CN106892850A - 一种人工硒酶的合成方法 - Google Patents

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Abstract

一种人工硒酶的合成方法，涉及一种化合物的合成方法，所述合成方法主要包括三个部分：(1)带有苯环的双硒化合物的合成；(2)单侧磺化的丁二胺化合物的合成；(3)人工硒酶的合成。本发明所述的化合物可以与大环化合物复合形成可调控的分子机器。通过对温度、PH、光等条件的改变形成一种自由控制硒元素活力位点的暴露与隐藏的分子机器。合成化合物分子结构式如下所示：

Description

一种人工硒酶的合成方法
技术领域
本发明涉及一种化合物的合成方法，特别是涉及一种人工硒酶的合成方法。
背景技术
谷胱甘肽过氧化物酶是一种抗氧化硒酶，它可以保护机体免受氧化损伤。因此，对谷胱甘肽过氧化物酶的模拟成为了非常热门的领域。在对谷胱甘肽过氧化物酶的模拟化合物中，依布硒啉（2-苯基苯并异硒唑-3-酮）是最成功的一个，并已经作为一种抗氧化药物在临床上进行了试验。
随着现代社会的饮食环境和习惯的改变，人们从食物中摄入维生素等抗氧化物质的量明显减少，无法满足人体正常的需要，与此同时环境污染的日益严重和快节奏的工作生活，使得体内自由基成倍剧增。对人工硒酶合成的研究能够在减缓生物体氧化速度的方面有着重要意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种人工硒酶的合成方法，本发明化合物可以与大环化合物复合形成可调控的分子机器。通过对温度、PH、光等条件的改变形成一种自由控制硒元素活力位点的暴露与隐藏的分子机器。人工硒酶的合成能够有益于减缓生物体氧化速度。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种人工硒酶的合成方法
一种人工硒酶的合成方法，所述方法包括以下多项合成过程：
向烧瓶中加入苯胺基乙醇并溶于二氯甲烷；在室温条件下，将溶于二氯甲烷的二碳酸二叔丁酯，缓慢滴加到圆底烧瓶中，持续滴加，完毕之后室温搅拌得到化合物1；将化合物1溶于二氯甲烷置于圆底烧瓶中，再向溶液中加入三乙胺；将对甲苯磺酰氯溶于二氯甲烷中，在冰浴条件下，缓慢滴加到圆底烧瓶中，持续滴加，完毕之后室温搅拌反应完毕之后，旋转蒸发除去溶剂，利用柱层析方法对粗产物进行分离提纯，得到化合物2；在圆底烧瓶中放入硒粉与硼氢化钠，除去氧气；将除氧后的去离子水注射到圆底烧瓶之中启动反应得到无色透明的NaSeH水溶液；将化合物2溶于四氢呋喃中除氧后，注入到NaSeH溶液中，室温搅拌12小时；反应结束后，减压除去四氢呋喃，加入去离子水后用二氯甲烷萃取产物；之后用无水硫酸钠干燥有机相，减压抽滤除去无机盐，收集滤液，旋转蒸发除去溶剂；利用柱层析方法对粗产物进行分离提纯，得到化合物3；在圆底烧瓶中加入丁二胺并溶于二氯甲烷；在室温条件下，将溶于二氯甲烷的二碳酸二叔丁酯，缓慢滴加到圆底烧瓶中，持续滴加，完毕之后室温搅拌12小时；反应完毕之后，分别用盐酸、碳酸氢钠溶液、饱和氯化钠溶液萃取二氯甲烷溶液各三次；用无水硫酸钠将有机相干燥，之后过滤，有机相用旋转蒸发仪减压旋干得到透明液体化合物4；在250ml圆底烧瓶之中加入化合物4并溶于二氯甲烷，再向溶液中加入的三乙胺；将溶于；二氯甲烷的；溴乙酸苄酯，缓慢滴加到圆底烧瓶中，持续滴加，完毕之后室温搅拌12小时；反应完毕之后，旋转蒸发除去溶剂；利用柱层析方法对粗产物进行分离提纯，得到无色液体化合物5；向圆底烧瓶之中加入氢化铝锂，将溶于二氯甲烷的溴乙酸苄酯，在冰浴条件下，缓慢滴加到圆底烧瓶中，持续滴加，完毕之后室温搅拌8~16小时；反应完毕之后，将氢化铝锂淬灭，之后用无水硫酸钠干燥，减压抽滤除去无机盐，收集滤液，旋转蒸发除去溶剂；利用柱层析方法对粗产物进行分离提纯，得到无色液体化合物6；在圆底烧瓶之中加入化合物6并溶于二氯甲烷，再向溶液中加入的三乙胺；将溶于二氯甲烷的对甲苯磺酰氯，在冰浴条件下，缓慢滴加到圆底烧瓶中，持续滴加，完毕之后室温搅拌18~26小时；反应完毕之后，旋转蒸发除去溶剂。利用柱层析方法对粗产物进行分离提纯，得到无色液体化合物7；将化合物3和化合物7分别溶于四氢呋喃，除去氧气；将化合物3注射到硼氢化钠中，反应，再向反应中注射化合物7，室温搅拌12小时；反应结束后，减压除去四氢呋喃，加入去离子水后用二氯甲烷萃取产物；之后用无水硫酸钠干燥有机相，减压抽滤除去无机盐，收集滤液，旋转蒸发除去溶剂；利用柱层析方法对粗产物进行分离提纯，得到无色液体化合物8；在圆底烧瓶之中放入化合物8溶于二氯甲烷，加入三氟乙酸，室温条件下，搅拌12小时；反应结束后，旋转蒸发除去溶剂和三氟乙酸，得到白色固体化合物9。
所述的一种人工硒酶的合成方法，以上所述试剂缓慢滴加到圆底烧瓶中，持续滴加时间为1小时。
本发明的优点与效果是：
本发明化合物可以与大环化合物复合形成可调控的分子机器。通过对温度、PH、光等条件的改变形成一种自由控制硒元素活力位点的暴露与隐藏的分子机器。人工硒酶的合成能够有益于减缓生物体氧化速度。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明。
向250ml圆底烧瓶中加入10g 苯胺基乙醇(72.9mmol)并溶于50ml二氯甲烷。
在室温条件下，将溶于50ml二氯甲烷的17.5g二碳酸二叔丁酯(80.2mmol)，缓慢滴加到圆底烧瓶中，持续滴加1小时。
滴加完毕之后室温搅拌12小时。
反应完毕之后，分别用300ml 0.1mol的盐酸、300ml 5%的碳酸氢钠溶液、300ml饱和氯化钠溶液萃取二氯甲烷溶液各三次。用无水硫酸钠将有机相干燥，之后过滤，有机相用旋转蒸发仪减压旋干得到透明液体化合物1(19.09g，产率82.3%)。
化合物1结构式如下：
化合物1
将5g化合物1(21mmol)溶于50ml二氯甲烷置于250ml圆底烧瓶中，再向溶液中加入8.8ml的三乙胺(63.5mmol)。
将5g对甲苯磺酰氯(26.3mmol)溶于75ml二氯甲烷中，在冰浴条件下，缓慢滴加到圆底烧瓶中，持续滴加1小时。滴加完毕之后室温搅拌24小时。
反应完毕之后，旋转蒸发除去溶剂。利用柱层析方法对粗产物进行分离提纯，得到淡黄色液体化合物2(4.2g，产率51%)。
化合物2结构式如下：
化合物2
在250ml圆底烧瓶中放入706mg硒粉(8.94mmol)与400mg硼氢化钠(10.57mmol)，除去氧气。
将5ml除氧后的去离子水注射到圆底烧瓶之中启动反应。
30分钟之后反应结束得到无色透明的NaSeH水溶液。
将3.5g化合物2(8.94mmol)溶于50ml四氢呋喃中除氧后，注入到NaSeH溶液中，室温搅拌12小时。
反应结束后，减压除去四氢呋喃，加入100ml去离子水后用150ml二氯甲烷萃取产物。之后用无水硫酸钠干燥有机相，减压抽滤除去无机盐，收集滤液，旋转蒸发除去溶剂。利用柱层析方法对粗产物进行分离提纯，得到黄色液体化合物3(3.6g，产率77.5%)。
化合物3结构式如下：
化合物3
在250ml圆底烧瓶中加入5g丁二胺(56.72mol)并溶于50ml二氯甲烷。
在室温条件下，将溶于50ml二氯甲烷的15.95g二碳酸二叔丁酯(56.72mol)，缓慢滴加到圆底烧瓶中，持续滴加1小时。
滴加完毕之后室温搅拌12小时。反应完毕之后，分别用300ml0.1mol的盐酸、300ml5%的碳酸氢钠溶液、300ml饱和氯化钠溶液萃取二氯甲烷溶液各三次。用无水硫酸钠将有机相干燥，之后过滤，有机相用旋转蒸发仪减压旋干得到透明液体化合物4(8.46g，产率79.36%)。
化合物4结构式如下：
化合物4
在250ml圆底烧瓶之中加入5g化合物4(26.6mmol)并溶于50ml二氯甲烷，再向溶液中加入8.8ml的三乙胺(63.5mmol)。
将溶于75ml二氯甲烷的6.1g溴乙酸苄酯(26.6mmol)，缓慢滴加到圆底烧瓶中，持续滴加1小时。滴加完毕之后室温搅拌12小时。
反应完毕之后，旋转蒸发除去溶剂。利用柱层析方法对粗产物进行分离提纯，得到无色液体化合物5(5.23g，产率58.4%)。
化合物5结构式如下：
化合物5
向100ml圆底烧瓶之中加入760mg氢化铝锂(20mmol)。
将溶于50ml二氯甲烷的5.23g溴乙酸苄酯(12mmol)，在冰浴条件下，缓慢滴加到圆底烧瓶中，持续滴加1小时；滴加完毕之后室温搅拌12小时。
反应完毕之后，将氢化铝锂淬灭，之后用无水硫酸钠干燥，减压抽滤除去无机盐，收集滤液，旋转蒸发除去溶剂。利用柱层析方法对粗产物进行分离提纯，得到无色液体化合物6(2.3g，产率57.7%)。
化合物6结构式如下：
化合物6
在250ml圆底烧瓶之中加入2.3g化合物6(6.92mmol)并溶于50ml二氯甲烷，再向溶液中加入4.5ml的三乙胺(35mmol)。
将溶于75ml二氯甲烷的1.32对甲苯磺酰氯(6.92mmol)，在冰浴条件下，缓慢滴加到圆底烧瓶中，持续滴加1小时。滴加完毕之后室温搅拌24小时。
反应完毕之后，旋转蒸发除去溶剂。利用柱层析方法对粗产物进行分离提纯，得到无色液体化合物7(1.4g，产率42%)。
化合物7结构式如下：
化合物7
在250ml放入600mg硼氢化钠(15mmol)，除去氧气。
将化合物3和化合物7分别溶于50ml四氢呋喃，除去氧气。
将化合物3注射到硼氢化钠中，反应20min，再向反应中注射化合物7，室温搅拌12小时。
反应结束后，减压除去四氢呋喃，加入100ml去离子水后用150ml二氯甲烷萃取产物。之后用无水硫酸钠干燥有机相，减压抽滤除去无机盐，收集滤液，旋转蒸发除去溶剂。利用柱层析方法对粗产物进行分离提纯，得到无色液体化合物8(3.6g，产率77.5%)。
化合物8结构式如下：
化合物8
在100ml圆底烧瓶之中放入化合物8溶于50ml二氯甲烷，加入5ml三氟乙酸，室温条件下，搅拌12小时。
反应结束后，旋转蒸发除去溶剂和三氟乙酸，得到白色固体化合物9（626mg,产率34%）。
化合物9结构式如下：
化合物9。

Claims (2)

1.一种人工硒酶的合成方法，其特征在于，所述方法包括以下多项合成过程：
向烧瓶中加入苯胺基乙醇并溶于二氯甲烷；在室温条件下，将溶于二氯甲烷的二碳酸二叔丁酯，缓慢滴加到圆底烧瓶中，持续滴加，完毕之后室温搅拌得到化合物1；
将化合物1溶于二氯甲烷置于圆底烧瓶中，再向溶液中加入三乙胺；将对甲苯磺酰氯溶于二氯甲烷中，在冰浴条件下，缓慢滴加到圆底烧瓶中，持续滴加，完毕之后室温搅拌反应完毕之后，旋转蒸发除去溶剂，利用柱层析方法对粗产物进行分离提纯，得到化合物2；
在圆底烧瓶中放入硒粉与硼氢化钠，除去氧气；将除氧后的去离子水注射到圆底烧瓶之中启动反应得到无色透明的NaSeH水溶液；将化合物2溶于四氢呋喃中除氧后，注入到NaSeH溶液中，室温搅拌12小时；反应结束后，减压除去四氢呋喃，加入去离子水后用二氯甲烷萃取产物；之后用无水硫酸钠干燥有机相，减压抽滤除去无机盐，收集滤液，旋转蒸发除去溶剂；利用柱层析方法对粗产物进行分离提纯，得到化合物3；
在圆底烧瓶中加入丁二胺并溶于二氯甲烷；在室温条件下，将溶于二氯甲烷的二碳酸二叔丁酯，缓慢滴加到圆底烧瓶中，持续滴加，完毕之后室温搅拌12小时；反应完毕之后，分别用盐酸、碳酸氢钠溶液、饱和氯化钠溶液萃取二氯甲烷溶液各三次；用无水硫酸钠将有机相干燥，之后过滤，有机相用旋转蒸发仪减压旋干得到透明液体化合物4；
在250ml圆底烧瓶之中加入化合物4并溶于二氯甲烷，再向溶液中加入的三乙胺；将溶于；二氯甲烷的；溴乙酸苄酯，缓慢滴加到圆底烧瓶中，持续滴加，完毕之后室温搅拌12小时；反应完毕之后，旋转蒸发除去溶剂；利用柱层析方法对粗产物进行分离提纯，得到无色液体化合物5；
向圆底烧瓶之中加入氢化铝锂，将溶于二氯甲烷的溴乙酸苄酯，在冰浴条件下，缓慢滴加到圆底烧瓶中，持续滴加，完毕之后室温搅拌8~16小时；反应完毕之后，将氢化铝锂淬灭，之后用无水硫酸钠干燥，减压抽滤除去无机盐，收集滤液，旋转蒸发除去溶剂；利用柱层析方法对粗产物进行分离提纯，得到无色液体化合物6；
在圆底烧瓶之中加入化合物6并溶于二氯甲烷，再向溶液中加入的三乙胺；将溶于二氯甲烷的对甲苯磺酰氯，在冰浴条件下，缓慢滴加到圆底烧瓶中，持续滴加，完毕之后室温搅拌18~26小时；反应完毕之后，旋转蒸发除去溶剂；
利用柱层析方法对粗产物进行分离提纯，得到无色液体化合物7；
将化合物3和化合物7分别溶于四氢呋喃，除去氧气；将化合物3注射到硼氢化钠中，反应，再向反应中注射化合物7，室温搅拌12小时；反应结束后，减压除去四氢呋喃，加入去离子水后用二氯甲烷萃取产物；之后用无水硫酸钠干燥有机相，减压抽滤除去无机盐，收集滤液，旋转蒸发除去溶剂；利用柱层析方法对粗产物进行分离提纯，得到无色液体化合物8；
在圆底烧瓶之中放入化合物8溶于二氯甲烷，加入三氟乙酸，室温条件下，搅拌12小时；反应结束后，旋转蒸发除去溶剂和三氟乙酸，得到白色固体化合物9。
2.根据权利要求1所述的一种人工硒酶的合成方法，其特征在于，以上所述试剂缓慢滴加到圆底烧瓶中，持续滴加时间为1小时。
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