶液中包合体系的热力学参数[6 ] 。本文采用紫外分光光度法 ,研究水溶液中几种苯衍生物与β ＣＤ包合物的稳定…     

基于偶氮功能基的光控超分子组装

偶氮类化合物是一类具有合成简单,异构化速率和转化效率高,耐光漂白的反式-顺式(E/Z)光异构化化合物。由于其光异构特性及其可以与大环主体形成稳定包合物,偶氮类化合物在许多领域展现出巨大的应用潜力。在本篇综述中,我们介绍了近年来偶氮功能基修饰的单环糊精、偶氮苯桥联双环糊精、冠醚衍生物以及偶氮类芳香大环化合物等作为主体,或偶氮苯及其衍生物为客体通过主客体相互作用构筑的光刺激响应的超分子组装体系在拓扑形貌调控、药物传递、智能材料等方面的设计原理、组装机理、应用和发展趋势。同时,我们也讨论了此类超分子组装体发展所面临的机遇和挑战,并希望可以进一步促进智能超分子组装体系的发展。     

一些富勒烯C60双加成物稳定性的理论研究

Ｃ6 0 具有 30个等同的可参与化学反应的活泼双键 ,制备并表征富勒烯多加成产物是富勒烯化学中最前沿的课题之一 .Ｈｉｒｓｃｈ等[15 ]通过研究Ｃ6 0 亚甲基加成反应 ,提出了双加成物立体选择性的一般规律 .我们在Ｃ6 0 氧加成方面做了类似的研究工作[6 8].本文选取几类富勒烯环双加成衍生物即富勒烯氧化产物Ｃ6 0 Ｏ2 [6 ]( 1 )、富勒烯含氮衍生物Ｃ6 0 (ＮＨ) 2 [5 ]( 2 )、富勒烯含吡咯环衍生物Ｃ6 0 (ＣＨ2 ＮＨＣＨ2 ) 2 [9]( 3)和富勒醇前体Ｃ6 0 (ＳＯ4) 2 [10 ]( 4)作为模型分子进行理论研究 ,以探寻富勒烯多加成反应的一般性规律 .…     

六钼酸根的单取代芳香亚胺衍生物的合成与结构

多酸亚胺衍生物是构造新型有机/无机杂化的纳米结构材料的重要分子构件,在多酸有机衍生物化学、多酸超分子化学与多酸材料化学中具有极其重要的地位[1,2].但是有关多酸有机亚胺衍生物的合成化学方面的研究还比较少见[3].最近我们在DCC脱水法的基础上,以八钼酸根和芳香伯胺为原料,芳香伯胺的共轭酸作为催化剂,发展了制备六钼酸根的单取代芳香亚胺衍生物的新的合成化学方法(见图1)[4].该方法不仅反应条件温和(可以在室温下进行),而且反应时间短(不超过6 h)、收率合适(约50%)、易于操作.特别是采用该方法可以方便地得到芳环上含溴、氯或硝基等吸电子取代基的衍生物,而采用文献方法则不易或不能制备与纯化这类衍生物.这样的衍生物因含有反应活性的官能团,可以作为分子基元,用于构建新奇的有机/无机杂化的分子材料[5].     

领结芳烃: 刺激响应性荧光双环分子

伴随着超分子化学的诞生与发展,大环分子一直是超分子体系的重要构筑基元[1].几十年来,以冠醚、环糊精、杯芳烃、葫芦脲、柱芳烃等为代表大环分子因其优异的客体识别性质而被广泛用于功能超分子体系的设计与构建[2].然而上述大环主体分子的基本分子骨架并不具备荧光基团,因此通常需要依赖客体分子的荧光性质或者通过多步反应对大环结构作进一步化学修饰才能实现荧光主客体体系的构筑[3].鉴于荧光性质在检测、传感、成像等领域的重要用途,发展具有丰富光物理性质的新型大环骨架是一个亟需突破的重要的研究方向.     

Cp2ZrCl2—i—BuMgBr催化体系中烯烃的还原二聚

在Ｃｐ２ＺｒＣｌ２－ｉ－ＢｕＭｇＢｒ络合催化体系中研究了烯烃，如１－己烯、１－辛烯、２－辛烯、烯丙基苯、环己烯、苯乙烯等的还原二聚反应，并对其反应机理进行了讨论。     

迈克尔加成导致的2-卤代丙烯酸酯的环丙化反应

环丙烷衍生物由于具有良好的刚性结构和潜在的药学性能,一直是化学家研究的热点[1].近年来,环丙烷尤其是多取代环丙烷衍生物也被用作有机中间体,以合成环状或者开环的化合物.虽然合成环丙烷的方法有很多,但是合成多官能团取代的尤其是立体专一的多取代环丙烷方法却鲜有报道[2].我们从简单的小分子2-卤代丙烯酸酯出发,通过2-卤代丙烯酸酯和格氏试剂在CuCl促进下进行两次迈克尔加成反应和一次分子内加成反应,高产率立体专一地合成了反式四取代环丙烷衍生物(Figure 1)[3].各种衍生物的反应情况见表1.     

香兰素β-环糊精包合物的纯度和结构特征研究

β 环糊精 ( β Ｃｙｃｌｏｄｅｘｔｒｉｎ ,β ＣＤ)是由 7个葡萄糖残基以α 1 ,4 糖苷键连接而成的环状化合物 ,具有疏水性的空腔和亲水的外表面 ,这种特殊的结构 ,使它可以作为宿主 (主体 )包合多种客体分子而形成包合物[1～3] ,从而改善客体分子对光、热、氧化等的稳定性。无毒的 β ＣＤ与香料分子的包合物已成功地应用于食品工业 ,食品增香剂香兰素在空气中易氧化变质 ,经 β ＣＤ包合后其抗氧化能力得到明显提高[4] 。本文通过ＸＲＤ和ＤＳＣ分析 ,研究了介质环境和结晶时间的变化及制备方法对香兰素 β ＣＤ包合物的纯度和结构特征…     

多胺修饰β-环糊精与阴离子表面活性剂的相互作用

采用荧光和紫外-可见光谱滴定法测定了单-[6-(氨基)-6-脱氧]-β-环糊精(NH2-β-CD)、单-[6-(乙二胺)-6-脱氧]-β-环糊精(DEN-β-CD)、单-[6-(二乙烯三胺)-6-脱氧]-β-环糊精(DETA-β-CD)和单-[6-(三乙烯四胺)-6-脱氧]-β-环糊精(TETA-β-CD)在磷酸缓冲溶...     

Molecular recognition studies on supramolecular systems (XXIV)

Circular dichroism spectral and fluorescence decay methods have been employed to determine the conformations of mono[6-(p-tolylseleno)-6-deoxy]-β-CD(1), mono(6-anilino-6-deoxy) ?β -CD (2) and mono[6-(L-tryptophan)-6-deoxy]?β -CD (3) in phosphate buffer solution (pH 7.2, 0.1 mol dm^?3) at 298.15 K. The results indicate that compounds 2 and 3 formed self-inclusion complexes in aqueous buffer solution, while the substituent of compound 1 was not included into cyclodextrin cavity at all. Furthermore, the complex stability constant (logK _s) and Gibbs free en-ergy change (?ΔAG °) of these three cylcodextrin derivatives with several cycloalkanols have been determined by circular dichroism spectral titration in phosphate buffer solution at 298.15 K. It is found that the location of the substituent affects the stability of host-guest complex in aqueous solution.     

Molecular recognition studies on supramolecular systems (XXIV)——Conformations and complexation abilities of chemically modified cyclodextrins in aqueous solution

Circular dichroism spectral and fluorescence decay methods have been employed to determine the conformations of mono[6-(p-tolylseleno)-6-deoxy]-p-CD(1), mono(6-anilino-6-deoxy) β -CD (2) and mono[6-(L-tryptophan)-6-deoxy]-β-CD (3) in phosphate buffer solution (pH 7.2, 0.1 mol dm-3) at 298.15 K. The results indicate that compounds 2 and 3 formed self-inclusion complexes in aqueous buffer solution, while the substituent of compound 1 was not included into cyclodextrin cavity at all. Furthermore, the complex stability constant (logKs) and Gibbs free energy change (-ΔG° ) of these three cylcodextrin derivatives with several cycloalkanols have been determined by circular dichroism spectral titration in phosphate buffer solution at 298.15 K. It is found that the location of the substituent affects the stability of host-guest complex in aqueous solution.     

Conformations and complexation abilities of chemically modified cyclodextrins in aqueous solution

Circular dichroism spectral and fluorescence decay methods have been employed to determine the conformations of mono[6-(p-tolylseleno)-6-deoxy]-β-CD(1), mono(6-anilino-6-deoxy) −β -CD (2) and mono[6-(L-tryptophan)-6-deoxy]−β -CD (3) in phosphate buffer solution (pH 7.2, 0.1 mol dm⁻³) at 298.15 K. The results indicate that compounds 2 and 3 formed self-inclusion complexes in aqueous buffer solution, while the substituent of compound 1 was not included into cyclodextrin cavity at all. Furthermore, the complex stability constant (logK _s) and Gibbs free en-ergy change (−ΔAG °) of these three cylcodextrin derivatives with several cycloalkanols have been determined by circular dichroism spectral titration in phosphate buffer solution at 298.15 K. It is found that the location of the substituent affects the stability of host-guest complex in aqueous solution.     

β-环糊精及其衍生物对脂肪族手性对映体及有机染料的分子识别研究

在25℃用荧光和紫外光谱滴定法分别测定了β-环糊精(β-CD)、2,3,6-三[氧-(2-羟基丙基)]-β-环糊精(HP-β-CD)及2,3,6-三(甲氧基)-β-环糊精(MO-β-CD)与6种脂肪族手性客体和4种染料分子形成超分子配合物的稳定常数.结果表明,多种弱相互作用协同贡献于主-客体的包结配位过程.环糊精衍生物中取代基的疏水性和链长影响主体的配位能力,客体与环糊精间的尺寸适合及疏水相互作用决定其配合物的稳定性.在配位过程中,氢键作用也是影响主体环糊精键合行为的重要因素.     

POPOP诱导环糊精形成纳米管的研究

用紫外吸收光谱、稳态荧光、荧光各向异性和动态光散射等方法研究了2,2′-p-亚苯基-双(5-苯基噁唑) (POPOP)分子与环糊精(CD)的相互作用. 结果表明, POPOP分子在浓度较低时与β-CD形成1:2的包合物, 在浓度较高时可以进一步诱导β-CD形成纳米管结构. 同时发现, POPOP分子也可以诱导γ-CD形成纳米管结构. 对比于β-CD, POPOP分子在γ-CD水溶液中的荧光发射峰, 不仅有明显的红移而且也缺失了精细结构, 呈现较宽的大包峰. 这是由于POPOP分子成对进入γ-CD空腔形成了激基缔合物的缘故. pH和温度效应实验进一步表明, POPOP诱导β-CD形成的纳米管在pH大于12和温度高于331 K的环境下不能稳定存在.     

Thermodynamics of complexes between nucleobase-modified β-cyclodextrins and bile salts

The binding of three nucleobase-modified β-CDs, (i.e., mono(6-ade-6-deoxy)-β-CD 2, mono(6-thy-6-deoxy)-β-CD 3, and mono(6-ura-6-deoxy)-β-CD 4) with four bile salts (deoxycholate, DCA; cholate, CA; glycocholate, GCA; and taurocholate, TCA) were investigated by means of circular dichroism, 2D NMR spectroscopy and calorimetric titration. The results show the binding of host 2 with bile salts is weaker and different from hosts 3 and 4. Enthalpy changes between hosts 2–4 and bile salts are much more favorable than those of native β-CD 1, whereas the entropy changes are unfavorable.     

环糊精毛细管区带电泳分离手性药物对映体

分别以2种天然环糊精(β、γ-环糊精)、2种常用的电中性环糊精衍生物(羟丙基-β-环糊精、二甲基-β-环糊精)和3种新型荷电环糊精衍生物(高取代磺酸基α、β、γ-环糊精)作为毛细管区带电泳手性添加剂,研究了环糊精的类型对6种手性药物对映体分离的影响.2种天然环糊精对所研究的手性药物均无手性识别能力,而环糊精经过衍生化后手性识别能力得到了很大的提髙,尤其是高取代磺酸基β-环糊精使6种手性药物均得到了基线分离.还考察了缓冲溶液的pH值和有机添加剂对手性分离的影响.     

抗抑郁化合物SIPI5358与环糊精形成的非共价复合物

用电喷雾电离质谱(ESI-MS)和串级质谱(MS/MS),并结合紫外光谱、荧光光谱等方法,研究一种芳烷醇哌嗪类抗抑郁化合物SIPI5358与α-、β-、γ-环糊精(CD)制备得到的非共价复合物.质谱分析结果显示,SIPI5358分子可以和α-CD生成配合比为1∶1的非共价复合物,而与β-、γ-CD生成不同配合比的非共价复合物.串级质谱的结果进一步验证β-CD与SIPI5358非共价复合物的组成.用紫外光谱和荧光光谱实验对液相中非共价复合物的形成进行了辅助研究,结果均再次验证了非共价复合物的生成.荧光光谱实验测得SIPI5358与β-CD反应的生成常数Kf=3.45×103 mol.L-1.     

Study on the inclusion behavior and solid inclusion complex of 5-amino-6-methyl-2-benzimidazolone with cyclodextrins

The inclusion behaviors of three native or modified CDs including p-CD,2-hydroxypropyl-β-CD(2-Hp-β-CD) and 2,6-dimethyl-β-CD(Me-β-CD) toward 5-amino-6-methyl-2-benzimidazolone(AMBI) were comparatively investigated by NMR and fluorescence titration in combination with IR spectra,X-ray diffractometry and scanning electron microphotographs.The experimental results jointly demonstrated that the phenyl ring of AMBI entered into the cavity of the CDs and located close to the narrow rims accompanied by the formation of the 1:1 inclusion complex with large stability constant in aqueous solution.The introduction of the hydroxypropyl unit to the host improved the solubility,ultimately effecting an obvious promoting in the fluorescence intensity and the stability constant