叔叔阿姨我喜欢你女儿
范文一：氨基酸的脱羧基作用
氨基酸的脱羧基作用
氨基酸在脱羧酶的催化下，脱去羧基产生二氧化碳和相应的胺。这一过程称为氨基酸的脱羧基作用。在畜禽体内只有少量的氨基酸首先通过脱羧作用进行代谢，因此氨基酸的脱羧基作用在其分解代谢中不是主要的
途径。
各种氨基酸的脱羧基作用在其各自特异的脱羧酶催化下进行，在肝脏 肾脏 脑 和肠的细胞中都有这类酶。磷酸吡哆醛 是各种氨基酸脱羧酶的辅酶。氨基酸
脱羧作用的一般反应如下
COOH
∣
H—C—NH2→→RCH2NH2 +CO2
︱
R
虽然畜禽体内正常情况下只有经由氨基酸脱羧作用产生的胺类，但其
中大多数具有特殊的生理作用，见表7—1。
戏
逗
激
您好
让你做出不理智的行为来
作出很多非理性的动作
掘：往往下挖掘潜力。
核黄素，细胞中黄酶辅的主要形式为黄素蛋白的成分，细胞中黄酶辅基的主要形式，为黄素核腺嘌呤
黄素核苷酸：FMN 和黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）。
黄
口德
黄酶参与能量代谢，在生物氧化的呼吸链中传递氢原子。同时
泛酸
泛酸，是一种二肽衍生物质。
硫胺素：维生素B1
分子式中含有硫和氨基，故称为硫胺素。合成硫胺素主要是硫胺素的盐酸盐，或者硝酸盐。 （一） 硫胺素 为许多细胞酶的辅酶，其活性形式为焦磷酸硫胺素，参与碳水化
合物代谢过程中α-酮酸（丙酮酸 α-酮戊二酸）的氧化脱羧反应。硫胺素不足时，丙酮酸不能进入三羧酸循环中氧化，积累于血液及组织中，特别是脑和心肌等代谢强度高的组织。特别是脑 心肌等代谢强度高的组织。并由于能量供应不足，使神
经组织和心肌的代谢及其机能受到严重影响。
（二） 硫胺素 尚和乙酰胆碱的作用有关。通过对胆碱脂酶的抑制而减少乙酰胆碱的
分解，而乙酰胆碱为神经传导所必需。此外，硫胺素参与调节机体内的水和嘌呤代
谢。并能增加胃肠蠕动和胃液分泌，于消化有利。
饲料中含量
核黄素（维生素B2）
核黄素作为黄素蛋白的成分，细胞中黄酶辅基的主要形式，为黄素核苷酸。
黄素腺嘌呤二核核苷酸（FAD）。黄素酶参与能量代谢，在生物氧化的呼吸链中传递氢原子。
同时黄酶中的D-氨基酸氧化酶参与蛋白质代谢。
脂肪酸的合成和分解亦需要黄酶参与。眼 的晶体 视觉网膜中含有一定量的游离核黄素
（一） 泛酸的作用 泛酸作为辅酶 A的组成部分存在于活细胞中。辅酶A作为乙酰化作用的辅酶，参与碳水化合物、脂肪、 蛋白质的代谢。泛酸不足时影响辅酶A的合成，使
代谢过程产生多方面紊乱
对泛酸
对泛酸的不足的反应，生长猪表现为增生缓慢
烟酸[维生素PP]
在家畜体内，烟酸易转变为烟酰胺，两者均系吡啶衍生物，具有相同的活性。烟酸是各种维生素中最稳定，化学结构最简单的一种。烟酸是各种维生素中最稳定，化学结构最简单
的一种，不易被量化因素破坏。
（一）烟酸的作用 烟酰胺包含于脱氢酶的辅酶分子中，主要是辅酶Ⅰ。是辅酶Ⅱ。在机体生物氧化还原过程中起着递氢的作用，并为皮肤和消化器官正常机能所必需。烟酸不足
时，破坏糖的酵解，柠檬酸循环，呼吸链以及脂肪酸的合成。
烟酸的作用： 烟酰胺包含于脱氢酶的辅酶分子，主要是辅酶Ⅰ。是辅酶Ⅱ。在机体生物氧
化还原过程中起着递氢的作用，并为皮肤和消化器官正常机能所必需
烟酸不足时，破坏糖的酵解。柠檬酸循环、呼吸链以及脂肪酸的生物合成。
作为烟酸不足的特殊症状，生长猪出现呕吐、、
多叶青绿饲料 油饼 中的花生饼，特别是饲用酵母中烟酸含量丰富。每公斤饲用酵母中含
烟酸400毫克。
禾谷类籽 实饲料及其加工副产品中也含有烟酸，如大小麦 稻谷 高粱 玉米等谷物中的
烟酸大部分（呈结合状态，利用率极低。）
家畜所需要的烟酸来自肠道微生物的合成和饲料中的供给。此外，饲料中的色氨基酸在合成蛋白质并有多余的情况下，能够在体内合成烟酰胺。色氨酸在猪体内转变为烟酰胺。色
氨基酸在猪体内转变为烟酰胺的效率平均为1/60；
其它水溶解性维生素
吡哆醇（维生素B6）吡哆醇 吡哆醛 吡哆胺三种化合物的统称。在动物组织中，三种化合物可以互相转化，吡哆醇在体内以活性磷酸吡哆醛的形式形成参与氨基酸代谢的许多种酶的辅酶，在氨基
转移、脱羧和氨基酸分解中起重要作用
生物素： 生物素分子由尿素 噻吩 戊酸构成。在饲料中常和赖氨基酸结合。在动物细胞
中以游离状态或和蛋白质相结合。常温时比较稳定。
生物素系中间代谢过程中催化羧化作用反应的许多种酶的辅酶，对各种有机物质的代谢均
有影响。
胆碱：：：胆碱为卵磷脂及乙酰胆碱等的组成部分，胆碱不作为代谢过程的催化剂。由于分子中存在着羟基（-OH），故具有显著的碱性。作为卵磷脂的成分参与脂肪代谢。作为乙酰胆碱
的成分则和神经的传导有关。
肌醇
叶酸：叶酸以四氢叶酸形式参与物质分解过程形成的一碳基团的中间代谢。为一碳基团转移酶系统中的辅酶和一碳基团的传递体。叶酸参与嘌呤的合成，而嘌呤又是核酸的结构成分，
故叶酸对正常血细胞的形成有促进作用。
范文二：氨基酸和酸酐直接反应合成含羧基的酰亚胺类化合物
２００６年第２６卷第１期，９９～１０２
有机化学
Ｖｂｌ＿２６．２００６Ｎｏ．１．９９～１０２
Ｃｈｉｎｅ∞Ｊｏ哪ａｌｏｆｏ曙呲ｉｃＣｈｅｌｎｉｓ缸ｙ
?研究简报?
氨基酸和酸酐直接反应合成含羧基的酰亚胺类化合物
贾会珍以６
张
萍粕口
孙耀冉砺６
李嫒口
Ｃ４河北师范大学化学学院石家庄０５００１６）（６石家庄学院化学系石家庄０５０８０１）
摘要首次用氨基酸与一系列酸酐直接反应，合成了２０个含羧基的酰亚胺，对其结构进行了表征．为含羧基酰亚胺类
化合物的合成提供了一种直接、简便的新方法．
关键词酰亚胺；酸酐；氨基酸
ＳｙｎｔｈｅＳｉＳｏｆＣａｒｂｏｘｙｌＦｕｎＣｔｉｏｎａ¨ｚｅｄＩｍｉｄｅＤｅｒｉＶａｔｉＶｅＳｂｙｔｈｅＤｉｒｅＣｔ
ＲｅａＣｔｉＯｎＯｆＡｍｉｎＯａＣｉｄＳＷｉｔｈＡｎｈｙｄｒＩｄｅＳ
ＪＩＡ，Ｈｕｉ．Ｚｈｅ酽≯
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２０ｎｅｗｃａｒｂｏｎｙｌ如ｎｃｔｉｏｎａＪｉｚｅｄｉＩＩｌｉｄｅｄｅｄＶａｔｉＶｅｓｗｅｒｅｓｙｎｔｔｌｅｓｉｚｅｄｂｙｔｌｌｅ
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ａＩｌａｌｙｓｉｓ，瓜，１ＨＮＭＲ，１３Ｃ
ＮＭＲａｎｄＭＳｓｐｅｃ仃ａ．ＡｎｅｗｓｉｍｐｌｅａｎｄｄｅｒｉＶａ廿ｖｅｓｗａｓｐｒｏＶｉｄｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ
ｉＩＩｌｉｄｅ；ａＩｌｌｌｙｄｒｉｄｅ；ａⅡｌｉＩｌｏａｃｉｄ
ｄｉＩ优ｔ
ＩｎｅⅡｌｏｄｆｂｒｍｅｓｙｎｍｓｉｓｏｆｃａｒ＿ｂｏｎｙｌｆｕｎｃｔｉｏｎａＪｉｚｅｄｉＩＩｌｉｄｅ
酰亚胺类化合物是一类重要的有机物，在生物学、合成化学和聚合化学中有着广泛的应用【１￣３】，酰亚胺因其微弱的荧光活性，可以和具有生理活性的硫醇半胱氨
亲核性很弱，所以和酸酐的反应比较困难，而羧基化的酰亚胺可以作为进一步反应的手性诱导试剂，因此其合成有着重要的意义．文献报道除了邻苯二甲酸酐和甘氨酸在没有溶剂的条件下热熔制备了含羧基的酰亚胺外【８】，酸酐和其他氨基酸的反应均无文献报道，而且我们用同样热熔的方法也没有得到相应的产物．本课题组深入研究了氨基酸与一系列酸酐的反应，首次用酸酐和氨基酸直接反应的方法合成了２０个含羧基的酰亚胺，并对其结构进行了表征，为羧基官能团化酰亚胺的合成提供了一种直接、简便的新方法，同时也为氨基酸氮端的保护寻找到了一种新途径．
方程式如Ｓｃｈｅｍｅ
１．
酸及谷胱苷肽等定量反应，生成具有强烈荧光性的物
质，可用于疾病的监测和临床诊疗【４’习；酰亚胺类化合物还可用于合成一些重要的生物天然产物如全霉素、猪胆红素等【６１；在聚合物化学中可以作为合成聚酰胺高聚物的单体，因此国内外对该类化合物的研究十分活跃，研究重点主要集中在其合成上．酰亚胺类化合物的合成一般是酸酐和胺反应，得到氮上有烷基取代的酰亚胺，而
和氨基醇、氨基酸酯的反应则得到氮上有相应官能团的
酰亚胺【Ｊ７１．氨基酸由于以偶极离子的形式存在，氨基的
＋Ｅ．ｍａｉｌ：ｚＩｌ曲ｇｐｉｎｇｐ＠ｓｉｎａ．．
ＲｅｃｅｉＶｅｄ
Ｊ删ａｆｙ２７，２００５；ｒｅＶｉｓｃｄＡｐｍ２８，２００５；∞ｃｅｐｔｅｄＪｌｌｌｙ１２，２００５
河北省自然科学基金（Ｎｏ．Ｂ２００４０００１４５）资助项目．
万方数据
１００有机化学
Ｖ．０１．２６．２００６
Ｒ
。◇
ＣＨ３ＣＯＯＨ，ｒ．ｔ
＋ＮＨ２一ｃＨ—ｃｏｏＨ］斋＿丽ｉ
～洲
乒～ｌ一。。Ｈ篇篇§
。◇
Ｒ
—ＣＨ—ＣＯＯＨ
Ｏ
Ｏ
１—４
ａ：Ｒ＝Ｈ：ｂ：Ｒ＝ＣＨ３；ｃ：Ｒ＝Ｐｈ：ｄ：Ｒ＝ＰｈＣＨ２：ｅ：Ｒ＝（ＣＨ３）２ＣＨＣＨ２
Ｓｃｈ锄ｅ１
１
实验部分
１．１仪器与试剂
ＰＥ—Ｍ一７３０型红外光谱仪；ＶＧｚＡＢ—ＨＳ型质谱仪；ＢＲｕＫＥＲＡＣ．Ｐ２００核磁共振仪；Ｍ陌一３型元素分析仪；蒸．
１．２酰胺酸的合成（以丁二酸酐和丙氨酸合成１ｂ为例）
目标化合物１～４所对应的酸酐分别是丁二酸酐、马来酸酐、苯酐、四氯苯酐．
方法１：在１００ｍＬ单口瓶中加入丁二酸酐４９（０．０４ｍ０１）和丙氨酸３．６ｇ（０．０４ｍ０１），４０ＩｎＬ乙酸，室温搅拌一天，有白色固体析出，过滤，固体用无水乙醚洗至中性，干燥，得产品酰胺酸４．６ｇ，产率６０．５％．ｍ．ｐ．１４９～１５１
℃．
方法２：在１００ｍＬ单口瓶中加入丁二酸酐２９（０．０４ｍ０１）和亮氨酸２．７ｇ（０．０２ｍ０１），５０ｍＬＴＨＦ，加热回流３０ｈ，过滤，得白色固体产品酰胺酸４．１ｇ，产率８７％．ｍ．ｐ．
９２～９４℃．
１．３含羧基的酰亚胺的合成
在１００ｍＬ三口烧瓶，于氮气保护下加入上述酰胺酸（２．７
ｇ，０．０１４ｍ０１）、５０
ｒｎＬ苯，无水ｚｎＣｌ２（２．３２２
ｇ，０．０１７
ｍ０１），加热至８０℃，滴加溶于１５ｍＬ苯的六甲基二硅氨烷（５．４ｍＬ，０．０２６ｍ０１），滴加完毕回流８ｈ．过滤，滤液浓缩，得乳白色油状物．用１０％盐酸调ｐＨ＝ｌ，有少量固体析出，加入乙酸乙酯溶解，分液，水相用乙酸乙酯萃取三次，合并有机相，用无水Ｎａ２Ｓ０４干燥．过滤，浓缩，得白色固体１．０ｇ，产率４０．９％，ｍ．ｐ．１２４～１２６℃．
１ａ：产率６７．８％．ｍ．ｐ．１０２～１０４℃；１ＨⅫ讧Ｒ
（ＣＤＣｌ３）６：１０．１７（ｓ，１Ｈ，ＣＯＯＨ），４．２４（ｓ，２Ｈ，ＣＨ２），２．７５（ｓ，４Ｈ，ＣＨ２ＣＨ２）；ＩＲ（ＫＢｒ）ｖ：１７５１，１６６４ｃｍ＿１；ＭＳ（７０
ｆｏｒ
万
方数据４５．８７，Ｈ４．４６，Ｎ８．９１；ｆｏｕｎｄＣ４５．６９，Ｈ４．４ｌ，Ｎ８．７５．
１ｂ：产率４０．９％．ｍ．ｐ．１２４～１２６℃；１ＨＮＭＲ
（ＣＤＣｌ３）６：９．８７（ｓ，１Ｈ，ＣＯＯＨ），４．７４～４．８５（ｑ，‘，＝１１．１３Ｈｚ，１Ｈ，ＣＨ），２．７０（ｓ，４Ｈ，ＣＨ２ＣＨ２），１．４９～１．５２（ｄ，．，＝
１１．１３
Ｈｚ，３Ｈ，ＣＨＣＨ３）；瓜（ＫＢｒ）ｖ：１７８０，１７０５
ｃｍ－１；ＭＳ
（７０ｅＶ），，比（％）：１７１（Ｍ＋，１２），１２６（１００）．Ａｎａｌ．ｃａｌｃｄｆｂｒＣ７Ｈ９Ｎ０４：Ｃ４９．１２，Ｈ５．２６，Ｎ８．１９；ｆｏｕｎｄＣ４９．００，Ｈ５．０９，
Ｎ８．２４．
１ｃ：产率４５．８％．ｍ．ｐ．２０６～２０８℃：１ＨＮＭＲ
（ＣＤＣｌ３）６：５．８５（ｓ，１Ｈ，ＰｈＣＨ），７．２０～７．４８（ｍ，５Ｈ，Ｐｈ），２．７０（ｓ，４Ｈ，ＣＨ２ＣＨ２）；”ＣＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）Ｊ：１７７．５２，１６９．４０，１３５．５４，１２９．９９，１２８．６５，５６．０６；ＩＲ（ＫＢｒ）ｖ：１７５９，
１７０ｌ
ｃｍ＿１；ＭＳ（７０ｅＶ）耐ｚ（％）：２３４（Ｍ＋＋１，１２），１８９
（１００）．Ａｎａｌ．ｃａｌｃｄｆｏｒＣ１２Ｈ１１Ｎ０４：Ｃ６１．８０，Ｈ４．７２，Ｎ６．０１；
ｆｏｕｎｄＣ６１．６４．Ｈ４．６７．Ｎ６．１６．
１ｄ：产率７７．５％．ｍ．ｐ．１７０～１７２℃：１ＨＮＭＲ
（ＣＤＣｌ３）６：１０．６３（ｓ，１Ｈ，ＣＯＯＨ），７．０５～７．２１（ｍ，５Ｈ，Ｐｈ），４．９８～５．０７（ｔ，，＝１０．７８Ｈｚ，１Ｈ，ＣＨ），３．４０～３．４３（ｄ，－，＝
１０．７８
Ｈｚ，２Ｈ，ＰｌｌＣＨ２），２．５０（ｓ，４Ｈ，ＣＨ２ＣＨ２）；瓜（ＫＢｒ）ｖ：
１７４７，１６８９
ｃｍ。１；ＭＳ（７０
ｅＶ）北（％）：２４７（Ｍ＋，５），１４８
（１００）．Ａｎａｌ．ｃａｌｃｄｆ研Ｃ１３Ｈ１３Ｎ０４：Ｃ６３．１６，Ｈ５．２６，Ｎ５．６７；
ｆｏｕｎｄＣ６３．０８．Ｈ５．３９．Ｎ５．６４．
１ｅ：产率８６．７％．ｍ．ｐ．８９～９２℃；１ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）
６：１０．１４（ｓ，ｌＨ，ＣＯＯＨ），４．７６～４．８１（ｔ，．，＝６．５３，１Ｈ，ＣＨ），２．７０（ｓ，４Ｈ，ＣＨ２ＣＨ２），０．８３～２．１９（ｍ，９Ｈ，ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）２）；
承（ＫＢｒ）ｖ：１７５１，１６８１ｃｍ－１；ＭＳ（７０ｅＶ）＂比（％）：２１４
（Ｍ＋１，６），１００（１００）．Ａｎａｌ．ｃａｌｃｄｆｂｒＣ１０Ｈ１５Ｎ０４：Ｃ５６．３４，
Ｈ７．０４，Ｎ６．５７：ｆｏｕｎｄＣ５６．１６，Ｈ７．１５，Ｎ６．６７．
２ａ：产率６９．２％．ｍ．ｐ．１１０～１１２℃；１ＨＮＭＲ
（ＣＤＣｌ３）６：６．８０（ｓ，２Ｈ，ＣＨ＝ＣＨ），４．３２（ｓ，２Ｈ，ＣＨ２）；ＩＲ（ＫＢｒ）ｖ：１７５ｌ，１６９７ｃｍ＿１；ＭＳ（７０ｅＶ）—比（％）：１５５（Ｍ＋，８），５４（１００）．Ａｎａｌ．ｃａｌｃｄｆｏｒＣ６Ｈ５Ｎ０４：Ｃ４６．４５，Ｈ３．２３，Ｎ
９．０３；ｆｏｕｎｄＣ４５．３８，Ｈ３．４４，Ｎ９．１４．
２ｂ：产率３８．６％．ｍ．ｐ．９５～９７℃；１ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）
ｄ：６．７２（ｓ，２Ｈ，ＣＨ＝ＣＨ），４．７６～４．８８（ｑ，’，＝６．００Ｈｚ，１Ｈ，ＣＨ），１．６１～１．６４（ｄ，，＝６．００Ｈｚ，３Ｈ，ＣＨ３）；”ＣＮＭＲ
（ＣＤＣｌ３）６：１７５．１２，１６９．７５，１３４．３２，４７．１５，１４．９０；瓜（ＫＢｒ）
１，：１７１２，１６８４
ｃｍ。１；ＭＳ（７０
ｅＶ）砒（％）：１６９（Ｍ＋，１０），
１２４（１００）．Ａｎａｌ．ｃａｌｃｄｆｏｒＣ７Ｈ７Ｎ０４：Ｃ４９．７０，Ｈ４．１４，Ｎ
８．２８：ｆｏｌｌｎｄＣ４９．６５，Ｈ４．２１，Ｎ８．３０．
２ｃ：产率６５．２％．ｍ．ｐ．１６８～１７０℃；１ＨＭｖＩＲ（ＣＤＣｌ３）巧：６．７３（ｓ，２Ｈ，ＣＨ＝ＣＨ），７．２６～７．４９（ｍ，５Ｈ，
ＰｈＨ），５．８８（ｓ，１Ｈ，ＣＨ）；”ＣＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）６：１７０．８３，１６９．７０，１３５．５１，１２９．７１，１２８．８０，１２８．５９，５５．５１；ＩＲ（ＫＢｒ）ｖ：
１７５９，１７０５
ｃｍ－１；ＭＳ（７０ｅＶ）ｍ，ｚ（％）：２３２（Ｍ＋＋１，７），
ｘＴ－４型显微熔点测定仪．所用溶剂使用前均经干燥重ｅＶ）砒（％）：１５７（Ｍ１‘，５），５６（１００）．Ａｎａｌ．ｃａｌｃｄＣ幽Ｎ０４：Ｃ
Ｎｏ．１
贾会珍等：氨基酸和酸酐直接反应合成含羧基的酰亚胺类化合物
１０１
７７（１００）．Ａｎａｌ．ｃａｌｃｄｆｏｒＣ１２Ｈ９Ｎ０４：Ｃ６２．３４，Ｈ３．９０，Ｎ
６．０６：ｆｏｕｎｄＣ６２．１９，Ｈ３．９６，Ｎ６．１０．
２ｄ：产率７７．３％．ｍ．Ｄ．１６６～１６９℃；１ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）巧：６．６０（ｓ，２Ｈ，ＣＨ＝ＣＨ），７．１１～７．２６（ｍ，５Ｈ，
ＰｈＨ），５．００～５．０４（ｔ，．，＝４．４０Ｈｚ，１Ｈ，ＣＨ），３．４９～３．５０（ｄ，
．，＝４．４０Ｈｚ，２Ｈ，ＣＨ２）；”Ｃ
Ｎ＾偶（ＣＤＣｌ３）６：１７６．１６，
１７３．９９，１７１．４６，７６．７６，２８．２６，６７．４１，３９．３５，３８．７ｌ；卫Ｒ
（ＫＢｒ）ｖ：１７５３，
１６８９
ｃｍ＿１；ＭＳ（７０ｅＶ），，ｌ，ｚ（％）：２４５
（Ｍ＋，３０），９ｌ（１００）．Ａｎａｌ．ｃａｌｃｄｆｏｒＣ１３Ｈ１ｌＮ０４：Ｃ６３．６７，Ｈ
４．４９，Ｎ５．７１；ｆｏｕｎｄＣ６３．６０，Ｈ４．５０，Ｎ５．７９．
２ｅ：产率６４．１％．ｍ．ｐ．８４～８６℃；１ＨⅫｖＩＲ（ＣＤＣｌ３）
ｄ：６．７２（ｓ，２Ｈ，ＣＨ＝ＣＨ），４．７５～４．８７（ｔ，，＝６．７２Ｈｚ，１Ｈ，ＣＨ），０．８４～２．２６（ｍ，９Ｈ，ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）２）；ＩＲ（ＫＢｒ）ｖ：
１７１２，１６８４ｃｍｌ；ＭＳ（７０
ｅＶ）蒯ｚ（％）：２１ｌ（Ｍ＋，１０），１６６
（１００）．Ａｎａｌ．ｃａｌｃｄｆｂｒＣｌｏＨｌ３Ｎ０４：Ｃ５６．８７，Ｈ６．１６，Ｎ６．６４；
ｆｏｕｎｄＣ５６．６８．Ｈ６．０４．Ｎ６．７０．
３ａ：产率３６．４％．ｍ．ｐ．１８４～１８６℃；１ＨＮＭＲ
（ＣＤＣｌ３）６：７．６７～７．８６（ｍ，４Ｈ，ＰｈＨ），４．４５（ｓ，２Ｈ，ＣＨ２）；
”Ｃ
ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）巧：１６９．３７，１３３．４４，１３１．４９，１２９．０４，５６．６７；ＩＲ（ＫＢｒ）ｖ：１７７２，１６８９ｃｍｌ；ＭＳ（７０
ｅＶ）舭（％）：
１６０（１５），１０５（１００）．Ａｎａｌ．ｃａｌｃｄｆ研Ｃ１０Ｈ７Ｎ０４：Ｃ５８．５４，Ｈ
３．４１，Ｎ６．８３：ｆｏｕｎｄＣ５８．５０。Ｈ３．３６，Ｎ６．９７．
３ｂ：产率５７．７％．ｍ．ｐ．１８２～１８４℃；１ＨＮＭＲ
（ＣＤＣｌ３）６：９．７３（ｓ，１Ｈ，ＣＯＯＨ），７．６２～７．８２（ｍ，４Ｈ，ＰｈＨ），
４．９２～５．０３（ｑ，．，＝１１．０３比，１Ｈ，ＣＨ），１．６４～１．６７（ｄ，ｔ，＝
１１．０３Ｈｚ，３Ｈ，ＣＨ３）；ＩＲ（ＫＢｒ）ｖ：１７５９，１６９３
ｃｍ＿１；ＭＳ（７０ｅＶ）砒（％）：２１９（Ｍ＋，４），
１７４（１００）．Ａｎａｌ．ｃａｌｃｄｆｏｒＣ１ｌＨ９Ｎ０４：Ｃ６０．２７，Ｈ４．１１，Ｎ６．３９；ｆｏｕｎｄＣ６０．１６，Ｈ
４．１５．Ｎ６．２８．
３ｃ：产率９６．３％．ｍ．ｐ．１７８～１８０℃；１ＨＮＭＲ
（ＣＤＣｌ３）巧：９．１３（ｓ，１Ｈ，Ｃ００Ｈ），７．２０～７．８１（ｍ，９Ｈ，ＰｈＨ），６．０３（ｓ，１Ｈ）；ＩＲ（ＫＢｒ）ｖ：１７７０，１６９ｌｃｍｌ；ＭＳ（７０ｅＶ）ｍ／ｚ（％）：２８１（Ｍ＋，５），２３６（１００）．Ａｎａｌ．ｃａｌｃｄｆｂｒＣ１６Ｈ１１一
Ｎ０４：Ｃ６８．３３，Ｈ３．９１，Ｎ４．９８；ｆｂｕｎｄＣ６８．２９，Ｈ３．９５，Ｎ４．８２．
３ｄ：产率９５．１％．ｍ．ｐ．１７７～１７９℃；１ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）６：９．５６（ｓ，ｌＨ，Ｃ００Ｈ），７．０３～７．７４（ｍ，９Ｈ，ｍＩＨ），
５．１３～５．２ｌ（ｔ，．，＝１２．３８Ｈｚ，１Ｈ，ＣＨ），３．５１～３．５５（ｄ，，＝
１２．３８Ｈｚ，２Ｈ，ＣＨ２）；ＩＲ（ＫＢｒ）ｖ：１７４９，
１６９７ｃｍｌ；ＭＳ
（７０
ｅＶ）毗（％）：２９３（Ｍ＋一２，２），１４８（１００），１０５（６３），７７
（４９）．Ａｎａｌ．ｃａｌｃｄｆｏｒＣ１７Ｈ１３Ｎ０４：Ｃ６９．１５，Ｈ４．４１，Ｎ４．７５；
ｆｏｕｎｄＣ６９．１２，Ｈ４．４２，Ｎ４．７７．
３ｅ：产率７５．７％．ｍ．ｐ．１１６～１１８℃；１Ｈ
Ｎ】ⅥＲ
（ＣＤＣｌ３）６：９．６６（ｓ，１Ｈ，ＣｏｏＨ），７．６４～７．８２（ｍ，４Ｈ，ＰｈＨ），４．９２～４．９７（ｔ，ｌ，＝６．６９Ｈｚ，１Ｈ，ＣＨ），０．８４～２．３８（ｍ，９Ｈ，
万
方数据ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）２）；ＩＲ（ＫＢｒ）ｖ：１７３５，１７１２ｃｍｌ；ＭＳ（７０ｅＶ）
砒（％）：２６ｌ（Ｍ＋，１１），２１６（６８），１６０（１００），７６（５９）．Ａｎａｌ．
ｃａｌｃｄｆｏｒＣ１４Ｈ１５Ｎ０４：Ｃ６４．３７，Ｈ５．７５，Ｎ５．３６；ｆｏｕｎｄＣ６４．２４，Ｈ５．６６，Ｎ５．２６．
４ａ：产率７８．６％．ｍ．ｐ．２２８～２３０℃：１ＨⅫⅥＲ
（ＣＤＣｌ３）６：１１．４２（ｓ，１Ｈ，ＣＯＯＨ），４．３４（ｓ，１Ｈ，ＣＨ２）；Ⅱｔ（ＫＢｒ）ｖ：１７８６，１７２４ｃｍ＿１；ＭＳ（７０ｅＶ），，如（％）：２９４（１００）．
ＡＪｌａｌ．ｃａｌｃｄｆｂｒ
Ｃ１０Ｈ３Ｃ州０４：Ｃ
３４．９８，
Ｈ０．８７，Ｎ４．０８；
ｆｏｕｎｄＣ３４．８０，Ｈ０．７７，Ｎ４．０１．
４ｂ：产率７３．６％．ｍ．ｐ．２３２～２３４℃；１ＨＮＭＲ
（ＣＤＣｌ３）巧：１１．９４（ｓ，１Ｈ，ＣＯＯＨ），４．９０～４．９４（ｑ，＇，＝５．６０Ｈｚ，１Ｈ，ＣＨ），１．５４～１．５５（ｄ，Ｉ，＝５．６０Ｈｚ，３Ｈ，ＣＨ３）；ＩＲ（ＫＢｒ）ｖ：１７７４，１７１２ｃｍ－１；ＭＳ（７０ｅＶ）ｍ，ｚ（％）：３０６（１００）．
Ａｎａｌ．ｃａｌｃｄｆｏｒ
Ｃ１ｌＨ５Ｃ埘０４：Ｃ
３６．９７，Ｈ１．４０，Ｎ３．９２；
ｆｏｕｎｄＣ３６．９０，Ｈ１．３３，Ｎ３．８２．
４ｃ：产率５７．３％．ｍ．ｐ．１９８～１９９℃；１ＨⅫ订Ｒ
（ＣＤＣｌ３）６：９．５４（ｓ，１Ｈ，ＣＯＯＨ），７．３２～７．４９（ｍ，５Ｈ，ＰｈＨ），６．０６（ｓ，１Ｈ，ＣＨ）；ＩＲ（ＫＢｒ）１，：１７１２，１６５４ｃｍｌ；ＭＳ（７０
ｅＶ）ｍ／ｚ（％）：４１８（Ｍ＋一１，２），１０６（１００）．Ａｎａｌ．ｃａＩｃｄ
ｆｏｒ
Ｃ１６Ｈ７Ｃ１４Ｎ０４：Ｃ４５．８２，Ｈ１．６７，Ｎ３．３４；ｆｂｕｎｄＣ４５．９５，Ｈ１．６１．Ｎ３．４６．
４ｄ：产率７３．０％．ｍ．ｐ．２２０～２０２℃；１ＨＮＭＲ
（ＣＤＣｌ３）巧：９．１４（ｓ，１Ｈ，ＣＯＯＨ），５．１３～５．１５（ｔ，Ｉ，＝４．８０Ｈｚ，１Ｈ，ＣＨ），０．０８～３．０７（ｄ，．，＝４．８０Ｈｚ，２Ｈ，ＣＨ２），
７．１３～７．３６（ｍ，５Ｈ，ｍＩＨ）；ＩＲ（ＫＢｒ）１，：１７１６，１６５１ｃｍ＿１；
ＭＳ（７０
ｅＶ）州ｚ（％）：４３２（Ｍ１。一１，２），１０６（１００）．Ａｎａｌ．
ｃａｌｃｄｆｂｒＣ１７Ｈ９Ｃ１４Ｎ０４：Ｃ４７．１１，Ｈ２．０７，Ｎ３．２３；ｆｂｕｎｄＣ４７．２４．Ｈ２．０３．Ｎ３．３８．
４ｅ：产率６２．８％．ｍ．ｐ．１５５～１５７℃；１ＨⅫ订Ｒ
（ＣＤＣｌ３）６：１１．９２（ｓ，ｌＨ，ＣＯＯＨ），３．６９～４．０２（ｔ，，＝４．８ＨＺ，ｌＨ，ＣＨ），Ｏ．８５～２．６３（ｍ，９Ｈ，ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）２）；ＩＲ（ＫＢｒ）ｖ：１７７２，１７１２ｃｍ＿１；ＭＳ（７０
ｅＶ）吡（％）：３６３（４），
２８２（１００）．Ａｎａｌ．ｃａｌｃｄｆｏｒＣ１４Ｈ１１Ｃ１４Ｎ０４：Ｃ４２．１０，Ｈ２．７５，
Ｎ３．５０：ｆｏｕｎｄＣ４２—１３，Ｈ２．７７，Ｎ３．５５．
２结果与讨论
氨基酸和酸酐以等摩尔的量反应，氨基首先进攻酸酐的羰基。形成开链的酰胺酸，这一步是在乙酸的环境中进行的（方法１），这个过程对于一些氨基酸来说能够顺利的进行，而对于一些空间位阻稍大的来说（１ｅ，２ｃ～２ｅ，３ｂ～３ｅ，４ａ～４ｅ），即使反应３６ｈ以上，反应的效果仍
不理想，收率很低，我们改用四氢呋喃做溶剂（方法２），加热回流，提高了反应的温度，使反应顺利进行，收率在２７％～８７％之间，而且避免了酸性环境的影响，为下
１０２有机化学
、，０１．２６．２００６
一步碱性条件下的反应提供了方便．开链的酰胺酸形成
后，在ｚｎｃｌ２和六甲基二硅氮烷的催化下环合，得到了含羧基的酰亚胺衍生物．在环合这一步，反应物之间的摩尔量的比例是影响反应的一个重要因素，我们曾作过不同比例下的反应，结果如表１所示．
而再过量的六甲基二硅氮烷或ｚｎＣｌ２的收率几乎没有提高．在丁二酸酐和甘氨酸的反应中１ａ，我们用较强的
路易斯酸越Ｃ１３和ＳｎＣｌ４代替ｚｌｌＣｌ２，发现反应虽然进行，
但收率非常低．在溶剂的选择上，我们用苯、甲苯和ⅡⅢ三种溶剂作对照，苯的效果最理想，甲苯虽然可以
实验表明：酰胺酸、Ｚｎａ２和ｌ蹦ＤＳ的摩尔量的最
佳比例是１：１．２：１．８．当六甲基二硅氮烷或ｚｎＣｌ２的物质的量小于１时，反应即使长时间回流也进行不完全，
表ｌ
提高反应温度，但随着温度的提高，反应液颜色加深，
收率反而降低．
１ｂ的合成中酰胺酸、乃ｌＣｌ２和ＨＭＤｓ摩尔量的比例对反应的影响
’Ｉｈｂｌｅｌ醐饶ｔＳｏｆ血ｅｍｏｌ缸ｐ姊ｏｍｏｎｏｆａＩｎｉｃａｃｉｄ，ｚｎｃｌ２柚ｄｍ仍ｓ∞ｙｊｅｌｄｉｎｍｅ
ｓ灿ｓｉｓ
ｏｆｌｂ
ＲｅｆｅｒｅｎｃｅＳ
１
Ｌ．：ＹＩｌｈａ耽Ｔ．；Ｍ柚舭，Ｔ．；ｏｈｔａ＇Ａ．死抛抛ｄｒＤｎ
５２（３），８６９．６
１９％，
Ｍａ：ｅｄａ，Ｍ．；Ｋｕｍ强ｏ，Ａ．；ＴｉｒｒｅⅡ，Ｄ．Ａ．■Ａｍ．Ｃ｝ｌｅｍ．１ｓＤｃ．
１粥８，ＪＪｏ（２２），７４５５．
２
ＧｉＵ，Ｇ．Ｂ．；ＪａＩｒ把ｓ，Ｇ．Ｄ．；０ａ主ｅｓ，Ｋ．Ｖ．；Ｐａ他ｎｄｅｎ，Ｇ．Ｊ．Ｃ妇ｍ．踟ｃ．。心成拥ｎ口琳．Ｊ１９９３。２５６７．
ＫａＩｌｇ，Ｊ．；Ｌｅｅ，Ｊ．Ｗ．；Ｋｉｍ，Ｊ．Ｊ．；Ｐｙ岫，Ｃ．死打．口＿ＩｌＰｄｒｏ，ｌｋ抗ｌ势５，３觑２４），４２６５．
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Ｆａｕｌ＇Ｍ．Ｍ．；Ｓｕｍｖ锄，Ｋ．Ａ．；Ｗｉ彻ｅｆｏｓｌｄ，Ｌ．Ｌ．ｔ跏ｆ枷妇
１钙晤．１５１１．
８
办卸ｇ，Ｐ．；Ｕ，Ｘ．；Ｌｉ，Ｙ．劬绷．Ｈ切埘２００２，钳（１２），６５６锄
ＣｈｉＩｌｅｓｅ）．
４
Ｌａｎｇ【Ｉｌｕｉｒ，Ｍ．Ｅ．：ＹＡＮＧ，Ｊ．Ｒ．；Ｍｏｕｓｓａ，Ａ．Ｍ．；Ｌａｌｌｒａ，Ｒ．；
（张萍，李旭，李嫒，化学世界，２帅２’钌（１２），６５６．）
５
Ｌ朋ｏｍｐｔｅ，Ｋ．Ａ．死打ｕ＾ｅ加ｎ＆抗１９９５，３６（２３）＇３９８９．Ａ０ｙａ舀，Ｙ．；Ｍ锄舭，Ｔ．；０ｈ饥Ａ．；Ｋｕ曲锄，Ｔ．；Ｐ狮ｇ，Ｇ．
（Ｙ０５０１２７４
Ｕ，Ｌ．Ｔ．；Ｌ矾１３ＩＪ．）
万方数据
氨基酸和酸酐直接反应合成含羧基的酰亚胺类化合物
作者：作者单位：
贾会珍， 张萍， 孙耀冉， 李媛， JIA,Hui-Zhen ， ZHANG,Ping ， SUN,Yao-Ran ，LI,Yuan
贾会珍,孙耀冉,JIA,Hui-Zhen,SUN,Yao-Ran(河北师范大学化学学院,石家庄,050016;石家庄学院化学系,石家庄,050801)， 张萍,李媛,ZHANG,Ping,LI,Yuan(河北师范大学化学学院,石家庄,050016)
有机化学
CHINESE JOURNAL OF ORGANIC CHEMISTRY2006,26(1)2次
刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：
参考文献(8条)
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2. 祝阳. 王玉婷. 蒋立建 N-马来酰-L-谷氨酸的制备[期刊论文]-化工时刊 2006(9)
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_yjhx200601016.aspx
范文三：氨基酸和酸酐直接反应合成含羧基的酰亚胺类化合物
氨基酸和酸酐直接反应合成含羧基的酰亚
胺类化合物
2006年第26卷
第1期,99~102
有机化学
ChineseJournalofOrganicChemistry
Vl01.26.20o6
No.1.99,102
?
研究简报?
氨基酸和酸酐直接反应合成含羧基的酰亚胺类化合物
贾会珍6张萍孙耀冉a,b李媛
(河北师范大学化学学院石家庄050016)
(石家庄学院化学系石家庄050801)
摘要首次用氨基酸与一系列酸酐直接反应,合成了20个含羧基的酰亚胺,对其结
构进行了表征.为含羧基酰亚胺类
化合物的合成提供了一种直接,简便的新方法.
关键词酰亚胺;酸酐;氨基酸
SynthesisofCarboxylFunctionalizedImideDerivativesbytheDirect ReactionofAminoacidswithAnhydrides
JIA,Hui—ZhenZHANG,PingSUN,Yao—RanLI,Yuan
aCollegeofChemistry,HebeiNormalUniversity,Shijiazhuang05001 (bDepartmentofChemistry,ShijiazhuangCollege,Shifiazhuang050801) Abstract20newcarbonylfunctionalizedimidederivativesweresynthesizedbythedirectrea
ctionof
aminoacidswithanhydrides.Theirstructureswerecharacterizedbyelementalanalysis,IR,l
HNMR
,C
NMRandMSspectra.Anewsimpleanddirectmethodforthesynthsisofcarbonylfunctionali
zedimide
derivativeswasprovided. Keywordsimide;anhydride;aminoacid
酰亚胺类化合物是一类重要的有机物,在生物学, 合成化学和聚合化学中有着广泛的应用【l~3】,酰亚胺因 其微弱的荧光活性,可以和具有生理活性的硫醇半胱氨 酸及谷胱苷肽等定量反应,生成具有强烈荧光性的物 质,可用于疾病的监测和临床诊疗【4'5;酰亚胺类化合物 还可用于合成一些重要的生物天然产物如全霉素,猪胆 红素等【6;在聚合物化学中可以作为合成聚酰胺高聚物 的单体,因此国内外对该类化合物的研究十分活跃,研 究重点主要集中在其合成上.酰亚胺类化合物的合成一 般是酸酐和胺反应,得到氮上有烷基取代的酰亚胺,而 和氨基醇,氨基酸酯的反应则得到氮上有相应官能团的 酰亚胺【1.氨基酸由于以偶极离子的形式存在,氨基的 E—mail;zhangpingp@sina.tom.cn ReceivedJanuary27,2005;revisedApril28,2005;acceptedJuly12,2005
河北省自然科学基金fNo.B2004000145)资助项目. 亲核性很弱,所以和酸酐的反应比较困难,而羧基化的 酰亚胺可以作为进一步反应的手性诱导试剂,因此其合 成有着重要的意义.文献报道除了邻苯二甲酸酐和甘氨 酸在没有溶剂的条件下热熔制备了含羧基的酰亚胺 外【8】,酸酐和其他氨基酸的反应均无文献报道,而且我 们用同样热熔的方法也没有得到相应的产物.本课题组 深入研究了氨基酸与一系列酸酐的反应,首次用酸酐和 氨基酸直接反应的方法合成了20个含羧基的酰亚胺, 并对其结构进行了表征,为羧基官能团化酰亚胺的合成
提供了一种直接,简便的新方法,同时也为氨基酸氮端 的保护寻找到了一种新途径.
方程式如Scheme1.
100有机化学,,o1.26.2006
R
ICH3COOH,r.t
NH2一cH—c?H_;?
OR
H一一
1实验部分
Scheme1
1.1仪器与试剂
PE.M.730型红外光谱仪;VGZAB.HS型质谱仪; BRUKERAC.P200核磁共振仪;MT.3型元素分析仪; XT.4型显微熔点测定仪.所用溶剂使用前均经干燥重 蒸.
1.2酰胺酸的合成(以丁二酸酐和丙氨酸合成1b为例) 目标化合物1"-'4所对应的酸酐分别是丁二酸酐, 马来酸酐,苯酐,四氯苯酐.
方法1:在100mL单口瓶中加入丁二酸酐4g(0.04 mo1)和丙氨酸3.6g(0.04mo1),40mL乙酸,室温搅拌一 天,有白色固体析出,过滤,固体用无水乙醚洗至中性, 干燥,得产品酰胺酸4.6g,产率60.5%.m.P.149,151 ?.
方法2:在100mL单口瓶中加入丁二酸酐2g(0.04 mo1)和亮氨酸2.7g(0.02mo1),50mLTHF,加热回流30 h,过滤,得白色固体产品酰胺酸4.1g,产率87%.m.P. 92~94?.
1.3含羧基的酰亚胺的合成
在100mL三口烧瓶,于氮气保护下加入上述酰胺
酸(2.7g,0.014mo1),50mL苯,无水ZnC12(2.322g,0.017
mo1),加热至80?,滴加溶于15mL苯的六甲基二硅
氨烷(5.4mL,0.026mo1),滴加完毕回流8h.过滤,滤液
浓缩,得乳白色油状物.用10%盐酸调pH=1,有少量
固体析出,加入乙酸乙酯溶解,分液,水相用乙酸乙酯
萃取三次,合并有机相,用无水Na2SO4干燥.过滤,浓
缩,得白色固体1.0g,产率40.9%,m.P.124,126?.
1a:产率67.8%.m.P.102,104?;HNMR
(CDC13):10.17(s,1H,COOH),4.24(s,2H,CH2),2.75 (s,4H,CH2CH2);IR(KBr)1,:1751,1664cm;MS(70 eV)m/z(%):157(M,5),56(100).Ana1.calcdfor C6H7NO4:C45.87,H4.46,N8.91;foundC45.69,H4.41, N8.75.
1b:产率40.9%.m.P.124,126?;HNMR
(CDC13):9.87(s,1H,COOH),4.74,4.85(q,',===11.13
Hz,1H,CH),2.70(s,4H,CH2CH2),1.49,1.52(d,',=
11.13Hz,3H,CHCH3);IR(KBr)1,:1780,1705cm;MS (70eV)m/z(%):171(M,12),126(100).Ana1.calcdfor C7H9NO4:C49.12,H5.26,N8.19;foundC49.00,H5.09, N8.24.
1c:产率45.8%.m.p.206,208?:HNMR
(CDC13):5.85(s,1H,PhCH),7.20,7-48(m,5H,Ph),
2.70(s,4H,CH2CH2);"CNMR(CDC13):177.52, 169.40,135.54,129.99,128.65,56.06;IR(KBr)1,:1759, 1701cm;MS(70eV)m/z(%):234(M+1,12),189 (100).Ana1.calcdforC]2H]]N04:C61.80,H4.72,N6.01; foundC61.64,H4.67,N6.16.
1d:产率77.5%.m.P.170,172?:HNMR
(CDC13):10.63(s,1H,COOH),7.05,7.21(m,5H,Ph),
4.98,5.07(t,',=10.78Hz,1H,CH),3-40,3.43(d,',=
10.78Hz,2H,PhCH2),2.50(s,4H,CH2CH2);IR(KBr)1,: 1747,1689cm-1;MS(70eV)m/z(%):247(M,5),148 (100).Ana1.calcdforC13H13NO4:C63.16,H5.26,N5.67; foundC63.08,H5.39,N5.64.
1e:产率86.7%.m.P.89~92?;HNMR(CDC13)
:10.14(s,1H,COOH),4.76,4.81(t,J=6.53,1H,CH),
2.70(s,4H,CH2CH2),0.83,2.19(m,9H,CH2CH(CH3)2);
(KBr)1,:1751,1681cm一;MS(70eV)m/z(%):214
(M+1,6),100(100).Ana1.calcdforC1oH15NO4:C56.34, H7.04,N6.57;foundC56.16,H7.15.N6.67.
2a:产率69.2%.m.P.110,112?:HNMR
(CDC13):6.80(s,2H,CH=CH),4-32(s,2H,CH2);IR (KBr)1,:1751,1697cm;MS(70eV)m/z(%):155(M, 8),54(100).Ana1.calcdforC6HsN04:C46-45,H3.23,N 9.03;foundC45.38,H3.44,N9.14.
2b:产率38.6%.m.P.95~97?;HNMR(CDC13)
:6.72(s,2H,CH=CH),4.76,4.88(q,J=6.00Hz,1H,
CH),1.61,1.64(d,J=6.00Hz,3H,CH3);CNMR
(CDC13):175.12,169.75,134.32,47.15,14.90;IR(KBr) 1,:1712,1684cm;MS(70eV)m/z(%):169(M,10), 124(100).Ana1.calcdforC7H7NO4:C49.70,H4.14,N 8.28;foundC49.65,H4.21.N8.30.
2c:产率65.2%.m.P.168,170?:HNMR
(CDC13):6.73(s,2H,CH=CH),7.26,7.49(m,5H,
PhH),5.88(s,1H,CH);"CNMR(CDCl3):170.83, 169.70,135.51,129.71,128.80,128.59,55.51;IR(KBr)1,: 1759,1705cm-1;MS(70eV)m/z(%):232(M+1,7),
..
No.1贾会珍等:氨基酸和酸酐直接反应合成含羧基的酰亚胺类化合物101
77(100).Ana1.calcdforC12H9NO4:C62-34,H3.9O,N 6.06;foundC62.19.H3.96.N6.1O.
2d:产率77-3%.m.P.166,169?:HR
(CDC13):6.60(s,2H,CH=CH),7.11,7.26(m,5H,
Phil),5.oo,5.04(t,J=4.40Hz,1H,CH),3.49,3.5O(d,
J=4.4OHz,2H,CH2);"CNMR(CDC13):176.16, 173.99,171.46,76.76,28.26,67.41,39.35,38.71; (KBr)y:1753,1689cm-1;MS(7OeV)m/z(%):245 (M,30),91(100).Ana1.calcdforC13HllNO4:C63.67,H 4.49,N5.71;foundC63.6O,H4.5O,N5.79. 2e:产率64.1%.m.P.84~86?;HvIR(CDC131
:6.72(s,2H,CH=CH),4.75,4.87(t,J=6.72Hz,1H,
CH),0.84,2.26(m,9H,CH2CH(CH3)2);IR(KBr)v: 1712,1684cm-.;MS(7OeV)m/z(%):211(M,1O),166 (100).Ana1.calcdforC10H13NO4~C56.87,H6.16,N6.64; foundC56.68,H6.04.N6.7O.
3a:产率36.4%.m.P.184,186?:HR
(CDC13):7.67,7.86(nl,4H,Phil),4.45(s,2H,CH2); "CNMR(CDC13):169.37,133.44,131.49,129.O4, 56.67;IR(KBr)y:1772,1689cm-.;MS(7OeV)m/z(%): 160(15),105(100).Ana1.calcdforC1oH7NO4:C58.54,H 3.41,N6.83;foundC58.5O,H3-36,N6.97. 3b:产率57.7%.m.P.182,184?:HR
(CDC13):9.73(s,1H,COOH),7.62,7.82(in,4H,Phil),
4.92,5.03(q,',=11.03Hz,1H,CH),1.64,1.67(d,',=
11.O3Hz,3H,CH3);IR(KBr)y:1759,1693cm-1;MS(7O eV)m/z(%):219(M,4),174(100).Ana1.calcdfor
C11H9NO4:C60.27,H4.11,N6.39;foundC6O.16,H 4.15.N6.28.
3c:产率96_3%.m.P.178,180?:HR
(CDC13):9.13(s,1H,COOH),7.2O,7.81(in,9H,PhH),
6.03(s,1H);IR(KBr)y:1770,1691cm;MS(70eV) m/z(%):281(M,5),236(100).Ana1.calcdforC16Hll—
NO4:C68.33,H3.91,N4.98;foundC68.29,H3.95,N 4.82.
179?:HR 3d:产率95.1%.m.P.177,
(CDC13):9.56(s,1H,COOH),7.O3,7.74(in,9H,Phil),
5.13,5.21(t,',=12.38Hz,1H,CH),3.51,3.55(d,',=
12.38Hz,2H,CH2);IR(KBr)v-1749,1697cm;MS (70eV)m/z(%):293(M一2,2),148(100),105(63),77
(49).Ana1.calcdforC17HI3NO4:C69.15,H4.41,N4.75; foundC69.12,H4.42,N4.77.
3e:产率75.7%.rn.P.116,118oC:HR
(CDC13):9.66(s,1H,COOH),7.64,7.82(m,4H,Phil),
4.92,4.97(t,J=6.69Hz,1H,CH),0.84,2.38(m,9H,
CH2CH(CH3)2);IR(KBr)y:1735,1712cm-1;MS(7OeV) m/z(%):261(M,11),216(68),160(100),76(59).Ana1. calcdforC14H15NO4:C64-37,H5.75,N5.36;foundC 64.24.H5.66.N5.26.
4a:产率78.6%.m.P.228,230.C:Hv直R
(CDC13):11.42(s,1H,COOH),4.34(s,1H,CH2);IR (KBr)y:1786,1724cm-1;MS(7OeV)m/z(%):294(100). Ana1.calcdforC,0H3CI4NO4:C34.98,H0.87,N4.08; foundC34.8O,HO.77.N4.O1.
4b:产率73.6%.m.P.232,234?:HNMR
(CDC13):11.94(s,1H,COOH),4.9O,4.94(q,J=5.60
Hz,1H,CH),1.54,1.55(d,',:5.60Hz,3H,CH3);IR (KBr)v-1774,1712cm-1;MS(7OeV)m/z(%):306(100). Ana1.calcdforC11HsC14NO4:C36.97,H1.40,N3.92; foundC36.9O,H1.33,N3.82.
4c:产率57.3%.in.P.198,199?:HR
(CDC13):9.54(s,1H,COOH),7.32,7.49(m,5H,PhH),
6.O6(s,1H,CH);IR(KBr)y:1712,1654cm-1;MS(7O eV)m/z(%):418(M一1,2),106(100).Ana1.calcdfor C16H7C14NO4:C45.82,H1.67,N3.34;foundC45.95,H 1.61.N3.46.
4d:产率73.O%.m.P.220,202?:HNMR
(CDC13):9.14(s,1H,COOH),5.13,5.15(t,J=4.80
Hz,1H,CH),0.08,3.07(d,',=4.80Hz,2H,CHD,
7.13,7-36(m,5H,Phil);IR(KBr)y:1716,1651cm; MS(70eV)m/z(%):432(M一1,2),106(100).Ana1.
calcdforC17H9C14NO4:C47.11,H2.O7,N3.23;foundC 47.24.H2.O3,N3_38.
4e:产率62.8%.in.P.155,157?:HR
(CDC13):11.92(s,1H,COOH),3.69,4.O2(t,J=4.8
Hz,1H,CH),0.85,2.63(in,9H,CH2CH(CH3)2);IR
(KBr)y:1772,1712cm-1;MS(7OeV)m/z(%):363(4), 282(100).Ana1.calcdforC14H11C14NO4:C42.1O,H2.75, N3.50;foundC42..13.H2.77.N3.55.
2结果与讨论
氨基酸和酸酐以等摩尔的量反应,氨基首先进攻酸
酐的羰基,形成开链的酰胺酸,这一步是在乙酸的环境
中进行的(方法1),这个过程对于一些氨基酸来说能够
顺利的进行,而对于一些空间位阻稍大的来说(1e,2c,
2e,3b~3e,4a,4e),即使反应36h以上,反应的效果仍
不理想,收率很低,我们改用四氢呋喃做溶剂(方法2), 加热回流,提高了反应的温度,使反应顺利进行,收率 在27%~87%之间,而且避免了酸性环境的影响,为下
102有机化学Vo1.26,2006
一
步碱性条件下的反应提供了方便.开链的酰胺酸形成 后,在ZnCI2和六甲基二硅氮烷的催化下环合,得到了 含羧基的酰亚胺衍生物.在环合这一步,反应物之间的 摩尔量的比例是影响反应的一个重要因素,我们曾作过 不同比例下的反应,结果如表1所示.
实验表明:酰胺酸,ZnCI2和HMDS的摩尔量的最
佳比例是1:1.2:1.8.当六甲基二硅氮烷或ZnCI2的
物质的量小于1时,反应即使长时间回流也进行不完全, 而再过量的六甲基二硅氮烷或ZnCI2的收率几乎没有 提高.在丁二酸酐和甘氨酸的反应中1a,我们用较强的 路易斯酸AICI3和SnCh代替ZnCI2,发现反应虽然进行, 但收率非常低.在溶剂的选择上,我们用苯,甲苯和
THF三种溶剂作对照.苯的效果最理想,甲苯虽然可以 提高反应温度,但随着温度的提高,反应液颜色加深, 收率反而降低.
表1lb的合成中酰胺酸,ZnC12和HMDS摩尔量的比例对反应的影响 Table1Effectsofthemolarproportionofamicacid,ZnC12andHMDSonyieldinthesynthesis
oflb
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范文四：含羧基侧链氨基酸衍生物的红外光谱与分子动力学模拟研究
76VoL 第34卷，第10期 34，No(10，ppl75—1 光谱学与光谱分析2 0 1 0月 and October，20144年lSpectroscopy Spectral Analysis
含羧基侧链氨基酸衍生物的红外光谱与分子动力学模拟研究
于鹏云，王建平+
100190北京分子科学国家实验室，中国科学院化学研究所，分子反应动力学实验室，北京 摘要天冬氨酸(Aspartic acid，Asp)和谷氨酸(Olutamic acid，Glu)为酸性氨基酸，它们的侧链均含有羧
基(COOH)。在生理条件下，Asp和Glu侧链均为去质子化状态(COO一)，即侧链带一个负电荷，因而经
常 出现在蛋白质的功能中心。而当Asp和Glu处于蛋白质内部时，其侧链则为质子化状态(COOH)。研
究两种 状态下的侧链对蛋白质骨架二面角的影响，对揭示蛋白质的结构和功能之间的相互联系具有重要意
义。我 们通过傅里叶变换红外(FTIR)光谱对天冬氨酸衍生物(At-Asp—NHEt)和谷氨酸衍生物(Ac-Gtu-
NHEt)在羰 基吸收区域的光谱特征进行了研究，并结合量化计算和分子动力学模拟研究了去质子化和质子
化状态下的 羧基侧链对折叠结构的影响。
关键词羧基侧链;红外光谱;分子动力学模拟;二面角分布
文献标识码:A 文章编号:1000—0593(2014)10-0175 —02
氢键在稳定蛋白质的结构中起着极其重要的作用，多肽 结构示意，可见谷氨酸的侧链比天冬氨酸的侧链多一个亚甲 主链上的羰基氧和酰胺氢之间的氢键是稳定蛋白质二级结构 基。图1(c)为AspD和GluD在重水中的FTIR光谱图，的主要作用力。同时，氢键还可以存在于侧链与侧链、侧链 pD和GluD均以150 Inin01(L一的浓度溶于D20As
与溶剂水、侧链与主链肽键单元以及主链肽键单元与溶剂水 中，pH分 别为2。6和3。2(未进行pD校准)。从图中可
580，l 708 以看出，AspD 之间。而当氨基酸残基侧链带有电荷时，其氢键作用尤为明 的IR光谱中主要有1 638和I cm“三个吸收峰， 显。如果发生基因突变使氨基酸序列发生改变，带电侧链被 而GluD的三个吸收峰位置分别在1
701 600 566，1 634和1 其他中性氨基酸取代，则会使蛋白质的二级结构发生改变， CIII,。量化计算表明 lC1TI“以
600 下的吸收峰为去质子化侧 进而使蛋白质失去功能。因此研究蛋白质侧链与主链之间的 链c()0’反对称伸缩振动，l 1 660 cm-1的吸收峰为酰
700 相互作用具有重要意义[1。 2]。胺一I带(主要为c-一0伸缩振动)，1 cm“左右的吸收 我们合成了天冬氨酸和谷氨酸的衍生物:Ac-Asp-NHEt 峰为质子化侧链c-一O伸缩振动。在IR光谱中之所以有侧 (AspD)和Ac_Gl圹NHEt(GluD)，并对它们进行了FT球光 链的两个吸收峰，是因为在D20中侧链羧酸基团同时以质 谱实验，图l(a)为Ac-Asp-NHMe的结构示意。其中两个骨 子化和去质子化两种状态存在。
可以预见，通过调节溶液的 架二面角分别用中和v标出。图l(b)为Ac-Gl小NHMe的 pH我们可以控制侧链质子化状态与去质子化状态的比例， T1(鲁要 co仁go?o《
曾。 曾。
Wavenumber,cm‘ of V ale two backbone dihedral Fig(1(a)Structure deprotonated Ac-Asp-NHMe(中and typical angies;
of of and GIuD in (b)Structure Ac-GIu-NHMe;(c)FHR D20 deprotonated spectrum AspD
收稿日期:2014-04一08，修订日期:2014-05—08 基金项目:国
家自然科学基金项目(30870591，2l】73231)资助作者简介:于鹏云，1988年生，中国科学院化学研究所博士研究生 *通讯联系人 e-mail:jwang@iccas(ac(cn
176 光谱学与光谱分析 第34可为同时研究两种状态下的侧链与骨架羰基之间的相互作用 卷
:—黪提供可能。 我们选用CHARMM力场，考虑骨架二面角校正项 (CMAP)，利用NAMD环境对Ae-Asp-NHMe和Ac_Glu- 。’?
鬻:动力学模拟，得到了10 ns下分子的运动轨迹。对结果进行 NHMe分别在侧链去质子化状态和质子化状态进行了分子 分析(见图2)，得知Ac-Asp-NHMe在去质子化状态的分子38(4,，口7构象比例由6(o,增加为30(9,，并且钆构象开 量黔fd)螽毒 骨架二面角主要以PPn(56(6,)构象存在，而在质子化状 态，其二面角分布发生了较大改变，PPn构象分布减少为
120始占有一定比例(4(5,)。Ac-Glu-NHMe在去质子化状态时 4i二::I’ISll分子骨架二面角主要以口7(43(6,)构象存在，在侧链质子化 叫k—燕乎嗉。。， 巾,degree 以后a7构象存在一定程度的减少，但总体而言，其分子骨架 二面角分布受侧链质子
chain Dihedral distribution of(a)side 化状态的影响较小，这可能是由于谷 Fig(2 angles deproto-
nated dlain Ac- 氨酸侧链比天冬氨酸侧链多一个亚甲基，使其链端羧基对骨 Ac-Asp-NHMe;(b)side deprotonated
chain 架二面角的影响降低。更多的光谱分析以及氢键和局域结构 Glu-NHMe;(c)side deprotonated Ac-Asp-NltMe
and(d)side chain AeGlu-NHMe 的分析和研究正在进行中。 deprotanated
Nie J，Xie A(Biophys(J(，2006，88:2833( Eli B，Stutzman
M J，Gai GhoshA，TuckerE23 F(J(Phys(Chem(B，2014，ASAP
Molecular Simulations of Infrared and Spectroscopy Dynamics Carbonyl Side Chain Amino Acid Derivatives Containing
YU Peng-yun。WANG Jian-ping’
of National for Molecular Sciences，Molecular Reaction Dynamics Laboratory，Institute Chemistry，ChineseBeijing Laboratory
of 100190，ChinaAcademy Sciences，Beijing
and are two acid amino acids that often in the functional do— acid acid Abstract Aspartic glutamic carboxylic containing appear are main of side chains of these two residues are at conditions，while usually deprotonated physiological they proto— protein(The
the influence of side chains on the dihedrals of the main chain is of im— nated when hidden in great proteins(Examining carbonyl
of transf01Tn for the connections between conformation and function portance revealing protein(Fourier inffared(FTIR)spectra
of of and Ae-Gl旷NHEt were measured in order to understand the 10cal structure and local environment Ac-Asp-NHEt peptide
and molecular simulations were used to illustration the irffluence of the(de) chemical calculations dynamics backbone(Quantum
side chains on backbone dihedral distribution( protonated angle distributionside simulation;Dihedral Keywords Carbonyl chain;Infrared spectroscopy;Molecular dynamics Angle
(Received 8，2014)Apr(8，2014;accepted May author*Corresponding
范文五：氨基酸分子结合的方式是由一个氨基酸分子的羧基
氨基酸分子结合的方式是由一个氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一个氨基酸分子的氨基
(—NH2)结合连接，同时脱去一分子水，这种结合方式叫做脱水缩合。连接两个氨基酸分子的化学键(—NH—CO—)叫做肽键。由两个氨基酸分子缩和而成的化合物，叫做二肽。
其中生成的水分子中的氢来自于氨基和羧基
以此类推，有多个氨基酸分子缩合而成的，含有多个肽键的化合物，叫做多肽。多肽通常呈链状结构，叫做肽链。肽链能盘曲、折叠，形成有一定空间结构的蛋白质分子。许多蛋白质分子含有几条肽链，它们通过一定的化学键互相结合一起。这些肽键不呈直线，也不再同一个平面上，形成更为复杂的空间结构。例如,胰岛素是一种蛋白质,含两条肽链.
连接两个氨基酸分子的化学键叫肽键。由两个氨基酸分子缩合而成的化合物，叫做二肽(含有一个肽键)。以此类推，由多个氨基酸分子缩合而成的，含有多个肽键的化合物叫做多肽。
在细胞内，每种氨基酸的数目成千上百，氨基酸形成肽链时，不同种类氨基酸的排列顺序千变万化，肽链的盘曲，折叠方式及其形成的空间结构千差万别，因此，蛋白质分子的结构是极其多样的。这就是细胞中蛋白质种类繁多的原因。
编辑本段关于氨基酸脱水缩合的计算
1.蛋白质中的肽键数=脱去的水分子数=氨基酸个数-肽链数
2.蛋白质的相对分子质量=氨基酸分子个数×氨基酸平均相对分子质量-18×脱去的水分子数
3.若已知多肽中氮原子数为m，氨基个数为n，则缩合为该多肽的氨基酸数目为 m-n+肽链数。
4.若已知多肽中的氮原子数为m，则缩合成该多肽的氨基酸数目最多为m。
5.蛋白质中氨基数=R基上氨基数+肽链数=各氨基酸中氨基总数-肽键数
6.蛋白质中羧基数=R基上羧基数+肽链数=各氨基酸中羧基总数-肽键数
7.C原子数=R基中C原子数+氨基酸个数×2
8.H原子数=各氨基酸中H原子的总数-脱水水分子数×2=R基中H原子数+(氨基酸个数+肽链数)×2
9.O原子数=各氨基酸中O原子的总数-脱水水分子数=R基上的O原子数+氨基酸个数+肽链数
10.)N原子数=各氨基酸中N原子的总数=R基上的N原子数+肽键数+肽链数
