强致突变物二硝基苯并(a)芘的合成、结构与致突变性研究

本文通过苯并(a)芘与HNO3的亲电取代反应, 合成了两个新化合物二硝基苯并(a)芘异构体。用HPLC分离、分析了产物, 并用IR、^1H NMR、MS和HRMS谱研究了其结构, 证明产物为1,6-二硝基苯并(a)芘(1)和3,6-二硝基苯并(a)芘(2)。短期生物试验──Amos试验结果表明两个异构体均为强直接致突变物。     

2-芳基-5-(4-硝基苯甲酰氨基)-1,3,4-噻二唑的合成

以芳甲酰肼和对硝基苯甲酰氯为主要原料, 合成出了10个酰氨基硫脲化合物5a～5j, 其中有6个(5d, 5f～5j)为新化合物. 在无需任何酸性催化剂条件下, 将制得的酰氨基硫脲在DMF中加热回流直接脱水关环合成出了9个2-芳基-5-(4-硝基苯甲酰氨基)-1,3,4-噻二唑化合物6a～6i, 其中7个(6b～6d, 6f～6i)为新化合物. 利用IR和1H NMR证明了化合物5存在两种异构体. 目标产物的结构通过IR, 1H NMR和元素分析进行了表征.     

1-叠氮-2-苯并[f]茚满醇的四个光学活性异构体的合成

以1-苯并[f]茚为原料,合成了反式外消旋体1-叠氮-2-苯并[f]茚满醇[(±)-trans-1];(±)-trans-1经脂肪酶催化拆分得到两个反式对映异构体(1a和1c);1a和1c通过Mitsunobu反应构型转化得到两个顺式异构体(1b和1d).其结构经1H NMR和13C NMR表征;4个光学活性异构体1a～1d的光学纯度均为99%e.e..     

用硝酸-亚硝酸钠双键异构化反应制备昆虫性信息素或其合成中间体

天然昆虫性信息素常是一定比例的两个或几个顺、反异构体的混合物。合成顺式烯烃已有许多有效的方法,如用Lindlar或P-2Ni催化剂氢化炔键,这些方法不仅产率高而且产物的纯度也高。本文报道应用HNO_3-NaN_2异构化双键的方法,使易得的顺式烯烃转化为顺、反异构体的混合物,并研究了温度对反应产物顺、反比例的影响。我们选用顺-3-辛烯醇-1(la)及其乙酸酯(lb),顺-9-十四烯醇-1-乙酸酯(2)和顺-11-十四烯醇-1-乙酸酯(3)进行实验。它们在各种温度下用HNO_3-NaNO_2转化可得不同比例的顺、反混合物(表1)。     

人类谷胱甘肽S-转移酶M1a-1a催化的亲核芳香取代反应的理论研究

利用分子力学和量子力学方法研究人类谷胱甘肽S-转移酶M1a-1a催化谷胱甘肽对1-氯-2,4二硝基苯(CDNB)的亲核芳香取代反应的细节.所获得的反应路径显示反应仅经历一个过渡态且能垒很低.电荷布居分析证明电子从谷胱甘肽基团流向二硝基苯,验证了反应的发生.计算结果表明活性位点3个残基(Tyr6,His107和Tyr115)参与了催化反应,尤其是His107,它在反应后期通过与产物形成氢键从而加速了Cl的释放.结果支持了Patskovsky等人提出的机理,并有助于其他谷胱甘肽S-转移酶的研究.     

杂环光化学IV.1,2,4-三氮杂-双环[4.2.0]辛烷衍生物的光化学合成

通过1,3-二甲基-6-氮杂胸腺嘧啶与含极性取代基的烯类化合物的光环合加成反应,合成了1,2,4-三氮杂-2,4,6-三甲基-3,5-二氧-8-乙酰基-双环[4.2.0]辛烷的三个差异构体(6R,8S)-1a,(6S,8R)-2a和(6R,8R)-3a;1,2,4-三氮杂-2,4,6-三甲基-3,5-二氧-8-氰基-双环[4.2.0]辛烷的两个差相异构体(6S,8R)-2b和(6R,8R)-3b以及1,2,4-三氮杂-2,4,6-三甲基-3,5-二氧-8-羧甲酯基的两个差相异构体.讨论了该反应的区域选择性,以及产物的立体化学。     

高效液相色谱法快速测定果蔬脆片中苯并（a）芘残留量

建立了高效液相色谱法快速测定果蔬脆片中苯并(a)芘残留量的方法。样品经正己烷提取,苯并(a)芘分子印迹柱净化后,经Eclipse Plus C18色谱柱(150mm×4.6mm,5.0μm)分离,以体积分数为90%的乙腈溶液为流动相进行等度洗脱。结果表明:苯并(a)芘的质量浓度与其对应的峰面积在0.4～100μg·L~(-1)内呈线性关系,相关系数为0.999 9。测定下限(10S/N)为0.40μg·kg~(-1)。以果蔬脆片样品为基质在3个浓度水平下进行加标回收试验,所得日内回收率为89.4%～93.7%,测定值的相对标准偏差(n=6)为4.3%～7.2%;日间回收率为87.6%～92.5%,测定值的相对标准偏差(n=6)为5.8%～8.4%。用此方法分析了20个果蔬脆片样品,在7个样品中检出了苯并(a)芘,但其含量均小于GB 2762-2017规定的限量(10μg·kg~(-1))。     

苯并芘DNA加合物anti-BPDE-N^2-dG四种立体异构体的合成及色谱分离

体外合成了苯并芘DNA加合物-邻二醇环氧苯并芘-脱氧鸟苷加合物(anti-BPDE-N2-dG)四种立体异构体(两对手性异构体)。通过优化体外反应条件,anti-BPDE-N2-dG四种异构体的合成产量较现有合成方法提高了2倍多,为定量检测生物体中anti-BPDE-N2-dG提供了标准品。并首次将五氟苯基色谱柱应用于该立体异构体的色谱分离提纯,通过优化色谱条件,采用常规的五氟苯基色谱柱(250 mm×4.6 mm,5μm),以乙腈-0.1%甲酸水(22.5∶77.5)为流动相,流速1.2 mL/min条件下,45 min内即可分离提纯四种立体异构体。该方法与常规C18柱(250 mm×4.6 mm,5μm)需要160 min,苯基柱(250 mm×4.6 mm,5μm)需要85~100 min才能将四种立体异构体实现色谱分离相比,缩短了分离时间,提高了提纯效率。通过紫外吸收光谱、质谱、圆二色谱对四种立体异构体进行表征,确定出峰顺序为trans(-)、trans(+)、cis(+)、cis(-)-anti-BPDE-N2-dG。此外,利用高效液相色谱-串联质谱(HPLC-MS/MS)检测anti-BPDE-N2-dG四种立体异构体标准品时,使用常规的五氟苯基色谱柱可在30 min内完成分离检测,与相同规格的苯基柱需要60 min相比提高了检测效率。     

高效液相色谱法测定黄浦江表层沉积物中的痕量多环芳烃

建立了高效液相色谱-二极管阵列检测器(PDA)测定上海市黄浦江表层沉积物中16种多环芳烃(PAHs)的方法。在保留时间定性分析的基础上,利用PDA获取的紫外扫描光谱图对目标组分进行了准确的定性,并通过异构体紫外光谱图中特征峰的差异有效地识别了样品中的4种异构体,即苯并［b］荧蒽、 苯并［k］荧蒽、 苯并［a］芘和苯并［e］芘。通过检测波长的优化,减少了干扰物的影响,提高了检测灵敏度;针对分离度较差的两种目标组分(苯并［b］荧蒽和苯并［k］荧蒽)的定量进行了分析讨论。该方法对16种PAHs的检出限(以干基计)介于1.1～18.3 ng/g之间,具有较高的方法灵敏度。黄浦江表层沉积物测定结果表明,除二氢苊外的15种PAHs都被检出,含量为10.1～253.0 ng/g。     

用固体基质室温燐光法分析环境样品中多环芳烃的研究

用滤纸基质室温燐光法分析多环芳烃。以醋酸铊TlAc/醋酸铅Pb(Ac)_2(1∶1mol)的乙醇水(50％V/V)溶液为重原子微扰剂,对国产分析滤纸,玻璃纤维滤膜和醋酸纤维滤膜等9种不同的基质材料测定芘的燐光信号强度并进行了比较。对芘、荧蒽、苯并(e)芘、苯并(a)芘、苯并(ghi)芘和晕苯的混合物样品进行了测定。对煤飞灰和燃煤排放物样品中的芘和苯并(a)芘进行了定量分析,并用高效液相色谱法对测定结果进行验证。对芘和苯并(a)芘的检测限分别达到10~(-10)和10~(-9)g数量级。本文还对进一步提高灵敏度的问题进行了讨论。     

3,7-二硝基二苯并环状卤鎓盐在碱性条件下的反应机理研究

研究了3,7-二硝基二苯并溴五环盐(1a)与一些伯胺及仲胺的反应,其主要产物6(2-溴-2′-烷氨基-4,4′-二硝基联苯)与次要产物7(2-溴-3′-烷氨基-4,4′-二硝基联苯)互为位置异构体,这一结果支持一个以苯炔类化合物(4)为中间体的反应机理．进而用蒽成功地捕获了一系列3,7-二硝基二苯并环状卤鎓盐(1a～1c)在碱性条件下形成的苯炔类中间体,为上述机理提供了强有力的证明．     

2-甲基-1,5-苯并硫氮杂的基态和激发态反应的研究 I: 2-甲基-1,5-苯并硫氮杂-4(5H)-酮的卤化和亲核取代反应

2-甲基-1,5-苯并硫氮杂-4(5H)-酮(1a)与不同的氯化试剂-五氯化磷、三氯氧磷和氯化砜在不同的条件下氯化,可分别生成:2-甲基-4-氯-1,5-苯并硫氮杂(2a)、2-氯-4-甲基-1,5-苯并硫氮杂(3a)、2-二氯甲基苯并噻唑(5)、2-三氯甲基苯并噻唑(6)和2-甲基-1,5-苯并硫氮杂-4(5H)-酮盐酸盐(4).2-甲基-4-氯-1,5-苯并硫氮杂与醇钠反应生成相应的2-甲基-4-烷氧基-1,5-苯并硫氮杂外,还可以分离到它的2,4-异构体,2-烷氧基-4-甲基-1,5-苯并硫氮杂.产物的结构均经元素分析、红外光谱、^1H和^1^3C核磁共振谱和质谱鉴定.     

3-羟基异噁唑的O-和N-酰化及其区域选择性研究 Ⅱ.3-羟基-5-甲基异噁唑O-和N-酰化产物的选择性合成

本文研究了不同反应条件下3-羟基-5-甲基异噁唑(1)与3-甲基-2-对氯苯基丁酰氯(2a)的反应,提出了区域选择性合成O-和N-酰化产物的方法。在三乙胺存在下,乙腈为溶剂,1和2a～2e反应得到含量为88～96％的O-酰化产物3a～3e;而若将1转化为相应的异噁唑硅醚4,再与2a～2i反应,则得到含量为86～97％的N-酰化产物5a～5i。试验表明,在DMAP催化下,3a和5a可发生O-/N-酰基转移反应。     

杂环光化学 Ⅳ.1,2,4-三氮杂-双环[4.2.0]辛烷衍生物的光化学合成

通过1,3-二甲基-6-氮杂胸腺嘧啶与含极性取代基的烯类化合物的光环合加成反应,合成了1,2,4-三氮杂-2,4,6-三甲基-3,5-二氧-8-乙酰基一双环[4.2.0]辛烷的三个差向异构体(6R,8S)-1a,(6S,8R)-2a和(6R,8R)-3a;1,2,4-三氮杂-2,4,6-三甲基_3,5-二氧-8-氰基-双环[4.2.0]辛烷的两个差相异构体(6S,8R)-2b和(6R,8R)-3b以及1,2,4-三氮杂-2,4,6-三甲基-3,5-二氧-8-羧甲酯基的两个差相异构体.讨论了该反应的区域选择性,以及产物的立体化学.     

2-(2′-乙氧羰基乙基)香茅醛的分子内烯反应

R( )-香茅醛的烯胺与丙烯酸乙酯反应,得2-(2′-乙氧羰基乙基)香茅醛。此产物用 Lewis 酸进行分子内烯反应,水解和内酯化后,得一由四个异构体组成的粗产物。此异构体的比例随反应条件和所用的 Lewis 酸不同而变化。经一系列反应,由此烯反应产物可得二个不同的酮-γ-内酯化合物,它们可望用作合成青蒿素类似物的中间体。其中一个γ-内酯8b 证明与一青蒿素降解产物一致,因此也就确定了它的立体化学。     

N-(1-异丙基-2-羧基-4-甲基二环[2.2.2]-5-辛烯-3-羰基)-N''''-芳基(硫)脲的合成

在无溶剂绿色化学条件下,将α-萜品烯-马来酸酐加成物(1)与取代苯(硫)脲发生N-酰化反应,合成了4个N-(1-异丙基-2-羧基-4-甲基二环[2.2.2]-5-辛烯-3-羰基)-N'-芳基(硫)脲化合物(3a～3d),并由IR、UV-Vis、MS、1H NMR、13C NMR和元素分析确认了目标产物的结构.生物活性测试表明,其中3个化合物(3a、3b和3c)具有植物激素作用.     

吡唑衍生物与碘甲烷反应的密度泛函理论研究

采用密度泛函方法对3-甲硫基-4-氰基-5-氨基吡唑与碘甲烷反应的机理进行了研究. 提出了两种可能的反应途径: 反应途径Ⅰ为反应物先脱去吡唑上的质子, 生成阴离子中间物, 然后碘甲烷分别进攻中间物吡唑环上的2个氮原子, 生成两种异构产物; 反应途径Ⅱ为反应物通过分子间氢转移存在两种异构体, 碘甲烷直接进攻每个异构反应物吡唑上的氮原子, 形成中间物, 然后脱去碘化氢, 生成产物. 计算结果表明, 途径Ⅱ应为主要反应途径. 还找出了两种异构产物间甲基迁移反应的过渡态, 得出该反应的活化能为278.5 kJ/mol, 在常温下甲基迁移反应不容易进行.     

1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮与二羰基化合物的固相反应研究

报道了苯偶酰及其衍生物、对二甲氨基苯偶姻、邻苯二甲酰亚胺与1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮的固相热反应研究;这个热反应以较高的选择性生成1:1缩合产物的一种异构体,通过IR、^{1HNMR、MS和元素分析确定了新产物的结构,并通过X射线衍射分析确定了其中一个产物的构型。}     

金属离子(Na~+、K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、Zn~(2+))与鸟嘌呤异构体配合物的稳定性

在B3LYP/6-311++G**水平上用极化连续介质模型(PCM)系统研究了金属离子(M+/2+=Na+,K+,Ca2+,Mg2+,Zn2+)和十三种鸟嘌呤异构体形成的配合物GnxM+/2+(n为鸟嘌呤异构体的编号,x表示M+/2+与鸟嘌呤异构体的结合位点)在气(g)液(a)两相中的稳定性顺序.着重探讨了液相中配合物的稳定性差异,并且从溶质-溶剂效应、结合能、形变能及异构体的相对能量等几个方面分析了造成稳定顺序发生变化的原因.报道了溶液中这五种金属离子与鸟嘌呤异构体结合形成的六种基态配合物:aG1N2,N3Na+,aG1N2,N3K+,aG1O6,N7Ca2+,aG1N2,N3Mg2+(aG1O6,N7Mg2+),aG2N3,N9Zn2+.可以看出,除了在Zn2+配合物中鸟嘌呤异构体为G2外,构成其余四种金属离子配合物的鸟嘌呤异构体都是G1,但结合位点不同.同时对气相中各类配合物稳定性也进行了系统的排序,并报道了几种较稳定的配合物,如:gG3N1,O6K+,gG5N1,O6K+,gG3N1,O6Ca2+/Mg2+,gG4O6,N7Ca2+/Mg2+.     

一种荧光增强的反应型硫化氢荧光探针

基于二硝基苯醚的硫解反应识别机制,设计合成了羟基芘甲醛为荧光基团的探针分子8-(2,4-二硝基苯酚基)芘甲醛(PCNP),研究了PCNP缓冲溶液分散体系对H_2S的响应.未与H_2S作用时,分子内光致电子转移过程导致探针分子PCNP几乎不发光,当体系中存在H_2S时,PCNP发生硫解反应,光致电子转移过程被阻断,羟基芘甲醛发出橙色荧光.PCNP分子对H_2S响应迅速、灵敏,0.1 mmol·L~(-1)硫化氢存在下10 min内荧光强度响应达到最大值,荧光增强达260倍,反应速率常数为0.20 min~(-1),探针分子对H_2S检测限为0.10μmol·L~(-1),并且具有良好选择性.