嘧啶并[4,5-]嘧啶核苷的复杂的自组装超分子结构 1.内容介绍 超分子自组装是不仅是生物结构的化学根源之一，但也引起不同 的工业领域的注意。本文通过动态光散射，扫描电显微镜，差示扫描 量热法，核磁共振和X-射线分析，研究嘧啶并[4,5-]嘧啶核苷的复 杂的花形的超分子结构的形成的机理。一旦除去糖类的羟基，不同的 花形上层结构可形成。这些工作表明复杂的自组装确实可以通过单个 分子的分层的非共价相互作用达到。如果与其他化学物质结合，通过 单体的分子识别构建的奇异结构，表明在其他领域的潜能。我们设计 并合成了一系列Janus-型嘧啶并[4,5-d]嘧啶核苷，它结合遗传密码 字母-胞嘧啶、双齿腺嘌呤、胸腺嘧啶核苷、尿嘧啶核苷。 讨论：一些Janus-型核苷类似物的抗病毒和抗肿瘤活性研究 过程中，我们发现化合物1在不同溶液可以形成一个美丽的花形结构。 本文研究了花形核苷的超结构，包括在原子水平上的内相互作用、修 改后的结构和它的分子识别性能如何影响超结构。从DLS,NMR和SEM 的实验结果表明一个两阶段的机制（从微球到一个完整的花形状态） 花形超分子结构的各向异性生长。DSC提供热力学参数，如双相过程。 因此，为形成这样复杂的形态，第一非特异性氢键一起抱紧单个分子 形成核，成长为一个微球，一旦它们相互接近就开始识别过程。为了 形成特定的碱基对，糖基键周围的正确构象被要求，进一步影响糖的 褶皱。因此，所有羟基再次被重新排列在一个固定的空间方向，以形 成能量有利复杂氢键网络，而使整个系统的微调形成支化花形超分子
嘧啶并[4,5-d]嘧啶核苷的复杂的自组装超分子结构 1. 内容介绍 超分子自组装是不仅是生物结构的化学根源之一，但也引起不同 的工业领域的注意。本文通过动态光散射，扫描电显微镜，差示扫描 量热法，核磁共振和 X-射线分析，研究嘧啶并[4,5-d]嘧啶核苷的复 杂的花形的超分子结构的形成的机理。一旦除去糖类的羟基，不同的 花形上层结构可形成。这些工作表明复杂的自组装确实可以通过单个 分子的分层的非共价相互作用达到。如果与其他化学物质结合，通过 单体的分子识别构建的奇异结构，表明在其他领域的潜能。我们设计 并合成了一系列 Janus-型嘧啶并[4,5-d]嘧啶核苷,它结合遗传密码 字母-胞嘧啶、双齿腺嘌呤、胸腺嘧啶核苷、尿嘧啶核苷。 讨论 ：一些 Janus-型核苷类似物的抗病毒和抗肿瘤活性研究 过程中，我们发现化合物 1 在不同溶液可以形成一个美丽的花形结构。 本文研究了花形核苷的超结构，包括在原子水平上的内相互作用、修 改后的结构和它的分子识别性能如何影响超结构。从DLS, NMR 和SEM 的实验结果表明一个两阶段的机制（从微球到一个完整的花形状态） 花形超分子结构的各向异性生长。DSC 提供热力学参数，如双相过程。 因此，为形成这样复杂的形态，第一非特异性氢键一起抱紧单个分子 形成核，成长为一个微球，一旦它们相互接近就开始识别过程。为了 形成特定的碱基对，糖基键周围的正确构象被要求，进一步影响糖的 褶皱。因此，所有羟基再次被重新排列在一个固定的空间方向，以形 成能量有利复杂氢键网络，而使整个系统的微调形成支化花形超分子
结构。X-ray证明单晶的原子级别的相互作用包括复杂氢键介导的网 络。这些信息对理解所有的力和这种复杂的超分子结构的连通性是至 关重要的。这种结构是在含水环境中的氢键系统的一个很好的例子， 由于水分子的竞争很难形成。我们还进行了XPD实验，这把在从花 形的溶液状态中制备的粉末和单晶状态结构测出的实验图案与所计 算出的图案相比较。结果表明在快速冷却的花形溶液总采用相同的药 物相互作用的单晶状态。相关的化合物3和4类似的花形形态通过修 改羟基再生证明使用这种新型化合物的构建复杂超分子结构拥有独 特的内部工作，同时证实了有关单个分子之间的关系的疑虑结构参数 和最终超分子组装的形状，同时证实了我们对单分子的结构参数和最 终超分子组装的形状之间的关系的疑问。这个信息也非常有助于我们 构建或将来功能化这样复杂形状的结构。核苷的最强大的特性是其独 特的碱基对识别，这是DNA/RNA的复制和转录的基础。这些识别性 能也应用于当前的情况下建立相当有趣的混合形态，这可能会极大地 扩大其用途。总之，一个复杂的花形的超分子结构的两阶段形成过程 通过各种技术得到证明。X-ray揭示了精密氢键网络。这样复杂形状 的上部结构可以通过修改某些官能团能够构造和扩大成相关的化学 物质。核苷也可发挥重要的作用，与杂环和糖及其三维构象灵活性 的富化学的结合，以制造在超分子自组装面积更复杂的化学结构
结构。X-ray 证明单晶的原子级别的相互作用包括复杂氢键介导的网 络。这些信息对理解所有的力和这种复杂的超分子结构的连通性是至 关重要的。这种结构是在含水环境中的氢键系统的一个很好的例子， 由于水分子的竞争很难形成。我们还进行了 XRPD 实验，这把在从花 形的溶液状态中制备的粉末和单晶状态结构测出的实验图案与所计 算出的图案相比较。结果表明在快速冷却的花形溶液总采用相同的药 物相互作用的单晶状态。相关的化合物 3 和 4 类似的花形形态通过修 改羟基再生证明使用这种新型化合物的构建复杂超分子结构拥有独 特的内部工作，同时证实了有关单个分子之间的关系的疑虑结构参数 和最终超分子组装的形状，同时证实了我们对单分子的结构参数和最 终超分子组装的形状之间的关系的疑问。这个信息也非常有助于我们 构建或将来功能化这样复杂形状的结构。核苷的最强大的特性是其独 特的碱基对识别，这是 DNA / RNA 的复制和转录的基础。这些识别性 能也应用于当前的情况下建立相当有趣的混合形态，这可能会极大地 扩大其用途。总之，一个复杂的花形的超分子结构的两阶段形成过程 通过各种技术得到证明。X-ray 揭示了精密氢键网络。这样复杂形状 的上部结构可以通过修改某些官能团能够构造和扩大成相关的化学 物质。核苷也可发挥重要的作用，与杂环和糖及其三维构象灵活性 的富化学的结合，以制造在超分子自组装面积更复杂的化学结构
OH OH 2 图1.SEM图像和化合物1和2的分子结构。(a)化合物1在水中的自组装花形超分子结构(b)化合物2在 水中的自组装微球结构，分子结构表明腺嘌岭和胸腺嘧啶两面氢键受体·供体基序：箭头A表示氢受体，箭 头D为供体。比例尺： (a)10mm:(b)5mm
图 1. SEM 图像和化合物 1 和 2 的分子结构。（a）化合物 1 在水中的自组装花形超分子结构（b）化合物 2 在 水中的自组装微球结构，分子结构表明腺嘌呤和胸腺嘧啶两面氢键受体 - 供体基序：箭头 A 表示氢受体，箭 头 D 为供体。比例尺：(a) 10mm; (b) 5mm
图2.5EM图表示花形上层结构的形成过程。a~g)不完整的微米化的中间体14小时内观察这是在一个非常类 似的方式模仿自然花朵盛开的花蕾h,14小时后观察的全开的微米花(h,背面：1，前面).比例尺(a-c5mm;(d -)10mm
图 2.SEM 图表示花形上层结构的形成过程。(a–g)不完整的微米化的中间体 14 小时内观察这是在一个非常类 似的方式模仿自然花朵盛开的花蕾(h,i)14 小时后观察的全开的微米花（h,背面；I,前面）.比例尺(a–c) 5mm; (d –i) 10mm
图3.两个单体构象和碱基对图案间的结构。(a)构象异构体A采用反构象N型(3内)糖褶皱和5了-OH在 位置(b)构象异构体B采用高-反构象5型(3'-外)糖褶皱和5'-O州在5c位置，2-OH和N1B的分子内氢键 显示为绿色。(c)化合物1的两种可能的碱基对的基序。(d)固态1的反向W始tson-Cick碱基对，连接A和 B一起的重复氢键单元整个组装突出领色是绿色，原子编码如下：红色，氧气：蓝色，氮：灰，碳：白，氢
. 图 3.两个单体构象和碱基对图案间的结构。(a)构象异构体 A 采用反构象 N 型（3’ -内）糖褶皱和 5’-OH 在 ap 位置（b）构象异构体 B 采用高-反构象 S 型（3’ –外）糖褶皱和 5’-OH 在 sc 位置,2’-OH 和 N1B 的分子内氢键 显示为绿色。(c) 化合物 1 的两种可能的碱基对的基序。（d）固态 1 的反向 Watson–Crick 碱基对，连接 A 和 B 一起的重复氢键单元整个组装突出颜色是绿色，原子编码如下：红色，氧气;蓝色，氮;灰，碳;白，氢