【摘 要】
:
手性是自然界的一个基本特性,也是生命过程中的一个重要元素。由于不同构型的对映体的生物活性、代谢途径和毒性往往不同,因此需要快速、准确地鉴别手性分析物的方法。核磁共振(NMR)是区分对映体的一种有效技术,通常依赖于衍生化反应或溶剂化来产生具有不同NMR信号的非对映异构体。在这些方法中,通常使用核磁共振氢谱进行对映体的区分检测,然而氢谱的化学位移范围窄,复杂结构中的信号重叠会使解析变得困难,因此,在复
论文部分内容阅读
手性是自然界的一个基本特性,也是生命过程中的一个重要元素。由于不同构型的对映体的生物活性、代谢途径和毒性往往不同,因此需要快速、准确地鉴别手性分析物的方法。核磁共振(NMR)是区分对映体的一种有效技术,通常依赖于衍生化反应或溶剂化来产生具有不同NMR信号的非对映异构体。在这些方法中,通常使用核磁共振氢谱进行对映体的区分检测,然而氢谱的化学位移范围窄,复杂结构中的信号重叠会使解析变得困难,因此,在复杂体系分析检测方面,核磁共振波谱的应用受到限制。相比之下,基于19F NMR分析不易受到背景干扰,具有大的化学位移范围和高的灵敏度,能够产生易于分辨的信号。人们开发了各种19F标记的衍生化试剂,实现了手性胺和醇的对映体分析。此外,还探索了19F标记的分子探针和对映体之间的动态识别,这种动态相互作用引起氟原子周围环境的微小变化,从而得到类似于色谱的19F NMR信号。此前,我们课题组开发带有受限识别手性空腔的19F标记铝探针,实现了对醇、酰胺、环醚、亚砜等一系列路易斯碱性分析物的快速识别区分。由于铝探针对水较为敏感,在实际应用中受到一定的限制,为了进一步拓宽探针的应用范围,我们需要继续开发适用于更多种类分析物的新型19F探针。考虑到络合物的识别性能受中心金属性质以及受限空腔大小的影响很大,因此我们设想是否可以通过改变中心金属或探针骨架来调控含氟探针的检测性能。具体的研究内容主要分为以下两部分:第一部分:利用课题组此前开发的联萘胺三酚骨架,乙醇镓作为金属源合成了镓探针,探究该探针在手性识别和对映体组成方面的潜力。该探针可以成功识别手性单胺、二胺、氨基醇、氨基酸和N-杂环。与先前开发的联萘铝探针相比,镓探针对羟基表现出弱的亲和力,而对氨基显示出更强的亲和力,从而为具有多个路易斯碱性位点的分析物产生简化的19F NMR信号。对于体积较大的分析物,可以把中心金属铝换成镓,以扩大探针的结合口袋,从而允许不同的结合模式快速相互转换,以便产生对应于每个对映体的19F NMR信号。我们进一步证明了镓探针适用于评估在不对称反应中获得的粗产物的对映体过量,无需纯化,而且实验结果与HPLC结果一致。第二部分:我们设计合成了螺环骨架具有不同含氟基团的两种铝探针。其中当含氟基团为三氟甲氧基时,铝探针可以识别区分手性位点在β位的醇、羧酸、酰胺和胺。与此前开发的基于联萘骨架的铝探针相比,螺环骨架手性空腔较小,降低了探针与分析物之间的动态交换速率,因此在检测分析物时得到的19F NMR信号较为尖锐,此外该探针还可以用于确定粗产物的对映过量,无需衍生化。当含氟基团为氟原子时,由于芳基氟较为敏感,而且离分析物手性中心更近,铝探针可以用于检测手性位点在γ位的醇和羧酸,并且对映体的化学位移差较大,这是此前报道的探针难以实现的。
其他文献
烯基硅化合物在有机合成、金属有机化学和材料化学等领域具有广泛的应用。过渡金属催化炔烃与硅烷的氢硅化反应是合成烯基硅化合物最简单的方法之一。该类反应可能会生成几种烯基硅的区域和立体异构体,如何控制氢硅化反应的选择性一直是研究的难点。本论文研究了八羰基合二钴催化内炔烃与三级硅烷的氢硅化反应,主要包括以下三个部分:1)八羰基合二钴催化2-戊炔以及烷基取代的2-炔烃的氢硅化反应。条件筛选发现:以5 mol
手性化合物在自然界之中是极其重要的存在,其普遍存在于天然产物中,而且在生命过程中起着重要的作用。不对称合成是构建手性化合物最为有效的方法之一,因此开发新的手性合成方法具有重要的意义。球磨为一种新兴的机械化学合成方法,使用机械力在反应物碰撞和活化方面拥有强大的优势,为绿色合成提供了一种极其诱人的选择,主要体现在较快的反应速度、较低的反应温度、无溶剂反应等。γ-羟基取代双手性醇(1,3-双手性二醇)基
本论文以全氟烷基次磺酸为研究对象,利用其亲电性,考察与碳亲核试剂的反应,共分为两个部分:1、活化芳环以及芳杂环化合物与全氟烷基次磺酸的反应在添加剂酸的作用下,实现了活化芳环和芳杂环化合物与全氟烷基次磺酸的全氟烷硫基化反应。1,3,5-三甲氧基苯既可以在乙酸促进下与全氟烷基次磺酸反应,生成单全氟烷硫基取代产物,又能在三氟甲磺酸作用下发生双全氟烷硫基化反应。多种活化芳环和吡咯类底物与全氟烷基次磺酸在三
21世纪以来,金属-有机框架(MOFs)发展成为超分子化学领域的一个新兴的研究方向,一系列的MOFs通过自组装被科学家报道。随着对MOFs框架内部结构研究的进一步深入,MOFs为催化机理的研究提供了一个良好的平台。基于此,结合课题组前期利用1,3,5-三(4-羧基苯基)-2-甲基三乙烯二胺基苯三齿羧酸配体(H3BTB-DABCO)与金属离子Cu(II)配位组装获得三维网状MOFs(CP-1),本文
近年来,具有两个立体中心的手性β-氨基醇类药物存在众多手性药物以及相应的活性单元中,在天然产物、手性拆分,不对称催化等有机化学中有广泛应用前景。目前,均相条件下曼尼希反应/不对称氢转移构建两个手性的β-氨基醇在一锅连续合成具有较大难度,因此本文希望以温敏聚合物负载镍/钌双金属为非均相双核催化剂,以对温度响应的甲基丙烯酰胺类为载体,将乙烯基苯磺酸镍与手性二胺配体聚合内外双层进行隔断,来解决均相条件下
过渡金属催化烯炔环异构化反应是一种重要的有机合成反应,该反应能够将烯炔化合物转化为具有高度结构多样性和生物活性的环烯烃化合物。这种反应在有机合成、材料科学、医药化学等领域中具有广泛的应用价值。然而传统烯炔环异构化反应存在产物选择性较差、催化剂需要惰性气体的保护、并且在反应过程中常需要加入有机溶剂等缺点。因此,开发高效、环保、可持续的烯炔环异构化反应成为了有机化学领域的研究热点。机械化学,一般指通过
作为信息化基石的半导体一经诞生便受到了广泛而密切的关注。以单晶硅为主体的半导体材料经过几十年的蓬勃发展其特征尺寸越来越接近宏观物理和量子物理的边界,已渐渐无法满足人们对于更高集成度的半导体器件的追求。分子电子学的横空出世突破了传统硅基半导体的局限性,从而带来从分子层面自下而上实现半导体器件微缩化。因此对于分子尺度下有机硅化合物的性能研究具有十分深远的意义。使用单个分子作为集成电路中的导线、开关、整
细胞色素P450酶(简称P450酶)是一类含有血红素的蛋白超家族,广泛参与天然产物的氧化修饰,能够催化各种类型的反应,而且底物范围非常宽泛。吡咯吲哚霉素(PYRs)是螺环乙酰乙酸内酰胺类天然产物,具有标志性的核心刚性五元环系。这种独特的环系骨架与其良好的抗菌活性紧密相关。本研究选择PYRs生物合成基因簇编码的唯一P450酶PyrE2为研究对象,对其催化活性和反应机理进行解析,并对其进行工程化改造。
随着医疗水平的不断提升以及人们对自身身体健康的日益关注,生物标志物的检测平台以及方法被越发地重视。生物标志物的检测不仅可以指示潜在疾病还可以协助药物的研究。然而现有的生物标志物检测方法大多依然基于传统的分析检测手段,其存在有检测步骤复杂、检测时间久、检测设备大型且昂贵等缺点。因此本文研究制备了一种性能优异的电化学生化传感器并利用其实现生物标志物的检测并拓展其相关应用。本文使用丝网印刷技术集成制造一