锌卟啉与氨基酸酯相互作用的研究 王 成 城 指导老师 胡传江教授 摘要 .doc

锌卟啉与氨基酸酯相互作用的研究 王 成 城 指导老师 胡传江教授 摘要：我们设计合成了一种单萘基取代锌卟啉[Zn(ENTPP)]（5-(8-乙酯-1-萘基)-10,15,20-三苯基锌卟啉）。这种锌卟啉可以与配体产生如氢键、配位相互作用、静电力等相互作用。通过圆二色光谱，研究了其与手性氨基酸酯的相互作用。研究结果表明该类卟啉对氨基酸酯有一定的识别能力。 关键字：锌卟啉；手性；氨基酸酯；园二色光谱；识别 Abstract: 5-(8-Ethoxycarbonyl-1-naphthyl)-10,15,20-triphenyl porphyrinate ([Zn(ENTPP)]) has been synthesized. This host can interact with guest molecules through hydrogen-bonding, coordination and electrostatic interactions. Its interaction with chiral amino acid ester has been studied by circular dichroism (CD) spectra. The results show that this zinc porphyrin has weak recognition ability to amino acid ester. Key words: zinc porphyrin; chiral; amino acid ester; circular dichroism spectra; recognition 1. 引 言 手性识别是一种重要的分子识别，是超分子化学领域中的一个重要研究方向。许多生物分子如氨基酸、多糖、多肽以及蛋白质等都是手性分子，在生命过程中发生的多种化学反应过程都与手性识别有关。因而手性识别研究对于从理论上阐述生命过程的化学本质具有重要意义。在手性识别这一研究方向中，卟啉及其金属配合物则是其中的一类热点研究对象。作为手性识别的主体化合物, 卟啉主要具有以下几个方面的优点：卟啉环刚性平面结构使得其结构稳定可控；4 个meso 位和8 个β 位可以引入识别基团；其金属配合物可以为客体（如醇基、胺基等）提供较强的配位点；π 电子共轭的平面结构使其谱学特征（如紫外、核磁、二色谱（CD）等）易检测，可以作为有效的主客体相互作用的探针。在生物体系中，卟啉环的对称性使得其自身通常不显示光学活性，当其与生物手性分子相互作用时，手性分子中发色基团与卟啉相诱导，从而使得形成的主客体化合物显示光学活性。因而研究不同手性客体与非手性卟啉（或对映异构体形成的外消旋混合物）的相互作用将有助于我们了解生命过程中的分子识别过程。此外手性客体与卟啉的相互作用的研究也在手性诱导、手性记忆、手性放大等方面展示了广阔的应用前景，对于发展手性功能材料具有重要意义。 国际上日本的Aida、Inoue、Ogoshi、Mizutani、Shinkai、Kobayashi 等小组，美国Berova、Nakanishiki、Borhan 等小组，意大利Purrello 小组，荷兰Meijer 小组等在这一领域做出了开创性的工作[1-3]。目前这方面的研究许多集中在单卟啉、双卟啉体系。1）Aida 小组以马鞍型全取代单卟啉为主体，这类卟啉的取代基之间的空间位阻导致其构象手性的存在，相应的对映异构体在溶液中存在着外消旋化平衡。当加入单一手性酸时，会与其中的一种对映异构体形成较稳定的手性主客体化合物而影响其平衡，从而在Soret 带显示CD 信号，这些信号的符号与酸的手性相关。该主客体化合物的手性在除去手性酸后还会维持，从而产生手性记忆的效果[4]。该类卟啉与外消旋的手性酸形成的主客体化合物还可以通过结晶的方式自发拆分[5]。他们的工作对于发展基于卟啉体系的手性记忆材料具有重要意义。（2）另一类代表性的工作是基于单卟啉金属配合物的。如Mizutani、Ogoshi 小组的双萘基酚取代卟啉体系，该体系中存在着配位作用位点和氢键作用位点等多个作用位点，当其与一系列氨基酸酯相互作用时，可以通过多点固定进行手性识别[6]。这类体系对于多官能团手性客体具有良好的识别能力。 双卟啉方面，代表性的工作如下：（1）Berova 小组建立了长链共价键相连的四苯基卟啉的双卟啉体系[7]。通过它们相应的Zn 和Mg 的配合物，与双齿手性客体相互作用。当主客体形成1:1 的配合物时，双卟啉之间相对位置发生一定的扭曲，从而手性通过客体转移到卟啉主体，产生诱导的CD 信号。而相应信号的符号是由客体的手性决定的，因而它们可以用来确定客体的绝对构型。他们的体系对于各种双齿客体尤其有效。（2）Inou