手性δ-取代己内酰胺化学/酶串联一锅法合成及立体构型调控

报道了一种以1-取代高烯丙基胺为原料,结合酶催化动态动力学拆分与分子内烯烃复分解反应串联一锅法制备手性δ-取代己内酰胺的方法。分别用脂肪酶和蛋白酶作为动态动力学拆分催化剂,实现了手性δ-取代己内酰胺立体构型的调控。通过该方法制备的R-δ-取代己内酰胺的对映体过量值(enantiomeric excess,ee)均在90%以上,产率维持在76%以上;所制备的S-δ-取代己内酰胺的ee也在82%以上,产率均高于70%。

一锅法高效合成氧杂卓并[2,3-c]吡唑类化合物

氧杂卓和吡唑作为优势骨架广泛存在于有生物活性的天然产物和药物分子中。本文探究了碱作用下吡唑类缺电子烯烃与二甲硫醚及4-溴丙烯酸酯一锅法环化反应,考察了碱、溶剂以及物质的量之比对反应收率的影响,并以67%~86%的收率得到系列氧杂卓并[2,3-c]吡唑类化合物,其结构经^(1)H NMR、^(13)C NMR和HR-MS(ESI-TOF)确证。

完全一锅法合成五唑钴

为了简便合成五唑钴,以2,6-二甲基-4-氨基苯酚盐酸盐为原料,开展了重氮化/环化/C—N键切断“完全一锅法”的合成反应、条件探索及分离纯化研究。通过红外(IR)、离子色谱(IC)、X-射线单晶衍射等方法对五唑钴进行了分析表征。结果表明:重氮化/环化/C—N键切断“完全一锅法”可以简便地合成得到五唑钴。适宜条件为:以甲醇为重氮化溶剂,四氟硼酸/亚硝酸异戊酯作为重氮化试剂,叠氮化钠以固体形式加入,环化反应时间为16 h,经直接沉淀法即可简便地得到五唑钴。离子色谱表明:所合成的五唑钴纯度高达98.93%(面积归一法)。该方法避免了繁琐的实验操作和可能引发的安全问题,为五唑化合物的合成和工艺放大提供新的思路和方向。

一锅法全细胞催化合成胞苷三磷酸的研究

分别在大肠杆菌BL21(DE3)中构建胞苷激酶(CDK)与乙酸激酶(ACK)的共表达及融合表达体系和胞苷酸激酶(CMK)与乙酸激酶(ACK)的融合表达体系,其中融合菌株SUMO-CDK-L2-ACK与CMK-L2-ACK构成的双融合催化体系具有较好的催化活性。搭建了双融合菌全细胞一锅法催化合成胞苷三磷酸(CTP)反应体系,并对其温度、pH、金属离子、乙酰磷酸投加量及菌粉投加量等进行优化。结果表明,在优化反应体系中,反应75 min时CTP产量达到最高为108 mmol/L,总收率达86.4%,实现了CTP的一锅法高效合成。

一锅法合成可印刷室温磷光二氟化硼衍生物

纯有机室温磷光(RTP)材料因其潜在的应用价值而备受关注.迄今,多数已报道的有机RTP材料在晶态下发射出较强的RTP,但在溶液加工过程中易生成无定形态,从而失去RTP性能.本文通过一锅法两步反应,合成了含有多个甲氧基的二氟化硼衍生物(BF2-tPMO).晶体结构分析表明,多个甲氧基的存在构建了有效的分子间非共价相互作用.这些非共价键作用可抑制分子运动,保持较高的发光效率.此外,这些非共价键作用能够使其在溶剂处理后依然保持晶态性质,进而保持RTP性能.实验结果表明,BF2-tPMO可溶解在不同溶剂中且在溶剂蒸发后仍能保持相同的RTP特性,为易加工型RTP材料的设计提供了有效的策略.

一锅法合成取代的3-碘-1-对甲苯磺酰基-1H-吲哚的反应研究

3-碘-1-对甲苯磺酰基-1H-吲哚是一类重要的合成反应中间体,在金属催化的偶联反应中应用广泛。本文以简单易得的各类吲哚为原料,在引入不同取代基的情况下,考察N-H被Ts基团保护的3-碘代吲哚的合成。具体为以N,N-二甲基甲酰胺为溶剂,氢氧化钾为碱,以各种基团取代的吲哚、碘与4-甲苯磺酰氯为原料一锅法制备目标产物。总计有17个含有不同取代基的3-碘-1-对甲苯磺酰基-1H-吲哚被合成,结构经1H-NMR分析确认。经一锅法合成取代的3-碘-1-对甲苯磺酰基-1H-吲哚在后处理过程中无需柱层析,简单洗涤即可得到纯度较高的目标产物,适用于工业化生产。

“一锅法”等温核酸扩增策略联合荧光定量侧流层析技术对多种细菌16S rRNA的超灵敏检测

致病菌对人类健康构成了极大的威胁,因此及时、灵敏地检测病原体是确诊感染源、预防疾病传播和改善患者治疗的关键。最近的研究表明,细菌的16S rRNA包含了种间差异信息,而典型的细菌则拥有约10000个16S rRNA拷贝。因此,使用16S rRNA作为检测模板对于低浓度病原体的即时检测(POCT)具有重大意义。

超声辅助一锅法去除牛骨胶原蛋白肽粉异嗅味物质研究

为明确牛骨胶原蛋白肽粉高值化加工过程中主要的异嗅味物质及其最佳脱臭工艺,本研究使用气相色谱-质谱联用法(GC-MS)结合相对香气活性值(ROAV)对异味肽粉中主要的异嗅味挥发性物质进行鉴定。结果表明,异丁酸、己酸、乙酸、丁酸、异戊酸、戊酸为异味肽粉中主要的异嗅味挥发性物质,该类物质具有令人不悦的气味;通过超声波辅助食用碱催化肽粉中异嗅味物质与乙醇发生酯化反应来实现异嗅味牛骨胶原蛋白肽粉的脱臭,再利用单因素和响应面法对牛骨胶原蛋白肽脱臭工艺进行优化,当反应时间为28.43 min、乙醇添加量为3.19%、反应温度为75.41℃时,感官评价得分最高,达到71.16分,达到除臭目的。本研究为牛骨胶原蛋白肽粉的脱臭工艺和工业化生产提供了技术支持。

喹啉多环系列化合物的一锅法合成

以5-氟取代-4-氯喹啉为母核结构,在双亲核试剂存在下,通过氯、氟双取代构建了一锅法合成新型喹啉并多环衍生物的方法。该方法的核心步骤以4-氯-5-氟喹啉-3-甲酸酯为原料,N,N-二甲基甲酰胺为溶剂,在缚酸剂N,N-二异丙基乙胺存在下与邻位取代苯胺等双亲核试剂在加热条件下反应,即可完成氯、氟联级取代,不需分离单取代中间产物,最终获得具有结构多样性的喹啉并多环衍生物,反应收率在56.3%~97.1%之间。该方法无需其他催化剂,简单高效,且对官能团的容忍性强。产物结构经1HNMR、13CNMR、HPLC和HRMS确证。

一锅法全细胞催化合成烟酰胺单核苷酸的研究

对以腺苷酸(Adenosine monophosphate,AMP)为底物合成β-烟酰胺单核苷酸(β-Nicotinamide mononucleotide,β-NMN)的途径进行了研究。在大肠杆菌(Escherichia coli)BL21(DE3)中构建AMP核苷酶(AMN)与磷酸核糖焦磷酸合成酶(PRS)的共表达及融合表达体系,其中,融合菌株PRS-L4-AMN与烟酰胺磷酸核糖转移酶(NAMPT)构成的双菌催化体系具有较高的催化效率,是三菌混合催化体系的2.42倍。进一步对全细胞催化合成NMN的反应体系进行优化,包括pH、温度、缓冲液、金属离子及菌粉投加量等。结果表明,在优化条件下,反应2 h时NMN产量达到最高,为23.7 mmol/L,总收率达33.4%,实现了NMN的一锅法生物合成。

三组分“一锅法”合成苯并二氢吡喃衍生物

报道了一种无金属参与下的三组分“一锅法”合成苯并二氢吡喃衍生物的方法.以水杨醛、芳基亚磺酸钠、1-芳磺酰基烯丙基溴为原料,在1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)作用下,经取代、Knoevenagel缩合、oxa-Michael加成三步反应,以51%~86%的产率合成了15个结构新型的3-芳磺酰基-2-芳磺酰甲基-2H-苯并吡喃衍生物,产物结构经^(1)H NMR、^(13)C NMR和HRMS表征.研究表明,该方法学具有较好的底物普适性,可以进行克级放大,为苯并二氢吡喃衍生物的合成提供了一种高效、反应条件温和、环境友好的合成方法.

“一锅法”制备聚(苯乙烯-丙烯酸)共聚物改性的硅基固定相及其在混合模式液相色谱中的应用

聚合物作为一种来源广泛、功能基团丰富、生物相容性良好的修饰配体,被广泛用作硅基色谱固定相。本工作以苯乙烯和丙烯酸为聚合单体,乙烯基三甲氧基硅烷为硅烷偶联剂,通过自由基聚合反应一锅法制备了聚(苯乙烯-丙烯酸)共聚物改性的硅基固定相(SiO_(2)@P(St-b-AA))。傅里叶红外光谱、热重分析、扫描电镜、N_(2)吸附-脱附、Zeta电势分析等表征手段证明了该固定相已成功合成,且保持了良好的介孔球形结构。在固定相性能评价中,分别采用疏水性分析物、极性分析物和离子型化合物作为探针,对固定相的分离性能和保留机理进行了考察。其中,由于苯环提供的疏水和π-π相互作用,烷基苯和多环芳香烃在固定相上的保留随着流动相中甲醇含量的增加而减弱;由于羧酸基团可以为固定相与核苷碱基等极性溶质之间提供亲水相互作用,随着流动相中乙腈含量的增加,极性分析物的保留逐渐增强;与自制的C18和Amide固定相相比,SiO_(2)@P(St-b-AA)固定相在反相和亲水模式下均表现出良好的分离性能。此外,通过探究流动相pH对离子型化合物保留的影响,证明了该固定相还具有弱阳离子交换能力。多种分离模式表明SiO_(2)@P(St-b-AA)固定相可提供多种相互作用,并在不同极性组分分析物的分离中具有良好的应用前景。通过考察制备方法的重复性,证明了该方法具有良好的制备批次稳定性,简便的“一锅法”为新型聚合物改性硅基固定相的发展提供了一种新思路。

多组分一锅法合成2-氨基吡咯衍生物

建立了一种2-氨基吡咯衍生物的绿色合成方法,该方法以苯甲酰甲醛类化合物、1,1-烯二胺类化合物和2-羟基-1,4-萘醌为原料,在乙醇溶剂中,通过三组分一锅法串联反应合成8个多取代的2-氨基吡咯衍生物4a~4h,收率73%~78%.产物结构经1H NMR、13C NMR和HRMS表征.该方法具有环境友好、操作简单(过滤和洗涤,无柱色谱分离)、收率高、原料商品可得、目标化合物具有潜在生物活性等优点.

烷基酰胺丙基甜菜碱的一锅法合成及表面性质

以三种脂肪酸、N,N-二甲基丙二胺及氯乙酸钠为原料,通过一锅法合成了三种烷基酰胺丙基甜菜碱。在脂肪酸与N,N-二甲基丙二胺的酰胺化反应过程中,最佳反应温度为160℃,优化反应时间为9 h条件下,脂肪酸反应转化率>95%。进一步加入氯乙酸钠进行季铵化反应,优化反应温度为70℃,反应时间为4 h。在上述反应条件下,通过一锅法合成了月桂酸基、油酸基和芥酸基三种甜菜碱表面活性剂,收率>80%。三种甜菜碱均具有良好的表面活性,随烷基链增长,临界胶束浓度降低。此外,三种表面活性剂的临界胶束浓度受Na^(+)、Ca^(2+)和Mg^(2+)影响较小,表现出优异的抗离子能力。

一锅法合成5-氨基咪唑类衍生物

目的:合成多取代的5-氨基咪唑类衍生物。方法:以对甲苯磺酰基甲基异腈、取代苯胺与二硫化碳为原料,三分子“一锅法”反应制备5-氨基咪唑类衍生物;以单因子法对反应条件进行筛选。结果:对甲苯磺酰基甲基异腈、取代苯胺与二硫化碳三者以1:1.2:1.5(摩尔比)投料,NaOH为催化剂,乙醇为溶剂,80℃下搅拌反应得到5-氨基咪唑类衍生物,收率为63%~82%,产物经1H NMR和13C NMR表征。结论:该“一锅法”合成方法具有原料廉价易得、反应操作简便等优点。

一锅法合成多金属硫化物/碳复合材料及其储锂性能

多金属硫化物/碳(MMS/C)复合材料因其良好的结构稳定性、充足的活性位点和有益的协同效应,在能源、催化、传感、环境科学等领域具有良好的应用潜力。然而,MMS/C复合材料繁琐、低效和对环境有害的制备方法制约了其发展。本文报道了一种简易、通用的制备策略合成了系列MMS/C复合材料。该策略的关键是采用了碳源-非碳前驱体一体化的离子交换树脂-金属离子杂化组装体作为构筑单元,可实现均匀的多相有机/无机界面,在高温条件下原位生成封装于碳骨架中的金属硫化物。通过改变金属离子的种类,实现了14种MMS/C复合材料的合成。基于其组分和结构优势,所制MMS/C复合材料表现出高效、快速和持久的锂离子存储性能。其中,ZnS-Co_(9)S_(8)/C复合材料在0.1 A·g^(-1)电流密度下循环600次后仍具有651 mAh·g^(-1)的可逆储锂容量;当电流密度提高20倍时,容量保持率超过54%,展现出优异的倍率性能。本文提出的均一、多相有机/无机界面合成策略有望扩展用于制备其他金属化合物(如金属磷化物、金属硒化物等)/碳复合材料,为多金属化合物/碳复合材料的合成提供有效的途径。

三组分一锅法无溶剂合成2,4-二芳基取代喹啉衍生物

报道了一种三组分一锅法无溶剂高效合成2,4-二芳基取代喹啉衍生物的方法.以易得的芳基胺、芳香醛以及芳基乙烯为反应起始物,芳基胺与芳香醛形成的亚胺中间体在Lewis酸FeCl_(3)催化作用下与芳基乙烯进行[4+2]环加成反应得到2,4-二芳基取代喹啉衍生物.该反应原子经济性高,是一种简洁有趣的反应模式,以82%~92%产率合成12个2,4-二芳基取代喹啉化合物,为绿色制备喹啉化合物和活性筛选提供基础.所得产物均经过^(1)H NMR、^(13)C NMR和HRMS的表征确证.

一锅法制备含动态双网络结构海藻基相变纤维

以烯丙基聚乙二醇(APEG)、乙烯基硅基纳米粒子(VSNP)、海藻酸钠(SA)为原料,采用湿法纺丝制备了双网络相变海藻纤维(CA/VSNP-APEG)。采用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、电子单纤强力仪、差式扫描量热仪(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和热重分析仪(TG)对CA/VSNP-APEG纤维的结构、力学、相变、形貌、结晶和热性能等进行了表征。结果表明,CA/VSNP-APEG纤维具有良好的相变性能和良好的韧性:相变纤维的断裂伸长率达到16.08%,相变纤维的熔融焓为22.92J/g,熔融温度29.78~49.39℃,结晶焓20.04J/g,结晶温度-10.78~11.45℃;相比于纯CA纤维,相变纤维表面“沟槽”明显。

一锅法制备1T/2H-WS_(2)/WO_(3)异质结用于紫外可见光催化的CO_(2)还原

采用一锅水热法制备了1T/2H-WS_(2)/WO_(3)异质结,并利用XRD、SEM、XPS等对所制备的光催化材料进行了系统微结构表征.研究发现该异质结催化剂可用水蒸汽作为电子供体,利用可见光催化还原CO_(2),以3.87μmol∙g^(−1)∙h^(−1)的速率高选择性地生成唯一产物CO.在紫外-可见光辐照下,表现出更优异的催化活性(34.39μmol∙g^(−1)∙h^(−1)).经4次循环实验,仍然表现出稳定的光催化二氧化碳还原效率,证明其具有优异的稳定性.

一锅法两步合成香茅醛

烯烃亲电加成反应和卤代烃消除反应在本科生有机化学基础理论知识学习中十分重要,与之有关的教学实验却不多,理论与实践的脱节导致学生对其反应原理的理解不尽如人意。本实验采用异蒲勒醇为原料,经过烯烃双键的亲电加成和Grob碎裂这一特殊的卤代烃消除反应,在室温下以“一锅两步”的方式合成价格高昂的R构型香茅醛。实验具有原料易得、操作简单、条件温和、训练全面等特点,适合本科教学,可帮助学生在熟练实验操作的同时,增强对理论知识的理解。