6对甲苯磺酸环糊精的合成及表征综述

单-6-OTS-β-环糊精的合成与表征摘要环糊精是由环糊精葡萄糖基转移酶(CGT) 作用于淀粉所产生的6~12 个葡萄糖单元以1 4-糖苷键结合而成的环状低聚糖，具有“内腔疏水，外侧亲水”的特性，使其能作为“宿主”包络多种有机、无机分子“客体”形成特殊结的包络物。

因此环糊精及经化学修饰得到的一些衍生物可以较好地模拟天然酶的一些特性，并被广泛地应用于制药、食品、环保、化妆品、生物医学、电化学、有机物的选择性合成等领域。

6-OTs-β-cD是合成6位取代环糊精衍生物的一种必须经过的中间产物，由β-环糊精与对甲苯璜酰氯经过磺酰化反应得到，研究6-OTs-β-cD的合成方法在环糊精化学合成中占有极其重要的地位。

关键词：环糊精 6-OTs-β-cD 对甲苯璜酰氯Abstract:Cyclodextrin by cyclodextrin glycosyltransferase ( CGT ) effect on starch produced by the 6~12 glucose unit with 1 4- glycosidic bond combination of cyclic oligosaccharides, with " inner lateral hydrophobic, hydrophilic " characteristics, which can be used as " host " envelope a variety of organic, inorganic molecules to form a special " object " junction complexes. Therefore the cyclodextrin and chemically modified by some derivatives can be used to simulate the natural enzymes in some properties, and is widely used in pharmaceutical, food, environmental protection, biomedicine, cosmetics, electrochemistry, organic matter selective synthesis etc.. 6-OTs- β-cD is a synthesis of 6 substituted cyclodextrin derivatives with a must pass through the intermediate product, byβ - cyclodextrin and toluene sulfonyl chloride through reaction of Huang, of 6-OTs- β-cD synthesis method in cyclodextrin chemistry occupies an extremely important position.Key words:cyclodextrin 6-0Ts-β-cyclodextrin P—toluenesuifonyl chloride引言β一环糊精由7个葡萄糖单元通过1，4一a甙键连结而成，这些单体以环状束缚在一起，形成一个外部是亲水性表面，内部具有一定尺寸的手性疏水空腔的闭合筒状结构，能包合一定大小的功能物质分子，形成一种特殊的包合物。

环糊精及其衍生物--超分子化学的重要载体环糊精由芽孢杆菌属的某些种产生的葡萄糖的葡萄糖基转移酶作用于淀粉而生成的一类环状低聚糖，通常含有6~12个D-吡喃葡萄糖单元。

其中研究得较多并且具有重要实际意义的是含有6、7、8个葡萄糖单元的分子，分别称为α、β、γ-环糊精。

环糊精由德国科学家Villiers在1891年首次发现，并于1935年由Freudenberg和French表征了结构。

环糊精是一个环外亲水、环内疏水且有一定尺寸的立体手性空腔体。

由于其分子结构的特殊性，使其无论在理论研究还是应用中都有特殊作用，当1978年日本科学家发明酶法生产法，将淀粉直接转化为环糊精后，环糊精及其衍生物正式进入工业应用阶段。

并且在医药，食品工业，环境保护，生物医学，电化学等方面发展迅速。

目前，工业上使用最多的是β环糊精。

环糊精的结构与性质根据X-射线晶体衍射、红外光谱和核磁共振波谱分析的结果，确定构成环糊精分子的每个D(+)- 吡喃葡萄糖都是椅式构象。

各葡萄糖单元均以1，4-糖苷键结合成环。

由于连接葡萄糖单元的糖苷键不能自由旋转，环糊精不是圆筒状分子而是略呈锥形的圆环。

其中，环糊精的伯羟基围成了锥形的小口，而其仲羟基围成了锥形的大口。

环糊精分子具有略呈锥形的中空圆筒立体环状结构，在其空腔结构中，外侧上端（较大开口端）由C2和C3的仲羟基构成，下端（较小开口端）由C6的伯羟基构成，具有亲水性，而空腔内由于受到C-H键的屏蔽作用形成了疏水区。

它既无还原端也无非还原端，没有还原性；在碱性介质中很稳定，但强酸可以使之裂解；只能被α- 淀粉酶水解而不能被β- 淀粉酶水解，对酸及一般淀粉酶的耐受性比直链淀粉强；在水溶液及醇水溶液中，能很好地结晶；无一定熔点，加热到约200℃开始分解，有较好的热稳定性；无吸湿性，但容易形成各种稳定的水合物；它的疏水性空腔内可嵌入各种有机化合物，形成包接复合物，并改变被包络物的物理和化学性质；可以在环糊精分子上交链许多官能团或将环糊精交链于聚合物上，进行化学改性或者以环糊精为单体进行聚合。

环糊精类化合物在催化合成中的最新研究进展摘要：超分子化学是近年兴起的于分子间的非共价键相互作用而形成的分子聚集体的化学，作为其代表化合物之一，环糊精及其衍生物在催化合成中有着广泛的研究与应用。

本文综述了近年环糊精（主要为β-环糊精）类化合物在催化有机合成中的应用。

与环糊精母体相比，修饰基团的引入增加了环糊精分子中官能团的种类和数量，拓展了环糊精在有机合成中的应用，并提高了催化反应的催化活性和选择性。

关键词：环糊精有机合成超分子化学催化1 前言1.1 超分子化学1987年Nobel化学奖授予了C. J. Pedersen、J. M. Lehn和D. J. Cram，标志着化学的发展进入了一个新的时代，起于Pedersen对冠醚的基本性发现而分别由Cram 和Lehn发展起来的主-客体化学，超分子化学的重要意义也因此被人们真正意识到。

对以非共价键弱相互作用力键合起来的复杂有序且具有特定功能的分子集合体，即超分子化学的研究，可以说是共价键分子化学的一次升华，一次质的飞跃，被称为“是超越分子概念的化学”，它不仅在材料科学和信息科学，而且在生命科学中也具有重要的理论意义和潜在的广阔的应用前景。

在1992年，已有专门的学术刊物——超分子化学(Supramolecular Chemistry)创刊，足见超分子化学在催化化学、主客体超分子化学和分子磁性材料、超导材料、非线性光学材料等方面的潜在应用价值而成为最活跃的研究领域之一，这些配合物可以通过配位键、氢键、阳离子-π相互作用、π-π相互作用或静电作用等设计而成。

超分子的研究成为化学、物理、生物、材料、信息等领域的学科交叉的研究热点。

目前已经广泛研究过的超分子有冠醚(crown ether)、穴醚(cryptate)、球瑗(spherand)、环糊精(clodextrin，CD)、杯芳烃(calixarene)、葫芦脲(cucurbituril)、卟啉(porpahyrin)、环肽(cyclopeptide或cyclic peptide)、索烃(catenanes)、轮烷(rotaxanes)及准轮烷(pseudorotaxanes)等，上述主体(host)或受体(receptor)对铵、金属离子、各种中性分子及至阴离子有很高的亲和性，形成各种非共价键力(氢键、静电作用、电荷转移作用、分散作用、离子中介作用、疏水作用、堆垛作用等)，维持具有新功能的超分子，其与生物体系可以媲美的性质引起化学家的高度重视，进而发展了二聚体、多聚体到更大的有组织、有确定结构、复杂的分子建筑(molecular architecture)。

药剂学知识点归纳：包合材料-环糊精药剂学虽然是基础学科，但是很多学员都觉得药剂学知识点特别多，不好复习。

今天就带着大家总结归纳一下药剂学各章节的重点内容，以便大家更好地记忆。

包合材料-环糊精的分类、结构特点、性质及应用包合物中的主分子物质称为包合材料，能够作为包合材料的有环糊精、胆酸、淀粉、纤维素、蛋白质、核酸等。

药物制剂中目前最常用的包合材料是环糊精，近年来环糊精衍生物由于其能够改善环糊精的某些性质，更有利于容纳客分子，研究和应用日趋增加。

环糊精(CYD)是淀粉经环糊精葡萄糖转位酶(由嗜碱性芽孢杆菌产生)作用生成的分解产物，是由6～10个D-葡萄糖分子以萄糖，4-糖苷键连接的环状低聚糖化合物，为水溶性、非还原性白色结晶性粉末。

常见苷键连接、苷键连接、苷键连接三种，分别由6、7、8个葡萄糖分子构成，其立体结构为上窄下宽两端开口的环状中空圆筒状，内部呈疏水性，开口处为亲水性，该结构易被酸水解破坏。

由于这种环状中空圆筒形结构，环糊精呈现出一系列特殊性质，能与某些小分子物质形成包合物。

三种类型环糊精的空穴内径及物理性质有很大差别。

它们包合药物的状态与环糊精的种类、药物分子的大小、药物的结构和基团性质等有关。

形成的包合物一般为单分子包合物，即药物包入单分子空穴内，而不是嵌入环糊精的晶格中。

环糊精包合物可以改善药物的理化性质和生物学性质，在药学上的应用越来越广泛。

三种CYD中YD包合最为常用，已被作为药用辅料收载入《中国药典》。

为常用，分子量1135，为白色结晶性粉末，其空穴大小适中，水中溶解度最小，最易从水中析出结晶，随着温度升高溶解度增大。

这些性质对于制备为白色结包合物提供了有利条件。

环糊精化学环糊精，以植物油、动物油为原料，经过加热、催化、水解等复杂的反应工艺而制得的化学合成新型中间体，是近几年迅猛发展的绿色资源材料。

环糊精具有强烈的水溶性，体积小，易渗透，耐酸碱，无毒、无异味，并且热水可以迅速分解，发生环糊精的反应，是传统化学方法制备的脂肪无法比拟的。

随着技术的不断发展，环糊精已经成为了许多行业的重要原料，其中最重要的应用是制备活性剂。

活性剂是一种可以促进物质的反应的具有特定活性基团的有机物，它能够改变混合体系中物质的结构，控制反应的速度、改变反应中物质的分布和形态。

环糊精中含有多种有机酸类物质，可以在水溶液中活化活性基团，促进化学反应，从而实现物质的变化。

此外，环糊精还可以用于制备极端环境保护剂、润湿剂、柔顺剂等，是一种绿色、安全、高效的添加剂。

它能够改善涂料、油墨、塑料等的性能，以及改善制品的抗冲击性、热稳定性等，抑制静电、防潮等，使产品具有更好的性能和使用寿命。

此外，环糊精也可以用来制备植物抑菌剂、防治虫草病、杀菌除草剂等。

由于其绿色、安全、有效，可以抑制微生物的生长和繁殖，保护农作物不受病虫害侵害，从而提高作物的生长和产量。

环糊精化学，是指研究环糊精的制备原料、室温下环糊精的合成反应、环糊精的物化性质及其制备的活性剂的性能等相关的学科。

环糊精的制备原料主要有动物油、植物油。

动物油主要来源于肥肠油、猪油、牛脂、鱼油等，而植物油主要来源于花生油、棕榈油、茶油、大豆油、可可油等。

环糊精的合成反应，一般采用高温催化加氢反应，不需要卤素、碱、磷等有毒有害物质，能够实现用植物油和动物油作为原料，安全、可控、高效的加氢反应。

环糊精的物化性质，具有较弱的酸性，延展性好，悬浮性好，耐温性强，热稳定性高，空气干燥后即可固化成形。

此外，环糊精制备的活性剂具有优良的气味，热稳定性高，无腐蚀性，可以有效改善涂料、油墨、塑料等的性能，提高产品的抗冲击性、热稳定性等特性。

由此可见，环糊精化学是一门新兴的学科，具有重要的实用价值。

中国药科大学药用高分子材料论文论文题目环糊精及其衍生物的综述英文题目 The Review of Cyclodextrin and专业中药学院部中药学院成员：组长：组员：论文工作时间：2014年4月至 2014年6月目录摘要 . (3)关键词 . (3)前言 . (3)1 环糊精的来源与制法 (4)1．1 B-CD 的制备方法 . (4)2 环糊精的性质 (5)2.1 具有独特的包合性能，可与疏水性药用小分子形成的包合物能溶于水 (5)2.2 对热稳定，对碱稳定，对酸的稳定性较差 (5)2.3 在人体内吸收较困难，毒性小 (5)2.4 价廉易得 (5)3环糊精的应用 (6)3.1 环糊精在药剂学方面的应用 (6)3.2 环糊精在靶向给药系统中的应用 (8)3.3 环糊精包合物在黏膜给药系统中的应用 (8)4 环糊精衍生物概述 (10)4.1 环糊精衍生物的来源与性质 (10)4.2 环糊精衍生物的应用 (12)5 讨论 . ...................................................................................................... 14 参考文献 . .................................................................... 错误! 未定义书签。

摘要：经文献检索，以参考文献为依据对环糊精及其衍生物进行简单介绍，并且从来源与制法、性质、应用等方面对环糊精及其衍生物在药学方面进行了综述。

关键词：环糊精；环糊精衍生物；药学应用The Review of Cyclodextrin and its DerivativesAbstract ：Through searching literatures about cyclodextrin and its derivatives at home and abroad in recent years， it is to summarize the sources， preparation ，properties and modern application in pharmacy．Keywords ：cyclodextrin ； cyclodextrin derivatives； pharmaceutical applications前言环糊精( CD 是由D-吡喃葡萄糖单元通过α-1， 4-苷键结合形成的一类环状低聚糖化合物，由于环糊精及其衍生物具有多种独特的优良性质，所以在中药制剂工艺中应用颇广。

第17卷,第3期光　谱　实　验　室V o l.17,N o.3 2000年5月Ch inese J ou rna l of S p ectroscopy L abora tory M ay,2000环糊精包结物的形成及光谱表征①董　川　李俊芬　双少敏(山西大学化学系　太原市坞城路36号　030006)杨　频②(山西大学分子科学研究所　太原市坞城路36号　030006)摘 要 环糊精包结物的制备、结构、性质和应用研究一直是环糊精化学的重要内容。

本文对近年来关于环糊精的形成条件、制备方法、包结类型、检测手段和表征方法进行了较详细的综述,希望对环糊精应用研究工作的进行起到积极的、科学的指导作用。

关键词　环糊精,环糊精包结物,表征。

中图分类号:O657.3 文献标识码:A 文章编号:100428138(2000)03202472101　引言环糊精(cyclodex trin,CD)是由芽孢柑菌产生的环糊精葡萄糖基转移酶作用于淀粉而制得的一系列环聚糖的总称,1891年由V illiers发现。

1904年,Schardinger确定了CD的结构,并命名为环状低聚糖。

CD通常含有6—12个葡萄糖单元,常见的有Α、Β、Χ2CD3种,分别由6个、7个、8个葡萄糖单元组成。

它们的外形象一个内空去顶的圆锥体。

3种环糊精的内径分别为0.47—0.53nm、0.60—0.65nm、0.75—0.83nm,空腔高度均为0.79nm。

它们在水中的溶解度分别为14.5、1.85、23.3g 100g(25℃)。

环糊精腔内是非极性的,腔外有羟基,具有亲水性,这种特殊的分子洞结构,使得许多分子可在其空腔中被包结,形成主2客体包结物。

Β2环糊精生产成本低,空腔尺寸适中,是最常用的一种。

其立体结构见图1。

70年代后期,日本首先实现了环糊精的工业化生产,我国于80年代末期开始有Β2CD产品,近年来又出现了羟丙基2Β2CD产品。

目前,国内外已有很多关于环糊精的综述文章发表[1—12]。

单-[6-对甲苯磺酰基-6-脱氧]-β-环糊精的制备及影响因素作者：周圩群来源：《硅谷》2011年第22期摘要：简要论述β-环糊精6位伯羟基磺酰化的方法，并在低温水浴中合成单-[6-对甲苯磺酰基-6-脱氧]-β-环糊精（TsO-β-CD），重点研究不同实验条件如反应时间、反应物配比等对产率的影响。

研究发现，在0-5℃的冰水浴的环境下，当反应物配比为1.5:1（p-TsCl:β-CD），反应时间为5h时，产率是最高的。

关键词：β-环糊精；TsO-β-CD；对甲苯磺酰氯；乙腈；冰水浴中图分类号：O636.1 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）1120187－02β-环糊精（β-cyclodextrin，简称β-CD）是具有“灯罩”形圆锥状空腔结构的环状低聚糖，这种超分子结构具有“内疏水、外亲水”的特殊性能。

因此，β-环糊精最大的特征是能够在分子的空腔包接或络合各种有机、无机分子，形成化学修饰环糊精，广泛应用于食品、生物医学和生物技术特别是制药等领域[1]。

一般来说，通过选择性的修饰，可生成具有专一识别能力的β-环糊精衍生物。

β-环糊精的化学修饰是在其空腔上下缘的羟基进行，在β-环糊精的每个葡萄糖残基中，有三个不同的羟基，即6-位伯羟基，2-位和3-位仲羟基，选择性地将6-位伯羟基对甲苯磺酰化，得到单-[6-对甲苯磺酰基-6-脱氧]-β-环糊精（简称6-TsO-β-CD），难度相对比较大。

6-TsO-β-CD是一种重要的医药中间体，它可以作为原料与其他物质反应，进一步生成β-环糊精的衍生物，如硫醇衍生物，具有分子识别功能；也可以直接与组装在金电极上的半胱胺进行反应制得β-环糊精修饰电极[2]，同样可以用于特定分子的识别与测定中，具有深远的应用前景。

目前，6-TsO-β-CD的制备方法主要有以下三种：1）吡啶法[3-4]，此法优点是产率较高，但所用介质吡啶是一种有毒有害物质，用量大，且在使用前需要作无水处理，常用的方法是用粒状KOH固体干燥数天，再用无水苯（加Na 回流除水重蒸）蒸馏，收集114℃馏分。

环糊精原理环糊精是一种具有很强结构稳定性的大环状分子，它由数个葡萄糖分子通过特定的化学键连接而成。

环糊精分子内部具有一个空腔，该空腔大小和形状与其它分子相似的部分非常吻合。

因此，环糊精被广泛应用于各种领域，尤其在化学和生物化学中具有重要的作用。

环糊精的最主要应用是在化学分离和分析中。

由于环糊精的空腔可以与其他分子形成包合物，使得环糊精可以用来分离和提纯混合物中的目标分子。

通过调整环糊精的结构和空腔的大小，可以选择性地识别和捕获特定的分子。

这种特性在化学分析中非常有用，可以用来提高分析方法的灵敏度和选择性。

另一个重要的应用领域是药物传输和控释系统。

由于环糊精与许多药物分子可以形成稳定的包合物，因此可以将药物分子包裹在环糊精分子的空腔中，以增加药物的稳定性和溶解度。

这种包合物可以通过口服、注射等方式进行给药，从而实现药物的缓释和靶向输送，提高药物的疗效和减少副作用。

在环境保护领域，环糊精也发挥着重要的作用。

由于环糊精与许多有机污染物可以形成包合物，因此可以用来吸附和去除水中的有机污染物。

这种方法可以有效地净化水源，减少环境污染对生态系统的危害。

环糊精还在食品工业中得到广泛应用。

由于环糊精具有稳定食品成分的特性，可以用来改善食品的质地、口感和保鲜效果。

例如，在饼干和面包制造过程中，添加适量的环糊精可以使得饼干和面包更加松软和可口。

在乳制品中，环糊精可以用来稳定乳蛋白和脂肪颗粒，防止乳制品的变质和沉淀。

环糊精还可以用于化妆品、香水和香料等领域。

由于环糊精分子的空腔可以与香料分子形成包合物，因此可以用来调整香气的持久性和释放速率。

在化妆品中，环糊精可以用来稳定和控制活性成分的释放，提高产品的效果。

环糊精作为一种具有特殊结构和功能的大环状分子，在化学、生物化学、药物传输、环境保护、食品工业和化妆品等领域具有广泛的应用前景。

通过充分发挥环糊精的特性，可以实现更多领域的创新和进步。

环糊精结构式环糊精（Cyclodextrin）是一种由六个葡萄糖分子组成的环状结构，可用于吸附、分离和包裹分子。

它在生物化学、药物领域以及食品和化妆品工业中有着广泛的应用。

环糊精具有特殊的空腔结构，能够与一些有机物形成包合物，从而改变它们的性质和应用。

环糊精的空腔结构使其具有很强的包结能力，可以将一些不稳定、挥发性或难溶于水的物质包裹在其内部，形成稳定的包合物。

这些物质可以是气体、液体或固体，如芳香化合物、药物、香料等。

通过与环糊精的包合作用，这些物质的稳定性得到提高，溶解度增加，挥发性减弱，从而延长了其在应用中的使用寿命。

在药物领域中，环糊精被广泛用于药物的改性和控释。

通过与环糊精的包合作用，药物的生物利用度得到提高，毒副作用减少，药效持续时间延长。

此外，环糊精还可以用于药物的负载和靶向输送，提高药物的靶向性和疗效。

在食品工业中，环糊精被用作食品添加剂，用于改善食品的质地、口感和稳定性。

它可以与脂肪、酸类、色素等物质相互作用，改善食品的色泽、口感和稳定性。

例如，环糊精可以用来减少食品中的脂肪含量，降低食品中的胆固醇含量，增加食品的纤维含量，改善食品的营养价值。

在化妆品工业中，环糊精被用作化妆品的稳定剂和保湿剂。

它可以与化妆品中的活性成分相互作用，改善其稳定性和溶解性，延长其在皮肤上的作用时间，增强其吸附和渗透能力。

此外，环糊精还可以用于控制化妆品的气味和颜色，改善化妆品的触感和外观。

除了在生物化学、药物和食品工业中的应用，环糊精还可以用于环境保护和污染治理。

由于其良好的吸附性能，可以用于水处理、废气处理和土壤修复等领域。

环糊精可以吸附和分离水中的有机污染物、重金属离子和有害气体，从而净化水质、改善空气质量和土壤环境。

环糊精作为一种重要的功能性分子，具有广泛的应用前景。

它在生物化学、药物、食品和化妆品工业中的应用已经得到了广泛的认可和应用。

随着科学技术的不断进步，环糊精的应用领域将会进一步扩展，为人类的生活和健康带来更多的福祉。

环糊精的合成及其在分离中的应用环糊精是一种环状糖分子，可以通过其环结构的空腔与其他分子相互作用，形成非常稳定的主客体复合物。

这种性质使得环糊精在分离化学中拥有广泛的应用，特别是在药物分离和食品分析中。

本文将介绍环糊精的合成及其在分离中的应用。

一、环糊精的合成方法环糊精的合成方法有很多种，通常可以分为两类：化学方法和酶法。

化学方法：早期使用2,3,6-三甲基-β-环糊精合成法。

这种方法的主要限制在于其产率较低，而且环的结构也存在缺陷。

目前主要采用的合成方法是底物氯化-硫化法和底物磺酸化-硫化法。

底物氯化-硫化法：首先将底物（如淀粉或麦芽糊精）和硫酸铵在强碱条件下混合，然后再加入氯化钠，并调节 pH 值，才能产生环状化合物。

底物磺酸化-硫化法：与底物氯化-硫化法类似，只是在化学反应中加入了二氧化硫，生成了亚磺酸盐，再加入氯化钠，在氯离子的作用下形成环糊精。

酶法：酶法是通过使用转移糖基酶来合成环糊精，可以在几个小时内高产生较高质量的环糊精。

这种方法的主要限制在于生产成本。

二、环糊精在分离中的应用1. 药物分离药物分离是把药物分离出混合物的有机化学技术，对于提取纯药物非常有用。

环糊精在药物分离中的应用因其能够选择性地结合化合物而得到推广。

环糊精对药物官能团的结构和空间结构具有选择性，因为化合物与环糊精之间的非共价相互作用，它被用于分析药物的位置和结构的变化，以及它们在体内的生物反应和药代动力学的分子机制。

2. 食品分析食品分析是食品检测中的一种技术，以确定其中的化学成分。

在食品领域，环糊精的应用最为广泛，可以分离不同种类的氨基酸、蛋白质、糖类等化合物，这些化合物对于食品品质和安全至关重要。

环糊精在分离中的应用可以单独使用，也可以与其他分离技术和仪器结合使用。

这些应用包括气相色谱、液相色谱、电泳等。

例如，环糊精电泳是一种分离方法，可以在单一电泳板上将多种化合物分离，具有很高的分辨率和选择性。

三、结语在化学和生物化学领域，环糊精的合成和应用一直是一个受到广泛关注的领域。