氨基酸卟啉锌配合物对氨基酸酯的分子识别研究(英文)

用紫外可见吸收光谱滴定方法研究了一种新型的苏氨酸卟啉锌配合物(主体)对氨基酸酯(客体)的分子识别.这种锌卟啉可以与氨基酸酯形成 1:1和 1:2的两种加合物.氨基酸酯的氨基首先与氨基酸残基的羧基作用形成 1:1的加合物,然后与锌卟啉的中央锌原子配位形成 1:2的加合物,客体分子与主体分子上的氨基酸残基之间的排斥作用以及主客体之间的色散力作用是主体分子能识别客体分子的另外两种作用。     

新型手性锌卟啉对氨基酸酯的分子识别

合成并表征了一种新型用Boc保护的L-酪氨酸修饰的手性锌卟啉Zn（L-BocTyr）TAPP（主体）. 运用紫外可见光谱滴定法, 研究了主体化合物与四对氨基酸酯对映体的识别反应. 主体与各客体缔合常数均为K_D>K_L, 且按K(PheOMe)>K(LeuOMe)>K(ValOMe)>K(AlaOMe)的顺序依次减少. 主体化合物对氨基酸酯的识别作用是由主-客体之间手性匹配产生的. 识别体系的焓熵补偿关系揭示出该识别体系是焓驱动的过程，在识别过程中客体氨基酸酯分子构象自由度损失较大.通过圆二色光谱的研究，确定在进行识别反应时，D型氨基酸酯比L型氨基酸酯更易与主体反应，形成的化合物更趋于稳定. 我们认为圆二色产生的机理是由主体侧链中羰基的电子过渡态与卟啉平面的电子过渡态之间相互偶合所致.通过量子化学计算, 进一步揭示识别反应的本质特征. 在理论计算中，首先运用模拟退火的方法搜索了主体、主－客体体系的最低能量构象, 并在此最低能量构象的基础上进行Gaussian 98的理论计算. 通过所得理论计算结果证实, D型氨基酸酯与主体所形成的配合物更稳定. 理论计算较好地解释了实验事实.     

不对称卟啉化合物的合成及其与氨基酸甲酯的作用

本文合成了含有单取代酰胺基的不对称卟啉及其锌(Ⅱ)络合物Zn(m,2-CNTPP)及Zn(m,3-CNTPP).对三氯甲烷溶液中它们与谷氨酸二甲酯、亮氨酸甲酯以及苯丙氨酸甲酯的作用进行了系统的研究,讨论了卟啉化合物对氨基酸甲酯分子的结合能力、结合方式,以及二者之间的多种存在形式。结果表明,锌卟啉与氨基酸甲酯以1:1的化学计量结合,中心金属锌(Ⅱ)离子和氨基酸甲酯中的氨基配位,卟啉环上的取代基与氨基酸甲酯中的残基可形成氢键、范德华力等弱相互作用。在卟啉和氨基酸甲酯的作用中,氨基与金属离子直接配位,α-碳上的质子靠近卟啉环平面,而酯基中的甲氧基处于远离卟啉环平面的位置。     

手性锌卟啉的圆二色光谱研究

用圆二色光谱（CD）研究了三种新型手性卟啉锌[α,β,α,β－四－[邻（叔丁氧羰L－丙氨酸）氨基苯基]卟啉锌α,β,α,β,－ZnT(o-BocAla)APP1、α,β,α,β-四－[邻（叔丁氧羰L－脯氨酸）氨基苯基]卟啉锌α,β,α,β－ZnT(o-BocPro)APP2和α,β,α,β－甲－[邻（苯甲酰L－谷酰胺）氨基苯基]卟啉锌α,β,α,β－ZnT(o-BenzoylGln)APP3]在CH2Cl2 中的光谱行为,并研究了1作为主体识别手性客体分子氨基酸甲酯前后的光谱,提出了光谱形成机理。     

手性锌卟啉与氨基酸酯的分子识别性能

通过紫外-可见光谱滴定法, 研究了手性锌卟啉配合物[p-(L-Leu)C2O-TPPZn]与手性氨基酸酯客体在CHCl3中的分子识别行为. 实验结果表明, D型氨基酸酯的缔合常数比L型的大, 且缔合常数按K(AlaOCH3)相似文献   

锌卟啉对氨基酸甲酯手性分子识别的理论研究

用Tripos力场和分子力学方法研究了手笥锌卟啉的最低能量构象,并用分子动力学模拟了锌卟啉对氨基酸甲酯的识别过程,发现锌卟啉与D-氨基酸酯结合能力强于L-氨基酸,这与热力学实验结果一致.     

超分子体系中的分子识别研究──XXXV.含吡啶基β-环糊精衍生物的合成及其对氨基酸分子的手性识别

通过２-氨基吡啶与β环糊精醛３在甲醇水溶液中反应合成了一种新型含吡啶基β－环糊精衍生物４,并采用荧光光谱滴定法测定了它与几种脂肪氨基酸在磷酸盐缓冲溶液（ｐＨ＝ ７．２, ０． １ｍｏｌ· Ｌ－１）中于 ２５℃时形成超分子配合物的稳定常数．化学计量法结果显示,化合物４与氨基酸形成了１：１的超分子配合物．圆二色谱研究表明,在溶液中化合物４的取代基浅包结进入自身环糊精空腔．修饰环糊精中的吡啶基作为一种光谱探针,不仅可以识别氨基酸分子的尺寸或形状,而且还可以识别Ｌ／Ｄ－型手性对映体之间的差异．与单－［６－（１－吡啶基）－６－脱氧］－β－环糊精５相比,化合物４对氨基酸的对映体选择性发生翻转,其中对Ｄ／Ｌ－丝氨酸给出最高的对映体选择性达５．４．从主－客体间几何互补、诱导楔合以及几种弱相互作用力的协同效应,讨论了环糊精衍生物选择性结合氨基酸形成超分子配合物的稳定性．     

新型氨基酸尾式卟啉及莫锌配合物的合成与表征

金属卟啉配合物作为主体分子对氨基酸酯及其衍生物的分子识别研究是当今卟啉仿生化学的重要课题［１－６］。这一领域的研究成果在生物传感器的研制,癌症的诊断和治疗,模拟含卟啉生物大分子的功能以及在生物大分子构象和类型的识别研究中具有潜在的应用价值［７］。氨基酸是弱的电子授体,将其连接在卟啉分子中可以改变卟啉配体的受授性质,同时氨基酸尾式卟啉更接近天然卟啉。另外,氨基酸是蛋白质的主要组成部分,在蛋白质的生物合成过程中,对氨基酸及其衍生物的识别是关键的一步。酰胺转移ｔ－ＲＮＡ合成酶对氨基酸表现出极为专一的立…     

手性锌卟啉对咪唑类客体的分子识别及圆二色光谱的研究

研究了手性α,α,α,β－四－[邻（叔丁氧羰L－酪氨酸）氨基苯基]卟啉 锌[α,α,α,β-ZnT(o-Boc)TyrTAPP](1)和手性α,α,α,β－四－[邻（叔 丁氧羰L－丙氨酸）氨基苯基]卟啉锌[α,α,α,β-ZnT(o-BocAla)TAPP](2)对 咪唑、2－甲基咪唑、N－甲基咪唑和2－乙基－4－甲基咪唑的分子识别行为,分别 求得主体（1）对咪唑类分子识别的缔合常数顺序为K（Im)>K(2-MeIm)>K(N-MeIm) >K(2-Et-4-MeIm),主体（2）对咪唑类分子识别的缔合常数顺序为K（2－MeIm)>K (Im)>K(2-Ek-4-MeIm)>K(N-MeIm),并用圆二色光谱（CD）研究了主体1和2对咪唑 在客体在CHCl3中分子识别的光谱行为,与热力学的结果做了比较。     

水溶液中的氨基酸桥联环糊精二聚体的分子识别

采用荧光偏光方法研究了用2-氨基-L-1,5-戊二酸衍生物和(1R,3R)-1-氨基-1,3-二羧基环戊烷衍生物桥联的环糊精二聚体1和2(主体),在298K、pH=7.4时,与四个低分子量的多肽(客体,H-Trp-Trp-Arg-Arg-NH23;Adm-Trp-Arg-Arg-NH24;Adm-D-Trp-Arg-Arg-NH25;H-Trp-Trp-Trp-Trp-Arg-Arg-NH26)之间的相互作用。研究结果表明,二聚体环糊精对于多肽的分子识别作用,就主体而言,即便是主体作用位点以外部分基团结构的改变,对主-客体之间的分子识别也有重要影响,并且两个空腔在组装客体过程中相互之间产生协同作用,就客体而言,多肽分子的链长、疏水性及其嵌入基团的极性、大小、形状等对包合物的形成与稳定均起重要作用。主-客体组装过程中产生负的焓变和正的熵变,表明范德华-伦敦色散力、氢键和疏水相互作用是本文研究体系的主要包合驱动力。     

手性氨基酸卟啉化合物的CD光谱及紫外-可见光谱研究

在合成的手性氨基酸卟啉化合物ThrTPPZn和SerTPPZn(Thr:苏氨酸,Ser:丝氨酸)中,氨基酸残基与卟啉单元相互作用使氨基酸残基的构象相对固定,卟啉化合物在Soret区产生分裂的CD光谱.而在LeuTPPZn中氨基酸残基与卟啉单元的相互作用很弱,卟啉化合物的CD光谱很弱.在室温下,手性氨基酸卟啉化合物对映体的紫外-可见吸收光谱相同,当温度降低时,ThrTPP,SerTPP及其锌配合物在240 nm处的吸收光谱随着温度的降低吸收值减小,在278 K时,L-SerTPP,L-ThrTPP,D-ThrTPPZn 和D-SerTPPZn在275 nm处有强、宽的吸收峰,这是由于在低温下分子的内能减小,氨基酸残基的旋转受到限制,分子内的相互作用增大,羰基与卟啉环之间的共轭增大所致.     

水溶液中的氨基酸桥联环糊精二聚体的分子识别

采用荧光偏光方法研究了用2-氨基-L-1,5-戊二酸衍生物和(1R,3R)-1-氨基-1,3-二羧基环戊烷衍生物桥联的环糊精二聚体1和2(主体),在298K、pH=7.4时,与四个低分子量的多肽(客体,H-Trp-Trp-Arg-Arg-NH23;Adm-Trp-Arg-Arg-NH24;Adm-D-Trp-Arg-Arg-NH25;H-Trp-Trp-Trp-Trp-Arg-Arg-NH26)之间的相互作用。研究结果表明,二聚体环糊精对于多肽的分子识别作用,就主体而言,即便是主体作用位点以外部分基团结构的改变,对主-客体之间的分子识别也有重要影响,并且两个空腔在组装客体过程中相互之间产生协同作用,就客体而言,多肽分子的链长、疏水性及其嵌入基团的极性、大小、形状等对包合物的形成与稳定均起重要作用。主-客体组装过程中产生负的焓变和正的熵变,表明范德华-伦敦色散力、氢键和疏水相互作用是本文研究体系的主要包合驱动力。     

新型手性酪氨酸修饰的锌卟啉对氨基酸酯的分子识别研究

合成并表征了一种L型Boc酪氨酸修饰的自由卟啉(L-BocTyrTAPP)及其锌卟啉配合物Zn(L-BocTyr)TAPP.通过紫外-可见光谱滴定法,研究了手性锌卟啉配合物与四对对映异构的手性氨基酸酯客体在CHCl₃中的分子识别行为.实验结果表明,在分子识别的过程中,缔合常数顺序均为D型略大于L型,且按K(PheOMe)>K(AIaOMe)>K(ValOMe)>K(LeuOMe)的顺序依次减小.同时,利用园二色光谱进一步阐述手性分子识别过程.此外,采用分子力学方法搜索了主客体体系的最低能量构象,从理论上对实验本质进行较深入的探讨.     

新型氨基酸尾式卟啉及莫锌配合物的合成与表征

金属卟啉配合物作为主体分子对氨基酸酯及其衍生物的分子识别研究是当今卟啉仿生化学的重要课题[1～6].这一领域的研究成果在生物传感器的研制,癌症的诊断和治疗,模拟含卟啉生物大分子的功能以及在生物大分子构象和类型的识别研究中具有潜在的应用价值[7].     

手性锌卟啉的非线性光学性质及对咪唑类客体分子识别的构象研究

在纳秒(ns)领域中，利用Z-扫描技术测定了Zn(o-BocTyr)TAPP(主体1)和Zn(p-BocTyr)TAPP(主体2)两种手性锌卟啉的三阶非线性光学性质以及对咪唑类客体的分子识别行为的构象研究. 结果表明，(1) 两种手性锌卟啉都具有反饱和吸收效应和自散焦效应；(2) 由于两种主体中侧链位置的差异，造成两种主体分子极化程度的不同，主体1具有较大的三阶非线性折射率(n2)值；(3) 主体1中侧链苯环与卟啉环之间存在一定的相互作用；(4) 分子识别出现了配位方向的选择性，客体咪唑(Im)与主体1侧链中的苯环能够形成π-π相互作用，选择从有侧链一方配位于主体1，而2-甲基咪唑(2-MeIm)选择从没有侧链一方进攻主体1，但对于主体2，则没有出现配位方向的选择性.     

基于Zn（Ⅱ）-甲基氮杂杯[4]吡啶复合物的氨基酸和阴离子识别

甲基氮杂杯[4]吡啶（MACP-4）是具有独特构象和空腔结构的大环主体分子在客体存在的情况下,它可以通过桥连氮原子的自调节作用而调节整个分子的空腔及构象,以实现对客体最大程度的识别作用.MACP-4对Zn^2＋具有选择性识别,无论是在固相还是溶液中,它都可以和Zn^2＋形成稳定的复合物（Zn（Ⅱ）-MACP-4）,结合常数可达5.97（logKs）.本文以Zn（Ⅱ）-MACP-4为主体,研究了其与17种氨基酸以及具有不同几何形状的阴离子的识别行为,结果Zn（Ⅱ）-MACP-4对17种氨基酸均具有不同程度的识别,结合常数最高可达3.97（logKs）,Zn（Ⅱ）-MACP-4对阴离子的识别具有选择性,其中对PF6-的识别作用最强,结合常数可达3.9（logKs）.     

双-锌卟啉对DABCO分子识别的立体构象及其热力学研究

合成了系列不同长度以柔性侧链相连的p/p型双-锌卟啉配合物,用¹H NMR和UV-Vis研究了不同温度下该系列配合物与刚性双齿配体DABCO(1,4-二氮杂双环)的轴向配位反应,考察了侧链长度对双-锌卟啉与配体的分子识别能力影响。结果表明,主体分子双-锌卟啉可以对客体分子BABCO进行分子识别,合适长度的柔韧烷氧链可以调节主体分子的构象,使DABCO嵌入双卟啉两个卟啉环间空位中,形成锌卟啉-DABCO-锌卟啉三元夹心式配合物构象。探讨了配位反应中立体构象的变化过程,并测定了热力学参数。     

Cu（Ⅱ）—L—氨基酸配合物与5‘—核苷酸的反应和分子识别关系

研究了Ｃｕ（Ⅱ）－Ｌ－氨基酸配合物与５’－核苷酸之间的反应性和形成三元配合物的能力，根据ＩＲ，ＥＳＲ和ＮＭＲ谱讨论了二者之间的配位和分子识别关系。     

新型手性Salen双核锌配合物的分子识别研究

合成了新型手性Salen配体（H3L）及新型手性Salen双核锌配合物（主体）.通过研究主体对咪唑类客体及氨基酸酯类客体的分子识别行为,测定了这些配位反应的缔合常数.主体对咪唑类客体分子识别的缔合常数顺序为:K(Im) >K(2-MeIm) >K(2-Et-4-MeIm).主体对氨基酸酯类客体分子识别的缔合常数顺序为:K(LeuOCH3) >K(ValOCH3) >K(AlaOCH3) >K(SerOCH3),配位数均为2.主体与D、 L型氨基酸酯分子识别反应在不同温度下的缔合常数结果表明,随着温度的升高,对映选择性下降.实验发现反应体系中存在焓熵补偿关系. CD光谱的研究结果也反映了主体对不同客体识别能力的差异.     

胆甾类分子钳对氨基酸衍生物的对映选择性识别

用差紫外光谱滴定法考察了以脱氧胆酸作spacer的手性分子钳1～3对一系列α-氨基酸甲酯的对映选择性识别性能。结果表明,分子钳1和2与客体氨基酸甲酯形成1:1型超分子配合物,并显示较好的手性识别能力。分钳3对所考察的氨基酸甲酯均没有明显的识别作用。讨论了主-客体间尺寸/形状匹配、几何互补等因素对形成超分子配合物的影响,并利用计算机模拟作辅助手段对实验结果和现象进行了解释。