修化學(xué)院大學(xué)生化學(xué)通訊第九期復(fù)印合并第二部分

Artce047高效液相色譜法研究非極性二肽與一價金屬離子的相互作用汪紅（10級本科生）（10級本科生）:309135509@.com鈉（AR）；甘氨酸二肽（Gly-Gly），L-丙氨酸二肽（L-Ala-LAla），L-纈氨酸二肽（L-Val-L-Val），L-亮氨酸二肽（L-Leu-L-Leu），L-異亮氨酸二肽（L-Ile-L-Ile），L-苯丙氨酸二肽（L-Phe-L-Phe），L-脯氨酸二Artce047高效液相色譜法研究非極性二肽與一價金屬離子的相互作用汪紅（10級本科生）（10級本科生）:309135509@.com鈉（AR）；甘氨酸二肽（Gly-Gly），L-丙氨酸二肽（L-Ala-LAla），L-纈氨酸二肽（L-Val-L-Val），L-亮氨酸二肽（L-Leu-L-Leu），L-異亮氨酸二肽（L-Ile-L-Ile），L-苯丙氨酸二肽（L-Phe-L-Phe），L-脯氨酸二。2.2配樣4mM金屬離子鹽溶液：準(zhǔn)確稱取一定量的所用的800mL燒杯中，然后用高純水溶解。把4mM金屬離子鹽溶液用高純水依次配置成0，0.25，0.5，1，1.5，2，3，4mM的對應(yīng)的金屬鹽溶液。4mM非極性二肽溶液：準(zhǔn)備稱取一定量的非極性10mL的容量瓶中，然后用高純水溶解，定容，混勻。摘要利用高效液相色譜技術(shù)研究了非極性二肽與一價金屬離子間的相互作用，并通過計算它們的結(jié)合常數(shù)來比較它們之間作用力的強弱。高效液相色譜法采用的是Fujimura法：即不斷改變相中金屬離子的濃度，根據(jù)非極性二肽的保留時間的變化，擬合得到了不同非極性二肽與一價金屬離子（Na、K、Li、Cs、Ag+）的結(jié)合常數(shù)。結(jié)果表明，對于同一種非極性二肽而言，與Ag+離子的作用力最強；而對于同一種金屬離子而言，與L-苯丙氨酸二肽和L-蛋氨酸二肽的結(jié)合能力最強，與L-脯氨酸二肽的結(jié)合能力最弱；同時還考察了不同的陰離子對非極性二肽與一價金屬離子間相互作用的影響。1引言肽類化合物具有廣泛的生物活性，在形成抗生素、腫瘤抑制劑等方面發(fā)揮了巨大的作用；同時肽類與金屬離子配合之后也具有一定的生物活性，因此對肽類化合物的研究越來越引起人們的關(guān)注[1，2]。2.3實驗方法我們分別用配置好的0，0.25，0.5，1，1.5，2，3，4mM的金屬鹽溶液作為相的水相，有機相為高純度的乙腈，來測定配置好的非極性二肽的保留時間tr，每次改變 相時，都要用10μL甲醇來測定死時有機小間的相互作用的強弱，主要依據(jù)就tm。相同的次，求平均值。相條件下，同一樣品要平行取樣3是它們所形成的配合物或者復(fù)合物的結(jié)合常數(shù)或者解離常數(shù)的大小。Fujimura法[3]是假設(shè)主客體的比例為1:1八種非極性二肽在高效液相色譜中的分離條件見下1。為前提，以客體為 相，通過不斷改變相中客體的濃度，來測得主體在該性下的保留時比例）檢測波長間，并據(jù)此利用公式計算出主體和客體間的結(jié)合常數(shù)。這種方法適用于測定小間的相互作用，且計算方法相對簡單。我們選擇用Fujimura法來測定非極性二肽與一價金屬離子的結(jié)合常數(shù)。甘氨酸二肽0.1%H2O-0.1%CH3CN（92:8）220nm0.1%H2O-0.1%CH3CN（92:8）220nm220nm220nm220nm220nm220nm實驗部分儀器與試劑分析天平；高效液相色譜儀Agilent1100；Milli-Q純水機；微量移液槍試劑:乙腈（色譜純）；甲醇（色譜純）；氯化鈉（AR）；氯化鉀（AR）；氯化鋰（AR）；氯化銫（AR）；硝酸銀（AR）；硝酸鈉（AR）；磷酸二氫220nm表1非極性二肽HPLC的分離條件Agilent1100HPLC系統(tǒng)，色譜柱：DiamonsilRP-C18柱（5μm，250×4.6A0.1%三氟乙酸的金屬鹽溶液，有機相B0.1%三氟乙酸的乙腈；采樣時Undergrad.Chem.Commun.2014,5(2),047-049CollegeChem.Mol.Eng.,ZhengzhouUniv.Artce048間：20min；進樣量：10μL；檢測波長：220nm；濃度：4mM；等度洗脫。根據(jù)上述條件下測得的保留時間，按照公式（1）來計算非極性二肽與一價金屬離子的結(jié)合常數(shù)：Artce048間：20min；進樣量：10μL；檢測波長：220nm；濃度：4mM；等度洗脫。根據(jù)上述條件下測得的保留時間，按照公式（1）來計算非極性二肽與一價金屬離子的結(jié)合常數(shù)：(1)公式中，Ka為我們要求的結(jié)合常數(shù)，k為每個金屬鹽濃度下非極性二肽的保留因子，很明顯k0就是當(dāng)金0時非極性二肽在HPLC中的保留因子，[M+]為一價金屬鹽溶液的濃度。保留因子k的計算公式（2）如下：k=(tr-tm)/tm(2)可以看出公式（1）中，1/k與[M+]為正比例關(guān)系，把[M+]當(dāng)做自變量，1/k為變量做圖，可以得到一條直線，Ka/k0為斜率，1/k0為截距，然后斜率除以截距，就可以得出結(jié)合常數(shù)的Ka值。2.4實驗結(jié)果與討論與其他反相色譜柱分離蛋白質(zhì)和多肽一樣，在我們的實驗中同樣采用三氟乙酸（TFA）作為離子對試劑。我們在實驗時選擇0.1%的三氟乙酸的乙腈溶液和0.1%圖1.L-苯丙氨酸二肽與Na+1/K-[Na+]線性擬合圖三氟乙酸的水溶液作為相，此時整個色譜柱的表2HPLC法測定非極性二肽與一價金屬離子的結(jié)合常數(shù)（Ka/M-1）表2為八種非極性二肽與五種一價金屬離子的結(jié)合常數(shù)，以及在不同陰離子下與鈉離子的結(jié)合常數(shù)。從表中數(shù)據(jù)不難發(fā)現(xiàn)，對于同一種的非極性二肽來說，在五種一價金屬離子中與Ag+的結(jié)合常數(shù)最大，而對同一種金屬離子來說，L-苯丙氨酸二肽和L-蛋氨酸二肽與五種一價金屬離子的結(jié)合常數(shù)要大于其他幾種非極性二肽與金屬離子的結(jié)合常數(shù)。從上表2中的數(shù)據(jù)可知，對于同一種非極性二肽，與Ag+的結(jié)合常數(shù)要大于與Na+、K+、Li+和Cs+四種金的pH就在2左右，在該條件下，每一種非極性二肽都能夠得到很好的分離效果和保留時間。實驗中我們選擇的是Fujimur法，具體方法就是將金屬離子作為主體添加到 相中，而非極性二肽作為客體，它既要參與固定相和相的分配，又要參與到與金屬離子形成復(fù)合物的平衡中。當(dāng)相中金屬離子的濃度比較低的時候，作為客體的非極性二肽與固定相的吸附作用為主要的，而與金屬離子的作用為次要的。隨著金屬離子濃度的增大，非極性二肽與金屬離子的作用則變成主要的，與固定相的吸附作用就成次要的了。L-NaCl溶液相互作用為例，按照公式（1），把[M+]當(dāng)做自變量，1/k為變量作圖，用然后軟件origin7.5作圖得到一條直線（圖1），并得到了該直線的斜率、截距和線性相關(guān)系數(shù)R分別為0.5921、1.66387和0.99964，然后根據(jù)斜率和截距的值便求出L-苯丙氨酸二肽與Na+的結(jié)合常數(shù)Ka，Ka=355.85M-1。按照上述方法，我們測定了甘氨酸二肽、L-丙氨酸二肽、L-纈氨酸二肽、L-亮氨酸二肽、L-異亮氨酸二肽、L-苯丙氨酸二肽、L-脯氨酸二肽和L-蛋氨酸二肽與氯化鈉、氯化鉀、氯化鋰、氯化銫、硝酸銀、硝酸鈉、磷酸二氫鈉鹽溶液在常溫下的結(jié)合常數(shù)如下（表2）。Ag為屬離子的結(jié)合常數(shù)。我們推測的可能過渡金屬原子，它的核外電子排布為[Kr]4d105s1,而Ag+的核外電子排布為[Kr]4d105s0，5s的空軌道容易接受非極性二肽中的孤對電子形成反饋鍵。而非極性二肽中恰恰有氨基、羧基和酰胺鍵，N和O上都有孤對電子。當(dāng)它們相互作用的時候，電子就可以提供到銀離子的空軌道上，形成配位鍵，這樣就使Ag+更好的與非極性二肽結(jié)合。其他的四種一價金屬離子Na+、K+、Li+和Cs+都是堿金屬，屬于主族原子，沒有空軌道不能與二肽形成反饋鍵，所以它們結(jié)合能力相比銀離子就比較弱。這一結(jié)論與文章[4]中用HPLC研究環(huán)二肽與一價金屬離子的相互作用的結(jié)合常數(shù)得出的結(jié)論一致。Undergrad.Chem.Commun.2014,5(2),047-049CollegeChem.Mol.Eng.,ZhengzhouUniv.Artce049[1]MichaelR C L-苯丙氨酸二肽和L-蛋氨酸二肽的結(jié)合常數(shù)要大于與其他六種非極性二肽的結(jié)合常數(shù)，有的甚至大一個數(shù)量級。我們通過改變不同的陰離子，也是這種情況。這是因為它們的側(cè)鏈中的硫原子和苯環(huán)促進了與金屬離子的結(jié)合。對于其他六種非極性二肽來說，由于自身的側(cè)鏈的不同和五種一價金屬離子的半徑的不同，使它們與金屬離子的結(jié)合常數(shù)也不盡相同。Na+與L-異亮氨酸的結(jié)合常數(shù)最大，而與甘氨酸二肽和L-脯氨酸二肽的結(jié)合常數(shù)最小；K與Na+一樣與L-異亮氨酸的結(jié)合常數(shù)最大，結(jié)合常數(shù)最小的是甘氨酸二肽和L-脯氨酸二肽；Li+與L-亮氨酸二肽的結(jié)合常數(shù)最大，與甘氨酸二肽和L-脯氨酸二肽的結(jié)合常數(shù)最?。籆s+則是與L-纈氨酸二肽的結(jié)合常數(shù)最大，與甘氨酸二肽和L-脯氨酸二肽的結(jié)合常數(shù)最??；Ag+與L-丙氨酸二肽的結(jié)合常數(shù)最大。結(jié)合常數(shù)最小的是L-纈氨酸二肽和L-脯氨酸二肽。從上面的結(jié)論不難看出，L-脯氨酸二肽與五種金屬離子的結(jié)合常數(shù)都很小，這可能是因為自身結(jié)構(gòu)中存在的兩個五元環(huán)，位阻變大，不利于與金屬離子作用。CharacterizationArtce049[1]MichaelR C L-苯丙氨酸二肽和L-蛋氨酸二肽的結(jié)合常數(shù)要大于與其他六種非極性二肽的結(jié)合常數(shù)，有的甚至大一個數(shù)量級。我們通過改變不同的陰離子，也是這種情況。這是因為它們的側(cè)鏈中的硫原子和苯環(huán)促進了與金屬離子的結(jié)合。對于其他六種非極性二肽來說，由于自身的側(cè)鏈的不同和五種一價金屬離子的半徑的不同，使它們與金屬離子的結(jié)合常數(shù)也不盡相同。Na+與L-異亮氨酸的結(jié)合常數(shù)最大，而與甘氨酸二肽和L-脯氨酸二肽的結(jié)合常數(shù)最?。籏與Na+一樣與L-異亮氨酸的結(jié)合常數(shù)最大，結(jié)合常數(shù)最小的是甘氨酸二肽和L-脯氨酸二肽；Li+與L-亮氨酸二肽的結(jié)合常數(shù)最大，與甘氨酸二肽和L-脯氨酸二肽的結(jié)合常數(shù)最??；Cs+則是與L-纈氨酸二肽的結(jié)合常數(shù)最大，與甘氨酸二肽和L-脯氨酸二肽的結(jié)合常數(shù)最??；Ag+與L-丙氨酸二肽的結(jié)合常數(shù)最大。結(jié)合常數(shù)最小的是L-纈氨酸二肽和L-脯氨酸二肽。從上面的結(jié)論不難看出，L-脯氨酸二肽與五種金屬離子的結(jié)合常數(shù)都很小，這可能是因為自身結(jié)構(gòu)中存在的兩個五元環(huán)，位阻變大，不利于與金屬離子作用。CharacterizationofCopper(Ⅲ)-TetrapeptideComplexeswithHistideneastheThirdResidue[J].Inorg.Chem.,1997,36:3119~3124[2]YujunZheng,QunHuo,PeterKele,etal.ANewFfluorescentChemosensorForCopperlonsBasedonTripeptideGlycyl-Histidyl-Lysine(GHK)[J].Org.Lett,.2001,3(21):3277~3280[3]LisaA.Blyshak,KarenY.Dodson,GaborPatonay,..DeterminationofCyclodextrinFormationConstantsUsingChem.,1989,61:955~960FujimuraK.,UedaT.,KitagawaM.,etal.Reversed-phaseretentionbehaviorofaromaticcompoundsinvolving.beta.-cyclodextrininclusioncomplexformationinthemobilephase[J]Anal.Chem.,1986,58:2668~2674[4][5]郭艷春.無機磷試劑輔助下環(huán)肽的模板 及其超識別作用的研究[D].[博士學(xué)，2010]].鄭州：鄭州大 （上接第057頁）參考文獻同時，我們也了在不同陰離子的存在下對非極[1]X.Wang,Z.Han,Z.Wang,K.Ding,Angew.Chem.2012,Int.Ed.2012,51,936王旭斌，王曉明，實驗 上海有機所，2011Z.Freixa,M.S.Beentjes,G.D.Batema,C.B.Dieleman,G.P.F.vanStrijdonck,J.N.H.Reek,P.C.J.Kamer,J.Fraanje,K.Goubitz,P.W.N.M.vanLeeuwen,Angew.2003,42,1284Z.Freixa,P.C.J.Kamer,M.Lutz,A.L.Spek,P.W.N.M.vanLeeuwen,Angew.Chem.Int.Ed.2005,44,4385性二肽與一價金屬離子作用時的結(jié)合常數(shù)的影響。在陰離子HPO-存在下，非極性二肽與Na+的結(jié)合常數(shù)最2 4[2]小。氨基在與陰離子作用時，結(jié)合能力的強弱為[3]H2PO-＞Cl-＞N0-，而金屬離子在與二肽作用時的位點43通常為氨基及羰此氨基與陰離子的結(jié)合能力越強就越不利于其與金屬離子的結(jié)合，可認為是競爭反應(yīng)，這樣就解釋了上面的結(jié)論。[4][5]李杰，理學(xué)博士所，2010.，中國上海有機化學(xué)研究3結(jié)論高效液相色譜法研究八種非極性二肽與一價金屬離子（Na+、K+、Li+、Cs+、Ag+）的相互作用，同樣計算出它們的結(jié)合常數(shù)，來比較它們的結(jié)合能力強弱。實驗表明，在金屬離子相同的情況下，L-蛋氨酸二肽和L-苯丙氨酸二肽的結(jié)合常數(shù)最大。同種二肽在五種金屬離子中，與Ag+的結(jié)合能力最強。這一結(jié)論與用質(zhì)譜法得到的結(jié)論一致。其余的六種非極性二肽，受金屬離子半徑、二肽側(cè)鏈的影響，不同金屬離子與不同非極性二肽的結(jié)合能力也大不相同。[6]X.Wang,F.Meng,Z.Han,Y.Chen,L.Liu,Z.Wang,K.Ding,Angew.Chema)b)I.Ojima,Acc.Chem.Res.1995,28,383;O.A.Mascaretti,G.O.Danelon,M.Laborde,E.G.Mata,E.L.Setti,Curr.Pharm.Des.1999,5,939;G.S.Singh,Mini-Rev.Med.Chem.2004,4,69;G.S.Singh,Mini-Rev.Med.Chem.2004,4,93;B.Alcaide,P.Almendros,C.Aragoncillo,Chem.Rev.2007,107,4437;N.M.O’Boyle,M.Carr,L.M.Greene,O.Bergin,S.M.Nathwani,T.McCabe,D.G.Lloyd,D.M.Zisterer,M.J.Meegan,J.Med.Chem.2010,53,8569;I.Banik,F.F.Becker,B.K.Banik,J.Med.Chem.2003,46,12;S.Ruf,G.Neudert,S.Gürtler,R.Grünert,P.J.Bednarski,H.-H.Otto,Monatsh.Chem.2008,139,847c)d)e)f)g)h)4感謝感謝郭艷春的悉心指導(dǎo)，感謝大學(xué)生創(chuàng)新項目給予我們的資助，感謝師兄師姐的友誼與幫助。參考文獻Undergrad.Chem.Commun.2014,5(2),047-049CollegeChem.Mol.Eng.,ZhengzhouUniv.Artce050基于量子點/二氧化錳納米復(fù)合體系對谷胱甘肽進行快速靈敏測定王正明（10級本科生）（12級本科生）（12級本科生）療放射過程中受損傷的基體，緩解由放射帶來的副作摘要本文設(shè)計了一種基于二氧化錳（MnO2）納米片和量子點（QDs）熒光納米顆粒自組裝形成納米復(fù)合物來檢測溶液胱甘肽（GSH）含量的方法。其中，MnO2納米片是一種具有較大比表面積和較高熒光用【4】，和治療、治療肝腎損傷、治療眼部疾病【5】，以及延緩帕金森綜合癥等眾多疾病方面效果明顯，意義顯著。在食品工業(yè)，谷胱甘肽在食品品質(zhì)、增強食品風(fēng)味、防止Artce050基于量子點/二氧化錳納米復(fù)合體系對谷胱甘肽進行快速靈敏測定王正明（10級本科生）（12級本科生）（12級本科生）療放射過程中受損傷的基體，緩解由放射帶來的副作摘要本文設(shè)計了一種基于二氧化錳（MnO2）納米片和量子點（QDs）熒光納米顆粒自組裝形成納米復(fù)合物來檢測溶液胱甘肽（GSH）含量的方法。其中，MnO2納米片是一種具有較大比表面積和較高熒光用【4】，和治療、治療肝腎損傷、治療眼部疾病【5】，以及延緩帕金森綜合癥等眾多疾病方面效果明顯，意義顯著。在食品工業(yè)，谷胱甘肽在食品品質(zhì)、增強食品風(fēng)味、防止內(nèi)氨基酸的分解、防淬滅效率的納米材料，簡單，價格低廉，生物相止食品變質(zhì)等方面亦有重要作用。正是由于谷胱容性好，具有非常廣闊的應(yīng)用前景。量子點，又稱半導(dǎo)體熒光納米顆粒，其激發(fā)波長寬且連續(xù)，發(fā)射峰窄而對稱，熒光強度高，抗光漂白性能好，在化學(xué)生物分析、疾病診斷等領(lǐng)域引起了人們愈來愈廣泛的關(guān)注。本研究工作充分利用QDs與MnO2納米片優(yōu)良的性能，通過自組裝及其之間的熒光共振能量轉(zhuǎn)移作甘肽在生物體內(nèi)和實際生活中具有如此廣泛重要的作用，對谷胱甘肽的定性定量檢測就顯得尤為重要。目前檢測谷胱甘肽的方法有很多其中【6】，包括Tietze還原酶法、Grifith法、電化學(xué)發(fā)光法、高效液相色譜法（HPLC）、差熱法掃描法（DSC）、表面增強拉曼法（SERS）等。這些方法中存在著或靈敏度低、或操作復(fù)雜、或檢測周期長等諸多不足。相比于以上方法，熒光光度法以其具有檢測靈敏度高，操作簡單，檢測迅速等一系列顯著優(yōu)點吸引著眾多研究者的。特別是熒光顯微技術(shù)的發(fā)展，使細胞內(nèi)GSH的實時監(jiān)測得以實現(xiàn)。熒光光度法一般以有機熒光用，結(jié)合GSHMnO2片層的分解作用，對GSH進行了測定。該方法快速便捷、靈敏度高、選擇性好、成本低廉，并有望進一步應(yīng)用于單個活細胞內(nèi)GSH的原位監(jiān)測研究。1前言谷胱甘肽（GSH，L-谷氨酰-L-半胱氨酰-甘氨酸）是一種同時具有谷氨?；蛶€基的生物活性三肽化合物。谷胱甘肽廣泛存在于哺乳動物和真核生物細胞內(nèi)，是生物體內(nèi)含量最高的一種非蛋白巰基物質(zhì)。巰基的存在，使谷胱甘肽具有較強的還原性質(zhì)，其水溶液容易被氧化，一般以固體形式保存。自從1921年Hopkins【1】首先提取出谷胱甘肽晶體以來，科研工作者一直以各種方法研究它的各種性質(zhì)。作為生物體內(nèi)最主要的帶有巰基的還原性物質(zhì)，谷胱甘肽主要的生物學(xué)功能是保護生物體內(nèi)蛋白質(zhì)的巰基，維護蛋白質(zhì)的穩(wěn)定行和活性，維持生物體內(nèi)合適的氧化還原環(huán)境【2】；此外，谷胱甘肽在氨基酸的吸收和轉(zhuǎn)運、維持紅細胞膜的完整性、提高機體免疫力能力、維持DNA的為信標(biāo)，但是有機熒光的抗漂白能力差、光穩(wěn)定性不強，這些等缺陷阻礙了它的進一步推廣與應(yīng)用。隨著納米技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的熒光納米材料【7-10】被用于化學(xué)生物分析等研究領(lǐng)域。近年來，快速發(fā)展起來的熒光納米材料在超靈敏快速檢測中顯示出巨大的應(yīng)用前景。如量子點【11】，又稱半導(dǎo)體納米晶體，具有激發(fā)光譜范圍寬，發(fā)射光譜窄而對稱，抗光漂白性能好，熒光強度強等系列優(yōu)點，已被廣泛應(yīng)用于化學(xué)生物分析等領(lǐng)域，特別是基于量子點的熒光共振能量轉(zhuǎn)移技術(shù)，顯示出了極大的應(yīng)用潛力。本文充分利用量子點優(yōu)異的熒光性能，以二氧化錳納米片【12】作為熒光淬滅材料，基于量子點與二氧化錳之間的熒光共振能量轉(zhuǎn)移作用以及二氧化錳與GSH的氧化還原反應(yīng)，擬發(fā)展一種QDs-MnO2新型納米復(fù)合傳感方法，從而對GSH進行快速靈敏檢測。具體原生物、協(xié)助高鐵蛋白的還原、消除生物體內(nèi)多余自由基、參與體內(nèi)解毒過程等方面有不可替代的作用；同時，谷胱甘肽亦是多種酶的輔助酶或者輔基。在藥理方面上，谷胱甘肽在保護神經(jīng)、抗驚厥、抑制1所示。首先具有層狀結(jié)構(gòu)的二氧化錳納米片層和擁有優(yōu)良光譜性能的量子點熒光納米顆粒。將量子點和二氧化錳片層充分混合，量子點通過范德華力和二氧化錳形成納米復(fù)合物。由于熒光共振能量轉(zhuǎn)移效應(yīng)（FRET），量子點受激發(fā)時發(fā)生熒光淬滅現(xiàn)HIV病，谷胱甘肽在治癲癇發(fā)作、鎮(zhèn)痛、抗壞血酸、保護毒等方面具有重要作用【3】。在臨Undergrad.Chem.Commun.2014,5(2),050-053CollegeChem.Mol.Eng.,ZhengzhouUniv.Artce051象。當(dāng)溶液中有GSH時，MnO2納米片層將會被逐步分解進而使得熒光共振能量轉(zhuǎn)移效應(yīng)消失，量子點熒光得以恢復(fù)；當(dāng)溶液中沒有GSH時，量子點熒光一直處于淬滅狀態(tài)。因此，隨著溶液中GSH含量的變化，量子點熒光強度得到不同程度的恢復(fù)，從而實現(xiàn)對GSH的測定。Al2Te3100mL三頸燒瓶中（Cd2+、Te2-及TGA1:0.5:2.4），繼續(xù)通N2100mL的三頸燒瓶中0.5mol/LH2SO4H2Te氣體隨N2緩慢進入上述溶液中；20min以后，停止通氣，于10015h制得本文所需量子點。2.3二氧化錳納米片層的在通風(fēng)櫥中，用移液管移取Artce051象。當(dāng)溶液中有GSH時，MnO2納米片層將會被逐步分解進而使得熒光共振能量轉(zhuǎn)移效應(yīng)消失，量子點熒光得以恢復(fù)；當(dāng)溶液中沒有GSH時，量子點熒光一直處于淬滅狀態(tài)。因此，隨著溶液中GSH含量的變化，量子點熒光強度得到不同程度的恢復(fù)，從而實現(xiàn)對GSH的測定。Al2Te3100mL三頸燒瓶中（Cd2+、Te2-及TGA1:0.5:2.4），繼續(xù)通N2100mL的三頸燒瓶中0.5mol/LH2SO4H2Te氣體隨N2緩慢進入上述溶液中；20min以后，停止通氣，于10015h制得本文所需量子點。2.3二氧化錳納米片層的在通風(fēng)櫥中，用移液管移取11mLTMA·OH于50mL燒杯中，加入2mLH2O2（30%）7mL超純水，混勻制成110mlMnCl2（0.3mol/L）于50mL圓底燒瓶中，劇烈攪拌下將1號液快速（15秒內(nèi)）加入MnCl2溶液中，溶液由無色立即變黑。劇烈攪拌12h，取下反應(yīng)瓶，將溶液轉(zhuǎn)移到離10000rpm5min，棄去上清，加入等量超純水，劇烈震蕩，在70Hz5min至完全分散。按同樣方法再用甲醇和超純水各洗三遍，最終將產(chǎn)物用超純水分散，配成溶液待用。圖1基于QDs-MnO2納米復(fù)合體系對GSH進行快速靈敏測定示意圖2實驗2.1試劑和儀器2.4光譜表征六水高氯酸鎘（Cd(ClO4)2·6H2O，99%）、四甲基氫氧化銨（TMA·OH，10%）、銻化鋁（Al2Te3）、葡萄糖（Glucose）、L-色氨酸（L-Tryptophan）、苯丙氨酸（L-Phenylalanine）均購自上海阿拉丁試劑有限公對所的量子點和二氧化錳納米片分別進行紫外可見吸收光譜測定，所用儀器為新世紀(jì)T6紫外可見2.0nm，掃描速度中速。熒光光譜實驗通過日立F-4600熒光分光光度計完成。激發(fā)狹縫為5nm，發(fā)射狹縫為5nm，PMT電壓為700V。量子點熒光實驗和二氧化錳納米片熒光測定均350nm作為激發(fā)波長。司；谷胱甘肽（GSH）購自百靈威試劑；巰基乙酸(TGA，98%)、葡萄糖凝膠G-25、HEPES購自鼎國生物制藥；氯化錳（MnCl2）、氯化鈉（NaCl）、氯化鎂（MgCl2）、氯化鉀（KCl）、氫氧化鈉（NaOH）、無水甲醇（CH3OH）購自劑廠。雙氧水（H2O2，30%）購自北京化學(xué)試劑公司；實驗用水為電阻率大于18.2MΩ的超純水。其它所有試劑均為國產(chǎn)分析純試劑，未做進一步純化處理。結(jié)果和討論量子點光譜表征F-4600熒光分光光度計（日立公司）；新世紀(jì)T6紫外可見分光光度計（北京普析通用儀器有限責(zé)任公司）；84-1型磁力攪拌控溫加熱套（山東鄄城華魯儀器廠）；KQ2200DB超聲器（昆山超聲儀器公司）；TGL-16C高速離心機（上海安亭科學(xué)儀器廠）FA21004N分析天平（上海菁海儀器有限公司）；華馳托盤天平（慈溪市華徐衡器實業(yè)有限公司）；UltraPure超純水機（和泰儀器）。Wavelength(nm)2.2量子點的（右）由圖2可知，量子點在575nm處有一個吸收峰，且吸收范圍比較寬。熒光發(fā)射光譜顯示其最大發(fā)射波長在600nm處，發(fā)射峰狹窄而且對稱性比較好，無拖稱取一定量的Cd(ClO4)2·6H2O250mL燒杯中，加入125mL水溶解，不斷攪拌下加入適量TGA，用1mol/L的NaOH將溶液pH值調(diào)至11.4~11.8后轉(zhuǎn)入250mL三頸燒瓶中，接著通入高純N2，以驅(qū)除溶液中Undergrad.Chem.Commun.2014,5(2),050-053CollegeChem.Mol.Eng.,ZhengzhouUniv.Abs(au)FluorescenceIntensity(a.u.)Artce052尾現(xiàn)象，發(fā)射半峰寬約為45nm。上述結(jié)果表明所制得的量子點具有較好的光譜性能。1.00.83.2二氧化錳納米片的光譜表征由圖3可知，二氧化錳納米片在375nm處有一吸收峰。熒光光譜表明二氧化錳納米片層在447nm處有一比較弱的熒光發(fā)射。對比圖2中量子點的熒光光譜可知，我們使用的量子點的熒光發(fā)射在600nm處，和二氧化錳納米片層沒有重疊，二氧化錳自身的熒光對本體系QDs的熒光信號沒有影響。另外，MnO2納米片0.0500550600Artce052尾現(xiàn)象，發(fā)射半峰寬約為45nm。上述結(jié)果表明所制得的量子點具有較好的光譜性能。1.00.83.2二氧化錳納米片的光譜表征由圖3可知，二氧化錳納米片在375nm處有一吸收峰。熒光光譜表明二氧化錳納米片層在447nm處有一比較弱的熒光發(fā)射。對比圖2中量子點的熒光光譜可知，我們使用的量子點的熒光發(fā)射在600nm處，和二氧化錳納米片層沒有重疊，二氧化錳自身的熒光對本體系QDs的熒光信號沒有影響。另外，MnO2納米片0.0500550600650700750Wavelength(nm)層放置一后沒有沉淀生成，說明所的二氧化圖6MnO2納米片層對QDs熒光淬滅效率的可以看出，QDsMnO2納米片層淬滅，并且淬滅效率隨著MnO2含量的增加而逐步增大。對于50μL量子點，隨著MnO2濃度的增加，量子點的熒光淬滅效率越來越高，當(dāng)濃度達到250μmol/L（終體積為1mL）時，淬滅效率較好（90%）。因此，我們選取MnO2250μmol/L。3.4反應(yīng)時間的錳納米材料具有較好的穩(wěn)定性。移取50μLQDs，加入50μL濃度為5mM的Wavelength(nm)MnO，用緩沖溶液（HEPES，pH=7.4）稀釋至2950μL，而后加入50μI0.01mol/L的GSH，在0-20min范圍內(nèi)測量其體系熒光強度的變化，繪制t-F曲線如圖7所示。3.3MnO2納米材料對QDs熒光淬滅效率的50μL量子點于1.5mL離心管中，而后分別加入不同量的MnO2納米片，用緩沖溶液（HEPES，pH=7.4）稀釋使其終濃度分別為0、50、100、175、250、300、500、750μM。首先用紫外燈激45為紫外燈下的熒光圖。t/min圖7加入GSH后QDs的熒光強度隨時間變化情況7可知，GSH加入以后，MnO2被逐步消耗，QDs的熒光強度隨著時間快速增強，而后增速逐漸放10min時反應(yīng)基本完全，因此MnO210min。3.5GSH的定量測定GSH與由結(jié)果可知，隨著MnO2納米片層含量的增大（從左至右），量子點的熒光被逐步淬滅，最后幾乎消失。同時，采用熒光分光光度計對其淬滅效率進行了50μLQDs50μLMnO21.5mL小離心管中，用緩沖溶液（HEPES，pH=7.4）稀釋，而GSH0-0.15mM。10min后用熒光分光光度計進行熒光測定，實驗結(jié)果如圖8所進一步6所示。從圖中Undergrad.Chem.Commun.2014,5(2),050-053CollegeChem.Mol.Eng.,ZhengzhouUniv.Artce053示。由圖可知，量子點的熒光強度隨著GSH加入量的增大逐漸增強，而后趨于平緩，表明體系中的MnO2已經(jīng)基本被還原完全。由圖10可知，該檢測體系對NaOH，KCl，MgCl2等電解質(zhì)幾乎沒有響應(yīng)，且對生物體內(nèi)含量較高的葡萄糖也沒有產(chǎn)生響應(yīng)。特別重要的是，色氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸等系列氨基酸對該體系亦無響應(yīng)，從而表明該種方法對GSH具有較高的選擇性。C4總結(jié)綜上所述，本點熒光納米顆粒，了性能優(yōu)良的水溶性量子了分散性好、穩(wěn)定性高的MnO2納米片層。在此基礎(chǔ)上，充分利用QDs納米顆粒與MnO2納米片層優(yōu)良的性能，基于自組裝及其之間的熒光共振能量轉(zhuǎn)移作用，結(jié)合GSH對MnO2納米片層的Artce053示。由圖可知，量子點的熒光強度隨著GSH加入量的增大逐漸增強，而后趨于平緩，表明體系中的MnO2已經(jīng)基本被還原完全。由圖10可知，該檢測體系對NaOH，KCl，MgCl2等電解質(zhì)幾乎沒有響應(yīng)，且對生物體內(nèi)含量較高的葡萄糖也沒有產(chǎn)生響應(yīng)。特別重要的是，色氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸等系列氨基酸對該體系亦無響應(yīng)，從而表明該種方法對GSH具有較高的選擇性。C4總結(jié)綜上所述，本點熒光納米顆粒，了性能優(yōu)良的水溶性量子了分散性好、穩(wěn)定性高的MnO2納米片層。在此基礎(chǔ)上，充分利用QDs納米顆粒與MnO2納米片層優(yōu)良的性能，基于自組裝及其之間的熒光共振能量轉(zhuǎn)移作用，結(jié)合GSH對MnO2納米片層的圖8不同GSH濃度下量子點熒光的恢復(fù)曲線分解作用，發(fā)展了一種新型的GSH測定方法。該方法快速便捷、靈敏度高、選擇性好、成本低廉、易于推廣，具有非常廣闊的應(yīng)用前景和深遠的科研價值，并有望進一步應(yīng)用于單個活細胞內(nèi)GSH的原位在線監(jiān)測研究。y=1015X+11440R2=099985致謝感謝畢業(yè)設(shè)計導(dǎo)師李朝輝教授為我營造了良到的 ，使畢設(shè)得以順利完成。圖9GSH用量和量子點熒光恢復(fù)的關(guān)系圖此外，由圖9可知，當(dāng)GSH濃度處于0.5mmol/L以下時，數(shù)據(jù)呈較好的線性關(guān)系，且該方法靈敏度較0.15μM。3.6電解質(zhì)干擾及特異性6參考文獻[1][2]Hopkins,F.G.,Biochem.J.1921,15(2),286-305.Russell,R.L.;Siedlak,S.L.;Raina,A.K.;Bautista,J.M.;Smith,M.A.;Perry,G.,ArchivesofBiochemistryandBiophysics1999,370(2),236-239.Abe,K.;Nakanishi,K.;Saito,H.,Biological&pharmaceuticalbulletin1999,22(11),1177-9.金，丁立，嚴(yán)敏芬,1996,(03),172-176.范崇東;王淼;衛(wèi)功元;黃玲,2004,(01),68-70.[3]為了進一步該方法的特異性以及在不解[4]質(zhì)溶液中的適用性，我們檢測了濃度為0.1mol/L的NaOH，KClMgClGloucose2mmol/L的2[5][6]L-Tryptophan（L-色氨酸），lysinne（賴氨酸）以及L-Phenylnine（苯丙氨酸）對于QDs-MnO2納米復(fù)合體系10FF0分別為加入上述各種物質(zhì)以及GSH前后體系的熒光強度。楊培慧;齊劍英;馮德雄;蔡繼業(yè),中國生化2002,(01),52-54.雜志[7]Deng,R.;Xie,X.;Vendrell,M;Chang,Y.T.;Liu,X.JournaloftheAmericanChemicalSociety2011,133(50),20168-71.(3),813-9.Garcia-Marin,A.;Abad,J.M.;Ruiz,E.;Lorenzo,E.;Piqueras,J.;Pau,J.L..Analyticalchemistry2014,86(10),[8][9]4969-76.Yupeng,S.;Yi,P.;Heng,Z.;Zhaomin,Z.;Mei-Jin,L.;Changqing,Y.;Mengsu,Y.,BiosensorsandBioelectronics2014,56,39-45.Alivisatos,A.P.,TheJournalofPhysicalChemistry1996,100(31),13226-13239.Kai,K.;Yoshida,Y.;Kageyama,H.;Saito,G.;Ishigaki,T.;Furukawa,Y.;Kawamata,J.,JournaloftheAmericanChemicalSociety2008,130(47),15938-15.[10][11][12]Undergrad.Chem.Commun.2014,5(2),050-053CollegeChem.Mol.Eng.,ZhengzhouUniv.Artce054及其在MBH產(chǎn)物的不對稱烯丙手性芳香螺縮酮骨架的雙膦配體的大量基胺化反應(yīng)中的應(yīng)用（10級本科生）和正丁基鋰反應(yīng)，然后加入二苯基氯化磷，既可以較高的產(chǎn)率得到光學(xué)純的手性螺環(huán)骨架雙膦配體摘要我們課題組發(fā)展了一種新型配體—手性芳香螺縮酮骨架雙膦配體SKP。本問（R,R,R,）-(+)4a。與以往螺環(huán)骨架雙膦配體的方題，對原有路線進行優(yōu)化，探索出一條簡單高效的合法相比，該方法無需經(jīng)歷鈀催化的C-P鍵的形成過程，大大縮短和簡化了步驟，實現(xiàn)了光學(xué)純手性螺環(huán)成路線。之后嘗試用SKP與鈀的催化劑催化以鄰苯二胺為親核試劑的MBH產(chǎn)物的不對稱烯丙基胺化反應(yīng)，反應(yīng)取得了較高的產(chǎn)率及優(yōu)秀的區(qū)域和對映選擇性。并且可以以良好到優(yōu)秀的產(chǎn)率被轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的手性二氮雜卓類化合物。骨架雙膦配體的高效。(S,S)-1a(1.0mol%)H(50atm),CHCl,r.t.93%yield,>99%ee2a(R,R,R)-(-)-3a前言oCPAr2Cl芳香螺縮酮骨架是一些天然產(chǎn)物、生物活性化合物和手性配體的重單元。目前己經(jīng)了多種73%yield(R,R,R)-(+)-4a各具特色的構(gòu)建芳香螺縮酮的方法，但都只能得到消旋的產(chǎn)物。而發(fā)展螺縮酮結(jié)構(gòu)單元的手性方法，Scheme2.手性芳香螺縮酮骨架雙膦配體（R,R,R,）-(+)4a的是解決該類型結(jié)構(gòu)單元的關(guān)鍵。直到近幾年來才有關(guān)于不對稱催化芳香螺縮酮的方法。課題組的王旭斌同學(xué)在此基礎(chǔ)上選用芐基保護的含氟的α,α’-二(2-羥基亞芳基)酮作為底物進行不對稱氫化反應(yīng)，擴大了催化劑對底物的兼容性，也使之后的反應(yīng)更加易于進行，通過此方法完成了手性芳香螺縮1手性芳香螺縮酮雙膦配體的2012Ir(I)/SpinPhox(1)催化的α,α’-二(2-羥基亞芳基)酮的不對稱催化氫化-螺縮酮化反應(yīng)，首次實現(xiàn)了芳香螺縮酮化[2]。酮雙膦配體SKP的OOH[1]。OBnCHO合物的催化不對稱FFNaOH,EtOHOBnOOBnArtce054及其在MBH產(chǎn)物的不對稱烯丙手性芳香螺縮酮骨架的雙膦配體的大量基胺化反應(yīng)中的應(yīng)用（10級本科生）和正丁基鋰反應(yīng)，然后加入二苯基氯化磷，既可以較高的產(chǎn)率得到光學(xué)純的手性螺環(huán)骨架雙膦配體摘要我們課題組發(fā)展了一種新型配體—手性芳香螺縮酮骨架雙膦配體SKP。本問（R,R,R,）-(+)4a。與以往螺環(huán)骨架雙膦配體的方題，對原有路線進行優(yōu)化，探索出一條簡單高效的合法相比，該方法無需經(jīng)歷鈀催化的C-P鍵的形成過程，大大縮短和簡化了步驟，實現(xiàn)了光學(xué)純手性螺環(huán)成路線。之后嘗試用SKP與鈀的催化劑催化以鄰苯二胺為親核試劑的MBH產(chǎn)物的不對稱烯丙基胺化反應(yīng)，反應(yīng)取得了較高的產(chǎn)率及優(yōu)秀的區(qū)域和對映選擇性。并且可以以良好到優(yōu)秀的產(chǎn)率被轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的手性二氮雜卓類化合物。骨架雙膦配體的高效。(S,S)-1a(1.0mol%)H(50atm),CHCl,r.t.93%yield,>99%ee2a(R,R,R)-(-)-3a前言oCPAr2Cl芳香螺縮酮骨架是一些天然產(chǎn)物、生物活性化合物和手性配體的重單元。目前己經(jīng)了多種73%yield(R,R,R)-(+)-4a各具特色的構(gòu)建芳香螺縮酮的方法，但都只能得到消旋的產(chǎn)物。而發(fā)展螺縮酮結(jié)構(gòu)單元的手性方法，Scheme2.手性芳香螺縮酮骨架雙膦配體（R,R,R,）-(+)4a的是解決該類型結(jié)構(gòu)單元的關(guān)鍵。直到近幾年來才有關(guān)于不對稱催化芳香螺縮酮的方法。課題組的王旭斌同學(xué)在此基礎(chǔ)上選用芐基保護的含氟的α,α’-二(2-羥基亞芳基)酮作為底物進行不對稱氫化反應(yīng)，擴大了催化劑對底物的兼容性，也使之后的反應(yīng)更加易于進行，通過此方法完成了手性芳香螺縮1手性芳香螺縮酮雙膦配體的2012Ir(I)/SpinPhox(1)催化的α,α’-二(2-羥基亞芳基)酮的不對稱催化氫化-螺縮酮化反應(yīng)，首次實現(xiàn)了芳香螺縮酮化[2]。酮雙膦配體SKP的OOH[1]。OBnCHO合物的催化不對稱FFNaOH,EtOHOBnOOBnFFIrI-Bn-SpinPHOX(1)Pd/C,H(20atm)(2)TsOH.H2ODCM,H2(50atm)2b49%yield+R=Bn,(S,S)-1aR=Ph,(S,S)-1bR=sBu,(S,S)-1cR=iPr,(S,S)-1d+R=Bn,(R,S)-1aR=Ph,(R,S)-1bR=sBu,(R,S)-1cR=iPr,(R,S)-1dKPPh2(2.5eq)OO12hOOPArArP4F F3b(S,S,S))eeIr/SpinPHOX(S,S)and(R,S)-1a-dSKPyieldAr=PhAr=3,5(Me)CH(R,R,R)-4d:Ar=4-MeC6H4之后，王曉明同學(xué)又將該方法應(yīng)用于手性螺Scheme3.SKP的優(yōu)化路線環(huán)骨架配體的中。在-78℃下，將（R,R,R,）-(-)3aUndergrad.Chem.Commun.2014,5(2),054-057CollegeChem.Mol.Eng.,ZhengzhouUniv.Artce0552手性芳香螺縮酮結(jié)構(gòu)作為配體骨架在過渡金屬催化的反應(yīng)中的應(yīng)用劑，在室溫下反應(yīng)，以89%的產(chǎn)率，92﹕8的區(qū)域選擇96%的ee6。EtO手性芳香螺縮酮結(jié)構(gòu)除了存在于上述一些重要的天然產(chǎn)物和生物活性化合物中之外，還被用作配體骨NHORROAcONHO[Pd(allyl)Cl](1mol%)NHOEt(R,R,R)-4a(2.5mol%)OEt+RRRKCO(aq.),CHCl,rt架地應(yīng)用于過渡金屬催化的反應(yīng)中。R6yield:67-96%ee:91-98%a/b:75/25-98/275步反應(yīng)了一種新型的能與金屬反式配位的螺環(huán)雙膦配體SPANphos，該配體在Rh(I)1-辛烯和苯乙烯的氫甲?；磻?yīng)、Pd(II)催化的1,3-二苯基烯丙基醋酸酯的烯丙基取代反應(yīng)以及α-基丙酸乙酯對甲基乙烯基酮的Michael加成反應(yīng)中具有良好的催化活性[3]。Scheme5.SKP催化的MBHAdduct的烯丙基胺化反應(yīng)由所得到的手性β-芳氨基α-亞甲基的羧酸衍生物，經(jīng)過一步轉(zhuǎn)化，即可得到相應(yīng)的手性β-內(nèi)酰胺類化合物[7]，并且具有中等到優(yōu)秀的產(chǎn)率，對映選擇性得到保持(Scheme6)。PClClOOPtRRArtce0552手性芳香螺縮酮結(jié)構(gòu)作為配體骨架在過渡金屬催化的反應(yīng)中的應(yīng)用劑，在室溫下反應(yīng)，以89%的產(chǎn)率，92﹕8的區(qū)域選擇96%的ee6。EtO手性芳香螺縮酮結(jié)構(gòu)除了存在于上述一些重要的天然產(chǎn)物和生物活性化合物中之外，還被用作配體骨NHORROAcONHO[Pd(allyl)Cl](1mol%)NHOEt(R,R,R)-4a(2.5mol%)OEt+RRRKCO(aq.),CHCl,rt架地應(yīng)用于過渡金屬催化的反應(yīng)中。R6yield:67-96%ee:91-98%a/b:75/25-98/275步反應(yīng)了一種新型的能與金屬反式配位的螺環(huán)雙膦配體SPANphos，該配體在Rh(I)1-辛烯和苯乙烯的氫甲酰化反應(yīng)、Pd(II)催化的1,3-二苯基烯丙基醋酸酯的烯丙基取代反應(yīng)以及α-基丙酸乙酯對甲基乙烯基酮的Michael加成反應(yīng)中具有良好的催化活性[3]。Scheme5.SKP催化的MBHAdduct的烯丙基胺化反應(yīng)由所得到的手性β-芳氨基α-亞甲基的羧酸衍生物，經(jīng)過一步轉(zhuǎn)化，即可得到相應(yīng)的手性β-內(nèi)酰胺類化合物[7]，并且具有中等到優(yōu)秀的產(chǎn)率，對映選擇性得到保持(Scheme6)。PClClOOPtRRPOPPhPhPSPANphos(6)NH ON[PtCl(SPANphos)]Sn[N(TMS)]22OEtToluene,refluxRRFigure1.SPANphos[PtCl2(SPANphos)]的單晶結(jié)構(gòu)我們課題組的李杰博士選取優(yōu)勢骨架—手性螺苯并二氫吡喃(SPAN)作為手性螺環(huán)骨架，與優(yōu)勢配位單68Scheme6.烯丙基胺化產(chǎn)物到β-內(nèi)酰胺類化合物的轉(zhuǎn)化元-雙噁唑啉配位單元相結(jié)合，了一系列有優(yōu)秀不3手性芳香螺縮酮雙膦配體SKP的大量對稱誘導(dǎo)能力的雙噁唑啉配體SPANboxSPANbox應(yīng)用在Cu(II)或Zn(II)催化的β-酮酸酯的不對稱親電氯化反應(yīng)中，反應(yīng)能夠以很高的收率和對映選3.1一鍋法5L的潛手性底物桶中加入500g（3.55mol）3-氟水楊β-酮酸酯的不對稱親電氯化反應(yīng)(Scheme4)擇性實現(xiàn)[5]。1000mL的N，N-二甲基甲酰胺，固體全部溶3.55mol/L1000g（7.13mol，2equiv）無水碳酸鉀，攪拌5min，然后快速加入510mL（4.25mol，1.2equiv）溴化芐；在平均900r/min轉(zhuǎn)速下機械攪拌2hTLC分析反應(yīng)完全。然后加入1150mL（7.10mol，2equiv）20%的氫氧化鈉溶液，快速加入178mL（1.70mol，0.48equiv）環(huán)己酮，1100r/min20h。向體系中補加1500mL的去離子水，攪拌30min，產(chǎn)物完全析出。過濾，并用水洗6次，60℃條件下，在真空干燥箱中干燥8h。用無水乙醇進行重結(jié)晶，過濾731g78.3%IrI/SpinPHOX20h后，0.2%的催化劑載量下可以實現(xiàn)完全氫化。ORCOORnCl12examples82-99%yield63-92%eeCu(OTf)(10mol%)HFIP,NCS,DCMrt,<5minRO(S,R,S)-SPANbox-PhRCOORRnR=Me,Et,iPr,tBu,AdR1=H,F,Cl,Br,Me,MeOR2=H,Cl,MeOn=1,2ORClnCOOR10examples>99%yield81-95%eeNCS,DCE60oC,<5minROOON NOR R(SRS)-SPANbox-PhScheme4.(S,R,S)-SPANbox-Ph在Cu(II)和Zn(II)催化的β-1BnBrK2CO3DMF2王曉明同學(xué)將我們課題組發(fā)展的手性雙膦配體(R,R,R)-4應(yīng)用于鈀催化的開鏈Morita-Baylis-Hillman(MBH)加合物的烯丙基胺化反應(yīng)中[6]。以化合物5為底物，苯胺為親核試劑，碳酸鉀為堿，(R,R,R)-4a為催化2、20%NaOH(aq)2bFigure2..2b的3.2光學(xué)純手性芳香螺縮酮骨架的Undergrad.Chem.Commun.2014,5(2),054-057CollegeChem.Mol.Eng.,ZhengzhouUniv.Artce056250mL100gα,α’-二(2-芐氧基-3-氟亞苯基酮，加入0.2%當(dāng)量的IrⅠ/(R,S)-Ph-SpinPHOX催化劑,加入重蒸二氯甲烷260mL，底物全部溶解為紅色溶液，將氫化瓶裝入高壓反應(yīng)釜中，充50atm，3020h；反應(yīng)完全后溶液呈淺黃色，TLC分析無原料點，1H-NMR也說明氫化反應(yīng)完全。6%10%Pd/C，充入氫氣30atm，在30℃下攪拌反應(yīng)24h，過硅藻土層以除手性雙膦配體（R，R，R）-4a為配體，二氯甲烷為溶劑，初步了該反應(yīng)的可能性。結(jié)果表明，室溫下3h，即可以89%的產(chǎn)率，93%的ee值得到目標(biāo)產(chǎn)物。5a96a7反應(yīng)可行性研究4.2反應(yīng)條件優(yōu)化我們首先對反應(yīng)溶劑進行了去Pd/C，加入TsOH?HO，室溫攪拌2h；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)干2。實驗結(jié)果表溶劑后用乙酸乙酯/石油醚=1.75的混合溶劑重結(jié)晶，放置過夜并入冰箱降溫。過濾，用石油醚洗滌。干燥后50.92g，產(chǎn)率81%，手性HPLCAD-H柱顯示產(chǎn)物ee值>99.9%，為光學(xué)純。明，只有在二氯甲烷中，反應(yīng)的產(chǎn)率，區(qū)域和對映選擇性才能都達到優(yōu)秀。Table1溶劑的Artce056250mL100gα,α’-二(2-芐氧基-3-氟亞苯基酮，加入0.2%當(dāng)量的IrⅠ/(R,S)-Ph-SpinPHOX催化劑,加入重蒸二氯甲烷260mL，底物全部溶解為紅色溶液，將氫化瓶裝入高壓反應(yīng)釜中，充50atm，3020h；反應(yīng)完全后溶液呈淺黃色，TLC分析無原料點，1H-NMR也說明氫化反應(yīng)完全。6%10%Pd/C，充入氫氣30atm，在30℃下攪拌反應(yīng)24h，過硅藻土層以除手性雙膦配體（R，R，R）-4a為配體，二氯甲烷為溶劑，初步了該反應(yīng)的可能性。結(jié)果表明，室溫下3h，即可以89%的產(chǎn)率，93%的ee值得到目標(biāo)產(chǎn)物。5a96a7反應(yīng)可行性研究4.2反應(yīng)條件優(yōu)化我們首先對反應(yīng)溶劑進行了去Pd/C，加入TsOH?HO，室溫攪拌2h；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)干2。實驗結(jié)果表溶劑后用乙酸乙酯/石油醚=1.75的混合溶劑重結(jié)晶，放置過夜并入冰箱降溫。過濾，用石油醚洗滌。干燥后50.92g，產(chǎn)率81%，手性HPLCAD-H柱顯示產(chǎn)物ee值>99.9%，為光學(xué)純。明，只有在二氯甲烷中，反應(yīng)的產(chǎn)率，區(qū)域和對映選擇性才能都達到優(yōu)秀。Table1溶劑的7a2b3b5a96aFigure3.3b的3.3雙膦配體SKP的在經(jīng)過無水無氧處理的回流裝置中加入50g3b和450mL二苯基膦鉀的四氫呋喃溶液。油浴控溫110℃，回流6h。加入400mL水淬滅。用二氯甲烷萃取三次，飽和氯化鈉溶液洗滌一次，無水硫酸鈉干燥5min。過濾，旋蒸除去二氯甲烷。加入800mL無水甲醇，充分?jǐn)嚢?h。過濾得到白色粉末狀固體SKP，產(chǎn)率89%。(%)6aee(%)of6aEntrySolventof6a/7a123THFCH3CN79758188/1290/1093/7125693以二氯甲烷為溶劑，我們對堿進行了篩選。在沒有堿的情況下，沒有得到目標(biāo)產(chǎn)物。對比其他幾種堿，我們確定碳酸鉀為最佳的條件。 KPPhTHF,reflux,OOOOFFPPhPhP4aTable2堿的3bFigure4.4a的7a4SKP作為配體在MBH產(chǎn)物的不對稱烯丙基胺化反應(yīng)中的應(yīng)用96a5aYieldof6a(%)ee(%)of6aEntry6a/7a課題組的王曉明同學(xué)將SKP的應(yīng)用到以苯胺為親核試劑的MBH產(chǎn)物的不對稱烯丙基胺化反應(yīng)中，反應(yīng)取得了優(yōu)秀的產(chǎn)率，區(qū)域及對映選擇性。產(chǎn)物經(jīng)過一步轉(zhuǎn)化，即可得到相應(yīng)的手性β-內(nèi)酰胺類化合物。我們根據(jù)此種方法，選用鄰苯二胺作為親核試劑，進行反應(yīng)嘗試。3Cs2CO38593/7934NaOMeKOtBu6580/208857080/20934.1反應(yīng)可行性研究我們首先以化合物22a為底物，鄰苯二胺為親核試劑，碳酸鉀為堿，1mol%的[Pd(C3H5)Cl]2為金屬前體，6LiHMDS<5%Undergrad.Chem.Commun.2014,5(2),054-057CollegeChem.Mol.Eng.,ZhengzhouUniv.1 0 0/100 -2 K2CO3 89 94/6 934 CH2Cl2 89 94/6 93Artce057用硫酸（98%）和乙腈與底物一起反應(yīng)，室溫過夜，經(jīng)過后處理，1H-NMR檢測，所得產(chǎn)物為胺基異構(gòu)化產(chǎn)物7a（黃色粘稠液體，產(chǎn)率：85%）。無目標(biāo)產(chǎn)物出現(xiàn)。用TsOH?H2O作為催化劑，在乙醇中反應(yīng)，室溫過夜，TLC檢測，有大量底物未發(fā)生反應(yīng)，有胺基異構(gòu)化產(chǎn)物，但無目標(biāo)產(chǎn)物出現(xiàn)。用甲醇鈉和甲醇的混合溶液為催化劑，室溫反應(yīng)過夜。TLC檢測底物未發(fā)生反應(yīng)。用Sn[NSi(CH3)3]2和底物一起在甲苯中回流3個小時。TLC檢測，體系復(fù)雜，放棄后處理。7NEt37283/1753iPr2NEt87690/1078 接下來，我們以二氯甲烷為溶劑，[Pd(C3H5)Cl]2為金屬前體，碳酸鉀為堿，對配體進行了。對比實驗結(jié)果，我們選擇（R,R,R）-4d為最優(yōu)配體。Table3配體的7aArtce057用硫酸（98%）和乙腈與底物一起反應(yīng)，室溫過夜，經(jīng)過后處理，1H-NMR檢測，所得產(chǎn)物為胺基異構(gòu)化產(chǎn)物7a（黃色粘稠液體，產(chǎn)率：85%）。無目標(biāo)產(chǎn)物出現(xiàn)。用TsOH?H2O作為催化劑，在乙醇中反應(yīng)，室溫過夜，TLC檢測，有大量底物未發(fā)生反應(yīng)，有胺基異構(gòu)化產(chǎn)物，但無目標(biāo)產(chǎn)物出現(xiàn)。用甲醇鈉和甲醇的混合溶液為催化劑，室溫反應(yīng)過夜。TLC檢測底物未發(fā)生反應(yīng)。用Sn[NSi(CH3)3]2和底物一起在甲苯中回流3個小時。TLC檢測，體系復(fù)雜，放棄后處理。7NEt37283/1753iPr2NEt87690/1078 接下來，我們以二氯甲烷為溶劑，[Pd(C3H5)Cl]2為金屬前體，碳酸鉀為堿，對配體進行了。對比實驗結(jié)果，我們選擇（R,R,R）-4d為最優(yōu)配體。Table3配體的7a5a96a三甲基硅基胺基鋰在四氫呋喃中，-20℃下反應(yīng)1h，經(jīng)過后處理，1H-NMR檢測為目標(biāo)產(chǎn)物信83%。Yield(%)of6aee(%)of6a三甲基硅基胺基鋰作為催化entry6a/7a劑，在四氫呋喃中，-20℃為反應(yīng)條件。之后烯丙基胺化和內(nèi)酰胺化反應(yīng)合為123895583%94/685/1588/12935396一步，將鈀催化劑，5a,9以及雙三甲基硅基胺基鋰一起加入反應(yīng)瓶，室溫反應(yīng)3個小時。TLC檢測，無產(chǎn)物生成。而先加入鈀催化劑，5a,91個小時，再加入雙三甲基硅基胺基鋰，經(jīng)處理后，以81%的產(chǎn)率95%的ee10。56(R,R,R)-4f84%77%94/692/892576全文總結(jié)SpinPhox/Iridium(I)α,α’-二(2-羥基芳亞甲基)酮的不對稱催化氫化-縮酮化，我們實現(xiàn)了手性經(jīng)過反應(yīng)條件篩選，我們確立反應(yīng)的最佳條件為：碳酸鉀固體為堿，二氯甲烷為溶劑，(R,R,R)-4d為3小時。芳香螺縮酮化合物的催化不對稱。并進而了該類型骨架的手性雙膦配體SKP，反應(yīng)通過不對稱催化的方法構(gòu)建了手性配體的骨架，并取得了高的產(chǎn)率和優(yōu)秀的區(qū)域及對映選擇性。手性芳香螺縮酮雙膦配體SKP應(yīng)用于鈀催化的以鄰苯二胺為催化劑的MBH加和物的烯丙基胺化反應(yīng)中，反應(yīng)能夠以較高的產(chǎn)率及優(yōu)秀的區(qū)域和對映選擇性得到了β-胺基α-亞甲基的羧酸衍生物，并可以順利地轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的手性1,5-苯并二氮雜卓化合物，后者通過簡單的衍生化可進一步轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)多樣的手性化合物。51,5-苯并二氮雜卓的在確定的烯丙基胺化的最佳反應(yīng)條件的基礎(chǔ)上，我們又對烯丙基胺化產(chǎn)物發(fā)生了研究。NH2內(nèi)酰胺化反應(yīng)進行?NH*OHNNHOEtO6a10我們選用酰胺化反應(yīng)常用的酸堿試劑進行了嘗試：S.Batra2006年的報道，用氫化鈉（4equiv）作為堿，四氫呋喃作為溶劑，加熱回流2個小時。TLC檢測有三條帶，1H-NMR檢測都不是目標(biāo)產(chǎn)物。用乙醇鈉和乙醇的混合溶液作為反應(yīng)體系，室溫反應(yīng)過夜。TLC檢測未發(fā)生反應(yīng)，放棄后處理。感謝感謝上海有機所丁奎嶺研究員以及鄭州大學(xué)化學(xué)的徐順教授對我實驗的支持以及與上的幫助，感謝課題組的王曉明師兄在實驗中的指導(dǎo)。（下轉(zhuǎn)第049頁）Undergrad.Chem.Commun.2014,5(2),054-057CollegeChem.Mol.Eng.,ZhengzhouUniv.4 (R,R,R)-4d 87% 96/4 96Artce058基于β-環(huán)糊精的兩親性超聚合物的及其自組裝徐璐娟（10級本科生）烷的 識別作用，進行超組裝，了啞鈴型摘要本首先對環(huán)糊精、點擊化學(xué)、超自組裝的基礎(chǔ)超聚合物并發(fā)現(xiàn)其在水中自組裝形成碗狀膠束。等研究進展作了詳細的綜述，然后在文獻上通過點擊化學(xué)（Click）反應(yīng)和原子轉(zhuǎn)移自由基2、實驗2.1啞鈴型超（ATRP）了親水性聚合物和疏水性聚合物，親水鏈段和疏水鏈段通過β-環(huán)糊精和烷之間的包結(jié)絡(luò)聚合物分兩部分 ,一設(shè)計的兩親性超合作用，組裝成兩端親水中間疏水的兩親性聚合物（PEO）7-β-CD-AD-PS-AD-β-CD（PEO）7用部分是疊氮化的環(huán)糊精(β一CDN3)和炔基化的聚乙二醇單甲醚(PEO一Alk)通過點擊化學(xué)反應(yīng)β一FTIR1HNMR等儀器對所進行了表征；用二維核磁研究了的聚合物結(jié)構(gòu)環(huán)糊精的親水性聚合物(βCDPEO7),作為親水鏈段;烷和環(huán)糊精之間另一部分是炔基化的烷(ADAlk)和疊氮化的聚的組裝行為并通過透射電鏡發(fā)現(xiàn)組裝形成了碗口型膠束N3Artce058基于β-環(huán)糊精的兩親性超聚合物的及其自組裝徐璐娟（10級本科生）烷的 識別作用，進行超組裝，了啞鈴型摘要本首先對環(huán)糊精、點擊化學(xué)、超自組裝的基礎(chǔ)超聚合物并發(fā)現(xiàn)其在水中自組裝形成碗狀膠束。等研究進展作了詳細的綜述，然后在文獻上通過點擊化學(xué)（Click）反應(yīng)和原子轉(zhuǎn)移自由基2、實驗2.1啞鈴型超（ATRP）了親水性聚合物和疏水性聚合物，親水鏈段和疏水鏈段通過β-環(huán)糊精和烷之間的包結(jié)絡(luò)聚合物分兩部分 ,一設(shè)計的兩親性超合作用，組裝成兩端親水中間疏水的兩親性聚合物（PEO）7-β-CD-AD-PS-AD-β-CD（PEO）7用部分是疊氮化的環(huán)糊精(β一CDN3)和炔基化的聚乙二醇單甲醚(PEO一Alk)通過點擊化學(xué)反應(yīng)β一FTIR1HNMR等儀器對所進行了表征；用二維核磁研究了的聚合物結(jié)構(gòu)環(huán)糊精的親水性聚合物(βCDPEO7),作為親水鏈段;烷和環(huán)糊精之間另一部分是炔基化的烷(ADAlk)和疊氮化的聚的組裝行為并通過透射電鏡發(fā)現(xiàn)組裝形成了碗口型膠束N3PSN3)通過點擊化學(xué)反應(yīng)合物(AD一PS一AD),成為疏水鏈段;然后親水鏈段和β一環(huán)糊精和烷之間的包結(jié)絡(luò)合作用1、前言環(huán)糊精是由環(huán)糊精葡萄糖轉(zhuǎn)移酶作用于直鏈淀粉所產(chǎn)生的一組聚合度不等的由多個葡萄糖單元組成的環(huán)狀低聚糖化合物。環(huán)糊精是一個上窄下寬的錐形圓筒形中空的結(jié)構(gòu)，圓筒中的各個葡萄糖單元全是椅式構(gòu)象，大口端分布著C-2、C-3位仲羥基，小口端分布組裝在一起"具體路線如下：2.1.1親水鏈段聚合物的（figure1）C-6位的伯羥基。雖然位于環(huán)糊精空腔中的一圈糖苷鍵上有n個類醚氧原子，但是由于處于空腔內(nèi)側(cè)2nC-H鍵的屏蔽，使的空腔內(nèi)部呈現(xiàn)疏水的特性。自1891年環(huán)糊精被發(fā)現(xiàn)到現(xiàn)在。關(guān)于環(huán)糊精的基本結(jié)構(gòu)、環(huán)糊精包合物、環(huán)糊精為主體有機金屬復(fù)合物及環(huán)糊精的衍生物催化的仿生學(xué)以及環(huán)糊精承載體系等方面已經(jīng)做了大量系統(tǒng)的工作。環(huán)糊精及衍生物的識別，利用的驅(qū)動要是環(huán)糊精羥基之間的相互作用?？腕w與環(huán)糊精空腔之間的匹配程度決定了主-客體所形成的絡(luò)合物的穩(wěn)定性。大無法進入則不能與其形環(huán)糊精的空腔，而過小的客體成穩(wěn)定的包結(jié)絡(luò)合物?；诖耍覀冊O(shè)計了了啞鈴型的兩親性超聚合物并研究其在水中的自組裝行Figure1.親水鏈段聚合物的2.1.2疏水鏈段聚合物的路線為。我們通過對環(huán)糊精上伯羥基的化學(xué)修飾，在β-環(huán)親水的PEO壁，而以兩端帶有 基的聚苯乙烯作為中間鏈段，通過β—環(huán)糊精和Undergrad.Chem.Commun.2014,5(2),058-060CollegeChem.Mol.Eng.,ZhengzhouUniv.Artce0593.1.5親水鏈段聚合物的表征1H-NMR(D2O,400MHz,ppm,δ),2.5ppm(H),3.4ppm(3H),3.5-3.8ppm(35H),4.2ppm(2HArtce0593.1.5親水鏈段聚合物的表征1H-NMR(D2O,400MHz,ppm,δ),2.5ppm(H),3.4ppm(3H),3.5-3.8ppm(35H),4.2ppm(2H),3.938-5.089ppm(m,49H,cyclodextrinprotons),3.10–334ppm(t,49H,CH2andH-4),3.52ppm(s,7H,H-2),3.89–3.93ppm(t,7H,H-3),4.07–4.14ppm(s,14H,H-5),4.42–4.59ppm(s,7H,H-6),5.05ppm(s,7H,H-1),8.065ppm(s,7).3.2疏水鏈段聚合物的表征3.2.1炔基化的烷的表征1H(300MHz,CD3SOCD3,δ)1.6ppm(6H),1.9ppm(2H).Figure2.疏水鏈段聚合物的路線3.2.2對苯二酚劑的表征2.2β-環(huán)糊精與烷的自組裝以及膠束溶液的HNMR(CDCl3,δ)2.0ppm(s,12H),7.1ppm(s,4H).取確定比例的β-CD-PEO7以及PS-AD-PS溶于適量的THF(1，4-二氧六環(huán)或DMFTHF的混合液)中，在超聲的條件下逐滴加入確定量的去離子水，然后強力攪拌一段時間，得到不同透明程度的膠束溶液。3.2.3疊氮化的聚苯乙烯的表征1HNMR(CDCl3,δ)2.0ppm(s,12H),7.1ppm(s,4protons)3.2.4兩端含烷的聚苯乙烯的表征3、結(jié)果與討論親水鏈段聚合物的結(jié)構(gòu)表征疊氮化的環(huán)糊精的表征IR(KBrplates)3357cm-1(OH),2107cm-1(-N3);1HNMR(300MHz,CD3SOCD3,δ)1.6-2.1ppm(adamantaneprotons),6.2-7.2ppm(aromaticprotons)3.3環(huán)糊精與的二維核磁表征烷組裝形成的兩親性超聚合物1HNMR(CD3SOCD3,300MHz,δ)3.30-ppm3.42ppm(m,14H),3.53-3.65ppm(m,14H),3.68-3.82(m,14H),4.91ppm(d,7H),5.77ppm(d,7H),5.92ppm(d,7H).3.1.2乙酞基化的疊氮取代β一環(huán)糊精的表征,HNMR(CD3soCD3,ppm,6)2.08(s,ZrH),2.10(s,2H),3.60-3.80(m,2IH),4.00-4.10(m,7H),4.81(d,7H),5.09(d,7H),5.29(t,7H）炔基化的聚乙二醇單甲醚的結(jié)構(gòu)表征IR(KBrplates)3245.69cm-1(≡C-H),2112.47cm-1(C≡C),110496cm-1(C-O-C))25ppm(1H),3.4ppm(3H),3.5-ppm(35H),4.2ppm(2H)13CNMR(CDCl3,δ)59ppm,69ppm,70ppm,75ppm,80ppm.受保護的親水鏈段的表征1HNMR(D2O,400MHz,ppm,6):2.5(H),3.4(3H),3.5-3.8(3sH),4.2(ZH),3.938-5.089(m,49H,),8.065(s,7H,triazole)Figure3.超3.4超聚合物自組裝的透射電鏡圖Undergrad.Chem.Commun.2014,5(2),058-060CollegeChem.Mol.Eng.,ZhengzhouUniv.Artce060[2]Okumura,H.;Okada,M.;Kawaguchi,Y.;Harada,A.4297Eftink,M.R.;Andy,M.L.;Bystrom,K.;Perlmutter,H.D.;Kristol,D.S.J.Am.Chem.Soc.1989,111,67656772Z.Ge,D.;Xie,D.;Chen,X.;Jiang,Y.;Zhang,H.;Artce060[2]Okumura,H.;Okada,M.;Kawaguchi,Y.;Harada,A.4297Eftink,M.R.;Andy,M.L.;Bystrom,K.;Perlmutter,H.D.;Kristol,D.S.J.Am.Chem.Soc.1989,111,67656772Z.Ge,D.;Xie,D.;Chen,X.;Jiang,Y.;Zhang,H.;S.Liu.Miyauchi,M.;Hoshino,T.;Yamaguchi,H.;Kamitori,S.;127,2034Zhang,L.;Eisenberg,A.Science1995,268,1728Shen,H.;Eisenberg,A.Macromolecules2000,33,2561Burke,S.E.;Eisenberg,A.Langmuir2001,17,6705Zhang,L.;Eisenberg,A.J.Am.Chem.Soc.1996,118,3168[3][4][5][6][7][8][9