. . 页脚. 大 连 民 族 学 院 本 科 毕 业 设 计(论 文)

微波条件下β-环糊精与间甲酚/赖氨酸的分子识别研究

学 院（系）： 生命科学学院 专 业 ： 化学工程与工艺 学 生 姓 名： 协梦 学 号： ********** 指 导 教 师： 慧明 评 阅 教 师： 完 成 日 期： 2015年6月 日 . . 页脚. 民族学院 . .

页脚. 目录

目录 .................................................................. 1 摘要 .................................................................. 2 Abstract .............................................................. 3 前 言 ............................................................... 4 第一章 序论 ........................................................... 5 一、β-环糊精包合物简介 ........................................... 5 1.1 环糊精发展进程 ............................................ 5 1.2.2 性质 .................................................... 6 1.3 β-环糊精包合物的应用 .................................... 8 二、微波合成技术概述 .............................................. 9 2.1 微波反应的发现 .......................................... 10 2.2 微波加热原理 ............................................ 10 2.3 微波加热特点 ............................................ 10 2.4 微波加热的应用与研究 .................................... 11 2.5 微波加热技术的应用前景 .................................. 12 第二章 实验部分 ..................................................... 14 三、 实验仪器 .................................................... 14 四、 实验试剂 .................................................... 14 五、合成β-环糊精与间甲酚的包合物 ................................ 14 5.1 反应步骤 ................................................. 14 5.2 实验结果与讨论 ........................................... 18 六、合成赖氨酸与β-环糊精的包合物 ................................ 19 6.1 反应步骤 ................................................. 19 6.2 实验结果分析 ............................................. 22 结论 ................................................................. 23 致 ................................................................... 25 . .

页脚. 摘要

环糊精是一种环状的低聚葡萄糖。其结构为部疏水、外部亲水且略呈锥形的空圆筒，则使得环糊精能作为宿主与不同客体化合物形成特殊包合物。其中β-环糊精应用最为广泛。 微波加热是一种新型的加热方式，具有加热速度快、热能利用率高、反应灵敏、产品质量高等特点，因此在有机合成中得到的频繁使用。 本文主要研究在同等条件下，用微波加热法与饱和水溶液法反应产生的β-环糊精包合物的实质区别。两种方法下，实验合成β-环糊精与L-赖氨酸、间甲酚的包合物，并对包合物通过核磁共振1H谱及紫外光谱进行检测对比分析。证实了发生包合反应的可能性及微波反应有更高的效率。

关键词：β-环糊精；L-赖氨酸；间甲酚；微波加热；包合物 . .

页脚. Under the condition of microwave beta cyclodextrins and m-cresol/lysine molecular recognition research

Abstract Cyclodextrin is a kind of annular low glucose.The structure of hydrophobic internal, hydrophilic external and slightly a cone-shaped air cylinder, is makes the cyclodextrin can be used as a host object with different compounds formed special clathrate with beta cyclodextrin applied most widely.

Microwave heating is a new type of heating mode, with?characteristics of?fast heating, high heat energy utilization, sensitive reaction and high product quality therefore get frequent use in organic synthesis.

In this research, under the same condition, synthesis is heated with microwave heating and using ordinary methods of the essence of the difference of inclusion. Two methods, the experimental synthesis beta cyclodextrins and L - lysine, m-cresol inclusion compound, To detect and analyze the inclusion compound by nuclear magnetic resonance (1 H NMR )and ultraviolet spectrum. It confirmed the possibility of occur inclusion reaction and microwave heating has a higher efficiency.

Key words: beta- cyclodextrin L- lysine m-cresol microwave heating inclusion . .

页脚. 前 言

环糊精是通过α-(1,4)-糖苷键连接的D-葡萄糖低聚环状物。其结构似一截顶圆锥空腔，环糊精分子空腔外侧为亲水性基团；腔为疏水性基团，腔有微弱的极性。环糊精的这种特殊结构使其能与很多有机分子、金属配合物发生作用生成包合物(inclusion complex)。与环糊精母体相比.其衍生物具有更多更好的特性可使用修饰的环糊精作为电子受体或给体。由于这一独特的空腔结构使环糊精可作为宿主体分子，与很多客体分子形成包合物或主客复合物。20世纪30年代，Freudenberg及同事在实验的基础上推断出环糊精由葡萄糖单元构成。他们还首次设计了环糊精的分离纯化程序，并在1936年提出了环糊精的环状结构。1948年到1950年期间，他们还发现了γ-环糊精并阐明了其结构。从20世纪50年代起，French和Cramer研究组分别致力于研究酶促降解法制各环糊精、分离纯组分以及它们的真实化学和物理性能。 French发现了存在更大环状结构的糊精，而 Cramer研究组则重点研究了环糊精的包结配位能力。环糊精在有机化学、分析化学等领域占领着不可或缺的重要作用，环糊精化学在过去的二三十年间发展迅猛，目前已经有很多关于环糊精的专著和长篇综述。本文主要讲述β-环糊精与间甲酚及赖氨酸的包合作用，并用紫外分析及核磁共振分析。 . .

页脚. 第一章 序论 一、 β-环糊精包合物简介 1.1 环糊精发展进程 1891年，Villier首次从淀粉杆菌作用过的土豆淀粉里分离出环糊精，当时把它命名为cellulose。 几年后Schardinger分离出两种晶状物质，分别命名为“crystalline dextrinα”和“crystalline dextrinβ”。 20世纪30年代，便对环糊精进行了基础的研究，但发展较慢。后研究逐渐深入，证实了环糊精能形成包埋复合物，并且在一些反应中具有催化作用。 20世纪50年代，对环糊精生成酶、制取方法、环糊精的物理化学性质和研究逐渐增多，提出了许多新见解。特别是F.Cramer首先阐明了环糊精能稳定色素，继而又发现能形成包络物，从而在食品、医药、化妆品、香精等方面的应用不断扩大，其相关领域研究工作也随之活跃起来。环糊精包合物的研究逐渐趋近于成熟，开始在一些领域得到应用。 1960年日本首次进行了环糊精的中试生产，此后三十年环糊精才真正进入了工业化生产阶段。 1.2 β-环糊精结构与性质 1.2.1 结构 环糊精(cyclodextyin，CD)是葡萄糖聚合物在环糊精葡萄糖残基转移酶(Cyclodextringlycosyltransferase，CGTase)作用下而形成的，由6-12个D-吡喃葡萄糖基以1，4一葡萄糖苷键连接而成的环状低聚糖，α、β、γ-环糊精分别是6，7，8个D（+）—吡喃型葡萄糖组成的环状低聚物，由于α-CD分子空洞孔隙较小，通常只能包接较小分子的客体物质，应用围较小；γ-CD的分子洞大，但其生产成本高，工业上不能大量生产，其应用受到限制；β-CD的分子洞适中，应用围广，生产成本低，是目前工业上使用最多的环糊精产品。 β-CD的疏水性及催化活性有限，使其在应用上受到一定限制。为了克服环糊精本身存在的缺点，研究人员尝试对环糊精母体用不同方法进行改性，以改变环糊精性质并扩大其应用围。 所谓改性就是指在保持环糊精大环基本骨架不变情况下引入修饰基团，得到具有不同性质或功能的产物，因此也被称为修饰，改性后的环糊精也叫环糊精衍生物。环糊精进行改性的方法有化学法和酶工程法两种，其中化学法是主要的。化学改性是利