β转角二级结构的脱水酶模拟物催化β羰基醇脱水反应过程中的手性识别作用研究

论文摘要

在生命体中,蛋白酶具有优秀的手性识别能力。它通常只识别一对外消旋体中的一种异构体并催化它发生相应的生物化学反应,而对不识别或识别差的的另一种异构体不起催化作用或催化效果较差。这使得蛋白酶在动力学拆分重要的手性化合物以及研究生命世界里的手性现象具有重要价值。但由于蛋白酶的诸多特点如结构复杂,底物范围窄,易变性等限制了对其深入的研究。人工合成的具有高级结构的多肽酶模拟物可以很好地模拟酶催化的生物化学反应,对于研究酶的催化作用具有重要的理论价值。脱水酶催化的脱水反应是一类重要的生物化学反应,但是选择性脱水消旋化底物的反应至今尚无报道。我们设计合成了一系列具有β-转角结构的四肽催化剂,并将这些四肽催化剂用于选择性脱水消旋化的β-羰基醇化合物,达到了很好的动力学拆分效果,立体选择性最高达到了97%ee。同时通过脱水我们得到了很重要的脱水产物α,β-不饱和酮化合物,这种化合物也是有机合成中重要的原料,这使得开展β-转角二级结构的脱水酶模拟物催化β-羰基醇脱水反应过程中的手性识别作用的研究具有非常好的理论和实用价值。这对于简化脱水酶的研究,以及为深入开展多肽酶模拟物的研究打下了良好的基础。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 第二章 对消旋化底物手性识别的多肽酶的研究现状
• 2.1 肽催化的脂水解反应
• 2.1.1 加有表面活性剂的囊状系统中寡肽催化的脂水解反应
• 2.1.2 树状肽和其它类型多肽催化的脂水解反应
• 2.2 肽催化的不对称酰基化
• 2.2.1 通过乙酰化反应动力学拆分醇
• 2.2.2 外消旋叔丁基亚磺酰氯的动力学拆分
• 2.2.3 外消旋的甲酰胺类和硫代甲酰胺类的动力学拆分
• 2.3 肽催化的氧化反应
• 2.4 肽催化的不对称溴代反应动力学拆分阻转异构体
• 2.5 多肽选择性识别手性多聚金属氧化物
• 第三章 β-转角二级结构的多肽酶模拟物催化β-羰基醇脱水反应过程中的手性识别作用研究
• 3.1 立体依据
• 3.2 实验过程及结果讨论
• 3.2.1 催化剂的合成
• 3.2.2 反应条件的筛选
• 3.2.3 底物的适用范围研究
• 3.2.4 反应动力学曲线
• 3.2.5 反应机理的探讨
• 3.3 结论
• 第四章 实验部分
• 4.1 实验仪器与试剂
• 4.2 肽的一般合成步骤
• 4.3 β-羰基醇消旋产物制备的一般方法
• 4.4 β-羰基醇消旋产物动力学拆分反应的一般过程
• 4.5 β-羰基醇及其脱水产物的核磁氢谱数据和HPLC数据
• 4.6 α,β-羰基醇脱水产物的氢谱数据及其产率
• 参考文献
• 在学期间的研究成果
• 致谢
• 附录