八元瓜环超分子作用下2-(2-氨基-3-吡啶基)苯并咪唑的质子转移

利用荧光发射光谱、 紫外吸收光谱和核磁共振氢谱(¹H NMR)研究了八元瓜环(CB8)与2-(2-氨基-3-吡啶基)苯并咪唑(2-A3PyBI)的超分子相互作用及其对2-A3PyBI分子内质子转移过程的影响. 结果表明, 在水溶液中2-A3PyBI具有双重荧光发射峰, 分别对应其2种质子转移异构体. 固定pH值下的荧光滴定实验表明主客体包合比为1:2, 2-A3PyBI进入CB8空腔后促进了其分子内激发态质子转移过程. 同时, ¹H NMR结果表明2-A3PyBI的苯环部分进入了CB8空腔.     

纳米腔限制环境下2-(2-羟苯基)苯并噻唑的质子转移

采用稳态和瞬态荧光法对2-(2-羟苯基)苯并噻唑(HBT)与七元瓜环(CB7)的超分子作用及CB7分子纳米腔限制作用对HBT激发态质子转移(ESIPT)过程进行了研究,并采用Benesi-Hildebrand方程对荧光数据进行处理,以确定超分子复合物的组成比.结果表明,在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和二氯甲烷溶液中,CB7与HBT的作用均形成化学计量比为1∶1的主客体复合物,HBT的质子转移对溶剂很敏感,CB7的加入,使HBT的荧光寿命降低,量子产率增大.在DMF溶液中,CB7的加入促进了酚氧负离子的形成,而在二氯甲烷溶液中,CB7的加入限制了HBT的激发态质子转移.结构优化计算表明,CB7与HBT能形成化学计量比为1∶1的复合物.     

超分子作用对2-(2-氨基苯基)苯并噻唑分子内质子转移的影响

采用稳态荧光、瞬态荧光及量子化学计算等手段对2-(2-氨基苯基)苯并噻唑(APBT)在不同溶剂中的质子转移进行了研究。结果表明,溶剂的极性及质子化对APBT的质子转移有较大的影响,通过对超分子作用的考察,发现七元瓜环(CB[7])的加入对APBT质子转移起到了一定的抑制作用, APBT与CB[7]能形成化学计量比为1:1的主客体包合物,同时测定了包合物的结合常数等热力学参数。此外,核磁共振氢谱和包合物的理论计算表明APBT分子进入了CB[7]的疏水空腔。     

盐酸巴马汀与葫芦[7]脲的相互作用及荧光增敏机理探讨

采用荧光光谱法和核磁共振技术(1H NMR)研究了葫芦[7]脲(CB[7])与盐酸巴马汀(PAL)之间的超分子作用,无荧光的CB[7]可以与弱荧光的PAL相互作用形成1∶1的主客体包结配合物,同时产生强大的荧光发射,其包结稳定常数K=1.18×105 L.mol-1。热力学常数△G、△H和△S计算结果说明反应是焓变驱动。分子模型通过高斯密度泛函理论计算。在能量最小化结构中,PAL分子中含甲氧基的异喹啉部分进入CB[7]的疏水空腔,形成内包结物。苯环和异喹啉环的二面角从23.37°变为-8.09°。从而确定了PAL在CB[7]存在下产生强大的荧光发射的主要因素。此外,1H NMR研究和分子模型计算推导出了主客体之间相互作用的机理,确定了包结配合物的形成过程。     

光谱法研究七元瓜环作用下2-(2-羟苯基)咪唑并[1,2-a]吡啶的质子转移

采用荧光发射光谱法、瞬态荧光光谱法和紫外-可见光谱法考察了七元瓜环(CB7)与2-(2-羟苯基)咪唑并[1,2-a]吡啶(HPIP)的相互作用,结果表明二者发生了相互作用.瞬态荧光光谱结果表明,CB7的加入使荧光寿命下降而量子产率逐渐增加,在1,4-二氧六环溶液中,CB7的加入限制了HPIP的质子转移过程,而在环己烷溶液中则有利于HPIP的激发态质子转移.采用Benesi-Hildebrand方程对所测数据进行了线性拟合,结果表明形成了化学计量比为1∶1的复合物.     

2-(3-羟基-2-吡啶基)-苯并咪唑的合成、晶体结构及光谱研究

在合成2-(3-羟基-2-吡啶基)-苯并咪唑的基础上, 利用NMR (1H, 13C, COSY, HSQC 和HMBC), MS, IR 和UV 进
行了详细表征; 通过X-ray 单晶衍射测定该化合物的晶体结构, 实验结果表明该晶体属于单斜晶系{空间群为P21/c,
a＝14.289(3) Å, b＝10.618(2) Å, c＝12.783(3) Å, β＝93.51(3)°, V＝1935.8(7) Å3, Z＝8}, 很好支持了波谱表征的结果.
2-(3-羟基-2-吡啶基)-苯并咪唑的荧光光谱表明, 该化合物在激发态下存在双质子转移现象, 密度泛函计算结果合理解
释了实验现象.     

2-(2′-氨基苯基)苯并咪唑衍生物分子内质子转移理论研究:取代基效应

研究了2-(2′-氨基苯基)苯并咪唑(APBI)氨基中一个H被CH3(E-C),SiH3(E-OSi),NH2(E-N),COH(E-CO),NO2(E-NO2),CF3(E-F),CN(E-CN3),OMe(E-OMe),COCH3(E-CC),Ts(E-S),p-CH3C6H4CO(E-C=O)和p-CH3C6H4NHCO(E-NH)取代后,其基态及激发态分子内质子转移(ESIPT)性质的变化规律.结果表明各衍生物基态最稳定构型为烯醇式构型E,次稳定构型旋转异构体R,酮式构型K只有当取代基为E-CN3,E-F,E-NO2,E-N,E-OMe和E-S时才存在.基态各环的核独立化学位移(NICS)研究表明取代基的引入会影响APBI环电子离域性.所有APBI衍生物都能发生激发态分子内质子转移,当引入取代基为E-CN3,E-N或E-OMe时,所得的APBI衍生物S1态分子内质子转移是无能垒过程;引入取代基为E-C,E-C=O或E-OSi时,对APBI的ESIPT势能面基本无影响,而当取代基为E-CC,E-NH,E-CO,E-F,E-NO2和E-S时,使得S1态APBI的K*构型能量低于E*.     

溶剂效应和取代基效应对2-(2-氨基苯基)苯并噻唑光谱性质及激发态分子内质子转移的影响

合成了多种2-(2-氨基苯基)苯并噻唑(APBT)氨基氢原子被供电子及吸电子基团取代的衍生物, 并用紫外光谱﹑荧光光谱等方法和密度泛函理论(DFT)计算研究了溶剂效应和取代基效应对衍生物的光谱性质及激发态分子内质子转移(ESIPT)的影响规律. 结果表明, 相比于非极性溶剂环己烷, 随溶剂极性的增加及APBT-溶剂分子间氢键的形成, APBT的紫外-可见最大吸收峰和荧光最大发射峰均发生了一定程度的红移, 并对APBT的ESIPT产生了影响. 在APBT分子的氨基氮原子上引入不同的吸电子或斥电子取代基, 对氮原子的电荷性质有较大的影响. 在环己烷溶剂中, 甲基取代后的APBT仅有单重荧光发射峰, 体系未发生ESIPT过程; 而COCH₂Cl等吸电子基团能促进APBT的ESIPT, 其荧光发射光谱出现了明显的双重峰, 表明体系发生了激发态分子内质子转移反应. 量子化学的理论计算较好地验证了光谱实验结果.     

基于异噁唑酮类份菁染料的激发态分子内质子转移的研究

运用量子化学理论计算方法研究了3-甲基-4-(1H-吲哚-3-次甲基)-异噁唑-5-酮(A)及其衍生物份菁染料的激发态分子内质子转移性质.研究表明:在基态3种染料AH(R=H),AO(R=—O(H3))和AP(R=—O(H2Ph))只存在酮式构型,在激发态AH与AP存在酮式和烯醇式2种构型,而AO存在酮式、烯醇式和仲胺式3种构型.红外光谱表明化合物从基态跃迁到激发态存在分子内的氢键增强作用,势能曲线显示激发态的质子转移为放热反应且能垒较低,通过分析电子光谱得到具有较大斯托克位移的激发态分子内质子转移的荧光发射峰,前线分子轨道理论计算进一步说明了其质子转移的发生过程.     

2-异丙基-3-羟基-3-甲基-3-吡嗪丙酸乙酯的合成及其对卷烟烟气增香的研究

以乙酰基吡嗪和异戊酸乙酯为原料,合成了2．异丙基-3-羟基-3-甲基-3-吡嗪丙酸乙酯(1)。其结构经^1H NMR和MS表征。加香评吸实验表明其对烤烟型卷烟的香气有很好的提升作用,可以掩盖杂气,余味更舒适。烟气分析结果证明,1是一种前体香料,在燃烧状况下能发生裂解反应,释放出乙酰基吡嗪。     

微环境影响下的乙酰基香豆素与吲哚的固相光反应

本文研究了乙酰基香豆素及其衍生物与吲哚的混晶在微环境影响下的固相光反应，并用固体紫外光谱、固体荧光光谱和X-射线粉末衍射技术考察了混晶的特征。实验结果表明，3-乙酰基香豆素及其7-乙酰氧基、7-苯甲酰氧基、5,6-苯并和6-溴衍生物与吲哚的固相光反应分别得到1:2缩合产物1～5，而6-硝基衍生物与吲哚的固相光反应却得到开环脱羰加成产物6。通过IR、MS、^1H NMR和元素分析结果确定了这六个新产物的结构。固体光谱的测试结果表明，取代乙酰基香豆素与吲哚间混晶的形成，分子间存在相互作用，使分子所处的微环境条件发生了变化。     

1-溴乙酰基薁-3-甲酸甲酯在离子液体中的亲核取代反应

在室温离子液体[Bm im BF4]中,亲核试剂与1-溴乙酰基薁-3-甲酸甲酯进行取代反应,高选择性、高收率地生成1-取代乙酰基薁类衍生物,其结构经1H NMR,IR和元素分析确认。     

1-芳酰基-4-(1＇-N-β-D-吡喃型糖基)氨基硫脲类化合物的合成

通过2,3,4,6-四-O-乙酰基-β-D-吡喃型葡萄糖异硫氰酸酯和2,3,4-三-O-乙酰基-β-D-吡喃型木糖异硫氰酸酯与取代的芳基酰肼的亲核加成反应合成了10个1-芳酰基-4-(1＇-N-2＇,3＇,4＇,6＇-四-O-乙酰基-β-D-吡喃型葡萄糖基)氨基硫脲和7个1-芳酰基-4-(1＇-N-2＇,3＇,4＇-三-O-乙酰基-β-D-吡喃型木糖基)氨基硫脲,所得化合物的结构经元素分析,IR,1H NMR确证.     

(1R,4S,5S)-6-环己基-4-[(1R,2S,5R)-5-甲基-2-异丙基环己氧基]-3-氧杂-6-氮杂双环[3.1.0]-2-己酮的合成及结构表征

环已胺与差向异构体5-[(1R,2S,5R)-5-甲基-2-异丙基环己氧基]-3-溴-2(5H)-呋喃酮发生不对称Mi-chael加成-分子内亲核取代反应,并经柱层析分离,得到一对手性氮杂环丙烷-丁内酯衍生物,其中的标题化合物为首次得到的新手性化合物,产率17%,其结构经IR、1H NMR、13C NMR和HRMS进行了表征。     

2-羟基吡啶质子转移过程的理论研究

采用量子化学中的密度泛函理论,在B3LYP/6-31G(d)基组水平上,计算并考察了2-羟基吡啶分子醇式结构和酮式结构进行结构互变的质子转移过程中的4种可能途径:(a)分子内质子转移,(b)水助催化质子转移,(c)同种二聚体双质子转移和(d)异种二聚体间双质子转移.计算结果表明,途经c所需要的活化能最小(2.6 kJ•mol－1,逆反应则为27.1 kJ•mol－1),而过程a所需要的活化能最大(137.2 kJ•mol－1),途径b和d的活化能居中间(分别为38.7和17.3 kJ•mol－1).研究还表明,氢键在降低反应活化能方面起着重要的作用.     

七元瓜环与1,7-二(2-苯并咪唑)庚烷的相互作用及自组装

利用~1H NMR法、紫外吸收光谱法、荧光发射光谱法和单晶X射线衍射等方法考察了七元瓜环(Q[7])与氯化1,7-二(2-苯并咪唑)庚烷(SBHt)在酸性溶液中的相互作用过程及组装模式.首先考察了主客体相互作用对客体p Ka的影响,以确定研究主客体相互作用以及组装过程的实验条件.~1H NMR滴定实验结果表明,在水溶液中主客体可形成1∶1和2∶1的主客体包结配合物,当主客体物质的量之比为1∶1时,Q[7]包结SBHt的烷基链,两端苯并咪唑基团处于瓜环端口外侧;当主客体物质的量之比为2∶1时,两个Q[7]分别包结同一SBHt分子的两端苯并咪唑基团,这一实验结果得到荧光发射光谱的佐证.Q[7]与SBHt形成1∶1的主客体包结配合物的晶体结构表明,客体烷基链在瓜环空腔内发生折叠以使其通过离子偶极及氢键与Q[7]有效作用.     

新型香豆素N-取代-1,3,4-噻二唑基酰胺类化合物的合成及其光学性能

8-甲氧基香豆素-3-甲酰氯(1)与5-取代-2-氨基-1,3,4-噻二唑经取代反应合成了9个新型的香豆素N-取代-1,3,4-噻二唑基酰胺类化合物(3a~3i),其结构经1H NMR,IR和HR-MS表征。UV-Vis和FL研究表明,3较1的λmax红移,吸收强度增强;3较1有更强的荧光性能。     

微波辐射下N-[4-(香豆素-3-基)噻唑-2-基]芳醛腙类化合物的合成及生物活性研究

由含不同取代基的芳香醛与氨基硫脲缩合成缩氨基硫脲,继而与α-溴代乙酰基香豆素经微波辐射合成了14种新的N-[4-(香豆素-3-基)噻唑-2-基]芳醛腙类化合物,产率达到69%～97%.其结构通过1H NMR,IR和HRMS进行了确证.试验表明部分目标化合物具有一定的抑菌生物活性.     

N-(取代苯氧乙酰基)-N'-(4-苯基噻唑-2-基)硫脲的合成

以取代苯酚和氯乙酸为原料,合成取代苯氧乙酸,然后经过酰氯化,酯化得到取代苯氧乙酰基异硫氰酸酯,再和2-氨基-4-苯基噻唑反应得到4种N-(取代苯氧乙酰基)-N'-(4-苯基噻唑-2-基)硫脲类化合物,其中3种化合物为首次报道。化合物结构经1H NMR、IR和元素分析得到确证。初步室内生测结果表明该类化合物具有一定的抑菌活性。     

1-溴-4-(2,2-二苯乙烯基)苯的合成及其荧光性能

以对溴苄基溴和亚磷酸三甲酯为原料,经亲核取代反应制得(4-溴苄基)磷酸二甲酯(2);2与二苯甲酮经Wittig-Horner反应合成了新化合物——1-溴-4-(2,2-二苯乙烯基)苯(1),其结构经1H NMR,13C NMR,IR,EI-MS和XRD表征。1(CCDC:1 056 026)的晶体结构研究发现,立体构型的1有利于抑制分子间的紧密堆积。荧光性能研究表明:在307 nm激发波长激发下,1在甲苯溶液中的λem位于350 nm,荧光强度约7 377;在固态时,在372 nm激发波长激发下,1的λem位于442,荧光强度为3.0×105。1的固态荧光强度为液态荧光强度的40.7倍,表明1具有AIE特性。