β-环糊精氨基衍生物的研究进展
毕业论文关键词：β-环糊精；氨基；研究进展
Recent Progress Research on β-Amino-Substituted Cyclodextrin Derivatives
Abstract：Herein，the aim of review paper is to elaborate the research progress of β-amino-cyclodextrin derivatives，which can open up new perspectives for the future development of novel β-amino-cyclodextrin derivatives．According to their research status，characteristics and application，lumen hydrophilic and hydrophobic periphery is easy to form the characteristics of the inclusion compound introduced in organic chemistry，environmental protection，catalysis，and the application of high polymer chemistry，etc．For β-cyclodextrin derivatives and β-cyclodextrin derivatives object molecular outside of scientific research are reviewed at the same time to β-cyclodextrin amino derivatives research progress and application prospect in the future to carry on the reasonable scientific outlook．
Key Words：β-cyclodextrin；Amino；Research progress
目 录
摘 要 1
引 言 2
1 β-环糊精氨基衍生物的研究进展 4
1.1 β-环糊精氨基的研究现状 4
1.2 β-环糊精氨基衍生物的特点 5
2 β-环糊精衍生物 5
2.1 分支环糊精 5
2.2 环糊精的化学衍生物 6
3 β-环糊精氨基衍生物客体分子的包合作用 6
4 β-环糊精氨基衍生物的应用 7
总结和展望 7
参考文献 8
致 谢 10
β-环糊精氨基衍生物的研究进展
引 言
环糊精是常见的化工中间体，是淀粉经过环糊精聚糖的转位酶的水解作用，得到的产物。环糊精有α、β、γ三种结构（如图1），分别是由6、7、8个葡萄糖分子通过椅式构象连接构成[1]。其中，β-环糊精最易从水中结晶，在食品工业、医药业、日用化工、环保、农业、电泳、分子组装、化合物分离技术以及识别客体分子等应用而受到了广泛应用。近一百年以来，环糊精化学最早应用在高选择催化反应、类酶催化反应及不对称催化反应中，鉴于新技术的完善和新仪器的出现，激发了科学家的灵感，促使环糊精化学的迅猛发展[2-5]。
在环糊精的研究领域中，β-环糊精氨基衍生物的研究是一个具有吸引力的研究领域。因为氨基是一个活性比较大、容易被氧化的基团。而β-环糊精呈显特殊的筒状结构，其两端及其外部为亲水性基团，筒内部为疏水性环境，通过分子间的范德华引力可以将一些形状大小相对比较适中的药物分子，如卤素等藏匿于环状的内空腔结构中，形成一种超微囊状包络物的大分子，如β-环糊精、纤文素、胆酸等[6]。因此，为β-环糊精氨基衍生物的物理化学性质的研究提供很多重要的信息和参考价值。
在环糊精的研究进展中，主要包括环糊精包络物和β-环糊精衍生物。1891年，Villiers从淀粉酶降解淀粉的消化液中提取环糊精[7]。1904年，Schardinger发现环糊精是一种环状物质，由6-12个葡萄糖组成，将其命名为环状低聚糖[8]。1932年Pringsheim发表了一篇关于环糊精具有识别客体分子能力的报到，随着Gramer[9]的深入研究发现，环糊精包结物有了确定结构。1935年，Freudenberg和Jacobi，利用乙酰基修饰环糊精进行修饰，报道之后，引起了科学家广泛关注，随后，1500种左右的环糊精衍生物进行了报道，这些报道环糊精大部分为混合物，而选择性修饰的案例比较少，对探讨环糊精包结配位、分子组装、模拟酶方面的研究还是比较欠缺的[10]。1950年之后，对环糊精的研究主要集中在环糊精物理化学性质方面的研究，尤其是F.Cramer研究了环糊精即能稳定色素又能形成包络物而闻名。1960年，日本首次将其推入了工业化生产阶段。1984年，Hirai等报道了一例β-环糊精催化Reimer-tiemann的反应，不仅大大增加产量、领先醛基的对位选择性也从34%上升到100%，手性环糊精的内腔提供手性条件为不对称的合成。1998年，戴荣继等人合成了含有氨基和羧基的水溶性β-环糊精衍生物，极大的优化了β-环糊精的水溶性，在手性化合物的分离中起到了重要的作用[11]。2012年，沈海民、纪红兵将β-环糊精衍生物应用到了金属催化的有机合成中，对β-环糊精修饰基团与金属离子的作用形成金属仿酶，模仿生物金属酶催化氧化和水解反应[12]。β-环糊精衍生物与金属离子形成金属仿酶，其中由于环糊精部分和底物的包络合作用，使得底物与催化活性中心金属离子的距离拉近了， 并且固定了底物同催化活性中心的空间位置，显著地提高了反应速率和区域选择性。并且β-环糊精衍生物和金属离子形成金属仿酶催化氧化的机理，利于我们深入了解生物体内物质的转化过程，对研究生命科学领域中的分子识别，选择性转化和药物代谢的过程提供了基础理论参考。2014年，荆鹏飞报道了一例因氨基的亲和性比羟基强，所以利用氨基代替羟基可以得到收率较高且结构稳定的桥联环糊精[1]。