新的偶氮酚型和酚兰型生色开链冠醚的合成和配位性质

用酚型开链冠醚1a和1b为原料, 在碱溶液中合成了两类生色开链冠醚: 一类是与对硝基苯重氮氟硼酸盐反应生成的偶氮酚型(2b和2b); 另一类是与N, N-二甲基对苯二胺和K~3[Fe(CN)~6]反应生成的酚兰型(3a和3b)。用紫外-可见光谱法研究了这些生色开链冠醚与碱金属和碱土金属离子的配位性质。发现在THF-H~2O中, 2a对LiClO~4和Ca(ClO~4)~2, 2b对LiClO~4、NaClO~4和Ca(ClO~4)~2, 有较显著的选择性变色作用; 而3a和3b在CH~3CN中, 则对LiClO~4、NaClO~4和各种碱土金属盐,均有不同程度的变色作用, 尤其以对Ca^2^+和Sr^2^+作用时的△λ~m~a~x为最大。这些结果表明, 2a和2b的配位性质分别与由邻苯二酚衍生的2'a和2'b相似, 而3a和3b的配位性质则分别与由邻苯二酚衍生的3'b相似。     

新的酚型开链冠醚及由其衍生的二苯并冠醚的合成

将水杨醛与碱和氯甲基甲基醚反应, 再经过NaBH4还原, 即制得邻(甲氧基甲氧基)苯甲醇, 然后将其在DMF中与NaH和二(或三)甘醇二对甲苯磺酸酯反应, 得开链冠醚1a和1b。1a和1b经稀酸水解, 即脱保护而分别生成新的酚型开链冠醚2a和2b。用2a与二甘醇二对甲苯磺酸酯和NaH在DMF溶液中反应, 合成顺型二苯并-20-冠-6(3); 而2a与环氧氯丙烷在NaOH水溶液中反应, 则合成了17-羟基二苯并-18-冠-5(4)。     

杂元素冠醚研究 Ⅶ.多硒杂冠醚及其钯配合物的合成

在碱性条件下,1,2-二硒杂环戊烷被硼氢化钠还原成双硒负离子,然后和二醇的二对甲苯磺酸酯或二氯化物缩合成环,得到六个二硒杂冠醚(2a,3a,4a,5a,6a,7a)和七个四硒杂冠醚(2b,3b,4b,5b,6b,7b,8b).同时,通过5a,5b与二氯化钯反应,合成了两个钯配合物,并讨论了其配位特征     

生色冠醚研究 Ⅰ.双偶氮开链冠醚的合成和与金属离子的配位性能

本文用邻苯二酚经过先桥接后偶联,用愈创木酚、水杨醛经过先偶联后桥接的方法,合成了三类双偶氮开链冠醚1、2和3.方法简便,产率较高.借助于可见光谱的测定,考查了它们在溶液中与碱金属和碱土金属盐等的配位性能.结果表明,1在95:6四氢呋喃-水(v/v)中,对高氯酸锂和高氯酸钙有良好的选择性变色作用.本文对变色作用的反应机理进行了详细的讨论.可以认为,变色作用的产物是分子内配盐.这已由1与高氯酸钙制成的配合物的元素分析、可见光谱和红外光谱的测定所证明.     

新型非对称四硫富瓦烯环状冠醚衍生物的合成及其对碱金属离子的响应性能

在Cs OH的CH3OH/DMF溶液中,4,5-二(氰乙硫基)乙二硫撑四硫富瓦烯(1a),4,5-二(氰乙硫基)甲基乙二硫撑四硫富瓦烯(1b),4,5-二(氰乙硫基)丙二硫撑四硫富瓦烯(1c)和4,5-二(氰乙硫基)苯基四硫富瓦烯(2)分别与五(乙二醇醚)二-对甲苯磺酸盐经偶联反应合成了4个新型的非对称四硫富瓦烯环状冠醚衍生物(3a~3c和4),其结构经1H NMR,~(13)C NMR,ESI-MS和元素分析表征。用循环伏安法研究了3a~3c和4对碱金属离子(Na+,Li+,K+和Rb+)的响应性能。结果表明:2,3-二硫-(3',6',9',12'-四氧冠醚)-6,7-丙二硫代四硫富瓦烯(3c)和2,3-二硫-(3',6',9',12'-四氧冠醚)-6,7-苯基四硫富瓦烯(4)对Na+响应较明显,其△E1/21分别为30 m V和45 m V。     

基于萘基块新型开链冠醚的合成及晶体结构研究

以3,6-二溴-2,7-二羟基萘为起始原料,经与2-溴-N-苯基乙酰胺醚化,再用硼氢化钠和三氟化硼乙醚还原得基于萘基块新型的开链冠醚,两步总收率为96%.利用单晶X衍射研究其结构,晶体为三斜晶系,P-1空间群,a=9.588(3),b=10.898(3),c=13.060(4),α=103.190(4)°,β=93.953(4)°,γ=115.622(5)°,V=1176.0(6)3,Z=2,Dc=1.571 g/cm3,λ=0.71075 nm,μ(Mo Kα)=3.472 mm-1,Mr=353.22,F(000)=560.在晶体结构中,分子中的一个N—H基团与另外一分子形成双分叉氢键N—H…Br和N—H…O,进而组装成二聚体.这些中心对称的二聚体进一步通过C—H…π相互作用叠加成二维层状结构平行于(110)面.     

冠醚酮酸和烷酸的合成

本文介绍了在PPA存在下，由B15C5和DB18C6同过量的二羧酸发生酰化作用，得到酮酸1a～e和3a～c。再把所得相应的酮酸1a～e和3a～c利用黄鸣龙法制得4'-(ω－羧基多亚甲基)苯并-15-冠-5(2a～e)和4',4'(5')-二(ω-羧基多亚甲基)二苯并-18-冠-6(4a～c)等一系列ω-冠醚酮酸。     

氮、硫杂冠醚稀土配合物的合成、表征和结构研究

合成和表征了3个杂冠醚配体(L1:单氮杂15C5,L_Ⅱ:单氮杂18C6,L_Ⅲ:1,7—二硫杂18C6)与稀土硝酸盐的配合物:〔Ln(NO_3)_3L_Ⅰ〕(Ln=La～Pr),[Ln-(NO_3)-3L_ Ⅱ〕(Ln=La～Pr),〔HL_Ⅱ〕~+〔Ln(NO_3)_4(OH_2)_2〕~-(Ln=Nd,Sm～Er,Yb),〔Ln(NO_3)_3.L_Ⅲ’(H_2O)](Ln=La～Nd,Sm～Er,Yb),其中L_Ⅲ’表示L_Ⅲ冠醚环上的2个硫原子在与稀土硝酸盐反应的过程中被氧化为亚砜.配合物〔HL_Ⅱ〕~+[Nd(NO_3)_4-(OH_2)_2]的晶体属单斜晶系,空间群P2_1/n,a=1.644 0(5),b=1.739 2(3),c=1.867 5(4)nm,β=107.26(2)°.Z=8,Nd~(+3)与4个二齿NO_3~-和2个水分子配位,形成长链状夹心式结构;配合物〔Er(NO_3)_3L_Ⅲ’(H_2O)〕·CH_3COCH_3的晶体为P2_1/n空间群,a=0.877 2(2),b=1.817 9(7),c=1.854 0(5)nm,β=103.50(3)°,Z=4,Er~(3+)与3个二齿NO_3~-、1个水分子及2个亚砜氧原子形成配位数为9的配合物.     

大环硫氮冠醚金属配合物的研究 Ⅰ.1,4,10,13-四硫-7,16-二氮杂环十八烷的硝酸盐及氯化镍配合物的合成、晶体结构和电子结构

作为系统研究大环硫氮杂冠醚结构的一部分,合成了1,4,10,13-四硫-7,16-二氮杂环十八冠醚的硝酸盐[H_2(C_(12)H_(26)N_2S_4)(NO_3)_2]1和镍配合物[Ni(C_(12)H_(26)N_2S_4)Cl_2·4H_2O]2,并测定和计算了它们的晶体结构和电子结构.化合物1属单斜晶系,空间群 P2_1/c,a=7.936(5),b=8.866(7),c=14.756(5),β=95.33(4)°,V=1033.7~3,Z=2,D_o=1.45g·cm~(-3),μ=43.7cm~(-1),F(000)=480,最终偏离因子 R=0.059,R_w=0.059.化合物2属三斜晶系,空间群 PI,a=6.941(4),b=9.862(3),c=16.507(3)(?),α=98.78(2),β=95.52(3),γ=93.48(3)°,V=1108.3~3,Z=2,D_o=1.58g·cm~(-3),μ=14.9cm~(-1),F=(000)=556,最终偏离因子 R=0.060,R_w=0.065.晶体结构测定结果表明:化合物1与自由配体 L 相比较,N 原子的构型变化最大,在氯化镍配合物2中,四硫二氮大环发生严重扭曲,其中四个 S 和两个 N 原子在 Ni 原子周围形成八面体配位,Ni—N 距离从2.109到2.140(?),Ni—S 距离从2.370到2.435.同时,量化计算结果说明,S、N 原子与 Ni~(2+)配位时均为电子授体,且 S 对 Ni~(2+)的授电子能力,似略大于 N 原子.     

二苯并卤五环盐与多种碳亲核试剂的反应

我们前曾报道过3,7-二硝基二苯并碘五环盐1及3,7-二硝基二苯并溴五环盐2与一些非碳亲核试剂的反应[1,2].最近我们研究了1和2与多种碳亲核试剂(丙二酸二乙酯单钠盐a、氰乙酸乙酯单钠盐b、硝基甲烷单钠盐c、丙二腈单钠盐d)的反应,其中1与a,b的反应及2与a的反应得到了比较满意的结果,主产物分别为相应的亲核取代产物3a,3b及5a.1与c,d的反应亦得到预期的产物3c及3d,但产率较低.2与b,c的反应则未能得到预期的碳亲核取代产物.对上述实验结果进行了讨论.     

含有离子交换基的冠醚共缩聚物的合成与性能

本工作采用对磺酸基(羧酸基)苯酚与甲醛反应生成的2,6—二羟甲基—4—磺酸基(羧酸基)本酚二钠盐与单苯并冠醚、二苯并冠醚缩聚,合威了两个不同系列高度水浸润性冠醚聚合物;测定了它们的溶胀性、热稳定性和络合性能。这类新型冠醚聚合物的络合能力显著优于相应冠醚聚合物,其中P_sBl5C5动态络合容量(Ag~+)最高:1.3mmol/g。     

N-(2-苦胺基乙基)单氮杂冠醚的合成

研究并比较了氮支套索型生色冠醚1a和1b两条不同的合成路线, 结果表明, 由N-苦基乙二胺(2)与1,11-二碘-3,6,9-三氧杂十一烷进行N-烷基化环化反应, 可方便地制备N-(2-苦胺基乙基)单氮杂-12-冠-4(1a), 但按此法未能获得更大环的-15-冠-5(1b);若从N-对甲苯磺酰基乙二胺(6)或N-(2-对甲苯磺酰胺基乙基)二乙醇胺(7)出发, 经环化, 脱除对甲苯磺酰基而制得的N-(2-氨基乙基)单氮杂冠醚5a和5b分别与苦基氯反应, 则可获得高产率的生色生色冠醚11a和1b.     

冠醚化合物的合成(ⅩⅠⅩ)——双羟基冠醚衍生物的合成

本文用3,5-二叔丁基二苯并-14-冠-4双羟基冠醚的顺式和反式异构体分别与溴乙酸、3-溴丙酸及氯代乙酰氯反应,制备了4个双羧酸冠醚及2个双氯代乙酸酯冠醚衍生物。此外,通过1,1′-(邻苯)-双-(2,3-环氧丙基)醚与2,2′-联苯二酚反应,合成了联苯型苯并14-冠-4双羟基冠醚,分离了顺、反异构体,并使之与溴乙酸反应,制备了相应的双羧酸冠醚衍生物。10个新化合物的结构均经IR、¹H NMR、MS和元素分析确定。     

2,6-二甲基-3,5-二氯-4-吡啶酚糖苷的合成

在相转移催化条件下, 使 a-D-乙酰基化溴代的葡萄糖、半乳糖、葡萄糖醛酸甲酯1a, 1b, 1c分别与2,6-二甲基-3,5-二氯-4-吡啶酚(俗称氯吡醇, 氯羟吡啶)作用, 合成了氯吡醇的糖苷: 1-O-(2',6'-二甲基-3',5'-二氯-4'-吡啶基)-2,3,4,6-四-O-乙酰基-β-D-葡萄吡喃糖苷(2a), 1-O-(2',6'-二甲基-3',5'-二氯-4'-吡啶基)-2,3,4,6-四-O-乙酰基β-D-半乳吡喃糖苷(2b), 1-O-(2'6'-二甲基-3',5'-二氯-4'-吡啶基)-2,3,4-三-O-乙酰基-β-D-葡萄吡喃糖醛酸甲酯(2c)。2a, 2b, 2c分别在甲醇中氨解, 相应得到: 1-O-(2', 6'-二甲基-3',5'-二氯-4'-吡啶基)-β-D-葡萄吡喃糖苷(3a), 1-O(2',6'-二甲基-3',5'-二氯-4'-吡啶基)-β-D-半乳吡喃糖苷(3b),1-O-(2', 6'-二甲基-3',5'-二氯-(4'-吡啶基)-β-D-葡萄吡喃糖醛酸酰胺(3c)。2c用CH~3ONa/CH~3OH处理, 得到1-O-(2',6'-二甲基-3',5'-二氯-4'-吡啶基)-β-D-葡萄吡喃糖醛酸甲酯(3d)。     

冠醚菁染料的研究 Ⅳ.一些新冠醚菁染料的合成

冠醚菁染料的合成及其光谱增感作用已有报道.带有冠醚结构因子的新型菁染料具有良好的增感效应和稳定性. 为进一步研究冠醚菁某些基本结构因素对感光和理化性能的影响,根据冠醚空腔和菁甲川链的可调性,参照前文合成路线,研究了单苯并-18-冠-6的溴化、硝化、二硫化及还原缩合反应,制得了关键中间体2-甲基-5,6-并-18-冠-6-苯并噻唑(3),经两种季铵化反应后合成各种菁染料. 本工作合成的中间体(1～7)以及不同盐基的,对称和不对称及中位取代的苯并-18-冠-6型的冠醚菁(9～12,15)和苯并-15-冠-5型的冠醚菁(13,14)均未见文献报道.这些新化合物均经元素分析、红外光谱和紫外光谱鉴识.     

苏联乌克兰的冠醚研究中心

自1977年以来,苏联乌克兰科学院物理化学研究所(设于敖德萨)几乎集中了全所的科研力量致力于冠醚的研究工作。现根据乌克兰科学院院士的报告,对该所工作作一简要介绍。该物理化学研究所的科学家合成了下列结构的冠醚(1～9),其中化合物7～9对Ca~(2+)的选择性特别好(图1,表1)。他们还合成了对Na~+有选择性的冠醚(这类配体非常少)。     

联苯型[11], [14]和[17]环系氮杂支链套索冠醚的合成

以碳酸钾为缩合剂, 2,2'-二羟基联苯分别与二对甲苯磺酸酯Ⅱa~c, Ⅳb,Ⅵb反应合成尚未见文献报道的联苯型单氮杂冠醚(1~3), 二氮杂冠醚9和11。3,9和11分别用氢溴酸去对甲苯磺酰基得到亚胺型氮杂冠醚4, 10和12。4与溴代烃RBr(R=-(CH2)3CH3, -CH2CH=CH2, -(CH2)7CH3, -(CH2)2O(CH2)2OC4H9)反应分别合成[11]环系氮支套索冠醚(5~8), 12与正溴丁烷反应合成[17]环系氮支冠醚13。以上13种化合物皆为新型未见文献报道, 其结构皆经元素分析, IR, ^1H NMR,MS确证。     

冠醚化合物的合成——ⅩⅣ.二茂铁硫冠醚的合成及其银离子选择电极的研究

本文合成了两种类型6个二茂铁硫冠醚1—6,其中4—6是一类新型缩醛硫冠醚。将冠醚2—6作为传感活性物质研制成PVC膜银离子选择电报,其中以用冠醚4的电极性能最佳,对一价和二价干扰离子的选择性,远优于文献[1]结果。     

生色冠醚研究 I: 双偶氮开链冠醚的合成和与金属离子的配位性能

本文用邻苯二酚经过先桥接后偶联,用愈创木酚,水杨醛经过先偶联后桥接的方法,合成了三类双偶氮开链冠醚1,2和3.方法简便,产率较高,借助于可见光谱测定,考查了它们在溶液中与碱金属和碱士金属盐等的配位性能.结果表明,1在95:5四氢呋喃-水(v/v)中,对高氯酸锂和高氯酸钙有良好的选择性变色作用.本文对变色作用的反应机理进行了详细的讨论.可以认为,变色作用的产物是分子内配盐,这已由1与高氯酸钙制成的配合物的元素分析,可见光谱和红外光谱的测定所证明.     

亚磺化脱卤研究III.全氟伯碘代烷及a,w-全氟伯碘代烷在连二亚硫酸钠作用下的亚磺化脱碘反应

应用相转移催化和加入共溶剂的技术,全氟碘代烷如Cl(CF2)2I(1a)、Cl(CF2)4I(1b),Cl(CF2)6I(1c),H(CF2)8I(1d),C4F9I(1e),C6F13I(1f),C8F17I(1g)及α,ω-全氟二碘代烷如(ICF2CF2)2O(3a),I(CF2)6I(3b),I(CF2)8I(3c),I(CF2)10I(3d)等均可与连二亚硫酸钠水溶液在温和的条件下发生亚磺化脱碘反应,生成全氟亚磺酸盐Cl(CF2)2SO2Na(2a),Cl(CF2)4SO2Na(2b),Cl(CF2)6SO2Na(2c),H(CF2)8SO2Na(2d),C4F9SO2Na(2e),C6F13SO2Na(2f),C8F17SO2Na(2g)及O(CF2CF2SO2K)255a),KO2S(CF2)6SO2K(5b),KO2S(CF2)8SO2K(5c),KO2S(CF2)10SO2K(5d)全氟α,ω-二亚磺酸钠易潮解,均转化为相应的钾盐。这些亚磺酸盐均可用常规方法氯化成对应的磺酰氯,从而提供了由全氟碘代烷、二碘代烷制备全氟亚磺酸盐、二亚磺酸盐及全氟磺酸,二磺酸及衍生物的一种实用方法。