CN110483618B - 杂[4]芳烃衍生物及其制备和应用 - Google Patents

杂[4]芳烃衍生物及其制备和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN110483618B
CN110483618B CN201910858600.4A CN201910858600A CN110483618B CN 110483618 B CN110483618 B CN 110483618B CN 201910858600 A CN201910858600 A CN 201910858600A CN 110483618 B CN110483618 B CN 110483618B
Authority
CN
China
Prior art keywords
hetero
reaction
functionalized
arene
preparation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910858600.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110483618A (zh
Inventor
司雯
宋然
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Qingdao University of Science and Technology
Original Assignee
Qingdao University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Qingdao University of Science and Technology filed Critical Qingdao University of Science and Technology
Priority to CN201910858600.4A priority Critical patent/CN110483618B/zh
Publication of CN110483618A publication Critical patent/CN110483618A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110483618B publication Critical patent/CN110483618B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07K—PEPTIDES
    • C07K5/00—Peptides containing up to four amino acids in a fully defined sequence; Derivatives thereof
    • C07K5/04—Peptides containing up to four amino acids in a fully defined sequence; Derivatives thereof containing only normal peptide links
    • C07K5/06—Dipeptides
    • C07K5/06008—Dipeptides with the first amino acid being neutral
    • C07K5/06017—Dipeptides with the first amino acid being neutral and aliphatic
    • C07K5/06034—Dipeptides with the first amino acid being neutral and aliphatic the side chain containing 2 to 4 carbon atoms
    • C07K5/06043—Leu-amino acid
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/55—Design of synthesis routes, e.g. reducing the use of auxiliary or protecting groups

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

本发明涉及一种杂[4]芳烃功能化衍生物及其制备方法和应用，所述的杂[4]芳烃功能化衍生物结构式如式(I)所示，制备方法包括以下步骤：用对苯二甲醚和间苯二甲醚制备杂[4]芳烃(1)，用杂[4]芳烃(1)制备全羟基杂[4]芳烃(2)，用全羟基杂[4]芳烃(2)制备酯功能化杂[4]芳烃衍生物(3)，用酯功能化杂[4]芳烃衍生物(3)制备羧酸功能化杂[4]芳烃衍生物(4)，用羧酸功能化杂[4]芳烃衍生物(4)为原料制备二肽酯功能化杂[4]芳烃衍生物(5)，用二肽酯功能化杂[4]芳烃衍生物(5)制备二肽羧酸功能化杂[4]芳烃衍生物(6)。本发明提供的杂[4]芳烃功能化衍生物与人工磷脂双分子层组装，通过平面脂双层膜片钳工作站完成平面脂双层通道电流记录，从而实现碱金属阳离子的选择性跨膜转运。

Description

杂[4]芳烃衍生物及其制备和应用
技术领域
本发明涉及一种杂[4]芳烃衍生物，本发明同时还涉及杂[4]芳烃衍生物在人工跨膜转运碱金属阳离子方面的应用。
背景技术
在生命系统中，绝大多数生命活动中重要的极性分子和离子都不溶于脂，不能自由地穿过细胞膜，然而它们却能有效地进出活细胞，并保持细胞内外的浓度梯度，膜转运蛋白在此过程中发挥着关键作用。自然进化使得这些生理过程的顺利进行依赖于膜蛋白的选择透过性，必须借助膜转运蛋白实现。此外，膜转运蛋白还在细胞调节，肌肉及神经兴奋性调节方面发挥着重要作用。由于膜通道蛋白的三维结构非常复杂，因此，人工通道的合成和报道为理解天然膜转运蛋白的结构和转运过程提供理论模型，是化学工作者们长期努力的研究方向。
人工合成的通道分子被分为两类：一类是多组分分子通过非共价作用形成的自组装体系，另一类是单分子通道体系。在自组装体系中，构成人工通道的小分子结构简单、易于合成，但是表征其跨膜转运体系的超分子结构和转运体系的组分数目非常困难。然而，单分子通道体系可以避免这些问题，因此，寻找一类合适的人工离子通道骨架并构建能够嵌入磷脂双分子层的通道分子就显得尤为重要了。
在超分子化学中，以冠醚、环糊精、杯芳烃、葫芦脲、柱芳烃为大环主体分子，通过共价连接不同侧链构建的单分子通道体系被相继合成和报道(Tetrahedron Lett.,1988,29,3803-3806；J.Chem.Soc.,Perkin Trans.2,1995,417-426；Angew.Chem.,Int.Ed.,1998,37,1534-1537；J.Am.Chem.Soc.,2004,126,15944-15945；Angew.Chem.,Int.Ed.,2014,53,4578-4581.)，这些单分子通道体系实现了金属阳离子的高效跨膜转运。目前，可以用来构建人工单分子通道的骨架模块种类有限，因此，为丰富人工合成的单分子通道系统，开发、合成一类以杂[4]芳烃为骨架的单分子通道体系并研究其跨膜转运碱金属阳离子的性能，在超分子化学和材料科学领域发挥着重要作用。
发明内容
本发明的目的是开发一类人工离子通道骨架体系，提供一种以杂[4]芳烃为骨架的人工单分子通道体系的合成方法。
本发明的另一个目的是提供一种基于杂[4]芳烃衍生物的人工通道在跨膜转运碱金属阳离子的应用。
一、杂[4]芳烃衍生物及其制备
本发明所涉及的功能化杂[4]芳烃衍生物，分子式为C180H208N24O40，其化学结构式如下：
Figure BDA0002198975860000021
本发明提供一种功能化的杂[4]芳烃衍生物的制备方法，按照以下步骤进行：
第一步反应是杂[4]芳烃(1)的制备，其反应式如下：
Figure BDA0002198975860000022
将摩尔比为1:1:2的间苯二甲醚，邻苯二甲醚和多聚甲醛溶解于1，2-二氯乙烷中，室温搅拌30分钟后在氮气保护下加入三氟化硼的乙醚溶液，三氟化硼的乙醚溶液和间苯二甲醚的摩尔比为2:1。在氮气保护下室温搅拌反应3小时。反应结束后抽滤，滤液浓缩后加入甲醇，再抽滤得到白色固体杂[4]芳烃(1)。
第二步反应是全羟基杂[4]芳烃(2)的制备，其反应式如下：
Figure BDA0002198975860000023
将化合物(1)溶解于三氯甲烷中，0摄氏度搅拌下加入三溴化硼，三溴化硼和化合物(1)的摩尔比为16:1，室温搅拌下反应12小时。反应结束后向体系中加入水淬灭反应，抽滤后干燥得到淡紫色固体全羟基杂[4]芳烃(2)。
第三步反应是酯功能化杂[4]芳烃衍生物(3)的制备，其反应式如下：
Figure BDA0002198975860000031
将摩尔比为1:15的化合物(2)和碳酸铯溶解于无水N,N-二甲基甲酰胺中，室温搅拌下反应2小时。加入溴乙酸乙酯，溴乙酸乙酯和化合物(2)的摩尔比为20:1。升温到室温反应20分钟后80摄氏度反应14小时。反应结束后减压蒸去N,N-二甲基甲酰胺得到粗品，将粗品加入到硅胶层析柱上，用二氯甲烷和乙酸乙酯作为洗脱剂，得到淡黄色固体酯功能化杂[4]芳烃衍生物(3)。
第四步反应是羧酸功能化杂[4]芳烃衍生物(4)的制备，其反应式如下：
Figure BDA0002198975860000032
将化合物(3)溶解于四氢呋喃中，向体系中加入水，水与四氢呋喃的体积比2:3，室温搅拌下加入氢氧化锂一水合物，与化合物(3)的摩尔比为32:1，室温反应12小时。反应结束后减压蒸去溶剂，用盐酸酸化，抽滤得到白色固体羧酸功能化杂[4]芳烃衍生物(4)。
第五步反应是二肽酯功能化杂[4]芳烃衍生物(5)的制备，其反应式如下：
Figure BDA0002198975860000041
将化合物(4)溶解于二氯亚砜中，加入N,N-二甲基甲酰胺作为催化剂，回流反应4小时。反应结束后常压蒸去溶剂，接着溶解于无水二氯甲烷中，加入二肽酯，二肽酯与化合物(4)的摩尔比为23:1。随后加入三乙胺，三乙胺与化合物(4)的摩尔比为48:1，室温搅拌12小时。反应结束后，用盐酸酸化，接着用饱和碳酸氢钠洗涤，再用饱和食盐水洗涤，有机层经减压蒸馏蒸去溶剂后得到粗品，将粗品加入到硅胶层析柱上，用二氯甲烷和甲醇作为洗脱剂，得到白色固体二肽酯功能化杂[4]芳烃衍生物(5)。
第六步反应是二肽羧酸功能化杂[4]芳烃衍生物(6)的制备，其反应式如下：
Figure BDA0002198975860000042
将化合物(5)溶解于四氢呋喃中，向体系中加入水，水与四氢呋喃的体积比2:3，室温搅拌下加入氢氧化锂一水合物，与化合物(5)的摩尔比为40:1，室温反应12小时。反应结束后减压蒸去溶剂，用盐酸酸化，抽滤得到白色固体二肽羧酸功能化杂[4]芳烃衍生物(6)。
第三步反应中所用洗脱剂二氯甲烷和乙酸乙酯的体积比为20:1。
第四步反应中用于酸化的盐酸浓度为1.0mol/L。
第五步反应中用于酸化的盐酸浓度为1.0mol/L。
第五步反应中所用洗脱剂二氯甲烷和甲醇的体积比为20:1。
第六步反应中用于酸化的盐酸浓度为1.0mol/L。
本发明所述的杂[4]芳烃(1)经核磁共振波谱证明，全羟基杂[4]芳烃(2)、酯功能化杂[4]芳烃衍生物(3)、羧酸功能化杂[4]芳烃衍生物(4)、二肽酯功能化杂[4]芳烃衍生物(5)、二肽羧酸功能化杂[4]芳烃衍生物(6)均经核磁共振波谱及高分辨质谱证明。
二、二肽羧酸功能化杂[4]芳烃衍生物在跨膜转运碱金属阳离子方面的应用
人工离子通道对阴阳离子跨膜转运的选择性：
将等体积的KCl溶液加入平面脂双层工作站的两个侧室，向接地的cis侧室加入1mL 3M KCl溶液，trans侧室加入1mL 1M KCl溶液，在
Figure BDA0002198975860000051
(Warner Instruments,Hamden,CT)杯的小孔上涂上磷脂分子，待磷脂分子在小孔内组装形成稳定的双分子层。向接地的cis侧室加入二肽羧酸功能化杂[4]芳烃衍生物，通过施加电压脉冲考察通道的电导活性，根据I-V曲线表明杂[4]芳烃衍生物对阴阳离子跨膜转运的选择性。
人工离子通道对不同碱金属阳离子跨膜转运的选择性：
将等体积等浓度的盐溶液(MCl,M＝Li,Na,K,Rb,Cs)加入平面脂双层工作站的两个侧室，在
Figure BDA0002198975860000052
(Warner Instruments,Hamden,CT)杯的小孔上涂上磷脂分子，待磷脂分子在小孔内组装形成稳定的双分子层。向接地的cis侧室加入二肽羧酸功能化杂[4]芳烃衍生物，通过施加电压脉冲考察通道的电导活性。向两个侧室内加入不同的盐溶液，通过GHK方程计算杂[4]芳烃衍生物对各个离子跨膜转运的选择性。
平面脂双层实验表明，杂[4]芳烃衍生物对不同碱金属阳离子的选择性遵循Eisenman I序列，Cs+>Rb+>K+>Na+>Li+。这个顺序说明杂[4]芳烃衍生物跨膜转运碱金属阳离子的选择性主要取决于水合阳离子的去水化速率，同时也说明杂[4]芳烃衍生物跨膜转运的是脱水的阳离子。
综上所述，本发明以杂[4]芳烃为骨架，在骨架的两端共价连接二肽侧链得到杂[4]芳烃衍生物。二肽羧酸功能化杂[4]芳烃衍生物在平面脂双层工作站上呈现单通道电导信号，实现了对碱金属阳离子跨膜转运的选择性，其选择性遵循Eisenman I序列，Cs+>Rb+>K+>Na+>Li+。
本发明有以下优点：
1.与现有技术相比，杂[4]芳烃(1)的合成采用三氟化硼乙醚作为催化剂，合成方法简单，易于操作，反应温和、快速，后处理过程简单，易分离纯化。
2.本发明采用的杂[4]芳烃具有更小的骨架空腔，制备的二肽羧酸功能化杂[4]芳烃衍生物具有更优的离子跨膜转运选择性。
3.本发明采用的杂[4]芳烃骨架具有多个衍生化位点，易于修饰，可制备多种功能化杂[4]芳烃衍生物，以选择性识别不同种类的客体，拓展了超分子主客体识别领域。
附图说明
图1为化合物(6)的1H NMR。
图2为化合物(6)的高分辨质谱。
图3为化合物(6)在不同电压下的单通道电导信号图。
图4为化合物(6)对阴阳离子跨膜转运的选择性曲线(K+/Cl-)。
图5为化合物(6)对不同碱金属阳离子跨膜转运的选择性曲线(K+/Na+)。
具体实施方式
本发明中，g代表“克”；mg代表“毫克”；mmol代表“毫摩尔”；mL代表“毫升”；h代表“小时”；V/V代表“体积比”；℃代表“摄氏度”；mol/L代表“摩尔每升”；μL代表“微升”；μm代表“微米”；mg/mL代表“毫克每毫升”；M代表“摩尔每升”；diPhyPC代表“二植烷酰磷脂酰胆碱”。
一、杂[4]芳烃衍生物的制备
实施例1
杂[4]芳烃(1)的制备
将间苯二甲醚(1.38g,10mmol)，邻苯二甲醚(1.38g,10mmol)及多聚甲醛(0.60g,20mmol)加入到250mL三颈瓶中，加入100mL 1，2-二氯乙烷溶液，氮气保护下加入2.5mL三氟化硼的乙醚溶液，在室温条件下反应3h。反应结束后抽滤，滤液浓缩后加入100mL甲醇，抽滤得到白色固体1.82g，产率30％。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ(ppm):6.56(s,4H),5.98(s,2H),5.33(s,2H),3.77(s,12H),3.73(s,12H).
实施例2
全羟基杂[4]芳烃(2)的制备
将化合物(1)(1.0g,1.7mmol)加入到50mL三颈瓶中，加入20mL三氯甲烷使其溶解，在0℃下加入三溴化硼(2.5mL,27mmol)，室温条件下反应12h。反应结束后向体系中加入80mL水并抽滤，固体用200mL水洗，得到淡紫色固体0.63g，产率76％。
1H NMR(400MHz,Acetone-d6)δ(ppm):7.50(s,4H),7.29(s,4H),6.49(s,4H),6.08(s,2H),5.72(s,2H),3.54(s,8H).13C NMR(100MHz,DMSO-d6)δ(ppm):151.7,142.6,129.9,129.2,118.3,117.2,100.8,39.4,30.6.HR-MS(ESI-TOF):Calcd.For C28H25O8[M+H]+:489.1544.Found:489.1532.
实施例3
酯功能化杂[4]芳烃衍生物(3)的制备
将化合物(2)(0.67g,1.4mmol)及碳酸铯(7.0g,21.3mmol)加入到100mL三颈瓶中，加入20mL无水N,N-二甲基甲酰胺溶液使其溶解，在25℃下反应2h；加入溴乙酸乙酯(3.2mL,28.7mmol)，80℃反应14h。反应结束后减压旋蒸馏去除N,N-二甲基甲酰胺，用水/二氯甲烷体系萃取，合并有机相，经无水硫酸钠干燥后旋干得到粗品，将粗品加入到硅胶层析柱上，用二氯甲烷/乙酸乙酯(V/V＝20/1)作为洗脱剂，柱层析得到淡黄色固体0.86g，产率52％。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ(ppm):6.60(s,4H),5.81(s,2H),5.22(s,2H),4.69(s,8H),4.44(s,8H),4.29-4.21(m,16H),3.95(br,4H),3.31(br,4H),1.33-1.26(m,24H).13CNMR(100MHz,CDCl3)δ(ppm):169.3,169.0,153.0,146.3,132.9,131.2,121.9,119.7,97.2,77.3,77.0,76.6,67.3,66.5,61.1,60.9,31.1,14.1.HR-MS(ESI-TOF):Calcd.ForC60H76NO24[M+NH4]+:1194.4752.Found:1194.4750.
实施例4
羧酸功能化杂[4]芳烃衍生物(4)的制备
将化合物(3)(0.20g,0.17mmol)及氢氧化锂一水合物(0.30g,5.4mmol)加入到50mL三颈瓶中，加入混合溶剂四氢呋喃/水(9mL/6mL)，室温反应12h。反应结束后减压蒸馏去除四氢呋喃，再加入1mol/L盐酸酸化至pH＝2，抽滤，固体用200mL水洗，得到白色固体114mg，产率70％。
1H NMR(400MHz,D2O):δ6.59(s,4H),5.71(s,2H),5.00(s,2H),4.35-4.13(m,16H),3.88(d,J＝16Hz,4H),3.24(d,J＝16Hz,4H).13C NMR(100MHz,D2O):δ176.7,175.7,152.9,144.2,131.8,130.4,120.5,115.2,96.0,67.4,66.8,30.3.HR-MS(ESI-TOF):Calcd.ForC44H41NO24[M+NH4]+:970.2248.Found:970.2250.
实施例5
二肽酯功能化杂[4]芳烃衍生物(5)的制备
将化合物(4)(0.20g,0.21mmol)加入到50mL三颈瓶中，加入5mL二氯亚砜及1滴N,N-二甲基甲酰胺回流反应4h。反应结束后常压蒸馏去除过量的二氯亚砜。接着加入H-Leu-Trp-OMe二肽(1.6g，4.8mmol)到三颈瓶中，加入30mL无水二氯甲烷及无水三乙胺(1.4mL,10mmol)，室温反应12h。反应结束后加入1mol/L盐酸酸化至中性，然后再用水/二氯甲烷萃取，合并有机相，经无水硫酸钠干燥后得到粗品，将粗品加入到硅胶层析柱上，用二氯甲烷/甲醇(V/V＝20/1)作为洗脱剂，柱层析得到白色固体221mg，产率30％。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ(ppm):10.85(s,8H),8.63-8.45(m,8H),8.01-7.72(m,8H),7.49(d,J＝8Hz,8H),7.32(d,J＝8Hz,8H),7.12(s,8H),7.04(t,J＝8Hz,8H),7.04(t,J＝8Hz,8H),6.52(s,4H),5.92(s,2H),5.18(s,2H),4.51-4.22(m,32H),3.74-3.69(m,4H),3.55-3.53(m,24H),3.24-3.21(m,4H),3.17-3.13(m,8H),3.04-2.98(m,8H),1.30-1.23(m,24H),0.68-0.63(m,48H).13C NMR(100MHz,DMSO-d6)δ(ppm):172.0,172.0,171.7,171.5,167.8,167.5,167.2,166.9,152.5,152.4,146.0,145.8,135.9,131.7,131.5,130.0,129.5,126.8,123.7,123.6,120.7,119.9,119.6,118.2,117.8,111.2,109.1,95.7,68.6,68.0,66.9,52.9,51.6,50.3,50.2,50.1,41.4,41.2,40.9,31.1,31.0,29.7,28.8,28.5,28.4,26.9,23.9,22.5,21.5,21.4,21.3.HR-MS(ESI-TOF):Calcd.For C188H226N24O40[M+H]2+:1730.8238.Found:1730.8220.
实施例6
二肽羧酸功能化杂[4]芳烃衍生物(6)的制备
将化合物(5)(0.10g,0.030mmol)及氢氧化锂一水合物(0.050g,1.2mmol)加入到25mL三颈瓶中，然后加入混合溶剂四氢呋喃/水(3mL/2mL)，室温反应12h。反应结束后减压蒸馏去除四氢呋喃，加入1mol/L盐酸酸化至pH＝2，抽滤，固体用100mL水洗，得到白色固体90mg。产率89％。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ(ppm):12.67(br,8H),10.82(s,8H),8.51-8.29(m,8H),8.04-7.73(m,8H),7.53(d,J＝8Hz,8H),7.31(d,J＝8Hz,8H),7.11(s,8H),7.03(t,J＝8Hz,8H),6.94(t,J＝6Hz,8H),6.50(s,4H),5.92(s,2H),5.19(s,2H),4.61-4.43(m,24H),4.31-4.19(m,8H),3.71-3.67(m,4H),3.24-3.21(m,4H),3.17-3.15(m,8H),3.04-2.98(m,8H),1.30-1.23(m,24H),0.67-0.60(m,48H).13C NMR(100MHz,DMSO-d6)δ(ppm):173.4,171.7,171.3,167.8,167.6,167.1,152.6,145.9,145.8,135.9,134.4,131.5,131.4,130.0,129.1,127.1,123.6,120.6,120.3,119.7,118.1,111.1,109.9,68.1,67.8,66.8,53.3,50.3,41.2,34.2,33.8,31.8,31.6,30.6,29.6,29.1,27.0,23.9,22.6,21.5.HR-MS(ESI-TOF):Calcd.For C180H206N24O40[M-2H]2-:1672.7439.Found:1672.7410.
二、杂[4]芳烃衍生物选择性跨膜转运碱金属阳离子
取20μL 10mg/mL的diPhyPC氯仿溶液于样品瓶中，用氮气流吹去溶剂得到一层脂质薄膜，加入8μL正癸烷重新溶解，得到脂质分子的正癸烷储备液。取0.5μL储备液涂抹到
Figure BDA0002198975860000071
(Warner Instruments,Hamden,CT)杯子孔周围(孔直径为200μm)，先使其自然挥发，接着用氮气流吹干。定义Delrin杯侧为cis室，槽子的一侧为trans室。分别加入1mL3.0M的KCl溶液至两个侧室，Ag-AgCl电极直接插在两侧溶液中。取1.0μL脂质分子储备液涂在之前已预处理过的孔上。加入1.0μL二肽羧酸功能化杂[4]芳烃衍生物(6)的二氯亚砜溶液到cis侧，使其最终浓度为1.0×10-6M。
二肽羧酸功能化杂[4]芳烃衍生物(6)对阴阳离子跨膜转运选择性的测量：
在trans侧室加入3.0M的KCl溶液，cis侧室则加入等体积的1.0M的KCl溶液。将1.0μL二肽羧酸功能化杂[4]芳烃衍生物(6)的二氯亚砜溶液加入到cis侧，使其最终浓度为1.0×10-6M。
二肽羧酸功能化杂[4]芳烃衍生物(6)对碱金属阳离子跨膜输送选择性的测量：
在trans侧室加入3.0M的KCl溶液，cis侧室则加入等体积的3.0M的MCl溶液(M＝Li,Na,Rb,Cs)。将1.0μL二肽羧酸功能化杂[4]芳烃衍生物(6)的二氯亚砜溶液加入到cis侧，使其最终浓度为1.0×10-6M。

Claims (3)

1.一种二肽羧酸功能化杂[4]芳烃衍生物，其特征在于：所述的二肽羧酸功能化杂[4]芳烃衍生物为亮氨酸色氨酸取代的杂[4]芳烃衍生物，具有如下结构：
Figure FDA0003776928290000011
2.制备权利要求1所述的二肽羧酸功能化杂[4]芳烃衍生物的方法，其特征在于按照以下步骤进行：
Figure FDA0003776928290000012
第一步反应是杂[4]芳烃(1)的制备：
将摩尔比为1:1:2的间苯二甲醚，邻苯二甲醚和多聚甲醛溶解于1，2-二氯乙烷中，室温搅拌30分钟后在氮气保护下加入三氟化硼的乙醚溶液，三氟化硼的乙醚溶液和间苯二甲醚的摩尔比为2:1，在氮气保护下室温搅拌反应3小时，反应结束后抽滤，滤液浓缩后加入甲醇，再抽滤得到白色固体杂[4]芳烃；
第二步反应是全羟基杂[4]芳烃(2)的制备：
将化合物(1)溶解于三氯甲烷中，0摄氏度搅拌下加入三溴化硼，三溴化硼和化合物(1)的摩尔比为16:1，室温搅拌下反应12小时，反应结束后向体系中加入水淬灭反应，抽滤后干燥得到淡紫色固体全羟基杂[4]芳烃；
第三步反应是酯功能化杂[4]芳烃衍生物(3)的制备：
将摩尔比为1:15的化合物(2)和碳酸铯溶解于N,N-二甲基甲酰胺中，室温搅拌下反应2小时，加入溴乙酸乙酯，溴乙酸乙酯和化合物(2)的摩尔比为1:38，升温到室温反应20分钟后80摄氏度反应14小时，反应结束后减压蒸去N,N-二甲基甲酰胺得到粗品，将粗品加入到硅胶层析柱上，用二氯甲烷和乙酸乙酯作为洗脱剂，得到淡黄色固体酯功能化杂[4]芳烃衍生物；
第四步反应是羧酸功能化杂[4]芳烃衍生物(4)的制备：
将化合物(3)溶解于四氢呋喃中，向体系中加入水，水与四氢呋喃的体积比2:3，室温搅拌下加入氢氧化锂一水合物，与化合物(3)的摩尔比为32:1，室温反应12小时，反应结束后减压蒸去溶剂，用盐酸酸化，抽滤得到白色固体羧酸功能化杂[4]芳烃衍生物；
第五步反应是二肽酯功能化杂[4]芳烃衍生物(5)的制备：
将化合物(4)溶解于二氯亚砜中，加入N,N-二甲基甲酰胺作为催化剂，回流反应4小时，反应结束后常压蒸去溶剂，接着溶解于二氯甲烷中，加入二肽酯，二肽酯与化合物(4)的摩尔比为23:1，随后加入三乙胺，三乙胺与化合物(4)的摩尔比为48:1，室温搅拌12小时，反应结束后，用盐酸酸化，接着用饱和碳酸氢钠洗涤，再用饱和食盐水洗涤，有机层经减压蒸馏蒸去溶剂后得到粗品，将粗品加入到硅胶层析柱上，用二氯甲烷和甲醇作为洗脱剂，得到白色固体二肽酯功能化杂[4]芳烃衍生物；
第六步反应是二肽羧酸功能化杂[4]芳烃衍生物(6)的制备：
将化合物(5)溶解于四氢呋喃中，向体系中加入水，水与四氢呋喃的体积比2:3，室温搅拌下加入氢氧化锂一水合物，与化合物(5)的摩尔比为40:1，室温反应12小时，反应结束后减压蒸去溶剂，用盐酸酸化，抽滤得到白色固体，即二肽羧酸功能化杂[4]芳烃衍生物。
3.如权利要求1所述的二肽羧酸功能化杂[4]芳烃衍生物在选择性跨膜转运碱金属阳离子中的应用，其特征在于向平面脂双层膜片钳工作站两个侧室内加入不同浓度的阴阳离子时，二肽羧酸功能化杂[4]芳烃衍生物跨膜转运阳离子，而不是阴离子；向平面脂双层膜片钳工作站两个侧室内加入等体积等浓度的盐溶液MCl,M＝Li,Na,K,Rb,Cs时，二肽羧酸功能化杂[4]芳烃衍生物对碱金属阳离子跨膜转运具有选择性，其选择性遵循Eisenman I序列，Cs+>Rb+>K+>Na+>Li+。
CN201910858600.4A 2019-09-11 2019-09-11 杂[4]芳烃衍生物及其制备和应用 Active CN110483618B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910858600.4A CN110483618B (zh) 2019-09-11 2019-09-11 杂[4]芳烃衍生物及其制备和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910858600.4A CN110483618B (zh) 2019-09-11 2019-09-11 杂[4]芳烃衍生物及其制备和应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110483618A CN110483618A (zh) 2019-11-22
CN110483618B true CN110483618B (zh) 2022-09-09

Family

ID=68557442

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910858600.4A Active CN110483618B (zh) 2019-09-11 2019-09-11 杂[4]芳烃衍生物及其制备和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110483618B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114751872B (zh) * 2022-05-07 2024-04-16 青岛科技大学 一种柱[5]芳烃n-杂环卡宾类催化剂及其制备方法和应用

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009106073A2 (en) * 2008-02-28 2009-09-03 Dako Denmark A/S Mhc multimers in borrelia diagnostics and disease
CN107245028A (zh) * 2017-06-13 2017-10-13 上海大学 联苯芳烃、水溶性联苯芳烃及其制备方法
EP3284460A1 (en) * 2016-08-19 2018-02-21 Salipro Biotech AG Saposin lipoprotein particles and libraries from crude membranes
CN108017690A (zh) * 2017-08-17 2018-05-11 河南师范大学 具有抗菌活性的柱[5]芳烃类人工跨膜通道及其制备方法和应用
WO2018103509A1 (zh) * 2016-12-05 2018-06-14 华南理工大学 含连续季碳中心环丙烷氨基磷酸酯类化合物的合成方法
WO2018107332A1 (zh) * 2016-12-12 2018-06-21 中山大学 一类手性芳杂胺类衍生物及其合成方法和应用

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009106073A2 (en) * 2008-02-28 2009-09-03 Dako Denmark A/S Mhc multimers in borrelia diagnostics and disease
EP3284460A1 (en) * 2016-08-19 2018-02-21 Salipro Biotech AG Saposin lipoprotein particles and libraries from crude membranes
WO2018103509A1 (zh) * 2016-12-05 2018-06-14 华南理工大学 含连续季碳中心环丙烷氨基磷酸酯类化合物的合成方法
WO2018107332A1 (zh) * 2016-12-12 2018-06-21 中山大学 一类手性芳杂胺类衍生物及其合成方法和应用
CN107245028A (zh) * 2017-06-13 2017-10-13 上海大学 联苯芳烃、水溶性联苯芳烃及其制备方法
CN108017690A (zh) * 2017-08-17 2018-05-11 河南师范大学 具有抗菌活性的柱[5]芳烃类人工跨膜通道及其制备方法和应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A hybrid porous material from a pillar[5]arene and a poly(ionic liquid): selective adsorption of n-alkylene diols;Zibin Zhang;《 Chem. Commun.》;20140115;第50卷;2595-2597 *
A water-soluble hybrid[4]arene: synthesis，host–guest complexation and application in the construction of a supra-amphiphile;Bin Hua;《New J. Chem.》;20160321;第40卷;4756-4760 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN110483618A (zh) 2019-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9815764B2 (en) Homochiral metal-organic framework with enantiopure pillar[5]arene active domains
CN109705131B (zh) 一种大环分子及其制备方法和应用
WO2007106144A1 (en) NOR-SECO-, BIS-NOR-SECO, TRIS-NOR-SECO- AND HIGHER NOR-SECO- CUCURBIT[n]URIL COMPOUNDS
CN112409388B (zh) 一类开环葫芦脲柱芳烃双主体化合物及其制备方法和应用
CN110483618B (zh) 杂[4]芳烃衍生物及其制备和应用
CN108997391B (zh) 一种三聚茚基bodipy-富勒烯星型化合物的制备方法
WO2022017317A1 (zh) 一种规模化合成河豚毒素的方法
Kantekin et al. Synthesis and characterization of new (E, E)-dioxime and its homo and heterotrinuclear complexes containing dioxadithiadiazamacrobicycle moiety
CN112679498A (zh) 磺酸季铵盐化合物及其制备方法和用途
CN109912512B (zh) 一种新的替米沙坦杂质化合物及其制备方法和用途
CN115181118B (zh) 一种新型姜黄素荧光探针及其制备方法和用途
CN107629116B (zh) 一种特拉万星的纯化方法
CN113816993B (zh) 含有β-氰基膦酸酯类衍生物的合成方法
CN110551141B (zh) 化合物的制备方法
Tambute et al. New chiral stationary phases containing a phosphorus atom as an asymmetric centre: I. Synthesis and first chromatographic results
Sokolov Chirální bambusurily
CN112441985A (zh) 一种高级轮烷及其合成方法和应用
CN107501104B (zh) 一种双信号turn-on输出的甲醛荧光纳米探针中间体及其制备与应用
CN110172076A (zh) 一种含环外双键喹啉衍生物及其制备方法
CN113461480B (zh) 一种“类风车形”碳纳米管结构化合物、合成方法及应用
CN113845486B (zh) 蒽基大环分子及其制备方法与应用
JP2001515515A (ja) カチオン受容体であるカリックスアレーンチューブ
Durmaz Chiral calix [4] arenes bearing α-hydroxy amide units as membrane carriers for amino acid methyl esters
CN107759671A (zh) 水相中合成万古霉素手性功能单体的方法
Esteve Franch et al. Highly selective anion template effect in the synthesis of constrained pseudopeptidic macrocyclic cyclophanes

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant