酶催化曲克芦丁含氮衍生物的合成研究

论文摘要

曲克芦丁是一种重要的黄酮类化合物的衍生物，具有多个活性相似的基团。作为临床上广泛应用的一种心脑血管疾病药物，选择性地合成它的衍生物对于发展结构新颖的前药有重要的意义。酶是一种高效的生物催化剂，与化学催化剂相比，它具有催化反应条件温和、反应过程简单、立体选择性和区域选择性高等特点，因而被广泛地应用于生物、有机合成等多种领域。本文选择曲克芦丁为研究对象，与六种脂肪酸二乙烯酯进行酶促选择性酯交换反应。当以吡啶为溶剂时，50℃恒温条件下，地衣芽孢杆菌碱性蛋白酶选择性地催化曲克芦丁结构中与苯环相连的羟乙基上的伯羟基发生酯交换反应，合成了丁二酰、戊二酰、己二酰、壬二酰、癸二酰、十三烷二酰六不同链长的曲克芦丁乙烯酯，用1H-NMR、13C-NMR、ESI-MS、FT-IR等分析手段对产物结构进行了表征，结果显示，合成的六种产物都是在与苯环相连的羟乙基-CH2CH2OH的伯羟基上发生了单取代反应，得到了含有活泼乙烯酯基团的曲克芦丁酯。以合成的曲克芦丁乙烯酯为底物，吡啶做溶剂，50℃恒温条件下，Lipase LS-10脂肪酶催化其与哌嗪反生酯交换反应，合成了六种新的不同链长的曲克芦丁哌嗪衍生物，产物经1H-NMR、13C-NMR、ESI-MS、FT-IR进行了确证。由合成的曲克芦丁乙烯酯在吡啶做溶剂，50℃恒温条件下，由脂肪酶Lipase GAmano50催化其与二甲双胍反生酯交换反应，合成了五种新的不同链长的曲克芦丁三嗪环衍生物。用1H-NMR、13C-NMR、ESI-MS、FT-IR等分析手段对产物结构进行了表征，表明反应发生在乙烯酯基团上，得到了带有取代基的均三嗪结构的曲克芦丁衍生物。本文较全面地考察了酶源、酶量、反应时间、溶剂、底物的摩尔比、溶剂含水量等多种因素对曲克芦丁三嗪环衍生物酶促合成反应的产率和转化率的影响。结果表明：最适合的底物摩尔比4/1，以含水量1%左右的吡啶为溶剂时，选择50mg/mL的脂肪酶Lipase G Amano50做催化剂，50℃的温和条件下，反应108h，产率和转化率基本稳定，反应达到平衡状态。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 黄酮类衍生物的合成进展
• 1.1 黄酮类含氮衍生物合成研究进展
• 1.1.1 硝基类衍生物的合成
• 1.1.2 酰胺类衍生物的合成
• 1.1.3 脂肪胺类衍生物的合成
• 1.1.4 芳香氮杂环类衍生物的合成
• 1.1.5 其他含氮衍生物的合成
• 1.2 酶促合成黄酮类衍生物的研究进展
• 1.2.1 酶促酯化
• 1.2.2 酶促羟基化
• 1.2.3 选择性糖苷化
• 1.2.4 其他衍生化方法
• 1.3 论文设计
• 第二章 酶催化曲克芦丁乙烯酯的合成
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 实验仪器
• 2.1.2 实验原料与试剂
• 2.1.3 曲克芦丁乙烯酯的制备
• 2.2 产物分析与表征
• 2.2.1 二酸二乙烯酯的表征
• 2.2.2 曲克芦丁乙烯酯的表征
• 2.3 结果和讨论
• 2.4 小结
• 第三章 酶催化曲克芦丁哌嗪衍生物的合成
• 3.1 实验部分
• 3.1.1 实验仪器与试剂
• 3.1.2 反应路线
• 3.1.3 酶催化曲克芦丁哌嗪衍生物的合成
• 3.1.4 产物结构表征
• 3.2 结果和讨论
• 3.3 小结
• 第四章 酶催化曲克芦丁三嗪环衍生物的合成
• 4.1 实验部分
• 4.1.1 实验仪器与试剂
• 4.1.2 反应路线
• 4.1.3 试剂预处理
• 4.1.4 酶催化曲克芦丁三嗪环衍生物的合成
• 4.1.5 产物结构表征
• 4.2 结果和讨论
• 4.3 小结
• 第五章 酶催化曲克芦丁三嗪环衍生物合成的影响因素研究
• 5.1 实验部分
• 5.1.1 实验仪器
• 5.1.2 测定方法
• 5.1.3 实验原料与试剂
• 5.2 结果和讨论
• 5.2.1 酶源对反应的影响
• 5.2.2 酶量对反应的影响
• 5.2.3 溶剂对反应的影响
• 5.2.4 时间对反应的影响
• 5.2.5 底物摩尔比对反应的影响
• 5.2.6 溶剂含水量对反应的影响
• 5.3 小结
• 第六章 结论
• 6.1 研究工作总结
• 6.1.1 二乙烯酯的合成
• 6.1.2 酶催化曲克芦丁乙烯酯的合成
• 6.1.3 酶催化曲克芦丁哌嗪衍生物的合成
• 6.1.4 酶催化曲克芦丁三嗪环衍生物的合成
• 6.1.5 酶催化曲克芦丁三嗪环衍生物合成的影响因素研究
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录
• 个人简历