对苯二甲酰氯桥联β-环糊精的合成及其对染料分子的协同键合

实验以β-环糊精和对苯二甲酰氯为原料,合成了一种新型刚性结构的桥联环糊精——1,4-二甲酰胺基苯桥联β-环糊精,并通过1H NMR、红外和紫外以及元素分析等对其结构进行了表征.采用荧光光谱滴定法分别测定了该桥联环糊精与几种具有不同形状和电子密度的染料分子在25℃磷酸缓冲溶液(p H=7.20)中的包结配位稳定常数KS.结果表明,桥联环糊精的键合能力远远增强,桥联环糊精与天然β-环糊精相比,对TNS,ANS,AR,NR和Rh B的包结稳定常数分别提高了3.3,15.3,2.2,12.5和5.8倍.从主-客体间的尺寸匹配关系和多重识别机理等方面探讨了桥联环糊精对客体分子的协同键合作用.     

一种新型芳香二胺桥联β-环糊精对染料的分子识别

以单-(6-对甲苯磺酰基)-β-环糊精和3,3′-亚甲基联苯胺为原料, 合成了一种新型刚性结构的芳香二胺桥联环糊精, 3,3′-亚甲基联苯胺桥联(6-氨基-6-脱氧-β-环糊精)2. 并用荧光光谱和紫外光谱技术分别测定了在25 ℃时, pH为7.20的磷酸缓冲溶液中β-环糊精(1)和新型桥联环糊精(2)与几种染料分子, 如吖定红(AR)、中性红(NR)、2-对甲苯胺基-6-萘磺酸钠(TNS)、1-苯胺基-8-萘磺酸铵(ANS)、罗丹明B(RhB)和亮绿(BG)形成超分子配合物的稳定常数KS. 化学计量比表明, 桥联环糊精2与客体形成了1∶1的超分子配合物, 其对客体的键合能力和分子选择性远远强于母体?茁-环糊精, 如桥联环糊精2对BG的键合能力可以达到母体环糊精的22.2倍. 从主-客体间的尺寸匹配关系和多重识别机理等方面探讨了桥联环糊精对客体分子的协同键合作用.     

三嗪基苯胺桥联双环糊精的合成及其对染料分子的选择键合

通过N,N-二乙基-4-(二氯代-1,3,5-三嗪-2-基)苯胺分别与单-[6-(乙二胺基)-6-脱氧]-β-环糊精和单-[6-(二乙烯三胺基)-6-脱氧]-β-环糊精反应合成了两种三嗪基苯胺桥联双环糊精, 采用荧光和紫外光谱滴定方法测定了它们在磷酸缓冲溶液中(25 ℃, pH＝7.2)与几种具有不同形状和电子密度的染料分子包结配位的稳定常数. 结果表明, 三嗪基苯胺桥联双环糊精不但对具有较大电子密度的三角形客体结晶紫给出了6～26倍于天然环糊精的配位稳定常数, 而且对结晶紫/中性红分子对给出了高的分子选择性(K_CV/K_NR＝23～31). 分子力学研究表明, 桥联双环糊精对客体分子的强键合能力主要源于两个环糊精空腔及桥链基团对客体分子的协同键合, 特别是桥链中三嗪基苯胺基团与客体之间的p-p相互作用.     

超分子体系中的分子识别研究(XXX)--氨基酸修饰β-环糊精对客体分子TNS的包结配位研究

近年来, 环糊精作为一类重要的分子受体(主体)选择性结合底物(客体)形成超分子配合物已经成为化学和生物化学等领域的研究热点之一. 在β-环糊精分子中引入特定的官能团, 可以扩展对客体分子的识别能力. 因此, 许多工作都致力于环糊精的化学修饰研究[1～3]. 我们曾报道的由亲电或亲核试剂修饰后的β-环糊精, 不仅改变了主体原有的分子键合能力, 而且扩展了主体对一些模型底物的分子识别能力[4,5]. 有关氨基酸修饰β-环糊精的报道尚不多见. 最近, 我们应用紫外和圆二色谱等手段研究了色氨酸修饰的β-环糊精对客体分子的配位包结作用, 取得了有意义的结果[6]. 为系统研究氨基酸修饰β-环糊精的分子识别行为, 进一步理解受体与底物分子间的弱相互作用力, 我们合成了3种新的氨基酸修饰的β-环糊精, 利用荧光光谱测定了它们对客体分子2-对甲苯胺基-6-萘磺酸钠(TNS)的包结稳定常数, 并从主-客体间的尺寸匹配等概念探讨了对于形成包结配合物的贡献.     

色氨酸修饰β-环糊精的合成及其分子识别机理研究

环糊精通过化学修饰引入特定的功能基不仅可以改变原有的分子键合能力,而且还可以扩展对客体分子的手性对映体的选择性。^[1-3]近来,我们报道了含吡啶基、磷酰基、有机硒、喹啉基、呋喃基、芴基等修饰β-环糊精的合成及对一些模型底物的分子识别,给出了有意义的结果。^[4]在目前的研究中,我们报道L-色氨酸修饰β-环糊精的合成和对客体金刚烷醇的分子识别机理。     

联喹啉桥联双环糊精对染料客体分子的协同键合

采用荧光光谱滴定的方法测定了一系列联喹啉桥联双环糊精在磷酸缓冲溶液中(25 ℃, pH＝7.2)与几种染料客体分子形成化学计量比为1∶1的超分子配合物的稳定常数. 结果表明, 拥有刚性和大(电子体系的联喹啉桥联双环糊精比相应的联吡啶桥联双环糊精对三角形的RhB分子和线形的AR分子具有更强的分子键合能力. 二维核磁的研究证实, 桥联双环糊精对客体分子强的键合能力起源于在一个分子内两个环糊精单元的协同键合. 桥联双环糊精对染料客体分子的选择键合能力从主-客体间的尺寸/形状匹配以及几种弱相互作用力的协同效应进行了讨论.     

新型超分子化合物桥联β-环糊精合成研究进展

桥联β-环糊精(bridged β-cyclodextrins)作为典型的新型超分子化合物，表现出独特的包结行为。近年来在人工仿酶、分子识别、药物载体及色谱分离等方面获得广泛应用。本文从合成角度出发，综述了近年来桥联环糊精的合成进展并对其发展趋势进行了展望。     

超分子体系中的分子识别研究(一)──氨基酸修饰β-环糊精对客体分子TNS的包结配位研究

近年来 ,环糊精作为一类重要的分子受体 (主体 )选择性结合底物 (客体 )形成超分子配合物已经成为化学和生物化学等领域的研究热点之一 .在β-环糊精分子中引入特定的官能团 ,可以扩展对客体分子的识别能力 .因此 ,许多工作都致力于环糊精的化学修饰研究 [1～ 3] .我们曾报道的由亲电或亲核试剂修饰后的β-环糊精 ,不仅改变了主体原有的分子键合能力 ,而且扩展了主体对一些模型底物的分子识别能力 [4 ,5] .有关氨基酸修饰β-环糊精的报道尚不多见 .最近 ,我们应用紫外和圆二色谱等手段研究了色氨酸修饰的β-环糊精对客体分子的配位包结作用 …     

环糊精-卟啉超分子体系的构筑及应用进展

环糊精具有分子识别和选择包结客体分子的独特性质,而卟啉具有模拟酶催化、电子转移和光能转移等功能,本工作通过对环糊精-卟啉超分子体系构筑方式的介绍,详细综述了环糊精-卟啉超分子体系在模拟酶催化、生命科学、药物控释、电子转移过程等方面的应用,认为环糊精-卟啉超分子体系具有卟啉和环糊精双重性质的优点,而以键联环糊精-卟啉为主体分子构筑的超分子体系能更有效地模拟生物酶,表现出优异的区域和立体选择性,在仿生催化方面将具有更广泛的应用前景.     

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.     

多胺修饰β-环糊精及其铜配合物对几种模型底物的分子识别

用荧光和紫外光谱滴定技术分别测定了β－环糊精（1）、单-[6-(乙二胺基）－6－脱氧]-β－环糊精(2)，单-[6-(二乙烯三胺基）－6－脱氧]-β－环糊精(3)、单-[6-(三乙烯四胺基）－6－脱氧]-β－环糊精(4)及其相应的铜配合物（5，6，7）在25℃，pH为7．2和2．0的缓冲溶液中，与几种染料分子作为模型底物形成超分子配合物的稳定常数。结果表明，环糊精和修饰环糊精均使客体RhB的荧光强度下降，而使其它客体分子的荧光强度增强。与母体环糊精相比，铜键合修饰β－环糊精和修饰环糊精质子化可以增强主客体间的静电相互作用，从而提高对一些底物的键合能力。从主客体间的尺寸与形状关系讨论了主体（1－7）对染料分子识别的机理。     

丹酰基丝氨酸与桥联双环糊精作用机理的时间分辨荧光光谱研究

利用稳态、时间分辨荧光光谱,结合非线性最小二乘法拟合系统研究了手性探针分子丹酰-L-丝氨酸(DLS)与β-环糊精(β-CD)、2-位硒桥联β-CD(1)和2-位碲桥联β-CD(2)的复合及复合机理.对比研究了DLS与三种不同环糊精复合强度及复合方式的差别.结果表明,引入硒桥键不能使化合物1与丹酰基丝氨酸分子很好地复合;而引入碲桥键使化合物2对DLS分子的结合能力相对于β-CD有明显增强.     

新型咪唑二甲酰胺基桥联双β-环糊精手性液相色谱键合相制备与评价

基于咪唑-4,5-二甲酸与6-氨基-β-环糊精的缩合反应,合成一种桥联双环糊精并将其键合到硅胶表面,制备一种新型的咪唑二甲酰胺基桥联双β-环糊精手性固定相（IMCDP）。经化学结构表征后,采用氨基酸和β-阻滞剂等极性化合物作探针,评价新固定相在反相和极性有机模式下的手性液相色谱性能,同时与普通环糊精固定相（CDCSP）进行性能比较。结果表明,IMCDP能较好地拆分42种手性物质,包括33种天然氨基酸和9种β-阻滞剂类药物,其中丹磺酰化亮氨酸（DNS-LEU）、丹磺酰化苯丙氨酸（DNS-PHE）、异硫氰酸苯酯化脯氨酸（PITC-PRO）、2,4-二硝基苯基化赖氨酸（DNP-LYS）以及美托洛尔（Metoprolol）对映体的分离度（Rs）分别达到2.76,2.87,2.01,3.01和1.62。桥联环糊精上邻近的2个空腔的协同包结作用,以及咪唑二甲酰胺桥基提供的氢键、π-π,以及类似吡咯和吡啶的酸碱性位点增强了IMCDP的手性分离能力。这种无需端口衍生化的新型桥联环糊精固定相可用于拆分氨基酸及其类似结构的手性药物。     

超分子体系中的分子识别研究23.多胺修饰β-环糊精及其铜配合物与萘衍生物的包结配位作用

用荧光光谱滴定法测定了单-[6-(二乙烯三胺)-6-脱氧]-β-环糊精(1)、单-[6-(三乙烯四胺)-6-脱氧]-β-环糊精(2)及其铜配合物(3,4)与一系列萘衍生物在磷酸缓冲溶液(pH 7.2,0.1 mol·dm-3)中,25℃时形成超分子体系的稳定常数,并与母体β-环糊精的配位能力进行了比较.化学计量法表明,四种化学修饰β-环糊精与萘衍生物形成了1:1的超分子配合物.从尺寸适合、几何互补及多点识别等方面讨论了主体化合物对模型底物的分子选择性键合能力.结果表明,疏水相互作用、范德华力、静电相互作用及氢键等多种非共价键弱相互作用协同贡献于超分子配合物的形成,主-客体间的结构匹配在分子受体选择性键合底物形成超分子配合物中起重要作用.     

不同电荷基团修饰环糊精与离子型表面活性剂的键合行为研究

采用紫外-可见光谱和荧光光谱滴定的方法测定了单(6-脱氧-6-苯胺)-β-环糊精(1)、单(6-脱氧-6-乙二胺-β-环糊精(2)和单[6-氧-(4-苯甲酸)β-环糊精(3)在磷酸缓冲溶液中分别与阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)和阳离子表面活性剂十二烷基三甲基溴化铵(DTAC)包结配位的稳定常数,并通过二维核磁等手段研究了主-客体之间的键合模式.结果表明,在环糊精的小口端修饰带有不同电荷的取代基,引入静电相互作用的识别位点,能够有效地改变环糊精对于离子型表面活性剂的键合能力,从而实现主体环糊精对于客体分子的选择性识别.     

超分子体系强的分子识别研究 23: 多胺修饰β-环糊精及其铜 配合物与萘衍生 物的包结配位作用

用荧光光谱滴定法测定了单-[6-(二乙烯三胺)-6-脱氧]-β-环糊精(1)、单-[6-(三乙烯四胺)-6-脱氧]-β-环糊精(2)及其铜配合物(3,4)与一系列萘衍生物在磷酸缓冲溶液(pH7.2,0.1mol.dm^-^3)中,25℃时形成超分子体系的稳定常数,并与母体β-环糊精的配位能力进行了比较。化学计量法表明,四种化学修饰β-环糊精与萘衍生物形成了1:1的超分子配合物。从尺寸适合、几何互补及多点识别等方面讨论了主体化合物对模型底物的分子选择性键合能力。结果表明,疏水相互作用、范德华力、静电相互作用及氢键等多种非共价键弱相互作用协同贡献于超分子配合物的形成,主-客体间的结构匹配在分子受体选择性键合底物形成超分子配合物中起重要作用。     

超分子体系强的分子识别研究 23: 多胺修饰β-环糊精及其铜 配合物与萘衍生 物的包结配位作用

用荧光光谱滴定法测定了单-[6-(二乙烯三胺)-6-脱氧]-β-环糊精(1)、单-[6-(三乙烯四胺)-6-脱氧]-β-环糊精(2)及其铜配合物(3,4)与一系列萘衍生物在磷酸缓冲溶液(pH7.2,0.1mol.dm^-^3)中,25℃时形成超分子体系的稳定常数,并与母体β-环糊精的配位能力进行了比较。化学计量法表明,四种化学修饰β-环糊精与萘衍生物形成了1:1的超分子配合物。从尺寸适合、几何互补及多点识别等方面讨论了主体化合物对模型底物的分子选择性键合能力。结果表明,疏水相互作用、范德华力、静电相互作用及氢键等多种非共价键弱相互作用协同贡献于超分子配合物的形成,主-客体间的结构匹配在分子受体选择性键合底物形成超分子配合物中起重要作用。     

超分子体系中的分子识别研究(一)——有机硒修饰β-环糊精的合成及其与L-和D-色氨酸的包结配位作用

我们曾报道了天然环糊精及一些化学修饰环糊精对氨基酸生物小分子的识别研究 [1～ 3] ,结果表明 ,多种弱相互作用协同贡献于环糊精 -氨基酸超分子配合物的形成 ,修饰环糊精取代基的形状及尺寸影响对氨基酸的分子识别和手性识别能力 .本文通过亲核取代反应将芳香有机硒基团引入到β-环糊精的 2 -位 (化学结构如下式 ) ,荧光光谱滴定法研究结果表明 ,疏水性取代基的引入扩展了环糊精的分子键合能力 ,但手性识别能力降低 .1　实验部分1 .1　仪器及试剂　荧光光谱采用 JASCO FP- 750荧光光谱仪 ,普通 1 0 mm× 1 0 mm× 40 mm石英样品池 ,在 …     

超分子体系中的分子识别研究 Ⅴ.单-[6-(1-吡啶)-6-脱氧]-α-和γ-环糊精对氨基酸分子识别的热力学性质

本文用分光光度滴定法测定了单-[6-(1-吡啶)-6-脱氧]-α-和γ-环糊精(1)和(3)与一系列氨基酸在磷酸缓冲溶液中(pH=7.20),25.0～40.0℃时形成超分子体系的稳定常数,进而计算了配位焓和配位熵,并与单-[6-(1-吡啶)-6-脱氧]-β-环糊精(2)的实验结果作了比较.化学计量法表明,所有的氨基酸均与环糊精衍生物形成了1:1的超分子体系.从热力学的观点,讨论了化学修饰环糊精和客体氨基酸的尺寸或形状适合、疏水效应、范德华力和氢键等几种弱相互作用力对形成超分子体系的贡献.研究结果发现,具有正电荷环糊精衍生物的吡啶基,作为一种分子探针不仅可以识别氨基酸生物分子的尺寸或形状之间的差异,而且还可以识别L/D-型手性对映体之间的差异,进一步表明了主-客体间的诱导楔合、几何互补在分子受体选择性键合底物形成超分子体系中的重要作用.     

环糊精用于分子识别分析的新进展

本文概述了环糊精用于分子识别分析的新进展，讨论了单体、修饰、交联环糊精在分子识别分析中的具体应用与展望。