胆甾类分子钳人工受体的设计合成及分子识别性能研究

论文摘要

分子识别是生物体系的基本的特征,并在生命活动中起中心作用。利用人工受体建立化学模型或化学仿生体系来研究生物体内的分子识别现象已经成为生物有机化学和超分子化学前沿富于挑战性的课题之一。在众多人工受体模型中,分子钳作为一类新型的人工受体已引起人们的广泛关注。本文致力于鹅去氧胆酸,α–猪去氧胆酸和脱氧胆酸类分子钳人工受体的设计合成及其对阴离子、中性分子、手性分子的识别与手性识别研究,取得了一系列具有重要学术意义和应用前景的创新性结果。以鹅去氧胆酸,α–猪去氧胆酸和脱氧胆酸作为隔离基,设计合成了酯键型、氨基甲酸酯型、不对称脲型三大类六个系列,共计65个分子钳人工受体,其中55个是未见文献报道的新化合物。鹅去氧胆酸分子钳、氨基甲酸酯型α–猪去氧胆酸分子钳和脱氧胆酸–不对称脲分子钳为全新设计和首次合成。深入地研究了目标物的合成方法,优化了反应条件,实现了多种简便有效的合成目标物的方法。首次运用微波法对酯键型α–猪去氧胆酸分子钳的合成进行了研究,探索了一系列反应条件诸如微波功率、辐射时间、溶剂的种类等对反应的影响,成功地以80%以上的产率合成了目标物。在氨基甲酸酯型α–猪去氧胆酸和脱氧胆酸分子钳的合成中,采用微波法,以三光气代替剧毒的光气,采取分步加料一锅合成法,以90%以上的产率成功地合成了26个目标化合物。实现了一条简便、安全、高产率的合成氨基甲酸酯型胆甾化合物的新方法。微波法显著的缩短了反应时间,提高了产率,实现了一种对环境友好的、具有绿色化

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 分子钳人工受体研究新进展
• 1 引言
• 2 以胆甾为隔离基的分子钳
• 3 以胍盐为隔离基的分子钳
• 4 以杯芳烃为隔离基的分子钳
• 5 以芳杂环为隔离基的分子钳
• 5.1 对中性有机小分子的识别
• 5.2 对尿素、尿酸及其衍生物的识别
• 5.3 对生物碱、杂环化合物、糖类和氨基酸的识别
• 5.4 对阴离子的识别
• 5.5 对羧酸的识别
• 6 其它隔离基的分子钳
• 第二章 论文选题
• 1 前人研究工作小结和本文工作设想
• 2 本文拟开展的工作
• 第三章 鹅去氧胆酸类分子钳受体的设计合成
• 1 3α和7α位修饰的酯键型鹅去氧胆酸分子钳的设计合成
• 1.1 实验部分
• 1.1.1 仪器与试剂
• 1.1.2 原料及中间体的合成
• 1.1.3 3α和7α位修饰的酯键型鹅去氧胆酸分子钳的设计合成
• 1.2 结果与讨论
• 2 3α位修饰的酯键型鹅去氧胆酸分子钳的设计合成
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 仪器与试剂
• 2.1.2 3α位修饰的酯键型鹅去氧胆酸分子钳的设计合成
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 影响反应的因素
• 2.2.2 分子钳21～32 的结构确证
• 第四章 α–猪去氧胆酸类钳形受体的设计和微波合成
• 1 微波法合成酯键型α–猪去氧胆酸分子钳
• 1.1 实验部分
• 1.1.1 仪器与试剂
• 1.1.2 原料及中间体的合成
• 1.1.3 微波促进酯键型α–猪去氧胆酸分子钳的合成
• 1.2 结果与讨论
• 1.2.1 微波功率对产率的影响
• 1.2.2 辐射时间对产率的影响
• 1.2.3 溶剂对产率的影响
• 1.2.4 微波与传统加热方法合成分子钳35～42 的对比
• 2 微波法合成氨基甲酸酯型α–猪去氧胆酸分子钳
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 仪器与试剂
• 2.1.2 氨基甲酸酯型α–猪去氧胆酸分子钳的微波合成
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 溶剂对产率的影响
• 2.2.2 微波功率对产率的影响
• 2.2.3 辐射时间对产率的影响
• 2.2.4 微波与传统加热方法合成分子钳44～56 的对比
• 第五章 微波促进脱氧胆酸类分子钳受体的合成
• 1 微波促进氨基甲酸酯型脱氧胆酸分子钳的合成
• 1.1 实验部分
• 1.1.1 仪器与试剂
• 1.1.2 原料及中间体的合成
• 1.1.3 微波促进氨基甲酸酯型脱氧胆酸分子钳的合成
• 1.2 结果与讨论
• 1.2.1 微波功率对产率的影响
• 1.2.2 辐射时间对产率的影响
• 1.2.3 微波与传统加热方法合成分子钳60～72 的对比
• 2 脱氧胆酸不对称脲分子钳的设计合成
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 仪器与试剂
• 2.1.2 脱氧胆酸不对称脲分子钳的设计合成
• 2.2 结果与讨论
• 第六章 胆甾类分子钳的识别及对映选择性识别性能研究
• 1 引言
• 2 实验原理
• 2.1 紫外可见分光光度滴定法
• 2.2 核磁滴定法
• 3 结果与讨论
• 3.1 3α和7α位修饰的酯键型鹅去氧胆酸分子钳对D/L–氨基酸甲酯的对映选择性识别
• 3.1.1 主客体配合物的形成及其化学计量
• 3.1.2 计算机分子模拟
• 3.2 3α位修饰的酯键型鹅去氧胆酸分子钳对D/L–氨基酸甲酯的对映选择性识别
• 3.2.1 主客体配合物的形成及其化学计量
• 3.2.2 计算机分子模拟
• 3.3 酯键型α–猪去氧胆酸分子钳对 D/L–氨基酸甲酯的对映选择性识别
• 3.4 氨基甲酸酯键型α–猪去氧胆酸分子钳的识别性能
• 3.4.1 对D/L–氨基酸甲酯的对映选择性识别
• 3.4.2 对中性分子芳胺识别
• 3.4.2.1 主客体配合物的形成及其化学计量
• 3.4.2.2 计算机分子模拟
• 1H MNR 研究'>3.4.2.3¹H MNR 研究
• 3.4.3 对阴离子的识别
• 3.4.3.1 主客体配合物的形成及其化学计量
• 3.4.3.2 计算机分子模拟
• 1H MNR 研究'>3.4.3.3¹H MNR 研究
• 3.5 氨基甲酸酯键型脱氧胆酸分子钳的识别性能
• 3.5.1 对D/L–氨基酸甲酯的对映选择性识别
• 3.5.1.1 主客体配合物的形成及其化学计量
• 3.5.1.2 计算机分子模拟
• 3.5.2 对中性分子芳胺识别
• 3.5.2.1 主客体配合物的形成及其化学计量
• 3.5.2.2 计算机分子模拟
• 1H MNR 研究'>3.5.2.3¹H MNR 研究
• 3.5.3 对阴离子的识别
• 3.5.3.1 主客体配合物的形成及其化学计量
• 1H MNR 研究'>3.5.3.2¹H MNR 研究
• 3.6 脱氧胆酸不对称脲分子钳对阴离子的识别性能
• 3.6.1 主客体配合物的形成及其化学计量
• 3.6.2 计算机分子模拟
• 1H MNR 研究'>3.6.3¹H MNR 研究
• 4 实验部分
• 4.1 仪器与试剂
• 4.1.1 仪器
• 4.1.2 试剂
• 4.2 实验方法
• 4.2.1 紫外光谱滴定法
• 4.2.2 核磁共振法
• 第七章 结语
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介