腈水解酶及其镜像突变体与3-取代戊二腈底物结合模型的研究

目的 探析底物3-取代戊二腈在酶活性中心的结合模式。方法 采用分子对接方法,选取4种3-取代戊二腈底物分别与腈水解酶(SsNIT)及其突变体进行分子对接,并对酶-底物结合模型进行分析。结果果3-取代戊二腈底物与腈水解酶突变体具有较强的结合力,其突变体-底物复合物的结合构象更稳定。4种底物分子中,带有芳香环取代基的底物分子与酶活性中心形成较强的π-π相互作用,芳香型底物-酶复合物结合能力最强,构型最稳定。结论 SsNIT及其突变体与不同底物小分子的结合模式存在差异,底物与酶活性中心的相互作用是影响酶底物选择性的关键因素。研究结果为进一步阐明SsNIT催化不同底物去对称性水解的机理及选择性差异提供了一定的理论基础。

1-乙基-3-甲基咪唑二氨腈盐中各类溶质无限稀释活度系数的测定

采用反相气相色谱法将离子液体作为固定相测定了27种溶质(烷烃、芳烃,卤代甲烷、醇、酮、醚、酯、三乙胺、二硫化碳、四氢呋喃、乙腈、吗啡啉、吡啶和水)在离子液体1-乙基-3-甲基咪唑二氨腈盐([EMIM][N(CN)2])323.15K,333.15K,343.15K和353.15K下的无限稀释活度系数γ1,3∞。通过计算不同溶质无限稀释活度系数的比值,探讨了[EMIM][N(CN)2]作为共沸、萃取精馏和萃取操作中的夹带剂或萃取剂的可行性。结果显示[EMIM][N(CN)2]在含水以及极性不对称性较大的共沸二元体系中有很好的选择性。此外,通过温度与γ1,3∞值的关系得到溶质的无限稀释偏摩尔焓。

4,5-二甲基-3-腈基-2-呋喃胺水杨醛Schiff碱的合成及其与牛血清白蛋白的相互作用

合成了一种新型具有良好生物活性的4,5-二甲基-3-腈基-2-呋喃胺水杨醛Schiff碱(FSS),通过核磁共振、红外光谱及质谱等对其结构进行了表征;应用荧光光谱及紫外可见光谱法研究了该化合物(FSS)与牛血清白蛋白(BSA)之间在不同温度下的相互作用.实验表明,FSS能强烈猝灭BSA的内源荧光,猝灭机理为动态猝灭.在此基础上计算了二者相互作用的结合常数、结合位点数及热力学参数等.结果表明,FSS与BSA分子以物质的量比1∶1结合,其结合反应主要是熵驱动,主要作用力是疏水力.同时,应用同步荧光考察了FSS对BSA构象的影响。

11α,17-二羟基-及11β,17-二羟基-雄甾-1,4-二烯-3-酮-17-腈羟基保护的研究

11α ,17 二羟基 及 11β ,17 二羟基 雄甾 1,4 二烯 3 酮 17 腈以乙烯基正丁醚进行保护 ,得到双羟基和 11 及17 单羟基保护产物 ,对因保护基引入手性碳而产生的双羟基保护产物的立体异构体进行了分离纯化和波谱鉴定 ;

3-苄氧基戊二腈的合成工艺

探讨了3-羟基戊二腈的前体3-苄氧基戊二腈的合成方法.通过对多种方法的分析和比较,确定采用乙腈和甲酸乙酯的亲核加成反应、氯化苄保护羟基、氰乙酸乙酯的Michael加成反应、脱羧反应生成3-苄氧基戊二腈的方法,并详细的讨论了每一步反应中反应物、催化剂、溶剂等的作用和可能产生的副产物及避免方法.该合成方法具有环保、无污染、成本低、安全等优点,符合当今社会"绿色化学"的理念.

二甲亚砜存在下α-溴代苯乙酮与2,3-二氨基马来腈的反应研究

在二甲亚砜(DMSO)存在下,α-溴代苯乙酮与2,3-二氨基马来腈反应,生成5-苯基-2,3-吡嗪二甲腈和5-苯基-2-吡嗪甲腈.产物的结构得到核磁共振氢谱、核磁共振碳谱、红外光谱和高分辨质谱的表征,5-苯基-2-吡嗪甲腈的结构还得到X-射线单晶衍射分析的证实.

重组固氮菌腈水合酶催化3-(4-氯苯基)戊二腈的选择性水解

通过基因数据挖掘方法(genome mining)获得了来源于固氮菌Herbaspirillum seropedicae SmR1中的腈水合酶基因hsn1。构建了hsn1/pETDuet-1/BL21的大肠杆菌共表达重组菌,经IPTG诱导获得了具有良好催化能力的Co2+依赖型腈水合酶HSN1。利用全细胞反应研究了HSN1的底物谱,发现HSN1对底物3-(4-氯苯基)戊二腈有良好的区域选择性及一定的对映选择性,它可以选择性地水解1个腈基得到3-(4-氯苯基)-4-氰基丁酰胺,该化合物可通过一步化学反应合成巴氯芬。

3-(2,4-二甲基-3-戊氧基)邻苯二腈的合成

以3-硝基邻苯二腈、2,4-二甲基-3-戊醇、氢化钠为原料,进行赖因德斯—林格反应缩合,合成目标化合物——3-(2,4-二甲基-3-戊氧基)邻苯二腈,主要探讨了原料摩尔比、反应温度、滴加时间对产品质量和收率的影响。确定了较优反应条件;3-硝基邻苯二腈与2,4-二甲基-3-戊醇钠的摩尔比为1∶1.25,反应温度为0℃,滴加时间为3 h,反应时间2 h,反应收率为87%。通过熔点,HNMR确证目标产物的化学结构。

2-(3,4-二甲氧基苯基)-3-甲基丁腈的合成研究

以呋喃酚的副产物4-(2-甲基烯丙基)-1,2-苯二酚为原料,经醚化、异构化、反马氏加成和腈化反应得附加值较高的精细化工产品即维拉帕米(verapamil)的关键中间体2-(3,4-二甲氧基苯基)-3-甲基丁腈,总收率达60.8%.产品及各中间体结构经1H NMR确证.

无外加催化剂条件下2—氨基—3—3腈基—4—芳基—7，7—二甲基—5—氧代—4H—5，6，7，8—四氯苯并—[b]—吡喃—3—羧酸乙酯的合成

亚苄基氰基乙酸乙酯（1）与5，5－二甲基1，3－环己二酮在乙二醇中不加任何催化剂于80℃反应2－3h得2－氨基－3－3腈基－4－芳基－7，7－二甲基－5－氧代－4H－5，6，7，8－四氯苯并－[b]-吡喃－3－羧酸乙酯（3），产率75％－93％。

1^1,8（11）,15（18）,22（25）-四苯氧基金属酞菁的合成与表征

以3-硝基邻苯二腈为前体制备了四苯氧基取代的金属酞菁6-9,对合成化合物进行了质谱、氢核磁、元素分析、红外及紫外可见光谱表征,表征结果证明了它们的分子结构.这些酞菁在有机溶剂中具有很好的溶解性.由于酞菁外围的苯氧基取代基能在一定程度上减弱酞菁的聚合效应,它们不易聚合.产物7和9在极性较小的溶剂（如C6H6和CHCl3）中的紫外吸收光谱与其在极性较大的溶剂（如THF和DMF）中的紫外吸收光谱相比,在740 nm左右多了一个额外的吸收峰,这种现象是不多见的.

生物催化3-(4-氯苯基)-戊二腈去对称性水解合成光学纯巴氯芬的关键前体

研究了利用生物催化剂制备(S)-4-氰基-3-(4-氯苯基)-丁酸。以3-(4-氯苯基)-戊二腈为底物,采用苯酚-次氯酸钠法对实验室保藏的菌株进行筛选,得到一株产物立体选择性较高的菌株赤霉菌Gibberellaintermedia WX12,并对其催化特性和发酵条件进行了初步研究。以30 g/L的乳糖和20 g/L的蛋白胨分别为碳、氮源,发酵培养96 h,收集的菌体在50 mmol/L磷酸缓冲液(pH 8.0)中30℃催化反应24 h,将3-(4-氯苯基)-戊二腈转化为4-氰基-3-(4-氯苯基)-丁酸,产率为90%。将产物化学转化为巴氯芬,手性HPLC分析表明水解产物构型是(S),其对映异构体过量值ee>99%。该产物可以用来合成光学纯的(R)-和(S)-巴氯芬。

百菌清及其三氟衍生物对番茄早疫病菌的室内抑菌活性比较

采用生长速率法测定了不同浓度的百菌清及其三氟衍生物对番茄早疫病菌Alternariasolani(Ell.etMart.)JonesetGrout的室内杀菌毒力。试验结果表明,百菌清及其三氟衍生物的ED50值分别为6089.89mg/L和156.43mg/L,前者是后者的38.93倍。百菌清三氟衍生物的毒力明显高于百菌清。