Cyclo(-D-Ala-D-Ala) 是由两个 D-丙氨酸(D-alanine) 残基头尾缩合形成的一个 六元环状二肽。它属于 2,5-二酮哌嗪(2,5-diketopiperazine, DKP) 类化合物,是结构简单、环状二肽之一。其结构紧凑、对称、稳定,常作为合成多肽和研究氨基酸构象的基本骨架之一。该化合物广泛应用于多肽合成、药物化学、材料科学等研究领域,是一种重要的多肽中间体。
英文名Cyclo(-D-Ala-D-Ala)
CAS号23927-13-1
分子量142.156
密度1.1±0.1 g/cm3
沸点453.0±38.0 °C at 760 mmHg
分子式C6H10N2O2
熔点N/A
闪点227.9±26.9 °C
结构特征
Cyclo(-D-Ala-D-Ala) 由两个 D-型丙氨酸分子通过肽键相连,并形成一个头尾闭合的六元环。这种结构可被描述为一个具有两个酰胺键和两个羰基的六元异构环,即 2,5-二酮哌嗪(DKP)环。
对称结构:两个氨基酸相同且均为 D-构型,因此具有对称性;
闭环方式:N端与C端连接,不具有游离的羧基或氨基;
构象刚性:因环化和酰胺键存在,分子结构刚性较强;
稳定性强:对水解酶或其他降解环境具有较强的抗性。
合成方法
Cyclo(-D-Ala-D-Ala) 通常通过 线性二肽合成—头尾环化 的方法制得:
原料准备:以 D-丙氨酸为原料;
线性肽合成:合成 D-Ala-D-Ala 的线性二肽;
环化反应:在适当稀释条件下进行头尾缩合,形成六元哌嗪二酮环;
纯化与干燥:采用柱层析或重结晶方法去除杂质;
分析确认:使用 NMR、MS、HPLC 等手段进行结构与纯度确认。
用途与研究方向
1. 多肽合成中间体
Cyclo(-D-Ala-D-Ala) 由于其结构简单、稳定,是许多 肽类药物 或 环肽化合物 合成过程中的中间体。它可以作为构建更复杂多肽结构的起始单元。
2. 构象研究模型
其固定环状结构可作为研究肽链折叠、疏水相互作用、酰胺键旋转和分子内氢键形成等结构化学问题的模型。
3. 氨基酸手性识别参考
由于其含有两个 D-型氨基酸残基,它常用于研究 D-/L-氨基酸的手性识别与分离技术,以及在色谱分析中的标准对照物。
4. 生物材料与纳米构建单元
DKP 环状二肽具有良好的自组装性能,常用于构建微纳结构,如纳米纤维、胶束、膜材料等。Cyclo(-D-Ala-D-Ala) 作为结构单元,可用于功能性材料的基础设计。
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QY小编zyl分享2025.7.24