摘 要

糖类是细胞中非常重要的一类有机化合物，是除蛋白和核酸之外的又一类重要的生物分子。但由于糖类结构的种类多、复杂程度大且异构体数目众多，人们对其研究的程度不及其它生物大分子。找到合适的试剂对糖类物质经行修饰，如利用荧光修饰使其光学性能产生显著变化是时下科学家们思考的研究糖类化合物的新途径。香豆素类化合物具有良好的的荧光性能，利用点击化学手段可以将香豆素环和碳13标记的单糖连接起来以用于后期的质谱学研究，生成的三氮唑环也会增强化合物的荧光性能。最终合成的香豆素羟胺中间体在转换为香豆素羟胺后可以用于糖类物质的荧光修饰。

本文主要介绍了利用点击化学合成4-（4-溴丁基）-7-（2,3,4,6-四乙酰基-D-葡萄糖三氮唑）-香豆素的方法，并对其产率做出了优化，将产率由13.9%提升至95.8%。相应的表征分析也证明了该产物的存在，可以用于对糖类化合物的荧光标记。

关键词：香豆素衍生物、糖基修饰、点击化学、荧光、¹H NMR

Abstract

Carbohydrates are a very important kind of organic compounds in cells as well as biomolecules such as proteins and nucleic acids. However, due to the large complexity and large number of isomers of carbohydrates, they are much less studied than other biological molecules. Nowadays,scientists focus on finding new ways to study the structure of carbohydrates, and fluorescence labelling is one of them, which can generate significant change in optical properties and facilitate the structural analysis of carbohydrates. Coumarin compounds have good fluorescence properties, and ¹³C labelled monosaccharide and coumarin derivative fragments can be linked by click chemistry to facilitate following analysis by mass spectrometry. The resulting triazole ring also enhances the fluorescence properties of the compound. The intermediate we synthesized can be finally converted to coumaryl hydroxylamine, which is a powerful probe for the analysis of carbohydrates .

In this thesis, the synthetic method of the product was optimized to increase the overall yield from 13.9% to 95.8%. The corresponding characterization analysis also demonstrated the presence of the product, which can be used in the fluorescent labeling of carbohydrate compounds.

Key words:Coumarin derivatives; Glycosyl modification; Click chemistry; fluorescence;

¹H NMR.

目 录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1引言 1

1.2荧光标记 1

1.2.1荧光及其发光原理 1

1.2.2结构因素对分子荧光的影响 2

1.2.3荧光标记技术 2

1.3香豆素羟胺中间体荧光标记 4

1.3.1香豆素羟胺中间体的介绍 4

1.3.2 香豆素化合物合成方法 5

1.4点击化学 6

1.4.1点击化学概述 6

1.4.2点击化学在糖类化合物中的应用 7

第2章 4-（4-溴丁基）-7-（2,3,4,6-四乙酰基-D-葡萄糖三氮唑）-香豆素的合成 8

2.1实验方案 8

2.1.1 2,3,4,6-四乙酰基-D-叠氮葡萄糖的合成 9

2.1.2 4-（4-溴丁基）-7-乙炔基香豆素的合成 9

2.2.3 4-（4-溴丁基）-7-（2,3,4,6-四乙酰基-D-葡萄糖三氮唑）-香豆素的合成方法 10

2.2 实验试剂及仪器 11

2.2.1实验试剂的来源及规格 11

2.2.2实验仪器 14

2.3试验步骤 14

2.3.1 2,3,4,6-四乙酰基-D-叠氮葡萄糖的合成 14

2.3.2 4-（4-溴丁基）-7-乙炔基香豆素的合成 15

2.3.3 4-（4-溴丁基）-7-（2,3,4,6-四乙酰基-D-葡萄糖三氮唑）-香豆素的合成 18

第3章 表征谱图分析 19

3.1引言 19

3.2化合物核磁谱图分析 19

3.2.1化合物6的图谱分析 19

3.2.2化合物7的图谱分析 20

3.2.3化合物8的图谱分析 23

3.2.4化合物9的图谱分析 25

3.2.5 化合物10的图谱分析 28

第4章 总结与展望 33

4.1总结 33

4.2展望 34

参考文献 35

致 谢 37

1. 绪论

1.1引言

糖类物质广泛的存在于自然界中，它提供着一切生物体维持正常生命活动的能量，是亟待人们研究的一类生物大分子。^[1]

随着现代分离手段的不断进步，人们发现：色谱法可以将多种糖逐一的进行分离，准确地进行定性、定量分析。^[2]高效液相色谱、气相色谱和毛细管电泳等现代分离手段可以快捷、高效、微量的对糖类物质进行分析，使得糖类物质方面的研究得到了长足的发展。色谱分析在糖类物质的分析中的优势日益凸显。

色谱中主要利用衍生化法对糖类物质进行检测。^[1]根据分离和衍生顺序的不同，其又被分为注前衍生和柱后衍生。柱前衍生的方法主要是使糖链带上光学性能较好的基团，比如紫外或荧光基团，在提高检测的灵敏度的同时，又可以使糖链的疏水性增加，便于糖链的分离和检测。柱后衍生是在色谱分离后，将在色谱系统中对物质进行衍生化，然后对衍生反应的产物进行检测的方法。柱后衍生的发生场所在色谱系统内，并且对试剂种类、反应时间和条件有限制，存在反应条件难以控制等缺点。相比之下，柱前衍生化法具有较高的衍生效率，衍生方法多样化、不受仪器条件限制等优点，是糖类物质分离分析中主流的方法之一。