超分子化学方法研究环糊精的手性识别

本文论述了环糊精（ｃｙｌｄｅｘｔｒｉｎ，ＣＤ）的主体结构，并引进了超分子化学和概念，讨论了基于ＣＤ的特殊结构及在手性分离中的分子识别机理。     

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．     

超分子体系中的分子识别研究（Ⅻ）：环糊精及环糊精双核铜…

用分光光度滴定法在２５．０℃时测定了不同ｐＨ值下α－，β－，γ－环糊精以及１ｍｏｌ／Ｌ ＮａＯＨ水溶液中α－和β－环糊精双核铜配合物与４－取代苯酚形成超分子配合物的稳定常数。化学计量法表明，主体环糊精及环糊精双核铜配合物与客体４－取代苯酚形成了１：１的超分子配合物。从主－客体间的尺寸关系、ｐＨ值、多点识别和诱导契合作用等因素讨论了环糊精及环糊精双核铜配合物对客体４－取代苯酚的分子识别机制。结果表明     

超分子体系中的分子识别研究(ⅩⅦ)——几种有机硒修饰β-环糊精与脂肪醇的包结配位作用

环糊精双核铜配合物以及磷酰基修饰环糊精可通过离子间的静电相互作用扩展对分子的键合能力和分子选择性［１～４］．含有芳香基的修饰环糊精可通过主－客体间的几何互补和诱导楔合作用扩展手性对映体识别能力［５］．本文用紫外－可见分光光度技术研究了几种有机硒修饰β...     

氧化石墨烯-环糊精与金刚烷超分子包合体系的计算机模拟

理论设计了由6位单羟丙基α(β)-环糊精(Cyclodextrin,HPCD)与氧化石墨烯(GrapheneOxide,GO)共价键连接形成的复合主体化合物(GO-HPCD).结合量子化学计算(QM)和分子动力学模拟(MD),系统研究了该复合主体对金刚烷(Adamantane,AD)的超分子包合行为,并与HPCD对AD的包合进行了比较研究.对研究的结果从构型、热力学性质、径向分布函数(RadialDistributionFunction,RDF)等方面进行了全面分析.在气相条件下,B3LYP/6-31G(d,p)计算结果显示,4种主体对金刚烷的相互作用均较弱;HPαCD和GOHPαCD与金刚烷的MD模拟与QM结果一致,而HPβCD和GO-HPβCD能与金刚烷形成稳定的包合物.在水溶剂中,4种主体均能与金刚烷形成包合物,HPβCD和GO-HPβCD与金刚烷的包合物稳定性明显高于HPαCD和GO-HPαCD的包合物.氧化石墨烯片段的引入未改变环糊精与金刚烷的包合本质,但起到了辅助捕获客体分子的作用.     

超分子体系中的分子识别研究(Ⅻ)──环糊精及环糊精双核铜配合物对4-取代苯酚的分子识别

用分光光度滴定法在25.0℃时测定了不同pH值下α-,β-,γ-环糊精以及1mol/LNaOH水溶液中α-和β-环糊精双核铜配合物与4-取代苯酚形成超分子配合物的稳定常数.化学计量法表明,主体环糊精及环糊精双核铜配合物与客体4-取代苯酚形成了1：1的超分子配合物.从主-客体间的尺寸关系、pH值、多点识别和诱导契合作用等因素讨论了环糊精及环糊精双核铜配合物对客体4-取代苯酚的分子识别机制.结果表明,β-环糊精双核铜配合物对4-取代苯酚具有特殊的键合能力和分子选择性。     

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。     

壳层悬挂β-环糊精单元的两亲性超支化聚合物的分子包合与识别行为

采用紫外分光光度法研究了两种壳层悬挂β-环糊精单元的两亲性超支化聚合物在缓冲溶液(25 ℃, pH=11)中的分子包合与识别行为. 结果表明, 两种聚合物具有来自环糊精单元和两亲性超支化聚合物的双重包合能力, 可分别与水溶性染料分子酚酞(PP)、甲基橙(MO)、有机小分子对硝基苯酚(p-NP)等3种客体分子发生单客体包合效应, 而且其包合能力强于单一的环糊精或两亲性超支化聚合物; 通过客体分子PP和MO证实了这两种聚合物还具有双重识别能力, 可以与PP和MO发生双客体包合效应.     

(1R,3R)-1-氨基-1,3-二羧基环丁烷衍生物桥联环糊精与一组低分子量多肽之间的包合行为

The interactions between several peptides with low molecular weight (guest, NH₂-Arg-Arg-Trp-Trp-H 2; NH₂-Arg-Trp-Arg-Trp-H 3; NH₂-Trp-Arg-Arg-Trp-H 4; NH₂-Arg-Arg-Trp-Trp-Trp-Trp-H 5; NH₂-Trp-Trp-Arg-Arg- Trp-Trp-H 6; NH₂-Arg-Arg-Trp-Trp-Trp-Trp-Trp-Trp-H 7; NH₂-Arg-Arg-Trp-Trp-Trp-Trp-Trp-Trp-Trp-Trp-H 8) and β-cyclodextrin dimer (host, 1) bridged with the derivative of (1R, 3R)-1-aminocyclobutane-cis-1,3-dicar- boxylic acid were investigated by using fluorescence polarization method in buffer aqueous solution (pH 7.4) at 298K. The binding constants of the cyclodextrin dimer 1 to the guests 2-8 were determined. It was shown that there was a cooperative action of the two cavities of a cyclodextrin dimer in the binding of large substrates, and that the structure and properties of amino acid in the peptides played very important roles in the synergic complexation between host and guest.     

氨基酸、多肽的环糊精化学

本文着重介绍了氨基酸、多肽－环糊精连接物的合成,分子识别和自组装,对环糊精及其衍生物与氨基酸、多肽的包合行为,异构体识别和仿酶合成作了简要概述。     

β—环糊精对D／L—酪氨酸对映体的手性识别及超分子包合物的合成

利用圆二色谱研究了β－环糊精（β－ＣＤ）对Ｄ／Ｌ酪氨酸的手性识别行为，制备出了β－ＣＤ与Ｌ－酪氨酸（Ｌ－Ｔｙｒ）的固体超分子化合物，并用元素分析、薄层分析、Ｘ射线粉末衍射及热分析对包合物进行了表征，用荧光光谱法测定了包合物的形成常数．实验结果表明，β－ＣＤ具有选择包结Ｌ－酪氨酸的特性；主客体形成１１的包合物，其组成为Ｌ－Ｔｙｒ／β－ＣＤ·１２Ｈ２Ｏ；稳定常数为５．１３×１０３Ｌ／ｍｏｌ；包合物的热稳定性比主客体皆有改善     

环糊精及其衍生物的超分子晶体结构研究进展

本文对近年来有关环糊精、环糊精衍生物以及它们与各类客体组装成的超分子包合物的晶体结构研究进行的简要概述。     

荧光标识的环糊精二聚体与小肽衍生物之间的包合行为研究

报道了利用荧光偏振方法研究导硫氰酸盐荧光素（FITC）标识,并由天冬氨酸 、谷氨酸、(1R, 3R)-1-氨基-1,3-二羟基环丁烷和（1R, 3R）-1-氨基-1,3-二 羟基环戊烷衍生物桥联的环糊精二聚体（1～4,作为主体）,在pH = 7.4的水溶液 中与几个低分子量的多肽衍生物:Adm-Lys(Adm)-Arg-Arg 5; Adm-Lys(Adm)-D-Arg- D-Arg 6; Adm-Cha-Arg-Arg 7; Adm-Cha-D-Arg-D-Arg 8（作为客体,其中Arg, Lys, Cha和Adm分别为精氨酸,赖氨酸,β-环已烷丙氨酸和1-羟基金刚烷）之间 的键合常数（K_b)和包合反应的热力学参数（△G°,△H°,△S°）。从主-客体 键合常数的比较、客体嵌入基团的结构与周边环境的考察发现,主、客体之间的键 合能力因客体非进入基团（Arg)空间构型上的变化而有所不同。通过比较主体包结 一对手性异构体的自由能变化增量（-△△G_(DL)°）以及一对手性异构体（L-与 D-）与同一主体的键合常数之比（K_L/K_D),讨论了环糊精二聚体对D-型或L-型多 肽衍生物的手性识别能力。根据各体系T△S°与△H°之间较好的线性关系,探讨 了环糊精二聚体与多肽衍生物之间相互作用的焓-熵补偿行为。     

Redox‐Responsive Hydrogel System Using the Molecular Recognition of β‐Cyclodextrin

Summary: We have successfully constructed a redox‐responsible hydrogel system by combination of β‐cyclodextrin (β‐CD), dodecyl‐modified poly(acrylic acid) [p(AA/C₁₂)], and a redox‐responsive guest, ferrocenecarboxylic acid (FCA). In the reduced state of FCA, the ternary mixture exhibited a gel‐like behavior, whereas, in its oxidized state, the mixture exhibited a sol behavior.

Conceptual illustration for the redox‐responsive hydrogel system.     

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。     

Molecular recognition on supramolecular systems (XXXV)

A novel β-cyclodextrin derivative4 bearing a pyridinio group on the primary side was synthesized by the reaction of 2-aminopyridine with 6-β-cyclodextrin monoaldehyde3, and its complexation stability constants with several aliphatic amino acids have been determined in phosphate buffer solution ( pH = 7.2, 0.1 mol·L⁻¹) at 25 °C by using spectrofluormetric titrations. The stoichiometry is 1:1 for the inclusion complexation of amino acids with compound4. Circular dichroism study indicates that the aromatic moiety was embedded shallowly into the cyclodextrin cavity. As a spectral probe, the pyridinio group in the modified cyclodextrin can recognize not only differences of the size and shape of amino acid molecules, but also theL/D-amino acid chiral isomer. As compared with mono-[6-(1-pyridinio)-6-deoxy]-β-cyclodextrin5, compound4 switched the enantiomer preference forL- toD-isomer, and showed the highest enantioselectivity of 5.4 forD/L-serine. These results are discussed from the viewpoints of geometric compensation, induced-fit concept and cooperation of several weak interactions.     

Molecular Recognition of Anionic Substrates. Crystal Structures of the Supramolecular Inclusion Complexes of Terephthalate and Isophthalate Dianions with a Bis-intercaland Receptor Molecule

Molecular recognition of flat substrates requires the design of receptor molecules containing complementary flat units. If two such units are incorporated into a macrocyclic framework, a face to face inclusion of a planar substrate may take place, leading to an intercalative supramolecular structure. The water-soluble macrocyclic bis-intercaland receptor 1.4H+, containing two naphthalene subunits, linked by two positively charged oxy-bis- ethylamine binding sites, is able to bind strongly flat organic anions. The crystal structures of the terephthalate 2 and isophthalate 3 inclusion complexes are reported here. Complex 2, triclinic, P-1(N°), a = 7.717(3), b = 10.625(6), c = 16.238(9) Å, = 99.00(7), = 99.70(6), = 109.46(4)°, Z = 1. Complex 3, triclinic, P1 (N°1), a = 7.513(10), b = 10.640(9), c = 16.164(10) Å, = 98.81(5), = 99.77(10), = 109.36(12)°, Z = 1. Comparison of the environment (water molecules, anions and macrocycle) in the two X-ray structures highlights the formation of a similar organized assembly with the two different substrates.