（物理化学专业论文）化学修饰环糊精的类酶功能和分子识别的热力学性质研究.pdf

摘要 飞一 客 体 化 学 和 模 拟 酶 化 学 是 当 今 化 学 研 究 领 域 中 的 两 个 重 要 研 究 方 向 ， 相 互 间 有 着 密 切 的 联 系 瓜文 研 究 了 一 系 歹 。 一 环 糊 精 衍 生 物的超氧化物歧化酶活性;并将滴定量热仪与计算机联机，进行数 据采集和数据处理， 进而用该仪器研究了 一些p 一 环糊精衍生物对客 体 分 子 的 识 别 作 用 的 热 力 学 性 质 珍文 包 括 以 下 要 点 : 1 .对大环化合物的模拟酶研究及分子识别机理进行了评述。 2 . ( 1 ) 由于硒具有独特的抗氧化作用，利用联苯三酚自 氧化法，测 定了 1 0种含硒的 0 一 环糊精衍生 物的 超氧化物歧化酶活性; ( 2 ) 探讨 了 含硒的 p 一 环糊精衍生物的结构与其超氧化物歧化酶活性的关系。 3 .用计算机与滴定量热仪联机，并编写 “ 量热滴定通用数据采集处 理程序” ，提高了整个量热系统的数据采集精度和数据处理速度。 4 .验证了联机后的滴定量热系统的实验可靠性，利用量热滴定技术 研究了 带有不同 基团的p 一 环糊精衍生物与客体分子间相互作用的热 力 学 性 质 。了 关键词:超氧化化酶环糊精分子识别 w ab s t r a c t h o s t - g u e s t c h e m i s t r y a n d e n z y m e m i m i c ry , w h i c h a r e r e l a t e d t o e a c h o t h e r , a r e t w o i m p o r t a n t a s p e c t s i n t h e n o t i c e a b l e f i e l d o f c h e m i s t ry , f a s c in a t i n g c h e m i s t s m o r e a n d m o r e . i n t h i s t h e s i s , a s e r i e s o f c o m p o u n d s d e r i v e d fr o m p - c y c l o d e x t r i n w e r e u s e d t o m i m i c s o d a c t i v i ty ; t h e t i t r a t i o n c a l o r i me t e r wa s c o n n e c t e d t o t h e p c a n d u s e d t o c o l l e c t a n d c a l c u l a t e t h e d a t a ; t h e n t h e r m o d y n a m i c s o f m o l e c u l a r r e c o g n i t i o n o f s o m e c o m p o u n d s d e r i v e d fr o mp - c y c l o d e x t r i n w a s s t u d i e d b y t h e n e w t i t r a t i o n c a l o r i m e t e r s y s t e m . t h e t h e s i s i n c l u d e s t h e f o l l o w i n g m a i n p o i n t s : 1 .t h e e n z y m e m i m i c ry r e l a t e d t o m a c r o c y l i c c o m p o u n d s a n d t h e m e c h a n i s m o f m o l e c u l a r r e c o g n i t i o n f o r m a c r o c y l i c c o m p o u n d s r e v i e we d . 2 . ( 1 ) b e c a u s e o f t h e s p e c i a l c h a r a c t e r o f r e s i s t i n g o x i d a t i o n o f s e l e n i u m , t h e s o d a c t i v i ty o f t e n (3 - c y c l o d e x t r in d e r i v a t i v e s t h a t c o n t a i n s e l e n u i m w e r e a s s a y e d b y t h e m e t h o d o f p y r o g a l l o l o x i d a t i o n ; ( 2 ) t h e c o r r e l a t i o n b e t w e e n t h e c a t a l y t i c a c t i o n a n d t h e s t r u c t u r e o f t h e d e r i v a t i v e s we r e d i s c u s s e d . 3 ，b y u s i n g o f t h e g e n e r a l d a t a s a m p l i n g a n d p r o c e s s i n g p r o g r a m o f c a l o r i m e t r i c t i t r a t i o n a n d c o n n e c t i n g t h e t i t r a t i o n c a l o r i m e t e r t o t h e p c , t h e p r e c i s i o n o f d a t a s c o l l e c t i o n a n d t h e s p e e d o f c a l c u l a t i o n w e r e o v e d . 4 . a f t e r t h e r e l i a b i l i t y o f t h e n e w t i t r a t i o n c a l o r i m e t e r s y s t e m w a s v e r i fi e d , t h e t h e r m o d y n a m i c s o f m o l e c u l a r r e c o g n i t i o n b y m o d i f i e d c y c l o d e x t r i n w e r e i n v e s t i g a t e d . , k e y w o r d s : s e l e n i u m , s o d , c y c l o d e x t r in , m o l e c u l a r r e c o g n i t i o n , f o r m 南开大学硕士学位论文1 9 9 9 年6 月 第一章 前言 1 . 1超分子化学 1 9 6 7年 c h a r l e s .j .p e d e r s o n在日 本东京第十届国际配位化学学术会议上首次 报道了6 0余种冠醚化合物的合成方法m ，并深入研究了它们与碱金属和碱土金 属离子的 络合作用， 从此冠醚的合成及性能研究成为热点。1 9 6 8年 j e a n - m a r i e l e h n报道了 一 种立体冠醚 一 穴冠( c r a p t a n d ) ， 这种冠醚是由 双环或三环组成， 对 金属离子具有比平面冠醚更好的选择性1 . 1 9 7 3 年d o n a l d .j .c r a m改进了冠醚的 合成方法，并报道了一系列具有光学活性的冠醚的合成方法，并发现这些化合 物可以 作为主 体与 伯钱盐 ( 客 体) 形 成络合物(3 ) ，由 此提出了“ 主客体化学” 的 概 念。主客体化学的 基本意义来源于酶和底物的相互作用，这种使具有较大空腔 的主体分子能 “ 识别”最佳适应于主体分子的客体分子的行为仅仅是一种空间 相容性。只有当主体和客体分子之间存在离子一 离子、离子一 偶极、偶极一 偶极作 用时，才能使主体和客体分子的络合达到比较理想的 “ 匹配” 。为提高主体分子 的络合选择性，c r a m教授精心设计了一系列更复杂的主体分子，这些分子具有 不对称的空间和不对称的构型，以便识别客体分子及其对映体。由于冠醚化合 物可与r - n f 1 , 十 或n h 4 十 络合， c r a m提出了分离氨基酸对映体的一种新途径，并 试图以此代替直接用酶催化转化不同对映体的反应。可以说，主客体的络合成 为一种酶模型，它模拟了生物体系的某些过程。主客体化学在立体化学和络合 作用中具有重要的理论意义，并且在对映体拆分和 “ 分子识别”等方面有广泛 的应用前景。七十年代， l e h n教授在深入研究各种穴醚化合物的络合作用时， 发展了“ 主客体化学”的概念，提出了“ 超分子” 和 “ 超分子化学”的 概念+ t 他指出，类似于酶和底物的识别作用，接受体和底物在选择性传递过程中同样 存在识别 作用， 但是仅 仅以 基于 共价键结合的 分子化学( m o l e c u l a r c h e m i s t ry ) 难 以合成比较理想的分子受体。只有当接受体具有络合分子、络合离子的结构形 式和能力，并且底物可借助多种分子作用力( 如电性作用、氢键、范德华力、近 距离斥力和疏水相互作用等) 与接受体结合时， 才能使接受体和底物结合成稳定 的 有 特定 结 构 和性 质的 实 体。 l e h n 把这 种聚 集的 实 体 称为“ 超分 子” ， 它 兼 有 分子识别催化和选择性迁移等功能，而 “ 超分子化学”实质上就是分子内键合 第一章 前言 和分子 “ 聚集”的化学。换言之，超分子化学是研究分子间通过非共价键( 弱相 互作用力) 相互作用而形成具有特定功能的超分子体系的科学。 超分子体系由 受 体( 或主体 h o s t ) 和底物( 或客体 g u e s t ) 所组成，前者为天然或人工设计合成的分 子， 后者为能与前者存在非共价键作用的分子或离子。1 9 8 7年由于他们三人在 化学领域的 突出 贡献，美国 化学家 p e d e r s o n ( 冠醚化学的奠基人) 、c r a m ( 提出主 客 体化学 概念 ) 和法国 化学家 l e h n ( 开 创了 超分子化学 ) 分享了当 年的 诺贝 尔 化学 奖，这也标志着超分子化学研究领域的前沿受到世人的关注。同时也由于这三 位化学家的相互借鉴、相互促进，使化学工作者在合成与天然蛋白 质( 如酶等) 具有类似功能的化合物并研究其功能和作用机理方面取得了开拓性成就。当然， 他们的工作也对配位化学、有机合成化学、生物有机化学和生物无机化学等领 域的发展有着极其重要的意义。 1 . 2仿生化学 1 8 7 8 年k u h n e 首先提出“ 酶( e n z y m e ) ” 的 概念， 但是直到1 9 2 6 年s u m m e r 得到了第一个酶的结晶:脉酶s ) ，人们才渐渐接受了酶的本身是一种蛋白质的 观点。 酶作为一种蛋白 质，具有一般蛋白 质的 物理化学性质， 它具有一级结构( 肤 链的 氨基酸残基的排列顺序， 不同的 酶有不同的氨基酸排列顺序) 、二级结构( 主 链原子的局部空间排列， 主要指肚链形成的 o - 螺旋、p 一 折叠、 p 一 转角等结构) 、 三级结构( 整个分子或亚基的空间排列， 但不包括亚基的相互作用) 和四级结构( 亚 基的 相互作用。 有的酶有四级结构， 有的酶不具有四级结构) 。 有了 我们称之为 高级结构的二级和三级结构之后，酶才具有了催化功能。同时，正因为酶的这 种高级结构，使酶在其生物催化反应中具有以下特点:一，极高的效率，它比 相应的非催化反应的速度要高1 0 8 - 1 0 1 , 倍，比一般的催化反应高1 0 7 - 1 0 倍，如 1a 酶催化尿素水解反应要比 非酶的尿素反应快1 0 0 倍; 二， 选择性( 又称专一性) ， 包括: a ，结构选择性，如:凝血酶是使血液发生凝块反应的酶系中的一种酶， 它对于被水解的肤键狡基一端和氨基一端都有比较严格的要求，狡基一端的氨 基酸 应为是 l 一 精氨酸 残基， 氨基一 端的 氨基 酸应为 甘氨酸残基( 图 1 . 1 ) ; b ， 反 应专一性，如:脂肪水解酶可以 催化有机酸的醋类水解，也可以 催化脂肪水解， 但不能催化酞胺水解;c ，立体选择性，如:胰蛋白酶只作用于 l - 氨基酸的肤 南开大学硕士学位论文 1 9 9 9 年 6 月 键或酷键，l 一 乳酸脱氢酶只催化 l 一 乳酸脱氢。这些特点是很多普通化学反应所 不能达到的。但是从有机化学家的观点来看，酶有两个不可避免的限制因素， 其一， 酶催化反应往往过于专一，并且不适于进行有机体不需要的反应;其二， 只有在生理条件下才表现出良 好的活性，如果要在生物体外的工业化生产中控 制这些因素则是一件不容易的事情，这些因素在一定程度上限制了生物酶的应 用6 1 ，从另一个方面讲，天然的生物酶一般都具有较高的分子量，其化学结构 十分复杂，而且许多酶必须有非蛋白 成分的辅酶或辅因子的存在方能保持其较 高的活性7 - 9 1 ，这就使在研究理解酶的作用机理，以及结构和功能的关系时遇到 困难，因此人们必须在深入了解生物酶特性的基础上，用化学手段和方法去设 计、合成一些较为简单的非蛋白 分子，并建造相应的酶模型( 也称作人工酶) 。 基于以 上要求， b r e s l o w提出了 一 个新词“ 仿生 化学” ( b io m i m e t i c c h e m i s t r y ) 1 0 , 1 , 它包括目的在于设计和构成作为催化剂性质可与酶匹敌的分子这样一个领域的 各个方面 1 2 1 ，设计一些分子，具有可预见性的象酶一样的特性，即对底物有较 高的亲和力，有效而特异的催化剂，己成为很风行的研究方向。因此，从事仿 生化学研究的化学家进行模拟酶研究的目的，主要有两条:( 1 ) 开发有多种用途 的类酶催化剂;( 2 ) 在简单的体系中阐明酶催化反应的作用机理。 o卜 hl oil h! 一 n-c-c-n-c-c- l伪 !h larg lh 图1 . 1 : 凝血酶的专一性( 箭头表示作用点 ) 1 .3分子识别与模拟酶 分子间的弱相互作用普遍存在于生命过程中，是生物体中高选择性、高效 率识别、反应、传输和调节等过程的基础，分子识别可定义为某给定受体对底 物选择性结合并产生某种特定功能的过程。 1 8 9 4 年e m i l f i s h e r e 2 e , ， 因 此 水 分 子的 偶极相互吸引、排挤性基团或分子是疏水结合的驱动力2 3 -2 5 1 ，同时当主体与客 体分子的形状和结合点在几何结构、电子层结构等方面有互补关系时，可以产 生较强的分子识别和手性识别能力(2 6 1 超分子化学的一条重要发展途径是大环配位化学，几类大环化合物如冠醚、 环糊精、 杯芳烃等的发展为超分子化学及其与仿生化学结合作出了重要贡献。 通过研究证明酶的高效率和高选择性既要借助于活性有关基团的协同作 用，也得力于酶为底物分子提供合适的微环境( 结合部位) 2 1,2 7 ,2 8 1 ， 所以当我们要 建造酶模型( 模拟酶) 时，不仅要考虑到催化功能基团的位置，而且要有一个结 合底物分子的部位，因为这种对底物分子的选择性结合往往是生物体内反应、 南开大学硕士学位论文1 9 9 9 年6 月 输送与调节过程的第一步p o ts 环糊精( c d ) 是葡萄糖单元a - 1 ,4 糖昔键连接起来的环状分子，按组成的葡萄 糖单元数( 6 . 7 , 8 ) 可分别命名为 二 、p , y - c d 。 其中 每个葡萄糖单元均是 c , 椅 式构型， 环状分子内 部由c 3 - h , c 6 h 构成内 壁， 并覆盖普键氧原子， 形成疏水 空腔，能选择结合许多有机、无机分子(2 9 -3 1 1 。后来随着 c d化学修饰技术的发 展(3 2 ) .使得化学家可以按预先设计在 c d 环上配置一些分子识别或催化活性的 基团，因此c d已成为建造酶模型的理想基础材料之一。5 0 年代初f .c r a m e r 就 曾研究环糊精作为酶模型的催化作用3 3 , 3 4 1 ，其后研究的人越来越多。6 0年代 r .b r e s l o w进行了开拓性的工作， 他研究了 苯甲 醚在环糊精存在下的定向 氯化， 又用环糊精与金属催化剂结合， 合成了被称为第一个“ 人工酶 ( a r t i fi c i a l e n z y m e ) 的化合物， 它使底物能通过环糊精空腔的疏水接合而与金属催化剂团接近。以 后的 若 干年中 ，以r .b r e s l o w . m .l .b e n d e r . i .t a b u s h i ( 田 伏岩夫 ) 为 代表的 几 代科学家进行了卓有成效的研究工作，使得环糊精及其衍生物成为酶模型的优 异代表3 5 , 3 6 1 。 到目 前为止， c d衍生物用于模拟酶研究的成功例子已 有4 0 多个3 1 这些人工酶催化的反应表现出类似于酶底物饱和动力学效应、竞争性抑制等现 象，这是一般的非酶催化所不具有的。 表1 . 1 和表1 .2 分别列出了c d及其衍生 物作为模拟酶催化的例子，这里仅列举其中几个加以阐述。 表1 . 1 : 环糊精催化反应的实 例( 加速或抑制) c a t a l y z e d r e a c t i o n au t h o ry e a r h y d r o l y s i s a n d a c y l a t i o n i n d i c a n c r a me r1 9 5 3 ( 3 1 1 c h l o r o ma n d e l i c a c i d e s t e r sc r a me r1 9 5 8 3 1 p y r o p h o s p h a t e s c r a me r1 9 6 4 3 1 ) d i a r y l p y r o p h o s p h a t e s he n n r i c h1 9 6 5 3 1 1 p h e n y l e s t e r s be n d e r1 9 6 6 3 1 v a n e t t e n1 9 6 7 1 1 es t e r s c h i n1 9 6 8 1 1 p e n i c i l l i n t u t t 1 9 7 0 1 1 9 7 1 1 gl u t a r i c a c i d e s t e r s v a n d e r j a g t 1 9 7 0 f i s a r i n v a n ho o i d o n k1 9 7 0 p l 第一章 前言 me t h y l p h o s p h o n e t e v a n h o o i d o n k1 9 7 2 1 1 a ry ls u lp h a t e sc o n g d o n 1 9 7 1 1 1 a c y l g r o u p m i g r a t i o n gr i mt h e1 9 7 3 1 1 d i a r y l e a r b o n a t e s br ass1 9 7 3 1 1 me t h y i p h o s p h o n a t e s br ass1 9 7 3 1 1 n i t r o p h e n y l p h o s p h a t e s mo c h i d a1 9 7 6 1 1 mo n o t i o p h o s p h a t e smo c h i d a1 9 7 6 1 1 e t h y l c in n a m a t e s t a n a k a1 9 7 6 1 1 m - t - b u ty lp h e n y l a c e t a t e b y 2 - b e n z i m i d a z o l e a c e t i c a c i d k o mi y a m a 1 9 7 7 1 川 a c y l i m i d a z o le s k o m i y a m a 1 9 7 7 1 1 ac e t a n i l i d e s k o m i y a m a 1 9 7 7 1 1 a c y l a t i o n o f a - c d b y n i t ro p h e n y lc z a m i e c z k y1 9 7 8 p l p h e n y l a c e t a t e s s i l i o p 1 9 7 9 p l k o m i y a m a 1 9 7 8 1 1 1 9 8 0 ( 1 t r i fl u o r o me - 4 - n i t r o b e n z e n e k o m i y a m a 1 9 7 9 1 1 1 9 8 0 1 1 n i t r o p h e n y l a c e t a t e s b e r g e r o n 1 9 7 9 1 ) ue n o1 9 8 0 1 1 o r g a n i c p h o s p h a t e s ( p a r a o x o n )mo c h i d a1 9 8 0 1 1 p - n i t r o p h e n y l - g l u c o p y r a n o s i d e k0 d a k a1 9 8 0 1 1 p - h y d r o x y b e n z o a t e s ki m1 9 8 0 1 1 t h i o c a r b o x y l i c - s - e s t e r s k o m i y a m a 1 9 8 0 p l a l k y l n i t r o b e n z o a t e s k o m i y a ma 1 9 8 0 , , a m i n o a c i d p h e n y l e s t e r sy a ma mo t o1 9 8 1 1 1 7 - s u b s t i t u t e d c o u ma r i n s ue k a ma1 9 8 1 1 1 a c y l a t i o n o f r - c d b y n i t r o p h e n y l f e r r o c e n y l - p r o p e n o s t e t r a i n o r1 9 8 1 1 1 ni t r o e t h a n e ga r c i a - ma t e o s1 9 8 1 f , n i t r o p h e n y l e s t e r sni s h i z a wa1 9 8 2 1 1 a m i d e - n i t r o x y d e l y o n s 1 9 8 2 1 1 n i t r o p h e n y l a c e t a t e s a k i y a m a 1 9 8 2 1 1 ox a z o l o n e s da 且 e1 9 8 2 1 n i t r o p h e n y l e s t e r sf o ma s i e r1 9 8 3 1 1 南开大学硕士学位论文1 9 9 9 年6 月 p - n i t r o p h e n y l - f e r r o c e n y l a c r y l a t e ( a t h i g h p r e s s u r e s ) l e n o b l e1 9 8 3 1 1 p - n i t r o p h e n y l p h o s p h a t e s ka u s a r1 9 8 4 0 s o ma n s a i n t - a n d r e1 9 8 5 1 1 e s t e r s o f a r o ma f i c a c i d s z h a n g d a o - d a o 1 9 8 7 1 o x i d a t i o n a n d r e d u c t i o n o x y .o f b e n z o p h e n o n o x y m e s t o n i t r o b e n z o p h e n o n e s y a ma d a1 9 7 8 1 1 b e n z a l d e h y d e e l e c t r o c h e n r e d s mi t h1 9 8 1 1 3 1 h y d r o x y l a t i o n o f b e n c y c l a n e on o1 9 8 3 1 1 f e r r o c e n e c a r b o x y l i a c i d ma t s u e1 9 8 5 1 3 1 o x i d a t i o n o f a - p i n e n e b y k m n o ,h u a n g n a i 一u 1 9 8 7 1 $ 1 p h o t o c h e mi c a l r e a c t i o n s c i s - t r a n s i s o m e r a t i o n o f me t h y l o r g a n e y a ma d a1 9 7 3 1 1 p / o mi g r a t i o n i n a c e t a n i l i d e c h e n e v e r t1 9 8 3 1 川 an t h r a c e n e di me r i s a t i o nt a ma k i1 9 8 4 1 1 p h o t o s u b s t i t u t i o n o f fl u o r o a n i s o le s ( r e t a r d a t io n ) l i u1 9 8 5 1 川 n o r r i s h t y p e i a n d ii p h o t o b e h a r i o r t o n g z h e n - h e 1 9 8 6 1 9 1 d e c a r b o x y l a t i o n p h e n y l - c y a n o a c e t i c a c i d c r a me r1 9 6 2 1 ) s t r a u b1 9 7 2 p l b e n z o y l a c e t i c a c i d s t r a u b1 9 7 2 1 1 t r i c h l o ro a c e t i c a c i dmo t o z a t o1 9 8 0 1 , ad d i t i o n - e l i mi n a t i o n h c n t o c h lo r o b e n z a l d e h y d e cr a me r1 9 5 8 1 1 t r i c h l o r f o n , h c i e l i m i n a t i o ns z e ft l i1 9 8 2 1 1 d i e l s - a l d e r ( i n t r a m o l e c u l a r ) r e a c t i o n s t e r n b a c h1 9 8 2 1 1 c o n v e r s i o n adp t o a t pha tt o r i1 9 8 4 1川 de d i a z o n a t i o n o f be n z e n e d i a z o n i u m i o n f u k u n i s h i1 9 8 5 1 1 c o n v e rt i o n n i t ros o t h i o u r e a t o t h i o u r e a i s o b e1 9 8 5 1 1 d e p r o t o n a t i o n o f p - k e t o e s t e r sc h e n g1 9 8 5 1 1 ai m c o n d e n s a t i o n wa t a n a b e1 9 8 5 b r o mi n a t i o n o f t o l u e n e z h a n g d a o - d a o 1 9 8 7 14 0 1 第一章 前言 表1 .2 :环糊精衍生物做模拟酶的实例 c d d e r i v a t i v e s c a t a l y z e d r e a c t i o n au t h o ry已 a r i m i d a z o l y l - a - c d h y d r o ly s i s o f p - n i t r o p h e n y l a c e t a t e cr a me r1 9 6 6 1川 n - m e t h y l h y d r o x a m i c a c i d - cd h y d r o l y s i s o f p h e n y l e s t e r s gr u h n1 9 7 4 1 1 me t a l c o m p l e x e s o f p o l y a mi n e - f u n c t i o n a l i s e d 日 - c d d e c a r b o x y l a t i o n o f c y c l o h e x a o n e - 2 - 6 d i c a r b o x y l a t e t a b u s h i1 9 7 7 1 1 f e , s , ( t h i o - c d ) 4 1 2 a f e r r e d o x i n mo d e l s i e g e l 1 9 7 9 1 b i s - ( n - h i s t a m i n o ) - p - c d a n d b i s - ( n - i m i d a z o l y l) 一 p - c d c a r b o n i c a n h y d r a s e , e x p e c i a l l y t h e z n x x - i m i d a z o l e c o m p l e x t a b u s h i1 9 8 0 1 ) a z o b e n z e n e c a p p e d p - c d ( p h o t o r e s p o n s i v e c i s t r a n s t r a n s f o r m a t i o n ) i n c i s s t a t e f o r ms 1 : 2 c o m p l e x e s , in y t r a n s s t a t e b e h a v e s n o n - s t o i c h i o m e t r i c a l l y 、 飞 n o 1 9 7 9 ; 1 h y d r o l y s i s r a t e o f p - n i t r o p h e n y l a c e t a t e i s e n h a n c e d b y l i g h t a s c i s s t a t e b i n d s s u b s t r a t e s t r o n g e r 1 9 8 0 1 ) p ,p - d i s u l p h o - d ip h e n y l - m e t h a n e c a p p e d r - c d h y d r o ly s i s o f s u b s t i t u t e d p h e n y l a c e t a t e s ; h y d r o p h o b i c fl o o r r e v e r s e s s l e c t i v i t y f r o m p / m t o 翔 巾 f u j i t a 1 9 8 0 1 1 6 ( 2 - h y d r o x y e t h y l t h i o ) - (3 - c d , a n d p r o p y l - a n d d i m e t h y lp r o p y l a n a l o g u e s s e l e c t i v e h y d r o l y s i s o f n it r o p h e n y l a c e t a t e f u j i t a 1 9 8 0 1 1 n , n ， 一 p - c d - 6 , 6 - b i s - i mi d a z o l e r e g i o s p e c i f i c h y d r o l y s i s o f 4 - t - b u t y l c a t e c h o l - 1 , 2 一h o s p h a t e ( r i b o n n u c l e a s e mo d e l ) br e s l o w1 9 8 沙1 1 p y r i d o x a m i n e - p - c d c o n v e r t s p h e n y l p y r u v a t e t o p h e n y la l a n in e , o r i n d o lp y r u v a t e t o t r y p t o p h a n o r g e n e r a l l y k e t o a c i d e t o 1 - a m in o a c i d s b y t r a n s a mi n a t i o b r e s l o w1 9 8 0 1 , t a b u s h i1 9 8 5 1 1 6 ( a - b e n z o y l b e n z o a t e ) 一 p - c d a c c e l e r a t e s c l e a v a g e p f b e n z y l e s t e r s a t r e l , m o d e s t r e d u c t i o n p o t e n t i a l s s mi t h1 9 8 1 1 1 n i c o t i n a m i d e - ( r e d u c e d f o r m) r e d n , o f n in h y d r i n 4 0 - 6 0 f o l d f a s t e r t h a n nadh 划 i m a 1 9 8 1 1 1 h y d r o x a ma t e - p - c d s t r u c t u r e d e p e n d e n t ,a c c e l e r a t i o n o f n i t r o p h e n y l a c e a t e h y d r o l y s i s t a b u s h i1 9 8 1 1 1 南开大学硕士学位论文1 9 9 9 年6 月 d i m e r i c m n ( i i i ) p - c d h y d r o x o c o p l e x ( m o d e l f o r p h o t o s y n t h e t i c w a t e r o x i d i s i n g e n z y me ) p - c d s t a b i l i s e s mn ( i i i ) s t a t e w i t h r e s p e c t t o mn ( i i ) na i r1 9 8 3 13 1 c u ( i i ) c o m p l e x o f 3 - d e o x y - 3 - n - ( 2 - a m in o - e t h y l ) a m i n o l - 5 - c d o x i d a t i o n o f f u r o i n t o f u l l i s e n h a n c e d b y fi x i n g f u r o i n i n v i c in i t y o f c u ( i i ) mo c h i d a1 9 8 3 1 1 b e n z y l a n d y - p h e n y l p r o - p h o s p h a t e s o f p - c d d e a c y l a t i o n o f m - n i t r o p h e n y l a c e t a t e e i k i1 9 8 3 1 1 b i s - t r i m e t h y l a m m o n i o - i - c d - d i - i o d i d e h y d rol y s i s o f n i t r o p h e n y l e s t e r s i s a c c e l e r a t e d na k a mu ra 1 9 8 4 1 1 t h i a z o l i u m - p 一d ( v i t a m i n b d e p e n d a n t e n z y me a n a l o g u e ) o x i d a t i o n o f t - b u t y lb e n z a l d e h y d e i s 4 0 f o l d f a s t e r t h a n wi t h t h i a z o l i u m s a l t s a l o n e hi l v e r i1 9 8 4 1 1 p r i i d o x a m i n e - h e x a d e o x y - a - c d t r a n s a m i n a s e m o d e l w i t h d e e p e r h y d r o p h o b i c p o c k e t cz a r n i k1 9 8 4 13 1 n a p h t y l - a c e t y l - y - c d h y d r o l y s i s o f p - n i t r o p h e n y l a c e t a t e s d a s e d o n p h o t o r e s p o n s i v e b in d i n g ve n o1 9 8 4 1 1 2 . 6 - d i m e t h y l - p - c d h y d r o l y s i s o f p - n i t r o p h e n y l a c e t a t e a t p h 8 i s 1 5 t i me s f a s t e r w i t h 1 3 - c d i k e d a1 9 8 4 1 1 l - ( o r d - ) - h i s t i d i n e - p - c d ( b i n u c k e a r c o m p l e x a n t ) s t e r o s e l e c t i v e r e t a r d a t i o n i n e s t e r h y d r o l y s i s ma t s u i1 9 8 5 1 ) 2 - n a p h t h y l a cet a t e - y - c d e n h a n c e d b in d i n g a n d a c c e l e r a t i o n , h y d r o l y s i s p - n i t r曲e n y l a c e t a t e 、 七 n o1 9 8 5 1 3 , c y c l e n - c o ( i i i ) h e a r in g - p - c d p r o m o t e d e s t e r s h y c l ro l y s i s ak k a u a1 9 8 8 4 1 1 p 一e n z y m ee s t e r s h y d r o s i s d s o u s a 1 9 8 7 (4 4 3 ) 用环糊精催化反应的早期实例通常包含环糊精的y y 基与底物上不饱和亲电 中心的反应。譬如:b e n d e r 4 4 3 发现环糊精被间位叔丁苯基乙酸乙酩酞化，反应 速度常数是水解速度常数的2 5 0 倍( 图1 .2 ( a ) ) ，虽然这是明显的加速， 但还不是 对一个酶催化过程所预期的典型的k e a t 加速. b r e s l o w与同事4 5 ) 仔细了分析环 糊精和底物的结构特点， 并试图对催化体系设计改进。 他们发现 b e n d e r 所研究 的反应减慢是因为底物虽然被有效的结合在环糊精腔穴中，但水解的中间体倾 向于离开腔穴，为了防止中间体离开腔穴，对环糊精作了修饰，横过腔穴的一 面加上了合成的盖帽部分。此外，又发现了一些较好的配合腔穴，因而离开倾 向较小的底物在考察分子模型之后，得出结论认为二茂铁应当较好的与环糊精 第一章 前台 结合，以至由二茂铁衍生的一些醋类化合物应当是优