张昭:DMC法合成氨基酸羧酸酐及其酸碱协同催化机制的研究论文

张昭:DMC法合成氨基酸羧酸酐及其酸碱协同催化机制的研究论文

本文主要研究内容

作者张昭(2019)在《DMC法合成氨基酸羧酸酐及其酸碱协同催化机制的研究》一文中研究指出:α-氨基酸-N-羧酸酐(NCAs)开环聚合是合成多肽的一种最有效和最简便的方法,开发碳酸二甲酯(DMC)法合成NCAs是实现绿色制备多肽和氨基酸类化学品的重要途径。针对DMC法合成NCAs中,氨基酸氨基酰化反应选择性差和效率低,以及酸基化中间体在成环过程中易脱羧导致成环受阻等难题,本文研制具有夺取质子、授予质子、精准酰化和高效成环的金属离子杂化磷锌基酸碱协同催化剂,利用原位FT-IR、原位NMR和XPS等技术研究底物在催化剂表面的吸附、活化和转化模式,利用同步热分析质谱仪、气质联用仪和原位FT-IR等解析中间体成环反应中质子授予过程与脱羧之间的关联,阐释成环受限机制。研究催化剂组成、溶剂分子、底物结构和温度效应等对底物活化的影响规律,探索定向酰基化和精准成环中的催化机理。首先探究了在“一锅法”反应中氨基酸的转化形式,DMC的活化程度,中间体的合成受阻因素,探究温度、溶剂与时间等因素对合成过程中各种产物的影响。当丙氨酸与DMC 比例为1:2时,在DMF溶剂中,4种产物的产率达到最大值,分别为81.54%、53.47%、22.65%和19.35%。然后利用谷氨酸苄酯与DMC作为原料,采用分步法:先生成氨基羰基化之后的中间体产物,然后再通过环化反应生成最终产物谷氨酸苄酯羧酸酐,并且探究在不同的溶剂、反应温度与时间下,中间体与环化产物的产率的变化规律。当谷氨酸苄酯与DMC的比例为1:2时,在非质子性极性溶剂DMF中,100℃的条件下反应5个小时,中间体最高产率达到83.2%,羧酸酐的最高产率达到65.76%。最后,制备了一种新型结构的介孔类催化剂磷酸锌钠,通过对催化剂性能及结构的研究,探究催化剂的催化效率,发现催化产率可提高到68.59%,并且探究在反应过程中存在酸碱协同催化机制,提出了可能的定向酰基化与环化反应的催化机理。

Abstract

α-an ji suan -N-suo suan gan (NCAs)kai huan ju ge shi ge cheng duo tai de yi chong zui you xiao he zui jian bian de fang fa ,kai fa tan suan er jia zhi (DMC)fa ge cheng NCAsshi shi xian lu se zhi bei duo tai he an ji suan lei hua xue pin de chong yao tu jing 。zhen dui DMCfa ge cheng NCAszhong ,an ji suan an ji xian hua fan ying shua ze xing cha he xiao lv di ,yi ji suan ji hua zhong jian ti zai cheng huan guo cheng zhong yi tuo suo dao zhi cheng huan shou zu deng nan ti ,ben wen yan zhi ju you duo qu zhi zi 、shou yu zhi zi 、jing zhun xian hua he gao xiao cheng huan de jin shu li zi za hua lin xin ji suan jian xie tong cui hua ji ,li yong yuan wei FT-IR、yuan wei NMRhe XPSdeng ji shu yan jiu de wu zai cui hua ji biao mian de xi fu 、huo hua he zhuai hua mo shi ,li yong tong bu re fen xi zhi pu yi 、qi zhi lian yong yi he yuan wei FT-IRdeng jie xi zhong jian ti cheng huan fan ying zhong zhi zi shou yu guo cheng yu tuo suo zhi jian de guan lian ,chan shi cheng huan shou xian ji zhi 。yan jiu cui hua ji zu cheng 、rong ji fen zi 、de wu jie gou he wen du xiao ying deng dui de wu huo hua de ying xiang gui lv ,tan suo ding xiang xian ji hua he jing zhun cheng huan zhong de cui hua ji li 。shou xian tan jiu le zai “yi guo fa ”fan ying zhong an ji suan de zhuai hua xing shi ,DMCde huo hua cheng du ,zhong jian ti de ge cheng shou zu yin su ,tan jiu wen du 、rong ji yu shi jian deng yin su dui ge cheng guo cheng zhong ge chong chan wu de ying xiang 。dang bing an suan yu DMC bi li wei 1:2shi ,zai DMFrong ji zhong ,4chong chan wu de chan lv da dao zui da zhi ,fen bie wei 81.54%、53.47%、22.65%he 19.35%。ran hou li yong gu an suan bian zhi yu DMCzuo wei yuan liao ,cai yong fen bu fa :xian sheng cheng an ji tang ji hua zhi hou de zhong jian ti chan wu ,ran hou zai tong guo huan hua fan ying sheng cheng zui zhong chan wu gu an suan bian zhi suo suan gan ,bing ju tan jiu zai bu tong de rong ji 、fan ying wen du yu shi jian xia ,zhong jian ti yu huan hua chan wu de chan lv de bian hua gui lv 。dang gu an suan bian zhi yu DMCde bi li wei 1:2shi ,zai fei zhi zi xing ji xing rong ji DMFzhong ,100℃de tiao jian xia fan ying 5ge xiao shi ,zhong jian ti zui gao chan lv da dao 83.2%,suo suan gan de zui gao chan lv da dao 65.76%。zui hou ,zhi bei le yi chong xin xing jie gou de jie kong lei cui hua ji lin suan xin na ,tong guo dui cui hua ji xing neng ji jie gou de yan jiu ,tan jiu cui hua ji de cui hua xiao lv ,fa xian cui hua chan lv ke di gao dao 68.59%,bing ju tan jiu zai fan ying guo cheng zhong cun zai suan jian xie tong cui hua ji zhi ,di chu le ke neng de ding xiang xian ji hua yu huan hua fan ying de cui hua ji li 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自天津工业大学的张昭,发表于刊物天津工业大学2019-07-05论文,是一篇关于氨基酸羧酸酐论文,碳酸二甲酯论文,酰基化论文,成环反应论文,酸碱协同催化论文,天津工业大学2019-07-05论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自天津工业大学2019-07-05论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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