学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

3-羟基丁酸乙酯及3-（2，2，2-三氟乙酰氧基）丁酸乙酯和PMBCD手性拆分机理的理论研究

作　者: 胡樱
导　师: 施介华
学　校: 浙江工业大学
专　业: 药物分析
关键词: 全甲基-β-环糊精 3-羟基丁酸乙酯 3-(2,2,2-三氟乙酰氧基)丁酸乙酯 手性识别 PM3 ONIOM NBO
分类号: O621.25
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 11次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


本论文应用分子模拟方法研究环糊精主-客体的手性识别机理,即采用半经验PM3方法、ONIOM方法和NBO分析,从分子水平上阐明手性识别机理和主-客体相互作用力等。采用半经验PM3方法,模拟研究了全甲基-β-环糊精(PMBCD)与3-羟基丁酸乙酯((R/S)-EHB)的手性识别过程。接着用双层的ONIOM方法对PM3方法所得的最低能量结构((R/S)-EHB/PMBCD)进行更精确的计算,其中PMBCD在PM3水平优化,而EHB在B3LYP/6-31g(d)水平优化。结果表明,(R/S)-EHB对映体与PMBCD形成稳定结合物的结合方式完全不同,(S)-EHB位于PMBCD的大端口形成缔合物,(R)-EHB的酯基插入PMBCD的空腔形成包结物,可知(R)-EHB与PMBCD之间的疏水作用要强于(S)-EHB与PMBCD,且(R)-EHB与PMBCD结合稳定能比((S)-EHB与PMBCD的结合稳定能低。在(R/S)-EHB/PMBCD结合物中,(R/S)-EHB中的手性碳接近葡萄糖单元C(2)和C(3),葡萄糖中的C(2),C(3)为主客体的识别提供手性环境。自然键轨道分析(NBO)的研究表明,在结合过程中,弱的氢键作用和电荷转移对主客体之间的手性识别起到重要的作用。采用PM3方法模拟研究了全甲基-p-环糊精(PMBCD)和3-(2,2,2-三氟乙酰氧基)丁酸乙酯主客体相互作用,结果表明,(R/S)-ETB均插入PMBCD的空腔形成包结物,但最稳定包结物的结构有很大的差异,(S)-ETB与PMBCD结合稳定能比((R)-ETB与PMBCD的结合稳定能低。在(R/S)-ETB/PMBCD结合物中,(R/S)-ETB的手性碳接近葡萄糖单元的C(2)和C(3)。用NBO分析得到,(S)-ETB/PMBCD的氢键及超共轭作用要强于(R)-ETB/PMBCD。则ETB与PMBCD之间的手性识别与葡萄糖单元的C(2)和C(3)所提供的手性环境和ETB和PMBCD结合形成的氢键及超共轭作用相关。

全文目录


摘要  4-6
ABSTRACT  6-11
前言  11-12
第一章 绪论  12-26
  1.1 环糊精的概述  12-17
    1.1.1 环糊精的结构和性质  12-14
    1.1.2 环糊精与客体分子的包结机理  14-15
    1.1.3 环糊精包结作用的应用  15-17
  1.2 分子模拟技术在环糊精化学中的应用  17-21
    1.2.1 量子化学计算方法  18-19
    1.2.2 分子力学计算方法  19
    1.2.3 分子动力学计算方法  19
    1.2.4 量子力学和分子力学的组合方法  19-20
    1.2.5 自然键轨道分析  20-21
  1.3 分子模拟在环糊精包结物方面的应用  21-24
    1.3.1 包结物结合能的计算  21-22
    1.3.2 主-客体分子识别的研究  22-24
  1.5 本论文研究的主要内容及意义  24-26
    1.5.1 本课题的研究意义  24-25
    1.5.2 本课题的主要研究对象  25
    1.5.3 本课题的主要研究方法  25-26
第二章 3-羟基丁酸乙酯和全甲基-β-环糊精包结过程的理论研究  26-40
  2.1 前言  26-27
  2.2 计算方法  27-29
  2.3 结果与讨论  29-38
    2.3.1 模拟EHB和PMBCD的结合过程  29-33
    2.3.2 包结物的结构参数  33-35
    2.3.4 NBO分析  35-38
  2.4 本章小结  38-40
第三章 3-(2,2,2-三氟乙酰氧基)丁酸乙酯和全甲基-β-环糊精包结过程的理论研究  40-52
  3.1 计算方法  40-41
  3.2 结果与讨论  41-51
    3.2.1 模拟ETB和PMBCD的结合过程  41-45
    3.2.2 结合物的结构参数  45-47
    3.2.3 NBO分析  47-51
  3.3 本章小结  51-52
第四章 3-(2,2,2-三氟乙酰氧基)丁酸乙酯和3-羟基丁酸乙酯模拟结果的比较  52-58
  4.1 生成热和结合能的比较  52
  4.2 最稳定化合物构型的比较  52-53
  4.3 PMBCD的结构参数  53-54
  4.4 手性识别环境的比较  54-55
  4.5 形成氢键的比较  55-56
  4.6 本章小结  56-58
第五章 结论与展望  58-60
  5.1 结论  58-59
  5.2 展望  59-60
参考文献  60-69
致谢  69

相似论文

  1. β-环糊精及化学修饰β-环糊精的分子识别作用研究,O636.12
  2. 扁桃酸甲酯及α-环己基扁桃酸甲酯在全甲基-β-环糊精柱上的手性识别机理研究,O636.1
  3. 三聚硫氰酸交联树脂和L-胱氨酸氨基醇的合成及其应用研究,TQ320.1
  4. 冠醚类金属配合物与分子开关的理论研究,O641.4
  5. 环肽与利胆醇包合物的理论研究,R914
  6. 含螺旋大分子聚合物共交联网络的制备及手性识别性能研究,O631.3
  7. dCMP分子羟基化损伤及疏水氨基酸单电子氧化还原性质的理论研究,R346
  8. 接枝有螺旋大分子聚合物微球的制备及其手性识别能力,O631.3
  9. β-环糊精及其衍生物包合作用的分子模拟研究,O629
  10. 具有光电催化功能的有机—无机纳米杂化膜的制备及应用,TB383.2
  11. 光谱法研究萘普生对映异构体的手性识别,R914
  12. 手性聚集诱导发光化合物的合成及手性识别性能研究,O631.3
  13. 项目管理成熟度模型在空调行业的应用研究,F407.6
  14. 环糊精诱导室温磷光法在手性识别中的应用研究,O657.3
  15. 去卤化酶催化作用机制的理论研究,O621.25
  16. 含氟有机手性小分子手性识别作用的理论研究,O641.121
  17. 理论研究取代基对N-H…O=C氢键三聚体中氢键强度的影响,O641.1
  18. 多糖和联萘酚衍生的手性固定相的制备及手性识别机理研究,O657.7
  19. 取代基对氢键二聚体中氢键强度的影响,O631.1
  20. 冠醚类化合物分子识别与超分子器件的理论研究,O641.4

中图分类: > 数理科学和化学 > 化学 > 有机化学 > 有机化学一般性问题 > 有机化合物性质 > 化学性质、有机化学反应
© 2012 www.xueweilunwen.com