环糊精衍生物的分子形态及其构筑策略研究进展

根据环糊精衍生物分子结构与形态的不同,分类综述了环糊精衍生物（以β-环糊精衍生物为主）的形态及其构筑策略研究进展,包括单取代环糊精衍生物、双取代环糊精衍生物、多取代环糊精衍生物、二聚体环糊精衍生物、多聚体环糊精衍生物和环糊精聚合物（包括固载化环糊精）。指出环糊精衍生物的构筑是基于环糊精构筑各种功能材料的基础与关键,是环糊精母体应用的进一步拓展。基于环糊精构筑各种超分子仿酶,不仅可以充分发挥环糊精结构上的先天优势,也可以实现有机合成反应从有机相到水相的顺利过渡,并提高反应的选择性,对有机合成化学的"绿色化"具有重要的意义,对其他功能材料的构筑也具有重要的参考价值和指导意义。     

β-环糊精协同乙烯基咪唑离子液体脱除溶剂油中的萘

采用1-乙烯基-3-正丁基溴代咪唑离子液体（[VBIM]Br）为脱除剂，在β-环糊精协同作用下萃取溶剂油中的萘。本实验考察了不同单因素条件在[VBIM]Br离子液体与β-环糊精共同作用下对溶剂油中脱萘率的影响，同时通过响应面法优化脱除工艺条件。实验结果表明：[VBIM]Br离子液体与β-环糊精共同作用下对萘的萃取率比单独利用[VBIM]Br离子液体提高了15%以上，萃取率达到90%以上。离子液体简单回收后，重复使用5次过后，脱除率仍在80%以上。实验通过红外分析和紫外光谱分析了[VBIM]Br离子液体协同β-环糊精脱萘的机理，与[VBIM]Br离子液体协同作用下，β-环糊精对萘存在包合作用，实现了对溶剂油中萘的脱除。     

用微反应器实现可见光驱动的不对称氧化连续化反应

将可见光催化、不对称合成、分子氧氧化和连续化集成,创新性地用玻璃微通道反应器实现可见光活化分子氧氧化的β-酮酸酯类化合物的不对称α-羟基化反应的连续工艺。用金鸡纳碱衍生的相转移有机催化剂在气-液-液多相体系内实现可见光催化,分子氧不对称氧化连续反应。在心形微通道反应器内,1-茚酮-2-甲酸金刚酯底物完全氧化为(S)-2-羟基-1-茚酮-2-甲酸金刚酯,产物收率95%,对映选择性87.0%。与间歇反应相比,采用微反应器的连续反应在保持产物高立体选择性基础上将30 min反应停留时间缩短至1.08 min。该方法具有快速、低能耗、连续、高效等优势,具有良好的工业化前景。     

顶空气相色谱法研究柠檬醛+α-紫罗兰酮+β-紫罗兰酮体系的汽液平衡

采用顶空气相色谱法测定了柠檬醛(1)+ α-紫罗兰酮(2)、柠檬醛(1)+ β-紫罗兰酮(2)和α-紫罗兰酮(1)+ β-紫罗兰酮(2)体系在333.15、368.15和403.15 K温度下的等温汽液相平衡数据；采用Redlich-Kister面积检验法和van Ness点检验法进行热力学一致性检验；采用Aspen plus V10.0软件、Britt-Luecke算法回归NRTL和 UNIQUAC活度系数模型参数；采用NRTL活度系数模型计算体系的超额自由焓(G^E)。结果表明，所测体系的p-T-x-y数据均符合热力学一致性；柠檬醛(1)+ α-紫罗兰酮(2)、柠檬醛(1)+ β-紫罗兰酮(2)和α-紫罗兰酮(1)+ β-紫罗兰酮(2)体系的气相组成(y₁)的计算值与实验值的最大平均绝对偏差(AAD)分别为0.0044、0.0060和0.0032；三组二元体系 G^E的正、负偏差最大值分别为0.4002、0.2315和 –0.7143 kJ·mol^-1。     

MD/QM/CSM方法计算β-环糊精及其衍生物对二甲四氯的包合机理

利用β-环糊精(β-CD)及其衍生物控制二甲四氯农药分子的释放是目前研究的热点。本文使用一种最近发展的分子动力学/量子力学/连续介质溶剂模型(MD/QM/CSM)方法计算β-CD及其甲基、羟丙基衍生物对二甲四氯(MPCA)农药分子的包合机理。揭示了溶剂效应在决定对这3种CD相对包合能力时发挥了主导作用,而真空包合自由能顺序与溶剂中的正好相反。算得的3个体系包合能力强弱排序为:DM-β-CD>HP-β-CD>β-CD,与实验测量结果一致,且线性相关度达到R=0.99。结果表明:MD/QM/CSM方法对于计算不同主体的超分子复合物体系的相对稳定性是可靠的。     

以糠醛为原料的δ-戊内酯合成及应用研究进展

综述了以糠醛为原料，经环戊酮制δ-戊内酯，经糠醇及四氢糠醇制1，5-戊二醇再制δ-戊内酯，以及经四氢呋喃制δ-戊内酯的3种主要合成途径并简述了经其他糠醛衍生物合成δ-戊内酯的途径；同时对δ-戊内酯在合成医药中间体和聚酯两方面的应用进行了总结。由于δ-戊内酯结构广泛存在于具有生物活性和光学活性的化合物中，可应用于医药领域，δ-戊内酯自身易聚合，也可与其他化合物形成聚交酯，合成的共聚物具有良好的生物相容性和生物可降解性，这使其在可生物降解材料领域应用受到关注，因此以糠醛为原料制备δ-戊内酯生产技术是未来的研究热点。     

生物催化C—C成键反应及其应用

C—C成键反应是有机合成中构建有机分子碳骨架的关键反应。综述了近年来生物催化Aldol、Acyloin condensation、Stetter 、Pictet-Spengler 等C—C成键反应的关键酶制剂,以及这些酶制剂催化合成β-羟基-α-氨基、α-羟基酮、1,4-二酮、β-咔啉、四氢异喹啉等精细化学品的研究进展。此外,还对生物催化C—C成键反应的应用前景进行了展望,从而扩大生物催化在化学品生产中的应用范围。     

表面活性剂与离子液体对β-葡萄糖苷酶的协同影响

为考察表面活性剂和离子液体1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二乙酯盐（[EMIM]DEP）对类芽孢杆菌sp. LLZ1 β-葡萄糖苷酶活性的影响，在酶活测定体系中加入一定浓度的表面活性剂和[EMIM]DEP。结果表明：添加5%的[EMIM]DEP使β-葡萄糖苷酶的活性增强了12.00%，进一步添加0.1%鼠李糖脂、Span20、PEG4000和Tween80分别使酶活增强了21.85%、12.07%、8.57%和5.25%，而Triton X-100和SDS分别使酶活降低了4.59%和10.63%。动力学曲线和动力学参数表明随着表面活性剂和5%[EMIM]DEP对β-葡萄糖苷酶活性的增强，米氏常数K_m随之减小。圆二色谱（CD）分析表明分别经0.1%鼠李糖脂、Span20、PEG4000和Tween80处理后，β-葡萄糖苷酶的α-螺旋分别增加1.00%、0.78%、0.72%和0.80%，添加SDS导致α-螺旋减少5.72%。荧光光谱表明同时添加表面活性剂和5%[EMIM]DEP改变了β-葡萄糖苷酶的最大发射波长。差示扫描量热法(DSC)表明0.1%鼠李糖脂和5%[EMIM]DEP提高了β-葡萄糖苷酶的中点温度和平均展开焓。使用0.1%鼠李糖脂协同5%[EMIM]DEP水解纤维二糖，转化率提高了21.93%。     

基于环糊精的纳米功能组装体的研究进展

通过分子自组装形成稳定和结构可控的材料是现在功能材料学、生物学的焦点,构筑纳米尺寸的功能性分子自组装体更是接近生命现象和过程的本质。基于环糊精的超分子组装以其选择性、可调控性和生物相容性等优势引起了广泛关注。本文就近十年来基于环糊精的纳米尺寸的功能组装体的研究进展进行简要综述,包括修饰环糊精的软连接自组装,环糊精轮烷、聚轮烷、纳米线、纳米管、纳米笼的设计、构筑及其更高级组装,以及环糊精与纳米粒子的分子组装和基于环糊精的分子机器。     

负载型铜在萘的α-硝基化反应中的催化性能

目前工业上合成 α-硝基萘仍然采用传统的混酸硝化法,然而该方法存在区域选择性不高、官能团耐受性差、产生过量酸性废液以及后处理费用高等诸多局限性,导致环境污染以及生产成本的提高,不符合绿色化学的理念。鉴于 α-硝基萘的应用前景,本文通过浸渍-焙烧-还原等步骤设计合成一系列负载型铜催化剂,实现了萘向 α-硝基萘的高效、经济、绿色的催化转化。其中,以ZSM-5等为载体合成的催化剂Cu/ZSM-5催化效果最好,以较高的分离产率（高达95%）和优异的区域选择性[(α-∶β-)>(98∶2)]得到了目标产物α-硝基萘,而且在重复使用4次后依然保持较高的催化活性和结构稳定性。     

β-环糊精/四氧化三铁纳米复合材料功能化研究进展

四氧化三铁纳米粒子具有顺磁性、高比表面积和能锚定和吸附功能分子的活跃表面等性质,在诸多领域显示了广泛的应用价值。将环糊精修饰在纳米四氧化三铁上,构筑成为β-环糊精/四氧化三铁纳米复合材料,既充分发挥环糊精在主客体催化、药物负载和缓释、有机污染物的包合作用,又能巧妙利用了纳米四氧化三铁比表面积大,单分散性和磁性响应可回收的优势。文章综述了β-环糊精/四氧化三铁纳米复合材料在环境污染物吸附/相分离、催化、药物载体等方面的研究进展。     

生物转化脂肪酸合成ω-羟基酸和ω-氨基酸研究进展

ω-羟基脂肪酸和ω-氨基脂肪酸可广泛用于聚酯、聚酰胺等高分子的合成以及润滑油、生物燃料、医药中间体等化工产品的生产。近年来，以自然界丰富的可再生资源脂肪酸为绿色原料，生产这类可降解的生物基材料及化学品引起了人们的广泛兴趣，其中从植物油中的油酸、亚油酸等脂肪酸出发生产中链脂肪酸及其羟基、氨基衍生物的非天然生物催化反应也越来越丰富，是合成生物学技术在油脂资源转化方面的一个重要应用。综述了近年来中链ω-羟基脂肪酸与ω-氨基脂肪酸生物合成的研究进展，展示了通过多酶级联催化反应将可再生的脂肪酸生物转化，可持续生产9-羟基壬酸、6-氨基己酸、ω-氨基十二烷酸等高附加值精细化学品的合成路径和应用前景。     

正己烷/丙酮混合溶剂中非均相催化合成α-生育酚琥珀酸酯

为了实现α-生育酚琥珀酸酯的安全、高效生产,本文以负载化4-二甲氨基吡啶（DMAP）在正己烷/丙酮混合溶剂中催化α-生育酚进行非均相酰化反应。DMAP通过N-烷基化法在硅胶表面进行共价结合负载化,100℃时DMAP的负载量达到最大值0.89mmol/g,TG/DTG表征表明共价键合的DMAP热分解温度为180～330℃,FTIR显示DMAP特征峰出现在1658cm^-1处。低毒性的正己烷/丙酮（4∶1,体积比）混合溶剂能显著提高反应物溶解性及非均相催化反应活性,在此反应体系中优化了反应条件,琥珀酸酐与α-生育酚摩尔比3∶1、反应温度55℃、反应时间21h时,α-生育酚琥珀酸酯产率达最大值91%。反应后过滤回收催化剂,硅胶负载化DMAP循环使用10次后仍保持初始活性的90%以上,滤液经简单地重结晶得到α-生育酚琥珀酸酯纯品,FTIR测试无DMAP特征峰。因此,本文方法对工业化生产α-生育酚琥珀酸酯具有良好应用前景。     

微波促进碳酸钾催化一锅法合成2-氨基-3氰基-4-芳基-4H-苯并色烯衍生物

微波辐射下,乙醇溶剂中K₂CO₃催化芳甲醛、丙二腈和α-萘酚（或β-萘酚）三组分一锅法快速合成了一系列2-氨基-3-氰基-4-芳基-4H-苯并[h]色烯或苯并[f]色烯衍生物。以苯甲醛、丙二氰与α-萘酚的反应为模板反应,通过单因素实验方案优化了反应的工艺条件。结果表明：反应物各10 mmol,催化剂K₂CO₃ 1 mmol,溶剂无水乙醇15 ml,采用微波功率500 W,80℃回流反应 5 min,2-氨基-3-氰基-4-苯基-4H-苯并[h]色烯（4a）的收率83.6%。在上述最佳条件下,利用取代苯甲醛代替苯甲醛,4H-苯并[h]色烯衍生物(4)产率为65.8%~89.4%。 利用β-萘酚代替α-萘酚,4H-苯并[f]色烯衍生物(6)产率为67.5%~82.9%,合成产物通过熔点和红外光谱表征其结构。     

环糊精的超分子组装及应用新进展

简要介绍了环糊精的结构特征及用途,详细综述了环糊精的超分子组装及纳米超分子的构筑;环糊精空腔的超分子识别功能;新型环糊精衍生物的合成及在分析化学中的应用。     

亲水基团性质对双亲性壳聚糖衍生物单分子膜性能的影响

制备了双亲性O-磺化-N,N-双十二烷基壳聚糖(HSDLCS)、O-季铵化-N,N-双十二烷基壳聚糖(QADLCS)和O-羟丙基-N,N-双十二烷基壳聚糖(HPDLCS),研究了不同亲水基团对产物单分子膜性能的影响。结果表明,与N,N-双十二烷基壳聚糖(DLCS)相比,引入亲水基团后的产物其单分子膜具有较高的崩溃压(π_c)和最大压缩模量(C_s^-1,_max),凝聚性更好。与非离子型产物HPDLCS相比,离子型产物具有较大的π_c和C_s^-1,_max,其中阴离子型产物HSDLCS单分子膜的π_c(44.64mN/m)和C_s^-1,_max(84.27mN/m)最大,阳离子型产物QADLCS(π_c,42.01mN/m;C_s^-1,_max,82.99mN/m)次之,HSDLCS单分子膜具有较强的凝聚性和抗形变能力。     

侧链携带二茂铁基的聚N-异丙基丙烯酰胺与β-环糊精聚合物构成的可控超分子体系的研究

采用侧链携带二茂铁基的聚N-异丙基丙烯酰胺〔poly(NIPAM/FCN)〕及β-环糊精聚合物〔poly(-βCD)〕构成超分子体系。以核磁共振氢谱、循环伏安、粒径分析等手段对poly(-βCD)与poly(NIPAM/FCN)之间的主客体包结作用的研究表明,二茂铁聚合物poly(NIPAM/FCN)可与poly(-βCD)形成氧化还原可控超分子体系,并且该体系的溶液性能可以通过氧化反应来调节。     

β-环糊精类试剂的发展及应用研究

β-环糊精是超分子领域重要的主体化合物之一,广泛应用于分子识别和手性分离。系统介绍了各种β-环糊精衍生化产物,包括商品化的β-环糊精类试剂和新型衍生化β-环糊精产物,讨论了β-环糊精类试剂商品化进程中存在的问题和发展趋势。     

木质素模型化合物合成研究的现状与展望

对木质素模型化合物合成研究现状进行了全面的综述。简单介绍了木质素单体合成的3种主要途径：莽草酸途径、苯丙烷类代谢途径及酯还原途径。简述了木质素单体聚合的2种理论,即被学术界广泛接受的随机聚合学说（或自由基组合交联理论）和颇受争议的严格调控聚合学说。阐述了β-O-4、α-O-4、5-5'、β-5'等多种连接键型木质素模型物的二聚体、三聚体及多聚体化学合成方法及机理方面的研究进展,并指出了木质素化学合成过程中的问题及应对措施,明确了木质素模型化合物合成研究的发展方向。     

竞争包结法研究β-环糊精对氨基酸的分子配位作用

以酚酞作为光谱探针,在25℃采用紫外-可见光谱滴定法测定了β-环糊精（β-CD）与三种氨基酸分子形成超分子配合物的稳定常数。结果表明,三种生物分子客体与β-环糊精主体之间的键合能力和选择性主要受疏水相互作用和空腔大小匹配程度的影响,几种非共价键弱相互作用力协同贡献于主-客体的包结配位过程。