具有杯芳烴特性的大環(huán)多胺的合成

任 濤

（西華師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，四川 南充 637009）

超分子化學(xué)是近段時(shí)間來(lái)比較熱門的話題之一，它研究的是將兩個(gè)及以上的化合物通過非共價(jià)鍵分子間作用力（如氫鍵、親水鍵、范德華力等）而形成的具有一定功能性和選擇性的物質(zhì)[1]。其中，杯芳烴是超分子化學(xué)的第三代產(chǎn)品，它具有可修飾、可調(diào)節(jié)腔大小的優(yōu)點(diǎn)[2]，并且它在分子催化、陰離子識(shí)別、氨基酸識(shí)別等方面有重要作用。其中，氮雜類杯芳烴可以增加可識(shí)別的位點(diǎn)，也可增加修飾基團(tuán)，因此其在金屬離子的識(shí)別、生物傳感、大環(huán)多胺以及其金屬配合物的合成催化，對(duì)超氧化物歧化酶 (SOD)的識(shí)別、DNA的切割和保護(hù)[3]等方面都有很廣泛的應(yīng)用。

核苷和核苷酸是生物生命活動(dòng)中重要的物質(zhì)，所以研究出對(duì)核苷和核苷酸具有熒光識(shí)別功能的化合物是近些年來(lái)科學(xué)家們關(guān)注的重點(diǎn)。基于對(duì)氮雜類杯芳烴的了解和研究，我們構(gòu)建了一種新型的氮雜類杯芳烴熒光探針來(lái)識(shí)別核苷和核苷酸。該探針同時(shí)包含大環(huán)多胺和杯芳烴的特點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)核苷和核苷酸的靈敏識(shí)別。

大環(huán)多胺的合成方法最主要有3種:第一種是直接合成法，直接將兩種化合物混合在一起，是采用高度稀釋的條件下反應(yīng)，但是這種方法有速度慢、產(chǎn)率低的特點(diǎn)；第二種是模板合成法，化合物以金屬離子為模板合成大環(huán)多胺，這種方法有速率快、針對(duì)性強(qiáng)、產(chǎn)率高、易操作等特點(diǎn)，但是它的影響因素多；第三種是席夫堿的還原反應(yīng)，這是近些年比較常用的方法，有操作方法簡(jiǎn)單、成熟的優(yōu)點(diǎn)，但是操作流程長(zhǎng)。而我們采用的是比較新的合成方法，將兩種反應(yīng)物混合在一起，發(fā)生Michael加成反應(yīng)，這種方法是操作簡(jiǎn)單、反應(yīng)時(shí)間短的特點(diǎn)[4]。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 實(shí)驗(yàn)藥品

氫氧化鈉（AR），對(duì)甲基苯酚（AR）。間苯二胺（GR），甲醛（GR），正己烷（GR），乙酸乙酯（GR），冰乙酸（GR）。

甲醇和二氯甲烷為工業(yè)純?cè)噭┎⒄麴s所得。

2.2 實(shí)驗(yàn)儀器

BruckerSF-400MHz核磁共振儀；D-F-101S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器；GZX-9140ME數(shù)顯鼓風(fēng)干燥箱；SHZ-D循環(huán)水式真空泵；W210恒溫水浴鍋；R-205旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器；Nicolet 6700傅立葉紅外光譜儀。

2.3 實(shí)驗(yàn)步驟

2.3.1 2,6-二羥甲基對(duì)甲酚1的合成[5]

在冰浴的條件下，把NaOH(13.2g，250mmol)加入到裝有蒸餾水（50mL） 的500mL的錐形瓶中，攪拌、溶解。冷卻到室溫后，再緩慢地加入對(duì)甲酚（27g，250mmol），攪拌至混合均勻，冷卻至室溫，最后再緩慢滴加（60mL，＞500mmol）。然后避光放置4天，TCL監(jiān)控反應(yīng)進(jìn)程（試劑比例∶V（正己烷） /∶V（乙酸乙酯） =1∶1），析出大量米白色固體。抽濾，將米白色濾渣完全溶解于蒸餾水中，加入少量冰乙酸調(diào)節(jié)至pH=6～7，大量的白色固體析出。抽濾，得到33.24g產(chǎn)品，用乙酸乙酯重結(jié)晶得到白色菱片狀的晶體1（產(chǎn)率:79%）。合成路線見圖1。

圖1 2,6-二羥甲基對(duì)甲酚1的合成

2.3.2 大環(huán)多胺（2）的合成

將2,6-二羥甲基對(duì)甲酚1（1.68g，10mmol）和鄰苯二胺（1.08g，10mmol）加入100mL的三頸燒瓶中，組裝蒸餾裝置，再加入30mL的甲醇，通入氮?dú)狻Ｉ郎氐?0℃左右，蒸餾出大量甲醇。再升溫到135℃，反應(yīng)至熔融態(tài)，攪拌至黃色黏稠狀，停止反應(yīng)。再加入少量甲醇，使反應(yīng)體系溶解。硅膠柱層析分離（洗脫劑:V（二氯甲烷）∶V（甲醇） =20∶1），收集相同組分，合并，去除層析液，得到大環(huán)多胺（2） （產(chǎn)率:3.5%）。IR（KBr壓片，cm-1）:3431，2920，2856，1604，1512，1485，1449，1354，1253，1157，1128，1053， 1004， 869， 740， 455。1H NMR（400MHz，DMSO-d6）δ:9.05（s，2H，OH），7.055（s，4H，CH3-ph-H），6.72（d，8H，Ph-H），4.85（t，4H，N-H），4.18（d，8H，CH2），2.21（s，6H，CH3）。13C NMR(100 MHz，DMSO-d6) δ:153.9，137.2，130.4，128.2，125.4，119.1，112.1，46.6，20.6。

3 結(jié)語(yǔ)

本文以2,6-二羥甲基對(duì)甲酚和鄰苯二胺為原料，采用一鍋法合成大環(huán)多胺，這是一種新的合成方法。這種合成方法簡(jiǎn)單、反應(yīng)時(shí)間短。這種杯芳烴型的大環(huán)多胺與傳統(tǒng)的杯芳烴相比的優(yōu)點(diǎn)是擁有更多的識(shí)別位點(diǎn)，也可以引入更多的修飾基團(tuán)。而與傳統(tǒng)的大環(huán)多胺相比，杯芳烴型的大環(huán)多胺空腔的包容性更強(qiáng)，空腔大小得到擴(kuò)大。