传统的多糖类衍生物均采用单一取代的方式来进行合成,对于该类衍生物的研究已较为系统,但直至目前,对于区域选择性取代多糖类衍生物的研究相对较少,极大阻碍了多糖类天然大分子的功能化及其手性识别材料的进一步开发。区域选择性取代方式所带来功能基团的多样化可能开发出新一代具有高效广谱手性识别性能的手性识别材料。基于这一研究现状,本课题主要对分别具有两种或三种不同酯基的区域选择性取代直链淀粉衍生物的合成、结构及其手性识别性能展开系统研究,并尝试通过分子模拟技术对所合成直链淀粉衍生物的手性识别机理进行深入探索。首先,运用区域选择性酯化法合成糖单元2-、3-和6-位分别具有两种或三种不同酯基的两个系列区域选择性取代直链淀粉衍生物,通过核磁共振氢谱(~1H NMR)和傅里叶红外光谱(FT-IR)对所合成衍生物的结构和取代度进行详细表征分析,并制备相应的涂覆型手性固定相,运用高效液相色谱(HPLC)基于所制备手性固定相对7种手性化合物进行手性拆分,评价其手性识别性能。然后,用Materials Studio软件基于分子动力学和分子力学理论对所合成直链淀粉衍生物进行分子模拟以获得其最优构象。用Auto Dock软件包对直链淀粉衍生物与三种对映体Rac-1、Rac-3和Rac-4之间的最佳结合位点及其分子间相互作用进行对接模拟,并将手性识别结果与分子对接模拟结果进行对比验证,进一步探索直链淀粉衍生物的手性识别机理。结果表明,所合成的两个系列区域选择性取代直链淀粉衍生物具有优秀的手性识别性能。在糖单元不同位置选择性引入不同基团之间的组合方式对于直链淀粉衍生物的手性识别性能具有较大影响,且2-位和6-位取代基对该类衍生物的手性识别性能均具有较大影响。对于在商品柱Chiralpak AD上无法获得识别的Rac-6可在本文所合成的衍生物上获得手性识别,分离因子分别为2.46、1.19、1.65和1.50。此外,由分子对接模拟预测所得对映体的洗脱顺序与色谱测试结果完全一致,且前者所得的相互作用能差与后者分析所得能差ΔΔG的变化规律基本吻合。直链淀粉类衍生物可在其手性凹槽内与对映体分子形成氢键、π-π堆积、T型π-π、π-烷基等多种稳定性不同的相互作用,这些作用对于其手性识别性能均具有重要影响。