NAD(P)H大分子是生物代谢过程中的重要辅酶,在糖酵解,脂肪酸代谢,柠檬酸循环和生物光化学等生化过程中,起着电子传递的极其重要的作用,是国际上复杂有机化学问题研究中最活跃的领域之一。人们先后合成了一些NAD(P)H模型分子, 解决了若干有机化学问题,但要进一步探索NAD(P)H在生命科学和生物光化学中的一些具体问题,还很不够。而且以前人们往往忽略了在生命体内,NAD(P)H作为辅酶实际上是和酶蛋白结合并受其制约和催化的。本项目以合成一系列新的C3对称的大环NADH模型分子为龙头,探索新的手性NAD(P)H模型分子合成过程中新方法和新反应等。并进一步合成出一些更加接近原型分子的NADPH模型分子,选择生化还原体系,将新C3对称的手性NAD(P)H模型加入到高分子载体(如葡聚糖)上,再对人工分离得到的脱氢酶实行固载化,用特殊的反应方法研究在酶催化条件下NAD(P)H在生物光化学反应中的机制。
本项目设计和合成了具有六个手性中心的C3对称的NAD(P)H新型模型分子,Gauss 03量化计算该分子为盆形结构。用这个C3对称的模型分子在还原底物苯甲酰甲酸甲酯时,表现出很好得立体选择性。本项目第一次从分子构型、过渡态配合物以及超分子主客体作用方面对高效立体选择性作了理论分析。本项目还合成了新的C2对称的手性NAD(P)H模型分子,为C3对称手性NAD(P)H模型分子的结构和性质研究提供了很好的参照。C3对称的模型分子是含有六个手性中心的大环结构,合成中涉及反应位点多和反应复杂等难点,我们采用五氟苯氧基为导向基成功实现了缩合关环反应。这个C3对称的手性模型分子在脱氢酶的催化下的复杂事化模拟目前正在进行中。一些新型NAD(P)H模型分子目前也在合成。本项共发表论文31篇(国际刊物和会议13篇),出版专著1部。在印专著1部,培养博士生6名,在2次国际学术会议上作了报告,2005年10月在法国Orleans国际会议上报告受到广泛关注,在第40届国际IUPAC大会化学生物学分会上曾任Chairman并在会上作了报告,在中国化学会第25届学术年会有机化学分会任一时段主持人并作了邀请报告。