氟碳相中進行手性識別的光學探針構建

《氟碳相中進行手性識別的光學探針構建》是依託四川大學，由於珊珊擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：氟碳相中進行手性識別的光學探針構建
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：於珊珊
• 依託單位：四川大學

項目摘要

光學手性探針的設計與合成得到廣泛關注，他們最重要的潛在套用在於快速實時監測不對稱催化劑的高通量篩選反應。但是發展至今，這些探針只能測定純淨的手性化合物，而無法對催化反應體系進行直接檢測。為突破這一瓶頸，本申請擬構建能夠在氟碳相中進行手性識別的多氟光學探針。氟碳相與普通有機相互不相溶，在催化反應體系中加入含手性探針的氟碳相之後，催化反應產物與多氟探針相結合進入氟碳相，而反應體系中其他組分仍保留在有機相中，從而在氟碳相中消除了反應體系中的其他組分對手性識別的干擾，達到準確檢測反應結果的目的。本申請以聯萘酚(BINOL)為基礎構建多氟光學手性探針：一方面通過在BINOL骨架上引入含氟尾（長鏈全氟烷基）的基團，另一方面通過氟代BINOL骨架增加氟含量，系統研究目標化合物與手性底物在氟碳相中的作用、所引進的光學信號變化（螢光及圓二色譜）、識別作用機理，推動光學手性探針在手性催化劑高通量篩選中的套用。

結題摘要

螢光法與傳統分析檢測方法相比，靈敏度高、所需樣品量低，檢測方式多樣化，且能夠實現快速實時線上檢測，因此在藥物篩選、環境監測、疾病診斷與治療等領域具有廣闊的套用前景。項目利用聯萘酚母體結構，創新性的設計合成了一類新型螢光化合物，在手性分子（手性氨基醇、胺基酸、胺等）的對映選擇性識別以及生物活性分子（如胺、胺基酸等）的特異性識別中取得了優異的結果。 手性螢光探針的價值在於快速測定手性化合物的對映體組成，解決傳統手性測定方法速度慢、無法線上實時檢測的缺點。我們在前期的研究工作中合成了聯萘酚雙醛螢光探針，該探針對一系列手性伯胺化合物如手性二胺、氨基醇及胺基酸衍生物有著良好的手性識別效果，但仍存在一些問題，如必須添加鋅離子、無法在生理條件下測定手性胺基酸、無法套用於仲胺等。為了解決這些缺陷，提高手性螢光探針的套用性，本項目以聯萘酚雙醛為結構母體，針對各項缺陷進行結構修飾，構建了多類對手性小分子如胺基酸、氨基醇或手性胺等具有高對映選擇性的光學手性探針，在全氟相、有機相或水相中利用螢光或者圓二色信號實現手性化合物ee值的測定，為光學手性探針套用於不對稱催化劑的高通量篩選打下基礎。 生物活性分子與人類健康息息相關，異常濃度通常預示著疾病的發生。高選擇性地識別生物活性分子是螢光探針的關鍵，項目通過對聯萘酚結構進行相應修飾，實現對不同生物活性分子的特異性識別：聯萘酚3,3’-位引入三氟乙醯苯基，通過OFF-ON或比率性回響實現對1,2-乙二胺的特異性識別；3,3’-位苯甲醛修飾的聯萘酚則能高選擇性識別1,3-丙二胺；醛基與3,3’-位聯萘酚直接相連，則與功能化的仲胺作用時有特異性識別效果。通過對機理的深入研究，揭示了不同的結構修飾產生不同選擇性的原因，對胺類化合物螢光探針的設計有著重要指導意義。