论文部分内容阅读
随着酶促反应研究的发展,酶在有机合成中显示出越来越重要的作用。因而,探索酶催化的多功能性,调控酶促反应以及基于酶促反应设计的串联合成方法激发了化学家们研究的兴趣。论文发现了脂肪酶催化碳-氮键的Markovnikov加成反应新功能。主要研究了MJML酶催化咪唑类和嘧啶类杂环化合物与羧酸乙烯酯的Markovnikov加成反应,考察了酶源、反应介质、反应温度、底物结构等因素对酶促Markovnikov加成反应的影响,合成了一系列氮杂环衍生物,并通过无酶、BSA及失活酶催化实验证实了酶活性中心的催化作用。利用同位素标记、乙醛添加实验和GC-MS检测研究脂肪酶催化Markovnikov加成的本质,提出了可能的催化机理。论文建立了脂肪酶催化氮杂环、醛和酯的三组份一锅法反应。研究了酶源、反应介质对脂肪酶催化三组份一锅法反应的影响,结果表明,在甲基叔丁基醚中,CAL-B可以催化咪唑、2-甲基咪唑、4-甲基咪唑和脂肪醛或芳香醛的三组份一锅法反应：在DMSO中,PSL酶可以催化4-硝基咪唑参与的三组份一锅法反应。论文研究了有机小分子催化氮杂环的Michael和Markovnikov加成反应,考察了催化剂结构及用量、加成供体与受体结构等因素对反应的影响,并合成了一系列氮杂环衍生物。研究表明N-甲基咪唑催化Michael反应活性高于Markovnikov反应。论文结合酶法与化学催化,两步串联合成药物衍生物。论文选择了唑类、嘧啶类化合物与二酸二乙烯酯作为Markovnikov反应底物,通过N-甲基咪唑催化合成了一系列氮杂环单乙烯酯衍生物。Markovnikov加成产物与药物分子经过酶促酰化反应,制备了多种含氮杂环的药物衍生物。同时考察了酶源,反应介质以及底物结构对反应的影响,结果表明反应具有高度的区域选择性。论文研究了咪唑型离子液体和有机小分子添加对酶促反应的调控作用,考察了添加剂结构和用量对酶催化活性的影响。发现添加10% [BMIM]BF4离子液体或N-甲基咪唑均对脂肪酶的催化活性有显著提高,添加N-甲基咪唑可以实现酰化酶催化酯化反应的新功能。论文通过无添加剂、无酶、失活酶、BSA和抑制实验证实了咪唑类化合物的调控作用。研究结合红外光谱和AutoDock计算模拟,说明了N-甲基咪唑对酶构象的影响。运用添加剂方法调控酶促反应,高效合成了一系列药物衍生物。论文总共合成了99种化合物,其中21种Markovnikov加成、25种Michael加成产物、20种一锅法合成产物、33种药物衍生物,产物经1H-NMR、13C-NMR、FTIR、ESI-MS、HRMS等手段表征分析和验证,证实58种为新化合物。