薁2/6-位芳基取代的模型化合物的设计合成及性质研究

设计合成了薁2/6-位芳基取代的六个模型化合物1～6,化合物1～3和4～6分别为薁2-位和6-位取代的化合物,其取代基顺序均分别为五氟苯、苯和α-噻吩.对化合物的紫外吸收光谱、荧光光谱、电化学以及质子响应等物理化学性质进行了研究,并结合密度泛函理论(DFT)计算研究了2/6-位不同取代芳基对于薁衍生物的基本物理化学性质的影响.吸收光谱研究表明,在薁的2/6-位引入不同取代芳基均可以使其S0→S2跃迁吸收峰红移(Δλ=6～68nm),2/6-位引入给电子的噻吩基团发生明显红移(Δλ=68/48nm),其中2-位引入给电子噻吩基团红移更加明显(Δλ=68nm).荧光光谱研究表明,在薁6-位引入强拉电子的五氟苯,所得化合物4荧光强度最强(φF=0.082);质子化后,同样含有五氟苯基的化合物1-H~+的荧光强度最强((φF=0.359).电化学和DFT理论计算表明,在薁2/6-位引入拉电子的五氟苯基可显著降低分子的最高已占分子轨道(HOMO)和最低空分子轨道(LUMO)能级(1和4的ΔEHOMO/ΔELUMO分别为-0.23/-0.18和-0.20/-0.15 eV).这些研究结果为基于薁的有机功能分子的设计合成及性质研究提供了有效依据.     

新的富金属三组元层状碲化物TaNi2Te2的合成和晶体结构

通过高温固相反应合成了标题化合物并测定了其晶体结构．结晶学参数：正交晶系，空间群Pnma，Z＝4，α＝0.6480(1)；b＝0.35639(6)，c＝1.6994(4) nm，V＝0.3925(1) nm，D_c＝9.37 g·cm~(-3)，λ(MoK_α)＝0.071069 nm，μ(MoK_α)＝514.43 cm~(－1)，F(000)＝932，最终偏离因子R＝0.051．TaNi_2Te_2是一新的富金属三级元层状碲化物，在结构中两层金属原子夹于碲原子层之间，形成对Ta原子的平面三角形碲配位和对Ni原子的三角锥碲配位．演化合物的一个重要结构特征是平面形的五元环TeNi_4孪合形成扩展结构而每个Ta原子夹于两个TeNi_4五元环之间．     

环状二聚三(邻甲基苄基)氢氧化锡的合成、结构及量子化学研究

三(邻甲基苄基)锡氯化锡在氢氧化钠溶液中水解, 合成了环状二聚三(邻甲基苄基)氢氧化锡, 经X射线衍射方法测定了化合物的晶体结构, 属三斜晶系, 空间群为P-1, 晶体学参数: a＝1.00530(18) nm, b＝1.03580(18) nm, c＝1.08182(18) nm, α＝90.151(3)°, β＝108.317(3)°, γ＝94.871(3)°, V＝1.0650(3) nm3, Z＝1, Dc＝1.380 g/cm3, m(Mo Kα)＝0.1205 cm－1, F(000)＝451, R1＝0.0330, Rw＝0.0822. 化合物为由Sn2O2构成的平面四元环结构, 锡原子为五配位的三角双锥构型. 对其结构进行量子化学从头计算, 探讨了化合物的稳定性、分子轨道能量以及一些前沿分子轨道的组成特征.     

一种新颖酰基硫脲金属簇合物的合成与晶体结构

报道了一种新型酰基硫脲金属簇合物[Cu₆(HL)₆] (HL＝N-乙氧羰基-N'-4-氟苯基硫脲)的合成和晶体结构. 对化合物用元素分析、红外光谱、核磁共振谱、差热-热重分析确定了配合物的组成, 并经X射线单晶衍射法确定了其单晶结构. 晶体结构表明, 该化合物属于三斜晶系, 空间群, a＝1.2508(11) nm, b＝1.3011(11) nm, c＝1.4686(12) nm, a＝102.401(14)°, β＝97.859(2)°, γ＝114.700(13)°, V＝2.051(3) nm³, Z＝1, D_c＝1.687 Mg/m³. 标题化合物是由六个铜离子和六个硫脲配体组成的笼状金属簇合物, 每一个硫脲配体上与乙氧酰基相连的氮原子与铜进行配位, 并且配体上硫羰基上的硫原子与铜也发生配位作用, 使它们互相连接形成畸变的多面体结构.     

Ni原子催化乙炔三聚环化反应机理的理论研究

本文在B3LYP/6-311+G(3df),aug-cc-pvtz//6-311++G(2d,2p)水平下研究了Ni原子催化乙炔三聚环化生成苯在单重态和三重态势能面上的详细反应机理。结果表明,反应路径主要包含四个步骤:Ni原子先与两分子C2H2形成复合物C2H2NiC2H2,氧化加成环化为含Ni的五元环cyc-NiC4H4化合物,与第三分子C2H2环化为含Ni的七元环cyc-NiC6H6化合物,最后还原为Ni原子而生成苯环。并对此催化反应的转化频率(TOF)进行了分析,其值为2.34×10-22s-1。同时表明,关键中间体为复合物C2H2NiC2H2,关键步骤为复合物C2H2NiC2H2氧化加成环化为含Ni的五元环cyc-NiC4H4化合物,其能垒为192.4 kJ.mol-1。     

螺[二苯并[a,j]氧杂蒽-14,9'-芴]的合成及性质

芴酮与2-萘酚在硫酸和3-巯基丙酸的作用下反应得到化合物螺[二苯并[a,j]氧杂蒽-14,9'-芴]. 采用核磁共振、 质谱、 红外光谱和元素分析等对该化合物进行了表征, 并通过X射线衍射法测得了其晶体结构, 确定该化合物是通过二苯并[a,j]氧杂蒽中的含氧六元杂环和芴中的五元环共用一个碳原子形成一个螺环. 利用荧光光谱和热分析等手段对该化合物的性质进行了研究, 结果表明其最大荧光发射峰为366 nm, 熔点为297 ℃, 热分解温度为329 ℃, 具有较高的热稳定性.     

4, 6-二芳基-2-氨基嘧啶类衍生物的合成与生物活性

合成并表征了5种4,6-二芳基-2-氨基嘧啶类化合物。 测试了它们对大肠肝菌甲硫酰胺肽酶(EcMetAP)的抑制作用及对CXCR4受体的拮抗作用。 发现5种化合物均对EcMetAP酶活有抑制作用,除化合物2外均对CXCR4受体有拮抗作用。 利用FieldTemplater和FieldAlign软件对化合物1～5的上述活性构效关系进行了分析,初步认为化合物的嘧啶环3位N原子及4位取代苯环上若引入给电子基团,可增强这类化合物的EcMetAP酶抑制活性;在嘧啶环2位引入负电性较强的基团取代,改造2个苯环和嘧啶环的4、5、6位Ｃ原子的结构可增强其CXCR4受体拮抗活性。     

N9位芳基取代嘌呤-8-酮类衍生物的合成及抗肿瘤活性

合成了一系列N9位芳基取代嘌呤-8-酮类衍生物, 利用核磁共振氢谱(¹H NMR)、 核磁共振碳谱(¹³C NMR)和高分辨质谱(HRMS)进行了结构确证. 采用四甲基偶氮唑盐(MTT)法测定了目标化合物的体外抗肿瘤细胞增殖活性. 结果表明, 嘌呤酮环的C2位及N9位的取代对活性有较大影响, C2位引入对位由含氮六元环取代的苯胺, N9位引入对三氟甲基苯均有利于提高抗肿瘤活性. 化合物12c对人白血病细胞(K562)、 人前列腺癌细胞(PC-3)、 人乳腺癌细胞(MDA-MB-231)及人结肠癌细胞(HCT116)的抑制效果明显优于阳性对照药R-Roscovitine.     

新型含取代哌嗪的5-(吡啶-3-基)-1,2,4-三唑Mannich碱和双Mannich碱的合成及生物活性

根据药物分子设计的活性基团组合原理,通过在1,2,4-三唑环的5位引入吡啶基,同时在4位芳基亚甲氨基的苯环上引入氟或三氟甲基,设计合成了一系列含氟、吡啶和哌嗪基团的1,2,4-三唑Mannich碱和双Mannich碱类化合物.通过核磁共振氢谱(~1H NMR)、碳谱(~(13)C NMR)和元素分析确证了目标化合物的结构.生物活性测试结果表明,部分化合物对油菜具有一定的除草活性;化合物2a,2d和2f(50 mg/L)对苹果轮纹病菌表现出较好的抑制活性,与对照药三唑酮活性相当;化合物2a,2b,2d和2i(180 mg/L)对酮醇酸还原异构酶(KARI酶)表现出了显著的离体抑制活性(抑制率51.7%~88.7%).     

可溶性的含羧基苝酰亚胺类化合物的合成及其光谱性质研究

本文主要以酐(1)为起始物,通过在环母体结构的1、6、7、12位上引入苯氧基和对甲基苯氧基合成了另外两种酐化合物(2a和2b);所得到的酐化合物与6-氨基已酸进行反应,合成了3种可溶性的含有羧基的酰亚胺化合物(3a、3b和3c),使用红外、紫外、荧光、¹H-NMR,元素分析对所合成的化合物进行了表征.经研究发现,环母体结构的1、6、7、12位上苯氧基和对甲基苯氧基的引入,能使得所合成的含羧基酰亚胺类化合物的最大吸收波长分别红移了44.1 nm和50.1 nm;Stokes位移变大,分别为34.1 nm和30.0 nm;而荧光量子产率有所降低但下降趋势不明显.     

3-位环庚烷(酰)基取代的焦脱镁叶绿酸-a甲酯的合成

以焦脱镁叶绿酸-a甲酯(MPP-a)为起始原料, 在对其E-环羰基进行保护的前提下, 经焦脱镁叶绿酸-d甲酯与环庚基溴化镁进行Grignard反应; 所生成新的卟吩仲醇再经脱保护、脱水和氧化等诸多反应, 将3-位仲羟基转化成碳碳双键和羰基, 其碳氧双键再行Grignard反应并脱水成烯, 完成一系列未见报道的3-位环庚基取代的焦脱镁叶绿酸-a甲酯衍生物的合成. 其化学结构均经UV, IR, ¹H NMR及元素分析予以证实.     

3-位长链烷基双(单)取代焦脱镁叶绿酸-a甲酯的合成

以焦脱镁叶绿酸-a甲酯(1)为起始原料, 通过E环保护和3-位乙烯基的氧化反应得到卟吩醛2, 与长链烷基溴化镁的Grignard反应将3-位甲酰基转化为1-羟长链烷基, 选用TPAP和N-甲基吗啉N-氧化物混合氧化剂对卟吩仲醇3的羟基进行氧化, 生成3-位烷酰基焦脱镁叶绿酸-a衍生物4, 再与长链烷基溴化镁进行Grignard反应, 得到亲核加成产物卟吩叔醇5和还原产物3; 以对甲苯磺酸催化, 卟吩醇3和5在干燥苯中回流脱水, 分别给出反式结构的3-位长链烷基单或者双取代的焦脱镁叶绿酸-a甲酯衍生物6和7. 所合成的叶绿酸衍生物均经UV, IR, ¹H NMR及元素分析证明其结构.     

焦脱镁叶绿酸-a甲酯衍生物的合成及其结构与光谱性能关系研究

以焦脱镁叶绿酸-a甲酯(MPP-a, 1)为起始原料,通过乙二醇对E-环羰基进行保护,选用四氧化锇和高碘酸钠将3-位碳碳双键氧化,生成131-二氧环戊基-131-去氧焦脱镁叶绿酸-d甲酯(2),经Grignard反应将3-甲酰基转换成羟烷基得仲醇3,再通过高钌酸四乙基胺和N-甲基吗啡啉N-氧化物将其氧化成酮4,脱去保护基生成3-烷酰基3-去乙烯基焦脱镁叶绿酸-a甲酯(6).焦脱镁叶绿酸-d (MPP-d)7与过量重氮甲烷发生加成和重排反应,生成6a及3-烷酰甲基3-去乙烯焦脱镁叶绿酸甲酯衍生物8和9,7的3-位醛基经过Wittig和氧化反应得到3-苯乙二酰基焦脱镁叶绿酸甲酯11.所合成的新卟吩衍生物均经UV,IR,¹H NMR及元素分析证明其结构,并且讨论了周边取代羰基对核磁共振光谱和最大可见光吸收的影响.     

红紫素-18酰亚胺衍生物的合成

以脱镁叶绿酸甲酯为原料, 通过对其3-位乙烯基的氧化, 得到3-(2,2-二甲氧基乙基)-3-去乙烯基脱镁叶绿酸甲酯, 经过甲酸处理得到3-(2-氧代乙基)-3-去乙烯基脱镁叶绿酸甲酯, 选择适当的条件, 通过Grignard 反应合成了对应的3-(2-羟基烷基)-3-去乙烯基脱镁叶绿酸甲酯. 实验结果表明: 3-(2-氧代乙基)-3-去乙烯基脱美叶绿酸甲酯和Grignard试剂的反应, 只要反应条件控制得当, 13²-位的甲氧甲酰基不会脱去. 结合E环的改造, 将其转变成酸酐环进而转变成N-取代的酰亚胺环. 目标化合物的合成也可以将3-(2,2-二甲氧基乙基)-去乙烯基脱镁叶绿酸甲酯转变成N-取代的酰亚胺后, 再和Grignard试剂反应, 完成目标化合物的合成. 合成的一系列化合物具有长波长的紫外吸收. 化合物的结构变化对紫外吸收的影响作了相应的讨论. 合成的新化合物均由核磁共振、红外光谱、元素分析予以证实.     

含咔唑生色团的三聚磷腈分子玻璃的合成

含咔唑生色团的三聚磷腈分子玻璃的合成;三聚磷腈;后重氮偶合;咔唑;光折变分子玻璃     

Tuning the size of supramolecular M4L4 tetrahedra by ligand connectivity

Triangular triscatechol ligands are prepared in facile reaction sequences. The catechol units are either bound to the triangular backbone through their 3- or 4-position. With titanium(IV) ions, the ligands form metallosupramolecular M(4)L(4) tetrahedra which are characterized by ESI MS and proton NMR. Quantum-chemical calculations reveal that connectivity at the catechol in the 3-position results in highly condensed structures while attachment in the 4-position affords container molecules providing huge internal cavities.     

C(3)-乙烯基的化学修饰与含氧基团取代的叶绿素-a衍生物的合成

以焦脱镁叶绿酸-a甲酯为起始原料, 通过加成和氧化反应将其3-位上的乙烯基转化为羟乙基、溴乙基、二羟乙基、二溴乙基和溴羟乙基, 再经过二甲亚砜/乙酸酐或者高钌酸四丙基铵(TPAP)/N-甲基吗啉-N-氧化物所组成的混合氧化剂的氧化反应, 得到多种C(3)-多酮基取代的二氢卟吩衍生物. 其单羟基作为离去基团与不同的活泼亚甲基化合物经过重排过程, 得到相应的酮基取代的二氢卟吩衍生物. 所得新叶绿素衍生物的化学结构均经UV, IR, ¹H NMR及元素分析得以证实, 并对相应的反应提出可能的反应机理.     

具有叶绿素-a碳架的(细菌)卟吩衍生物的合成及其共轭区域变化对光谱性能的影响

以脱镁叶绿酸-a甲酯(MP-a) (1)为起始原料, 通过四氧化锇和高碘酸钠的氧化给出3-位乙烯基和13²-位α-氢的氧化产物2和3, 再用四氧化锇继续氧化卟吩醛2则得到细菌卟吩醛4. 经脱甲酸甲酯和硝酸铊氧化, MP-a (1)转化为焦脱镁叶绿酸衍生物5, 将其进一步用四氧化锇氧化则形成细菌卟吩缩醛6. 卟吩醛2在碱性条件下转化为卟吩e₆三甲酯7, 2与烷基溴化镁的格氏反应给出脱镁叶绿酸醇9, 选择高钌酸四丙基铵(TPAP)和N-甲基吗啉N-氧化物将3-位羟基氧化成羰基, 所生成的卟吩二酮10在酸性条件下脱去甲酸甲酯生成焦脱镁叶绿酸衍生物11, 用四氧化锇对7和11实施氧化, 则分别转化为细菌卟吩衍生物8和12. 同时, 讨论了叶绿素衍生物的共轭区域变化对其光谱性能的影响. 所合成的新卟吩和细菌卟吩衍生物均经UV, IR, ¹H NMR及元素分析证明其结构.     

K2CO3促进苯并呋喃单元3-位与硫酚构建C-S键

本文在前期工作基础上进一步考察了2-位支链酮苯并呋喃单元在3位与硫酚构建C-S键的反应。研究发现,以K₂CO₃作碱,苯并呋喃单元2-位官能团为不同链长的脂肪酮时能高效地合成各种不同取代基的3-芳硫基苯并呋喃衍生物,所得产物经核磁共振、HRMS等方法进行了表征。该反应具有条件温和、底物适用范围广、操作简单、产率高、环境友好等优点,可为含有芳香烃硫基取代的天然产物及复杂药物分子的合成提供潜在的合成途径。     

新型吲唑类PARP-1抑制剂的合成及其生物活性评价

以3-甲基-2-硝基苯甲酸甲酯为起始原料,经两步反应制得中间体1H-吲唑-7-甲酸甲酯(3); 3分别与三氯氧磷、液溴和碘单质反应制得3的3-位卤代产物(4b~4d); 4d与氟试剂或氰化锌反应制得3-氟(氰基)-3(4a和4e); 4d与苯硼酸或甲基硼酸在四三苯基磷钯催化下反应制得3-甲基(苯基)-3(5a和5b);以氢化钠为碱,3, 4a~4c, 4e, 5分别与4-甲烷磺酰氧基哌啶或3-甲烷磺酰氧基四氢吡咯经缩合反应制得3的2,3-位取代产物(6a～6n); 6a～6n在甲醇中氨解,随后采用氯化氢气体脱去Boc保护基合成了14个新型吲唑类PARP-1抑制剂(7a～7n),其结构经¹H NMR和ESI-MS表征。生物活性评价结果显示,有7个目标化合物对PARP-1酶活性抑制IC₅₀低于30 nmol·L^-1,其中2-(四氢吡咯-4-基)-2H-吲唑-7-甲酰胺(7e)和3-氟-2-(四氢吡咯-4-基)-2H-吲唑-7-甲酰胺(7f)的IC₅₀分别为4.2 nmol·L^-1和4.6 nmol·L^-1。