环糊精在有机合成中的应用

环糊精(cyclodextrin,CD)是环状低聚糖的总称。由6个、7个或8个葡萄糖单元以1,4-糖苷键结合而成的环糊精分别称为α-,β-和Υ-环糊精(简写为α-CD,β-CD 或Υ-CD)。它们的分子形状都是略呈锥形的圆环。例如,β-CD 有如下结构。由于环中的各个葡萄糖单元皆处于椅式构     

环糊精-苯丙氨酸超分子体系的包合现象与分子识别

通过紫外-可见光谱探讨了水溶液中α-环糊精(CD 1),β-CD 2,七(2, 6-二-o-甲基)-β-CD 3和γ-CD 4与D-、L-、D,L-苯丙氨酸(Phe)形成超分子包合物的稳定常数(K)。手性或外消旋苯丙氨酸与同一主体结合能力的强弱顺序为:L- >D,L- >D-Phe,各体系的K_L/K_D值在1.65～3.01之间,给出了较好的异构体分离。但三种形式的苯丙氨酸与这些主体的缔合常数均较小(K< 3×10²mol·L^-1)。就不同主体而言,K值的次序为:3 >1 >4 >2,并不完全等同于K_L/K_D的顺序:2 >1 >3 >4。     

邻-甲氧基苯酚和α-,β-环糊精包合现象的理论与实验研究

通过紫外可见光谱法考察了水溶液中邻-甲氧基苯酚(o-Mop)和α-与β-环糊精(CD)的分子间相互作用, 利用Hildebrand-Benesi方程给出了两个包合物的稳定常数(K_s). 采用半经验PM3方法研究了α-,β-CD和o-Mop及其类似物苯酚(Phe)、丁香酚(Eug)之间的包络作用, 阐述了这些主客体包合作用过程中体系能量随主客体相对位置改变而变化的细节, 据此推断出主-客体包合物可能的分子结构, 计算了包合物的稳定化能(ΔE_s). 研究结果表明, 本文所选主客体体系而言, 当客体和同一种主体分子作用时, 超分子包合物的ΔE_s随着客体分子苯环上取代基团数目的增多而增加. 基于PM3方法优化得到的主-客体包合物在真空中的分子结构和通过实验方法在水溶液中测定的结构一致.     

槐果碱与水溶性磷酸盐柱[6]芳烃的主客体行为研究

采用饱和水溶液法制备了天然药物槐果碱(SOP)和水溶性磷酸盐柱[6]芳烃(PP6A)的包合物(SOP/PP6A).通过荧光光谱研究了SOP与PP6A的主客体络合性质及化学计量比.采用扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)、X-射线粉末衍射(XRD)和热重(TG)分析对SOP/PP6A包合物进行了表征,采用核磁...     

对叠氮苯甲酸与β-环糊精的包合作用

合成了对叠氮苯甲酸与β-环糊精的包合物，并利用红外、热重、核磁和紫外 等测试方法进行了详细的表征与研究。包合后客体化合物的热稳定性有了明显的提 高，其分解温度提高了+115 ℃；此外还利用紫外光谱的数据计算了包合反应的平 衡常数，为(7933±192)L·mol~(-1)。     

β-环糊精与莨菪类药物包结反应的热力学研究

研究了β-环糊精与四种莨菪类药物的包结反应.微量量热法研究表明,反应中均生成1:1包结配合物,并测出各反应的热力学参数K,△G°,△H°与△S°.~1H NMR谱表明,药物分子被包结在β-环糊精分子疏水性空穴内.初步讨论了反应作用力的性质、客体分子的手征性及其分子空间环境对包结反应的影响.     

丁香油-β-环糊精包合物中残存态环糊精的热分解动力学

采用双外推法确定了丁香油-β-环糊精(CD)包合物中残存态β-CD最可能的热分解机制.基于Flynn-Wall-Ozawa方法对残存态β-CD热分解反应过程的计算结果发现,活化能(Ea)变化曲线可划分为三个阶段.第一和第三阶段的曲线轮廓近似平行,并且都被推定为按照Avrami-Erofe′evA1.5模型发生热分解反应.但是在曲线的第二阶段,出现了一个Ea值近似相等的平台.为此,采用确定反应级数的方法考察了该阶段的热分解过程.研究表明,反应级数随着温度升高呈现规律性的降低,表明在这个阶段残存态β-CD分解反应的复杂性.最后,比较了游离态β-CD和残存态β-CD在分解过程中红外光谱的变化情况.结果显示,它们在1000cm-1以下的谱图轮廓存在明显差异,这与计算给出的二者具有不同Ea值的结果是一致的.     

茵陈、白术挥发油-β-环糊精包合物的制备工艺研究

以挥发油的包合率和包合物收率为指标,考察制备茵陈、白术挥发油-β-环糊精(β-cyclodextrin,简称β-CD)包合物的饱和溶液法、研磨法、超声法,并采用正交设计优化研磨包合工艺,筛选出其最佳条件为:挥发油与β-CDA的投料比为1∶4,β-CD与加水量的比为1∶15倍,研磨时间40 min.该条件下的包合率为85.4%,包合物收得率为93.5%.结果表明,研磨法包合茵陈、白术挥发油的包合率和收得率较高,包合物性质稳定,而且包合前后挥发油成分一致.     

光谱法及热动力学法研究环糊精与三氟氯氰菊酯的包合作用

制备了β-环糊精(β-CD)-三氟氯氰菊酯(CHL)包合物,采用差示扫描量热分析法和核磁共振波谱法对包合物进行表征.实验采用1HNMR研究包合物的空间结构,推测出三氟氯氰菊酯同β-CD的包合方式是从大口端进入β-CD.用化学软件对β-CD与CHL包合方式计算发现,CHL从β-CD的大口端和小口端进入,总能量分别为108.1kJ/mol与129.2kJ/mol,表明CHL从β-CD的大口端进入形成的包合物能量最低,结构最稳定.在25℃下,实验测得β-CD-三氟氯氰菊酯包合物形成常数为340.6L?mol-1,包合比是1∶1.热动力学方法研究了温度变化对包合反应的影响,计算得出包合过程的焓变-50.29kJ?mol-1、熵变120.6J?K-1?mol-1及自由能变化-14.45kJ?mol-1,进而确定了包合反应的主要驱动力是焓.     

环糊精手性微反应器中苯乙烯的不对称环氧化反应

研究了酮与环糊精手性协同催化作用下,用非手性酮与过氧硫酸氢钾(商品名Oxone)原位产生的二氧杂环丙烷实现了对包合在环糊精手性微反应器中苯乙烯的不对称环氧化反应,考察了α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精与不同的酮协同催化反应效果,并对协同催化反应机理进行了探讨.结果表明,β-环糊精和甲基异丁基酮(MIBK)及Oxone原位形成的二氧杂环丙烷具有较好的协同催化作用;MIBK用量、碳酸氢钠用量、反应时间和温度等因素对反应产物的收率和对映体选择性有一定的影响.在优化条件下,环氧苯乙烷的ee值可达46%.