杯芳烃和环糊精键合两种天然氨基酸的量热滴定研究.pdf

杯芳烃和环糊精键合两种天然氨基酸的 量热滴定研究 王丽华刘育冰 (南开大学化学系元素有机化学国家重点实验室天津300071) 摘要： 7．2的磷酸缓冲溶液(0．1M)中的配位稳定常数 环糊精4与两种天然氨基酸(L／D-色氨酸，L／D-苯丙氨酸)在25。c下pH (K)，焓变(△酽)及熵变(T△r)，进而比较了两类不同主体化合物的疏水空腔在与客体包结配位时的性质差异。 关键词： 磺化杯芳烃环糊精量热滴定 杯芳烃和环糊精这两类主体化合物都具有疏水空腔，但两者在水溶液中 键合客体分子的行为是不同的。近年来，比较研究这两类主体分子的工作 引起人们的关注Ⅲ。研究表明，杯芳烃的配位作用主要是由主客体之间的静 电相互作用以及兀一7c、CH一71；等弱相互作用控制，而环糊精的包结作用主要是 4 由疏水相互作用控制‘21。 表1 磺化杯芳烃1、2和p司：糊精3及其衍生物4与两种氨基酸包结配位的稳定常数 126 比较杯芳烃和环糊精这两类主体的热力学数据，我们可以看出，杯芳烃与客体分子配位是焓驱 动过程，而环糊精与客体配位则是熵驱动的过程，证实尽管二者都具有疏水性的空腔，然而在与客 体配位时，杯芳烃主要是通过正负电荷之间的静电作用和主客体之间的7c一7c、CH一兀作用来实现的， 而环糊精则是通过空腔的疏水相互作用来实现。杯芳烃和天然肛环糊精对两种氨基酸的L／D构型都 没有明显的手性识别能力，包结能力也比较弱。而引入取代基后的对硝基苯酚修饰的环糊精4对两 明疏水性取代基的引入，扩展了环糊精疏水空腔的尺寸同时增强了原有微环境的疏水性，加之由于 边臂取代基的引入，使其能够通过调节芳香基团的取向以最大限度的满足与客体的几何互补关系， 形成更牢固的包结物，从而提高了对客体分子的键合能力，同时使其空腔边缘外围手性微环境和结 构发生了改变，导致环糊精主体对于对映体选择性的改变。由于尺寸效应，它们对于不同的客体表 现出不同的选择性，杯芳烃对苯丙氨酸有更高的选择性，环糊精则是对色氨酸键合能力更强。 致谢：感谢国家自然科学基金对于本工作的支持。 参考文献 1．Liu，Y．；Han，B．H．；Chert，Y．T．J．Phys．Chem．B，2002，106，4678 of Two CalorimetricTitrationInclusion of NativeAmino Complexation AcidswithCalixarenesulfonatesand Cyclodextrins Li—HuaLIUYu木 Wang of of Nankai 30007 (DepartmentChemistryState—KeyLaboratoryElemento—OrganicChemistryUniversityTianjin 1) Abstract：The molar complexstabilityconstants(K)，standardenthalpies(AH。)and twonativeaminoacidswith 3and calix[4]arenesulfonate1，thiacalix[4]arenesulfonate