探讨D-亮氨酸聚乙炔的合成及其在核磁
共振中的潜在应用
手性是生物体的基本属性之一，手性螺旋结构普遍存在于生物大
分子中，构成生物体的主要物质如蛋白质，核酸，脂质膜都是由手性
超螺旋结构堆砌，组装而成，并且对生命体维持正常生命活动起着至
关重要的作用。受生物大分子中螺旋结构的启发，国内外学者们已设
计合成出不同种类的螺旋聚合物，如聚异氰酸酯、聚异腈、聚硅烷、
聚炔、烯类聚合物等。
本文以D-亮氨酸为手性诱导源，通过酯化，缩合反应得到相应的
单体，单体在铑配位催化剂[Rh(nbd)Cl]2的作用下发生聚合反应生成
D-亮氨酸为手性诱导源的聚乙炔螺旋高聚物。实验发现，将其溶解于
氯仿中，当质量浓度达到18%时，可以形成液晶相，说明其可以作为
弱定向介质，在核磁共振中具有潜在应用，比如手性识别，结构解析。
1实验部分
1.1试剂与仪器
实验所用试剂除手性化合物为光学纯外，其它均为分析纯。D-亮
氨酸、一水合对甲基苯磺酸、碘化亚铜、正癸醇、三苯基膦购买于阿
拉丁公司，三甲基硅基炔、对碘苯甲酸、N#39;N-羰基二咪唑、双三苯
1
基膦二氯化钯、[Rh(nbd)Cl]2化合物购买于JKCHEMICALCO,LTD,乙醇、
氢氧化钠、甲苯、氯仿、甲醇，THF,乙酸乙酯，二氯甲烷为市售。含
0.03%四甲基硅烷(TMS)氘代氯仿(CDCl3,99%氘代)购买于美国
CambridgeIsotopeLaboratories公司。核磁共振实验在BrukerAvance
500MHz核磁共振仪上进行，质子的共振频率为500.13MHz。实验溶
剂为CDCl3,TMS为内标物。
1.2实验流程
1.3合成步骤
D-亮氨酸癸醇酯的合成
称取D-亮氨酸22.4g(171mmol)，正癸醇32.5mL(171mmol)，一
水合对甲苯磺酸35.7g，(18.8mmol),甲苯(950mL)，搭建回流冷凝装
置，在反应烧瓶与回流冷凝管之间接上油水分离器，设定油浴锅的温
度为130℃，回流搅拌直至油水分离器中的水不再增多(约10小时)，
停止反应。把体系中的甲苯旋蒸除去，往反应得到的粗品中加入300
mL石油醚，此时会析出大量白色固体，将固体压碎。减压抽滤洗去
溶于石油醚的杂质，得到白色固体。将得到的白色固体溶解于250mL
三氯甲烷中，依次用250mL饱和碳酸钠和200mL清水洗涤。将得
到的有机层用无水硫酸钠干燥，旋蒸得到无色油状液体39g，产率为
78%。
2
对炔基苯甲酸的合成
称取双三苯基膦二氯化钯0.82g(1.2mmol)，三苯基膦0.62g(2.4
mmol)，碘化亚铜0.45g(2.4mmol),量取200mL三乙胺加入三颈烧瓶
中，抽真空、充氮气在冰浴条件下搅拌。将26mL(0.18mol)三甲基硅
基炔溶于150mL三乙胺，缓慢加入到上述反应体系之中。自动升温
至室温，继续搅拌12h。将得到的反应液用硅藻土过滤，旋蒸除去大
部分溶剂，得到深棕色液体。
将得到的黑色液体溶于150mL乙醇，置于冰浴条件下，加入180
ml1mol/L的氢氧化钠溶液，搅拌，待升至室温后继续搅拌12h,旋蒸
除去乙醇，用250mLEA洗涤，用盐酸酸化至pH值约为6，用EA萃
取，再将得到的有机层用水洗涤，无水NaSO4干燥后蒸干溶剂，固体
16.1g。两步总产率90%。单体的合成
称取对炔基苯甲酸2g(13.8mmol)，N#39;N-羰基二咪唑2.44g(15
mmol),量取40mL干燥的THF、100mLDCM，加入250ml的圆底烧
瓶中，在冰浴条件下搅拌1h