a-单取代环十二酮构象转换的溶剂效应和温度效应

利用^1H NMR技术研究了a-单取代环十二酮的a-边外取代[3333]-2-酮构象(A)和-角顺取代[3333]-2-酮构象(B)相互转换的溶剂效应和温度效应．结果显示，一般情况下随着溶剂极性的增加，构象B的含量增加，这可以解释为构象B较构象A有较大的偶极矩．当分子中的取代基能与羰基形成分子内氢键时，情况则相反，随着溶剂极性的增加，构象B的含量降低，这可以解释为构象B的分子内氢键的减弱．结果还显示，温度的升高有利于两个构象的相互转换而达到新的平衡．     

α-单取代环十二酮构象间相互转换的理论研究

在CVFF力场下,DMSO氛围中,通过分子动力学常温模拟研究α-单取代环十二酮的构象,常温优势构象为α-边外取代[3333]-2-酮,环骨架为[3333],羰基位于C2位置,取代基位于α-边外向位.动态分析带有不同取代基的α角顺取代和α-边外取代[3333]-2-酮构象的相互转化的结果表明,它们的转换路径基本一致,转换能垒随着取代基体积的增大而升高.氯和溴取代环十二酮转换过程中最高能垒分别为43.9和44.3kJ/mol,相应的构象为α-边外取代[31233]-2-酮;甲基、乙基和叔丁基取代环十二酮最高转换能垒达53.9kJ/mol,相应的构象为α-边外取代[31233]-2-酮;存在活泼质子的氨基和羟基环十二酮转换能垒中最高能量构象为α-边外取代[31323]-1-酮;苯硫基和苄基取代环十二酮除出现α-边外取代[3333]-2-酮构象外,转换过程中还出现了较α-角顺取代[3333]-2-酮构象更稳定的α-边外取代[4233]-3-酮构象.     

α-单取代环十二酮构象的研究

利用分子力学计算，单晶X射线分析和~1H NMR技术研究了α-单取代环十二酮 的构象。结果表明，它们的优势构象的环骨架仍是[3333]构象，而羰基则在2-C位 置上。在晶体中，它们的优势构象为α－角顺取代[3333]-2-酮构象，而在溶液中 则取α－角顺取代和α－边外取代[3333]-2-酮两种构象，且两种构象处于动力学 平衡之中，以α－边外取代[3333]-2-酮构象占优势。     

新的α-单取代环十二酮肟的合成及晶体结构

单晶X射线衍射分析表明,几个新的α-单取代环十二酮与氨衍生物羟胺发生反应得到三种母体构象分别为[3333]和[2334],而取代基为边外向或角反向的α-单取代环十二酮肟.利用底物的"角位羰基参与反应"原理,"记忆效应"及进攻试剂与底物是否形成氢键解释了这一实验结果.通常取代基体积较大以及α-取代基与羰基形成分子内氢键情况下,试剂从空间障碍小以及远离氢键的一面进攻羰基生成α-角反取代环十二酮肟;当试剂与底物的取代基之间能够形成强的分子间氢键时,生成α-边外取代环十二酮肟;当试剂与底物的取代基之间只能形成弱的分子间氢键以及底物的取代基较小时,试剂从两面进攻羰基同时生成α-角反取代环十二酮肟和α-边外取代环十二酮肟.     

cis-2,12-二取代环十二酮的合成及晶体结构

以环十二酮为原料合成了cis-2-苯磺酰基-12-苄基环十二酮、2-苯磺酰基-12-溴代环十二酮和2,12-二苄基环十二酮,它们的结构通过1H NMR,13C NMR和元素分析表征.化合物4的晶体结构参数:C25H32O3S,Mr=412.57,三斜晶系,空间群P1,a=0.96531(4)nm,b=1.12703(5)nm,c=1.17486(5)nm,α=89.278(2)°,β=75.582(2)°,γ=65.385(2)°,V=1.11938(8)nm3,Dc=1.224 g/cm3,Z=2,F(000)=444,μ(Mo Kα)=0.167 mm-1,S=1.038.化合物6的晶体结构参数:C18H25BrO3S,Mr=401.35,三斜晶系,空间群P1,a=0.77771(16)nm,b=1.0143(2)nm,c=1.2040(2)nm,α=89.46(3)°,β=80.13(3)°,γ=75.27(3)°,V=0.9044(3)nm3,Dc=1.474 g/cm3,Z=2,F(000)=416和μ(Mo Kα)=2.400 mm-1,S=1.042.cis-2-苯磺酰基-12-苄基环十二酮和cis-2-苯磺酰基-12-溴代环十二酮的X射线衍射结果表明,环十二酮母体骨架采取[3333]-2-酮构象,较小的取代基位于角顺位,较大的取代基位于边外向位.     

α，α'-顺式二取代环十二酮的构象

利用分子力学计算，1~H NMR，(13)~C NMR和单晶X射线衍射分析技术研究了α -α'-顺式二表明，它们的优势构象骨架仍是[333]-2-酮，在晶体和溶液中，它们 的优势构象均为。α-角顺，α'-边外构象．在溶液中，相同取代基的α，α'-顺 式二取代环十二酮存在两种互为镜象的[3333]-2-酮对映体构象，学平衡之中；不 同取代基的α，α'-顺式二取代环十二酮存在体积较大的基团为边外取代的[3333] -2-酮和角顺取代的[3333]-2-酮两种构象，两种构象也处于动力学平衡之中，以较 大基团为边外取代的[3333]-2酮构象占优势.     

α，α'-顺式二取代环十二酮的构象

利用分子力学计算，1~H NMR，(13)~C NMR和单晶X射线衍射分析技术研究了α -α'-顺式二表明，它们的优势构象骨架仍是[333]-2-酮，在晶体和溶液中，它们 的优势构象均为。α-角顺，α'-边外构象．在溶液中，相同取代基的α，α'-顺 式二取代环十二酮存在两种互为镜象的[3333]-2-酮对映体构象，学平衡之中；不 同取代基的α，α'-顺式二取代环十二酮存在体积较大的基团为边外取代的[3333] -2-酮和角顺取代的[3333]-2-酮两种构象，两种构象也处于动力学平衡之中，以较 大基团为边外取代的[3333]-2酮构象占优势.     

反式-3-苯基-12-取代环十二酮的合成及晶体结构

以环十二酮为原料,经2-碘酰基苯甲酸(IBX)氧化制备2-环十二烯酮,在醋酸钯和三苯基磷催化下,2-环十二烯酮与苯硼酸反应制得3-苯基环十二酮.经3-苯基环十二酮与不同试剂发生区域选择性反应制备了一系列新的3-苯基-12-取代环十二酮衍生物,采用核磁共振波谱(NMR)和液相色谱-高分辨质谱(HRMS)表征了其结构.在溶液中结晶,获得了4个代表性化合物的单晶并进行X射线衍射分析,结果表明,3-苯基-12-取代环十二酮晶体中的十二元环仍采取[3333]-2-酮构象,2个取代基为反式构型,取代基存在2种情形:2个取代基在同一条边上,苯基位于与羰基间隔1个亚甲基的β-角碳反向位,而另1个取代基位于与羰基另一侧相邻的α-角碳顺向位;或2个取代基在2条边上,苯基位于与羰基间隔1个亚甲基另一条边的β-边碳外向位,而另1个取代基位于与羰基另一侧相邻并在同一条边的α-边碳外向位,量子力学计算结果与晶体衍射分析结果一致.     

α，α-二取代环十二酮的构象

利用分子力学计算，1~H NMR和单晶X射线衍射分析技术研究了α，α-二取代 环十二酮的构象．结果势构象骨架仍是[3333]-2-酮，在晶体和溶液中，它们的优 势构象均为α-角顺、α-角反-二取代[3333于α-角反位，后上基团处于α-角顺位.     

α-单取代环十二酮肟及缩氨基硫脲的合成及晶体结构

单晶X射线衍射分析表明, α-单取代环十二酮与氨衍生物羟胺和氨基硫脲发生缩合反应得到两种母体构象均为[3333], 而取代基为边外向或角反向的α-单取代环十二酮肟或缩氨基硫脲. 利用底物的“角位羰基参与反应”原理, “记忆效应”及进攻试剂与底物是否形成氢键解释了这一实验结果. 通常情况下, 试剂从空间障碍小的一面进攻羰基而生成α-角反取代环十二酮肟或缩氨基硫脲. 当试剂与底物的取代基之间能够形成分子间氢键时, 则生成α-边外取代环十二酮肟或缩氨基硫脲.     

杯[4]吡咯在不同溶液中的分子动力学模拟研究

运用分子动力学(MD)模拟方法对杯[4]吡咯与不同溶剂之间的相互作用能、杯[4]吡咯在不同溶液中的构象变化以及杯[4]吡咯与溶剂分子之间的氢键相互作用进行了计算研究.模拟发现,杯[4]吡咯与不同溶剂间的相互作用能受溶剂分子偶极矩和杯[4]吡咯-溶剂分子间氢键相互作用影响.杯[4]吡咯在不同溶液中的构象发生翻转的主导因素是杯[4]吡咯与溶剂分子间形成氢键相互作用,溶剂分子的偶极矩不是杯[4]吡咯发生构象转化的主要因素.     

α-单取代-1,2-环十二二酮单肟的合成及晶体结构

通过α-单取代环十二酮与亚硝酰氯反应合成了一系列α-单取代-1,2-环十二二酮单肟,它们的结构经1H NMR,13C NMR,ESI-MS和元素分析确证.X射线衍射和量子力学计算结果表明,α-单取代环十二酮与亚硝酰氯反应生成α-单取代-1,2-环十二二酮单肟时,生成产物具有[4233]-3-酮和[3333]-2-酮两种...     

氮杂杯[2]-间/对-芳烃[2]三嗪与RDX氢键作用理论研究

利用MP2和mPWPW91方法,在6-311G**和6-311++G**基组水平上研究了RDX分别与硝基、氨基和迭氮基取代的氮杂杯[2]-间-芳烃[2]三嗪和氮杂杯[2]-对-芳烃[2]三嗪形成的分子间氢键相互作用,并借助自然键轨道(NBO)和分子中的原子(AIM)理论揭示了氢键的本质.结果表明,氮杂杯[2]-间-芳烃[2]三嗪复合物中氢键主要发生在RDX与三嗪环及其取代基之间;氮杂杯[2]-对-芳烃[2]三嗪复合物中氢键主要发生在RDX与杯芳烃环及其取代基之间.分子间相互作用能在-18.82~-40.62kJ/mol之间;经基组叠加误差(BSSE)校正后,相互作用能顺序为e>f≈b>a>c>d和e′>b′>f′>a′>d′>c′.两类复合物中,氨基取代的复合物分子间氢键强于硝基或叠氮基复合物分子间氢键,氨基氮杂杯[2]-对-芳烃[2]三嗪与RDX形成的氢键最强,有望作为降低火炸药感度、进行火炸药废水处理的候选物.为获得稳定性较强的RDX-氨基氮杂杯芳烃超分子炸药,应该选取介电常数较大的溶剂.     

呋喃查尔酮紫外光谱的取代基效应

我们曾报道了查尔酮的KF-Al2O3催化合成[1],也曾报道了用KF-Al2O3催化合成的六个噻吩查尔酮化合物的紫外光谱的取代基效应[2]。本文用KF-Al2O3催化α-乙酰呋喃与芳香醛进行羟醛缩合反应,合成了5个标题化合物。产率在40%～70%之间。测定了它们在16种溶剂中的紫外光谱,发现无论在极性还是非极性溶剂中其紫外光谱的最大吸收峰波数与Hammett亲电取代常数之间呈良好的线性关系。1　实验部分1.1　药品和仪器合成所用药品均为试剂级,α-乙酰呋喃、KF-Al2O3按文献[3,4]制备。溶剂均为分析纯,按文献方法[5]处理。熔点用毛细管法测定,温度计未…     

2－（1，11－十一亚甲基）－5－取代亚胺基－△^3-1,3,4-噻二唑啉的构象

用NMR分子力学计算和单晶X射线衍射的方法对2-(1，11-十一亚甲基)-5-取代 亚胺基-△^3-1，3，4-噻二唑啉（1）的构象进行了分析，结果表明，标题化合物 1的十二员环采取D4对称的[3333]构象，噻二唑啉环与十二员环近似平面几乎垂直 构成螺环，位于[3333]构象的一个角碳，亚胺基上的取代基对母体十二员环内架的 构象及^13C NMR化学位移影响极小。     

β-卤素取代对杯[4]吡咯构象及主-客体相互作用的影响(Ⅰ)——分子力学/分子动力学研究

通过分子力学/分子动力学模拟,获得4种游离杯[4]吡咯以及杯[4]吡咯-卤素阴离子主-客体复合物的稳定构象,用偶极子模型解释了β位卤素取代对游离杯[4]吡咯稳定构象、杯[4]吡咯-卤素阴离子复合物的结构及其结合能的影响,指出造成这些影响的主要因素是不同卤素取代导致杯[4]吡咯的吡咯环基团偶极大小不同.计算了不同杯[4]吡咯与卤素阴离子的结合能,当杯[4]吡咯β位上的H原子被卤素阴离子取代后,杯[4]吡咯对阴离子的识别能力加强.     

内-α-甲基-α-取代双环[2·2·2]-5-辛烯(辛烷)-2-基甲醇的合成及香气

合成了内 -α-甲基 -α-取代双环 [2· 2· 2 ]-5 -辛烯 -2 -基甲醇和内 a-甲基 -α-取代双环 [2· 2· 2 ]辛烷 -2 -基甲醇共 2 0个化合物 ,其中 1 8个未见报道。通过 IR、1HNMR、对 MS碎片解析并配合气相色谱测定纯度确证了它们的结构 ,请评香专家评定了它们的香气 ,并讨论了化合物结构和香气之间的关系。     

二氰基乙烯基并三噻吩的光谱行为

本文设计合成了两种二氰基乙烯基并三噻吩化合物,即2-二氰基乙烯基二噻吩并[3,2-b:2’,3-’d]噻吩(DCTT)与2-二氰基乙烯基二噻吩并[2,3-b:3’,2-’d]噻吩(DCST).研究了介质极性对吸收与发射光谱行为的影响,考察了化合物的分子结构与其发光能力的关系.溶剂效应显示化合物DCST随介质的极性增加,分子内电荷转移态(ICT)的荧光发射峰位红移现象更为明显,展示出较大的Stokes位移.化合物DCTT随介质的极性增加,发光行为表现出负的溶致变色效应,与"能级邻近效应"有关.溶剂效应说明了DCTT分子中并三噻吩部分给出电子的能力较弱,而DCST分子中的并三噻吩部分给出电子的能力较强,是导致二者ICT态的发光能力的差异的主要原因.     

2-苯基/环己基环十二酮的还原选择性及trans-1,2-二取代环十二烷的构象分析

通过研究2-苯基/环己基环十二酮在不同还原剂和温度下的还原反应证实了2-取代环十二酮的还原反应具有cis-选择性.在此基础上,通过2-取代环十二酮的Na BH4还原反应、1,2-环氧环十二烷的开环反应及cis-2-苯基环十二醇的Mitsunobu反应和水解反应制备了一系列trans-1,2-二取代环十二烷;采用1H NMR、13C NMR、X射线衍射和量子化学计算等方法对其优势构象进行了分析.结果表明,trans-1,2-二取代环十二烷的优势构象为[3333]方形构象,1个取代基位于边碳外向位(Side-exo),另1个位于角碳反向位(Corneranti).cis-2,12-二取代环十二酮的Li Al H4还原产物的X射线衍射分析结果表明,生成的1,2,3-三取代环十二烷保持了环十二烷的[3333]方形构象,2个取代基位于边碳外向位,羟基位于角碳顺向位(Corner-syn),取代基呈现出cis-cis关系.     

不对称β-二酮分子内氢键及酮-烯醇互变异构的~1H NMR研究

研究了一系列二芳甲酰甲烷化合物在不同溶剂中的分子内氢键及酮-烯醇互变异构平衡。δ_(OH)和lgK与取代基常数(σ)之间均有良好的线性关系存在。+I和+R取代基使分子内氢键增强,而使烯醇式含量降低。