含连三唑基均三唑、噻二唑、噁二唑类衍生物的电喷雾离子化质谱法测定

许多含三唑环和1,3,4-噻二唑环的化合物具有广谱和生物活性.如抗微生物、杀真菌、驱虫、止痛和消炎等作用,同时各种1,2,4-三唑和1,3,4-噁二唑衍生物也具有杀菌、抗微生物、植物生长调节等活性,从而引起化学家们对这几类化合物的广泛兴趣,并进行深入研究.最近,研究表明,将1,2,3-三唑引入某些活性分子可明显增强其药性.因而,对于1,2,3-三唑衍生物的合成及活性研究已成为唑类化合物研究的新热点.鉴于不同活性位点在同一分子中聚集,能明显改善化合物的生物活性这一特征,将2-苯基-1,2,3-三唑基引入到上述几类杂环体系中合成了一系列新的含连三唑基的1,3,4-噻二唑、1,3,4-噁二唑类衍生物,以期实现生物活性的叠加.     

1,3-偶极环加成反应合成1-(取代苄基)-1,2,3-三唑类化合物

利用苄氯和取代苄氯与叠氮化钠的亲核取代反应合成了一系列苯环上带有不同取代基团的苄基叠氮化合物,亲核取代反应速率受苯环上取代基的影响:吸电子基团的存在,可以促使反应更容易进行.合成的叠氮化合物与苯乙炔经1,3-偶极环加成反应得到了相应的取代苄基1,2,3-三唑类化合物,反应条件温和.这些1,2,3-三唑类目标化合物具有对热稳定的优点.用红外、核磁、元素分析、质谱等对合成的叠氮化合物和1,2,3-三唑类化合物的结构进行了表征,重点研究了1,3-环加成反应的规律.加成反应速率取决于叠氮化合物(偶极物)的极性,即与取代基的电负性有关:苯乙炔(亲偶极物)易于与缺电子的叠氮反应,反之亦然.同时在反应过程中观察到空间位阻效应:反应可以生成两种同分异构体,其中4-苯基-1,2,3-三唑是主要产物.     

N~2-取代1,2,3-三唑的合成研究进展

N-取代1,2,3-三唑化合物在有机合成、药物化学和材料科学等领域具有广泛的应用价值.其中N~1-取代1,2,3-三唑化合物的合成方法已经非常成熟,而N~2-取代1,2,3-三唑的合成报道相对较少.在现有研究报道中,主要通过1,2,3-三唑的选择性官能化及双芳腙或偶氮苯的氧化环化两类方法得到.结合我们课题组的研究工作,综述了2000年以来N2-烷基、烯丙基、炔丙基、烯基、芳基取代1,2,3-三唑的合成方法进展.     

NH-1,2,3-三唑合成进展

NH-1,2,3-三唑是一类具有重要生理活性的含氮杂环化合物, 是用途广泛的药物中间体. 通过N-烃基化反应, NH-1,2,3-三唑还可以区域选择性的合成各种2-取代-1,2,3-三唑类化合物, 因此是有价值的有机合成中间体. 鉴于NH-1,2,3-三唑在有机合成化学和药物化学中的潜在应用价值, 结合本课题组的研究工作, 对于NH-1,2,3-三唑的主要合成方法, 尤其是近十年来的合成研究进展进行了回顾和展望. 对一些典型的反应机理研究也进行了综述.     

3—（3,5—二氨基—2,4,6—三硝基苯基）氨基—5—硝基—1,2,4—三唑的合成

多硝基多氨基三唑类衍生物作为含能材料,具有高氮、致密、钝感等优点。本文通过3-氨基-1,2,4-三唑和三硝基三氯苯的缩合,再经过三唑碳原子上的硝化反应和芳环上的氨化反应,合成并鉴定了标题化合物。     

1,2,3-三唑化合物的合成研究进展

1,2,3-三唑化合物是重要的N-杂环化合物, 近年来被广泛应用于工业生产、药物研发、材料科学等多个领域. 因此1,2,3-三唑的合成受到越来越多的关注. 从合成不同取代类型的1,2,3-三唑化合物入手对近年来研究发现的合成方法的进展进行了综述.     

新型含1,2,3-三唑基[1,2,4](噁)二唑并[4,5-a][1,5]苯并硫氮杂卓化合物的合成

将1,2,3-三唑环结构及1,2,4-噁二唑环等多个药效团结构叠加到同一个硫氮杂卓分子中,为药理及生理活性研究提供较好的先导化合物.反应在三乙胺存在下,用2,4-二芳基-2,3-二氢-1,5-苯并硫氮杂卓与α-氯代-2-苯基-1,2,3-三唑基-4-甲醛肟在室温进行1,3-偶极环加成反应,合成一系列的2-苯基-1,2,3-三唑基[1,2,4]噁二唑并[4,5-a][1,5]苯并硫氮杂卓化合物,并采用红外光谱、核磁共振、元素分析等测试技术对化合物进行了表征.     

吡唑及吡嗪类含能化合物研究进展

吡唑和吡嗪分别为分子中含两个氮原子的五元和六元杂环,是富氮杂环化合物的理想结构单元.部分具有生成焓高、热稳定性好和感度较低等特点.介绍了吡唑、吡嗪类高氮杂环含能化合物的合成、性能以及在含能材料中的应用研究进展,其中LLM-105和ANPZ-i在钝感炸药中应用前景良好,预测了两类含能化合物的发展前景.     

Br?nsted酸催化N1-对甲基苯磺酰基三唑与烯烃加成合成高N2选择性的烷基-1,2,3-三唑

N-取代基-1,2,3-三唑广泛应用于生物科学、材料化学和药物化学领域,近几年来引起了人们很大兴趣. N1-取代基-1,2,3-三唑既可由加热催化,也可通过金属诱导的(铜(Ⅰ)催化的1,4-双取代和钌(Ⅱ)催化的1,5-双取代)1,3偶极子环加成反应制备得到,然而有关N2-取代基-1,2,3-三唑的合成仍未获得太大进展.目前,高N2选择性的N2-芳基和N2-烯丙基-1,2,3-三唑的合成方法是利用大位阻的膦配体配位钯催化偶联反应.2008年,史晓东课题组报道了烷基卤化物与大体积的 C-4和 C-5双取代基的NH-1,2,3-三唑通过亲核反应合成N2-烷基-1,2,3-三唑,但其应用受到底物限制.我们设想N1-烷基-1,2,3-三唑可否由N1-取代1,2,3-三唑合成,由于N1-取代基-1,2,3-三唑制备的研究较多,其合成方法将可很方便地构造N2-烷基-1,2,3-三唑化合物.鉴于此,本文对单取代三唑、未取代三唑与包括乙烯基酯在内的多种烯烃的反应进行了研究.首先,我们用不同取代基的N1-1,2,3-三唑与烯烃在不同的酸催化条件下进行反应,考察了酸效应对反应收率的影响,发现 TsOH做 Br?nsted酸为催化剂时,反应产率最高;而 AuCl3做 Lewis酸为催化剂时反应几乎没有加成产物生成.然后,以 TsOH为催化剂,改变三唑与烯烃的加入比例,发现加入比例为1：6时反应产率最高.当N1取代基是 Ts-时,反应产率最高.催化剂 TsOH的加入量由1当量升至2当量时,反应产率没有明显变化.由此表明,N1-1,2,3-三唑与烯烃的最佳反应条件为：催化剂为 TsOH(1当量),N1-1,2,3-三唑的取代基为 Ts,N1-1,2,3-三唑与烯烃的加入比例为1：6.在确定了最佳反应条件后,考察了三唑类底物的适用性.结果发现, N2/N1产物的比例均很高,说明该反应具有很高的N2选择性.上述研究表明, TsOH酸催化N1-对甲苯磺酰基-1,2,3-三唑与烯烃的加成反应是一种有效合成N2-烷基-1,2,3-三唑的新方法,并通过单晶确定了最终的产物结构.单取代三唑和未取代三唑与包括乙烯基酯在内的多种烯烃反应合成N2-烷基-1,2,3-三唑都有很好的反应效果.本文提供了一种简单有效的合成N2-烷基-1,2,3-三唑的新方法.     

Br?nsted酸催化N~1-对甲基苯磺酰基三唑与烯烃加成合成高N~2选择性的烷基-1,2,3-三唑（英文）

N-取代基-1,2,3-三唑广泛应用于生物科学、材料化学和药物化学领域,近几年来引起了人们很大兴趣.N~1-取代基-1,2,3-三唑既可由加热催化,也可通过金属诱导的(铜(Ⅰ)催化的1,4-双取代和钌(Ⅱ)催化的1,5-双取代)1,3偶极子环加成反应制备得到,然而有关N~2-取代基-1,2,3-三唑的合成仍未获得太大进展.目前,高N~2选择性的N~2-芳基和N~2-烯丙基-1,2,3-三唑的合成方法是利用大位阻的膦配体配位钯催化偶联反应.2008年,史晓东课题组报道了烷基卤化物与大体积的C-4和C-5双取代基的NH-1,2,3-三唑通过亲核反应合成N~2-烷基-1,2,3-三唑,但其应用受到底物限制.我们设想N~1-烷基-1,2,3-三唑可否由N~1-取代1,2,3-三唑合成,由于N~1-取代基-1,2,3-三唑制备的研究较多,其合成方法将可很方便地构造N~2-烷基-1,2,3-三唑化合物.鉴于此,本文对单取代三唑、未取代三唑与包括乙烯基酯在内的多种烯烃的反应进行了研究.首先,我们用不同取代基的N~1-1,2,3-三唑与烯烃在不同的酸催化条件下进行反应,考察了酸效应对反应收率的影响,发现TsOH做Br?nsted酸为催化剂时,反应产率最高;而AuCl_3做Lewis酸为催化剂时反应几乎没有加成产物生成.然后,以TsOH为催化剂,改变三唑与烯烃的加入比例,发现加入比例为1:6时反应产率最高.当N~1取代基是Ts-时,反应产率最高.催化剂TsOH的加入量由1当量升至2当量时,反应产率没有明显变化.由此表明,N~1-1,2,3-三唑与烯烃的最佳反应条件为:催化剂为TsOH(1当量),N~1-1,2,3-三唑的取代基为Ts,N~1-1,2,3-三唑与烯烃的加入比例为1:6.在确定了最佳反应条件后,考察了三唑类底物的适用性.结果发现,N~2/N~1产物的比例均很高,说明该反应具有很高的N~2选择性.上述研究表明,TsOH酸催化N~1-对甲苯磺酰基-1,2,3-三唑与烯烃的加成反应是一种有效合成N~2-烷基-1,2,3-三唑的新方法,并通过单晶确定了最终的产物结构.单取代三唑和未取代三唑与包括乙烯基酯在内的多种烯烃反应合成N~2-烷基-1,2,3-三唑都有很好的反应效果.本文提供了一种简单有效的合成N~2-烷基-1,2,3-三唑的新方法.     

1-取代-1H-1,2,3-三唑-4-甲酰胺类化合物的设计合成与生物活性

以吡唑酰胺类杀菌剂为模板,应用"生物等排原理"设计了1,2,3-三唑甲酰胺类具有等排结构的化合物,从丙炔酸出发合成内炔酰胺后,利用Cu(I)催化的1,3-偶极环加成反应,使其与叠氮化合物反应,快速合成了17个结构新颖的1-取代-1H-1,2,3-三唑-4-甲酰胺类化合物.当使用Cu/C催化时,中间体N-(3,4-二甲氧基苯基乙基)丙炔酰胺(4a)与2,2,2-三氟乙基叠氮(14)在三乙胺作添加剂的条件下,可以获得中等收率的偶联的1,2,3-三唑化合物17.所有目标化合物都通过核磁共振氢谱,元素分析或高分辨质谱的确认,并测试了其生物活性.结果表明,该类化合物虽无明显的杀菌活性,但在100μg/mL测试浓度下,化合物6a,6e,6k和61均表现出较好的除草活性.     

1-(4-取代苯基)-4-苯基-5-(2-羟基苄基)氨基-1,2,3-三唑类衍生物的合成及抑菌活性

将邻羟苯基引入1,2,3-三唑结构中, 设计合成了10个1-(4-取代苯基)-4-苯基-5-取代-1,2,3-三唑类衍生物. 首先, 以对位取代的芳胺为原料, 经重氮化、叠氮化、闭环和缩合反应制得1-(4-取代苯基)-4-苯基-5-水杨醛亚胺-1,2,3-三唑类衍生物(3a~3e), 再用硼氢化钠还原制得1-(4-取代苯基)-4-苯基-5-(2-羟基苄基)氨基-1,2,3-三唑类衍生物(4a~4e). 目标化合物的结构经核磁、IR及元素分析确认. 抑菌活性测试表明, 当质量浓度为0.1 mg/L时, 除化合物3e和4e外, 所有化合物对白色念球菌的抑菌率均达95%以上, 对大肠杆菌的抑菌率达85%以上, 具有强抑菌活性, 表明该类化合物在抗菌药物开发方面有重要应用价值.     

新型含1,2,3-三唑基[1,2,4]噁二唑并[4,5-a][1,5]苯并硫氮杂卓化合物的合成

将1,2,3-三唑环结构及1,2,4-噁二唑环等多个药效团结构叠加到同一个硫氮杂卓分子中,为药理及生理活性研究提供较好的先导化合物。反应在三乙胺存在下,用2,4-二芳基－2,3－二氢－1,5-苯并硫氮杂卓与α-氯代-2－苯基－1,2,3-三唑基4－甲醛肟在室温进行1,3-偶极环加成反应,合成一系列的2－苯基－1,2,3-三唑基[1,2,4]噁二唑并[4,5－a][1,5]苯并硫氮杂卓化合物,并采用红外光谱、核磁共振、元素分析等测试技术对化合物进行了表征。     

1-甲基-4-苯基-1H-1,2,3-三唑-5-甲酸衍生物的定向合成

1-甲基-4-苯基-1H-1,2,3-三唑-5-甲酸是一类重要的三唑类衍生物,是多种药物合成的重要中间体.以苯乙炔为原料,设计出了一条定向合成1-甲基-4-苯基-1H-1,2,3-三唑-5-甲酸的新方法.首先苯乙炔与叠氮化钠、碘甲烷在碘化亚铜催化下反应生成1-甲基-4-苯基-1H-1,2,3-三唑,再依次与正丁基锂、甲酸乙酯反应生成中间体1-甲基-4-苯基-1H-1,2,3-三唑-5-甲醛后直接氧化生成目标化合物.该合成途径原料易得、总产率较高、后处理操作简便,具有较高的应用价值.     

含有1-芳基-5-甲基-1,2,3-三唑的杂环衍生物的电子轰击质谱

1,2,3-三唑,巯基1,2,4-三唑,1,3,4-噻二唑以及相关衍生物具有重要的生物活性,在医药、工农业应用研究中引起广泛关注.为了在同一个化合物中连接较多的活性基团,我们设计并成功合成了8个全新的杂环化合物.这些化合物的质谱具有非常特征的裂解方式,本文根据文献[1～4]对其进行了解析.     

多硝基氮杂稠环化合物合成及性能

氮杂稠环是构建含能化合物的重要结构单元,硝胺基(NNO2)是赋予氮杂稠环能量的主要源泉.目前,多硝基氮杂稠环化合物是含能化合物领域的重要研究方向之一.全面介绍了多硝基氮杂双环、氮杂(三元以上)稠环以及氮杂螺桨烷等氮杂稠环类含能化合物母体骨架的构建与N-硝化方法,同时概述了相关含能化合物的主要物化、爆轰性能.重点综述了五硝基五氮杂[3.3.3]螺桨烷、六硝基六氮杂[3.3.3]螺桨烷母环骨架的构建策略以及针对此类空间高度拥挤、稳定性较差的骨架所进行的N-硝化探索研究.     

高氮化合物及其含能材料*

高氮含能化合物及其含能材料是新型含能材料领域的研究热点之一。相比于传统的含能材料,高氮含能材料具有很多优异或独特的理化性能和爆轰性能。本文综述了新型高氮化合物及其含能材料的研究进展,介绍了国内外近十年来众多研究小组的相关工作,重点阐述了四嗪、四唑和呋咱3大类高氮含能化合物的合成、性能及应用研究进展。结合作者的研究工作,进一步探讨了高氮含能化合物在钝感高能炸药、推进剂和新型气体发生剂等含能材料领域中的应用前景。     

三唑环修饰的苯并菲二羧酸酯和酰亚胺: 合成、液晶及凝胶性

在盘状液晶分子外围柔性链中引入功能不同的基团, 是设计和合成具有良好液晶性能化合物的常用策略. 本工作从苯并菲2,3-二甲酸和酸酐出发, 通过亲核取代和点击反应, 分别合成了两类三唑环修饰的苯并菲二羧酸酯和苯并菲酰亚胺化合物. 热重分析仪(TGA)测试表明, 新制备的主要中间产物与目标化合物失重为5%时的温度在274~389 ℃之间, 均表现出良好的热稳定性. 我们通过差示扫描量热法(DSC)、偏光显微镜(POM)和变温X射线衍射(XRD)实验对这些化合物的热力学行为和介晶性进行了研究. 除三唑环修饰的酯3a和3b无液晶性外, 主要中间产物(2和5)与三唑环修饰的酰亚胺产物(6a和6b)均有一个六方柱状液晶相. 此外, 制备的以三唑为桥联基团的酰亚胺二聚体10为室温液晶, 具有173 ℃的液晶范围. XRD证实了该二聚体中存在有序度不同的两种柱状液晶相(Col_h1和Col_h2). 另外, 由于三唑环的引入, 三唑环修饰的酯类和酰亚胺两类化合物在某些有机溶剂中都能形成有机凝胶. 其中, 二聚体10在1,2-二氯乙烷和1,4-二氧六环中表现出优异的凝胶能力, 其临界凝胶浓度(CGC)可低至1 mg/mL. 相比之下, 不含三唑环的中间产物2和5则不能形成凝胶, 表明三唑环之间的偶极-偶极作用和液晶刚性核π-π堆积的协同作用对于超分子凝胶的形成起着重要的作用. 因此, 同时表现出液晶和凝胶性质的三唑环修饰的苯并菲2,3-二酰亚胺分子具有成为一种多功能材料的潜在应用价值.     

2-取代-4-芳基-2H-1,2,3-三唑类化合物的合成及杀菌活性

1,2,3-三唑化合物具有广泛的生物活性,为了发现具有杀菌活性的新型化合物分子结构,以芳醛、硝基甲烷及叠氮化钠为起始原料,合成了11个2-取代-4-芳基-2H-1,2,3-三唑类系列化合物,目标物的收率为51%~91%。核磁共振谱、质谱和元素分析等技术手段对目标化合物的结构经进行了表征。结果表明,在25 mg/L的测试质量浓度下,大部分化合物对小麦赤霉病菌及辣椒疫霉病菌显示出初步的抑菌活性,其中,化合物3a对小麦赤霉病菌的抑制率为80. 4%,化合物3b对黄瓜灰霉病菌为78. 2%,化合物3b及3h对油菜菌核病菌的抑制率分别70. 3%和75. 9%。     

含三唑二硫代膦酸酯及硫代(或二硫代)磷酰胺酯类衍生物的研究

近年来,分子中含有1,2,4-三唑的非有机磷化合物作为杀菌剂和植物生长调节剂已受到广泛重视.为进一步开发有机磷和三唑类农药新品种,科学工作者合成了含三唑的有机磷化合物,发现某些化合物对植物的白粉病及锈病具有较强的生理活性,故进一步合成和研究各类新型含三唑的有机磷化合物具有较大的意义。作者曾报道某些含三唑的二硫代磷酸酯类化合物的合成及生物活性,发现某些化合物具有一定的杀菌、除草及调节植物生长作用.