2005年第13卷合成化学Vol.13,2005第6期,529～535ChineseJournalofSyntheticChemistryNo.6,529～535·综合评述·胍基化合物在分子识别中的应用3巫文静,鲁润华,高海翔,曹玉娟,师彦平(中国科学院兰州化学物理研究所,甘肃兰州730000)摘要:对胍基化合物的结构、物理化学性质进行了简要说明,重点综述了胍基化合物的分子识别功能在主客体化学中的应用和最新研究进展。参考文献49篇。关键词:胍基化合物;分子识别;主客体化学;综述中图分类号:O623.7文献标识码:A文章编号:100521511(2005)0620529207ApplicationofGuanidinesinMolecularRecognitionWUWen2jing,LURun2hua,GAOHai2xiang,CAOYu2juan,SHIYan2ping(LanzhouInstituteofChemicalPhysics,ChineseAcademyofSciences,Lanzhou730000,China)Abstract:Guanidineshavebeenrecognizedasoneofthemostpromisingreceptorsforvariousmolec2ularrecognition.Hereisasimpleintroductionabouttheirstructureandproperties.Themolecularrecognitionandprogressofmodifiedguanidinesinhost2guestchemistryweresummarizedwith49ref2erences.Keywords:guanidine;molecularrecognition;host2guestchemistry;review1861年,胍被作为鸟嘌呤的降解产物,首次由Streeker分离得到[1]。随后在一系列天然产物如蛋白质、核酸、链霉素、叶酸等中相继被发现。胍及其衍生物具有抗细菌、抗病毒、抗真菌等性质,也有抗炎症、抗高血压、阻止DNA的合成,蛋白质变性,线粒体和其他膜片的修饰等作用[2]。许多具有生理活性的胍基化合物易于与酶[3],蛋白质[4]等配基和受体结合而具有特殊作用,如对核苷酸[5]、磷酸腺苷[6]、磷酸酯、羧酸酯等具有分子识别作用。作为一种有机碱,胍在许多反应中被用作碱性催化剂或手性助催化剂,在诸多方面显示出优异的效能[7,8]。关于胍基化合物在分子识别中的应用起步较晚,在过去20多年内,以阳离子为客体的主客体化学研究较多,然而对于在化学和生物学中有十分重要地位的阴离子络合研究较少。质子化多胺是文献报道较多的阴离子人工受体。但胺的PKa值低,只有在强酸性溶液中才能保证其充分质子化并与阴离子有效结合[9,10]。而胍的PKa值高达13.5[11],且能在很宽的pH范围内保持正电性[12],因此,胍基是络合阴离子的良好基团。基于上述优异性能,伴随着主客体化学的迅速发展,胍基化合物已引起化学家的高度重视。日本[13]、意大利[14～16]等国家的科研人员就其合成和性能展开了一系列研究,并在分子催化、分子识别等领域取得突破性进展。国内研究始于20世纪90年代,复旦大学[17,18]、北京大学[48]、中国科学院兰州化物所[44]等单位开展了一系列研究并取得了一些有价值的研究成果。本文从分子识别的角度,重点讨论了胍基化3收稿日期:2004207208基金项目:国家自然科学基金资助项目(29873062)作者简介:巫文静(1978-),女,汉族,河南人,在读硕士,主要从事天然药物的合成及应用研究。E2mail:wuwenjing.licp@163.com通讯联系人:鲁润华,Tel.028285243250,E2mail:lurh@cib.ac.cn;lurunhua@hotmail.com©1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net合物在主客体化学中的分子识别作用。1胍及胍基化合物的结构特点从结构上看,胍(又称亚胺脲)在一般生理环境中胍处于完全质子化状态,质子化后得到一个中介的、非常稳定的胍翁离子[3]CH6N+3,其共振结构式见Scheme1。NH2NH2�NH21aN�H2H2NNH21bNH2H2NN�H21cScheme1胍基化合物具有同样的电子和空间结构特点:如大的本体体积、正电荷、高度的离域性、抗衡负离子的高淌度等。从分子识别角度讲,有几个特点:(1)胍离子官能团在分子平面中拥有三个氨基,胍类依靠氨基的质子化,可以与带负电荷的有机阴离子发生配合,以主客体配合形式形成超分子,如在精氨酸侧链中可形成五个氢键。这种特殊的结构使得胍基化合物在分子识别和阴离子键合化学中成为万能分子[19]。且对于保持蛋白质的三级结构具有重要的意义,在不同的反应机理和进程中,对解释胍的生理活性有着重要作用[20];(2)作为主体的胍基化合物中包含多个配位点。随着主客体化学从单点识别到多重识别或多点识别并向不对称识别方向发展[21],...
