环形侧链聚合物刷的合成与表征

通过grafting-onto方法合成高侧链接枝密度的环形侧链聚合物刷并进行结构表征.先通过开环易位聚合(ROMP)制备带有炔基侧基的线形聚降冰片烯衍生物主链(l-PND),通过原子转移自由基聚合(ATRP)和铜催化的叠氮-炔环加成(Cu AAC)反应制备带有一个叠氮基的环形聚丙烯酸叔丁酯侧链(c-Pt BA),再利用Cu AAC反应将环形侧链高密度地接入主链,得到环形侧链聚合物刷.通过核磁氢谱(1H-NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)和红外光谱(IR)对聚合物主/侧链及聚合物刷的结构和组成进行了表征.该聚合物刷主链聚合度为400,高接枝密度的环形侧链使主链构象伸展.聚合物刷在原子力显微镜(AFM)下呈单分子蠕虫形貌(柱状形貌),分子长度为200 nm,直径为30 nm.     

四硫富瓦烯三氮唑衍生物的合成及应用研究进展

四硫富瓦烯是一类重要的电子供体化合物,在分子导体和超分子化学领域引起广泛关注.主要介绍Cu(I)催化的叠氮和炔基的环加成反应(Cu AAC)在合成四硫富瓦烯三氮唑衍生物方面的应用进展,主要涉及含端基叠氮的四硫富瓦烯化合物和含端基炔的反应底物反应以及含端基炔的四硫富瓦烯化合物和含端基叠氮的反应底物反应两类.同时,对利用Cu AAC点击反应合成的含三氮唑功能基的四硫富瓦烯衍生物在分子识别、分子组装以及分子光电和光伏器件等光电功能材料领域的应用进展进行综述.     

含长链亚烷基桥的芳炔类共轭大环的合成

采用模板导向法高产率地合成了两个含长链亚烷基桥的芳炔类共轭大环. 通过四碘化合物与单保护双炔化合物的四重Hagiraha偶合反应构建了环化所需要的复杂前体. 通过相应的模板四炔衍生物的分子内Glaser 偶合反应环化得到大环. 大环的结构用NMR, GPC 及UV-Vis表征确证.     

两亲性杂侧链聚合物刷的合成及其乳化功能

报道了一种随机高密度接枝亲水、疏水聚合物侧链的刷形两亲性聚合物.首先,结合可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合和后修饰方法,得到含叠氮侧基的聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PGMA-N3)作为主链;再分别合成端炔基聚苯乙烯(PS)和端炔基聚环氧乙烷(PEO),然后通过铜催化的叠氮-炔环加成反应,将疏水性PS和亲水性PEO同时高效的接到PGMA主链上,制得两亲性杂侧链的聚合物刷.由凝胶渗透色谱(SEC)分析得知,在主链叠氮基团与两侧链总炔基的摩尔投料比为1∶1的条件下,PS和PEO的接枝效率很高,都大于90%.通过调节主链长度和2种侧链的投料比,获得不同组成的聚合物刷.通过等质量的甲苯/水混合体系,考察两亲性聚合物刷的乳化能力,发现主链聚合度为100,PS∶PEO比例为70∶30的聚合物刷表现出最佳的乳化性能.     

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.     

利用点击化学反应修饰聚氨酯

合成了2,2-丙炔基-1,3-丙二醇(DPPD),将其作为扩链剂引入聚氨酯(PU)主链分子中,获得了一种主链带有炔基的可降解聚氨酯材料,并通过叠氮基团与炔基间的点击化学反应,将模型分子引入到聚氨酯分子链上.1H NMR图谱中δ2.03的峰及红外图谱中2138 cm-1处的峰证实炔基引入了聚氨酯分子链;1H NMR图谱δ7.91处的峰表明采用点击化学方法将苄基叠氮分子引入了聚氨酯分子主链.当扩链系数分别为1,0.7和1[70%DPPD+30%1,3-丙二醇(PDO)]时,最终产物中炔基含量分别为0.396,0.235和0.197 mmol/g.细胞毒性实验结果表明,炔基的引入对细胞活性没有影响.     

氧化腈无铜点击反应构建氮氧杂环的研究进展

点击化学(Click chemistry)自从2001年被Sharpless提出之后,得到了飞速的发展.而Cu(I)催化的叠氮-炔之间的环加成(Cue-AAC)反应作为点击反应的典型代表,已广泛地应用于新材料的制备、药物的合成以及催化剂载体之中.但是在反应过程中使用Cu(I)催化剂,导致产品易被金属铜盐污染,从而使该反应在生物医药等应用领域受到限制.基于氧化腈的点击反应作为一类新型的点击反应,其不仅仅可以与炔、烯进行1,3-偶极环加成反应,还可以与腈反应.由于该反应不需要铜金属催化以及有良好的立体选择性和区域选择性等的优点,常被应用于药物的制备以及一些特定结构生物活性化合物的合成中.对基于氧化腈的点击反应最新进展进行综述.     

含"点击"反应基团的苯并恶嗪类长波长光学探针的合成及其生物分析应用

"点击化学"是指在Cu(Ⅰ)离子的催化作用下,端基炔和叠氮化合物之间的1,3-环加成反应.自从2001年被发现以来,点击反应已用于多种化合物的合成制备~([1,2]).该反应的条件十分温和,甚至在pH7的水溶液中、室温条件下即可进行.此外,该反应还具有高选择性、高效率、高稳定性以及良好的生物兼容性,因而在生物分子的共价标记方面具有重要的应用前景.目前,点击反应不仅用于离体状态下生物分子的标记,而且还成功用于活体肿瘤细胞的靶向检测~([3]).     

高密度柱状聚合物刷的合成

通过铜催化的叠氮-炔偶联反应(CuAAC),利用grafting-onto方法合成每个主链重复单元带有多于一条侧链的高接枝密度的柱状聚合物刷.首先,合成了带有缩酮保护的甲基丙烯酸2,2-双羟甲基丙酯单体(bisMPMA),并通过可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合得到窄分子量分布的线形聚合物.在酸性条件下脱去缩酮保护后,以羟基与戊炔酸酐的酯化反应,得到了每个重复单元带有2个炔基的聚合物主链.之后,利用高效的CuAAC反应,将末端带有叠氮基团的聚环氧乙烷(PEO)或聚苯乙烯(PS)侧链接枝到主链上,用核磁共振氢谱(1H-NMR)和体积排阻色谱(SEC)等对聚合物刷的结构进行表征.     

含偶氮苯侧链两亲性交替共聚物的合成及自组装

通过叠氮-炔点击化学反应,合成了一种新型的偶氮苯侧链两亲交替共聚物聚(三缩四乙二醇-偶氮苯二乙胺)[P(EG_4-a-NAzo)],其中三缩四乙二醇(EG_4)链段为亲水链段,偶氮苯二乙胺(NAzo)链段是疏水链段.光致异构化研究发现,由于特殊的交替拓扑结构,P(EG_4-a-NAzo)胶束状态不产生有序的偶氮苯堆叠.P(EG_4-a-NAzo)可以在低浓度溶液中组装为蠕虫状聚集体.这种新型的偶氮苯共聚物为光功能性聚合物的分子设计提供了新的思路.     

一锅法三组分合成2,4,6-三取代嘧啶的研究

嘧啶类化合物是一类含氮杂环化合物,具有强烈的生理和药理活性的。本文以苯乙炔、酰氯、甲脒为原料,通过偶联–环缩合两步一锅法合成2,4,6-三取代嘧啶。首先,酰氯和苯乙炔在Pd(PPh_3)_2Cl_2/Cu I的催化下原位生成炔酮,进而与甲脒发生环缩合反应得到嘧啶,所得产物的分离收率为33~50%。该方法具有较好的底物适用性、中等收率,为该类化合物的合成提供了一种简便有效的合成方法。     

多重点击反应制备拓扑结构聚合物

点击反应由Sharpless提出,是一类具有高效、可靠、高选择性等特点的反应,被广泛用于各种拓扑结构聚合物的制备.目前,应用较为广泛的点击反应主要有Cu(I)催化的叠氮/炔环加成反应(CuAAC)、Diels-Alder(D-A)反应、巯基-烯及巯基-炔点击反应和氮氧自由基偶合反应.近年来,将多种点击反应结合起来,为高效合成拓扑结构聚合物提供了新的思路.本文综述了近几年来采用多重点击反应策略联用制备拓扑结构聚合物的研究进展,并对其发展趋势进行展望.     

接枝树形支化分子双亲性嵌段共聚肽的合成及性能研究

分别以叠氮丙胺和丙炔胺为引发剂,采用氨基酸环内酸酐开环聚合法(NCA-ROP),引发L-谷氨酸-γ-苄酯-N-羧基-环内酸酐和L-谷氨酸-γ-氯乙醇酯-N-羧基-环内酸酐聚合得到链端基为叠氮基的聚(L-谷氨酸-γ-苄酯)(PBLG)和链端基为炔基的聚(L-谷氨酸-γ-氯乙醇酯)(PCELG)均聚物.联合点击化学法(click chemistry)制备了一系列聚(L-谷氨酸-γ-苄酯)-b-聚(L-谷氨酸-γ-氯乙醇酯)(PBLG-b-PCELG),再通过对嵌段共聚物侧基氯进行化学修饰,将二代的甲基烷氧醚类亲水性树形枝化分子(G2)接枝到侧链上,形成一系列树形支化分子接枝聚肽双亲性嵌段共聚物,通过核磁(NMR)、红外光谱(IR)和凝胶渗透色谱(GPC)对其化学结构进行了表征,并采用紫外-可见光谱(UV-Vis)研究了聚合物结构及其溶液浓度对其温敏行为的影响规律.     

分子内叠氮酰氯的Schmidt反应合成(R)-苯并吲哚里西定

5-溴戊酰氯与手性助剂(S)-4-苄基-2-噁唑烷酮经酰胺化反应制得手性酰胺(3);3与叠氮钠反应得烷基化前体(4);以苄溴为烷基化试剂,碱辅助在酰胺羰基邻位引入苄基高立体选择性地制得手性酰胺[(R)-5],dr>99/1。用H2O2脱除(R)-5中的助剂结构单元得多米诺反应的前体手性叠氮羧酸[(R)-6];用草酰氯预处理(R)-6,原位制得叠氮酰氯,随即以四氯化锡来实现分子内Schmidt反应,苯环原位捕获重排中间体合成内酰胺[(R)-7],92%ee;用红铝还原(R)-7合成了(R)-苯并吲哚里西啶,收率85%,总收率40.6%,其结构经1H NMR,13C NMR和IR确证。     

含偶氮苯侧链分子刷聚合物的合成及其光响应自组装

分子刷聚合物伸展的高分子主链、高密度的侧链和较低的侧链空间缠结,使其展现出独特的流变学、力学性能和特殊的分子聚集状态,在纳米技术、表面科学等领域有着广泛的应用前景.基于同时含有2-羰基溴与炔基基团的大分子试剂聚2-((2-溴代丙酰氧基)甲基)丙烯酸丙炔酯,引发偶氮苯丙烯酸酯单体的原子转移自由基聚合(ATRP)与叠氮功能化的巴比妥酸衍生物的点击反应,合成了新型含偶氮苯侧链的分子刷聚合物聚丙烯酸酯-g-聚(6-(4-丁基-4′-氧偶氮苯)正己基丙烯酸酯)/巴比妥酸(PA-g-PAzo/Bar),研究了其在溶液中的自组装和光响应性行为.随着分子刷聚合物浓度的增加,聚集体由柱状胶束向复合胶束转变.由于光响应性偶氮苯侧链的存在,在紫外光的照射下偶氮苯生色团发生trans-cis异构化转变,促使柱状胶束融合形成多孔网状聚集体,同时球形复合胶束融合形成珍珠项链状聚集体.     

铜催化炔丙醇酯与β-羰基膦酸酯的不对称[3+2]环加成反应合成手性膦酰化2,3-二氢呋喃（英文）

手性2,3-二氢呋喃衍生物是一类重要的杂环化合物,广泛存在于天然产物和生物活性分子中.它们也经常被用于手性四氢呋喃化合物的不对称合成.因此,人们发展了很多合成手性2,3-二氢呋喃化合物的方法,如有机小分子催化的多米诺迈克尔-烷基化反应、"中断的"Feist-Bénary反应或改进的Feist-Bénary反应.此外,过渡金属催化的手性2,3-二氢呋喃的不对称合成在近些年引起了人们的极大关注.Ozawa等通过Pd-催化2,3-二氢呋喃的动力拆分方法获得了手性2-芳基-2,3-二氢呋喃.Evans发展了一种Sc-催化联烯硅和乙醛酸乙酯的[3+2]环加成反应合成手性2,3-二氢呋喃的方法.最近,Fu和Tang等发展了Cu催化烯酮和重氮化合物的[4+1]环加成反应合成手性2,3-二氢呋喃的方法.在Nishibayashi和vanMaarseveen的开创性工作之后,Cu催化的不对称炔丙基转化反应取得了很大的进展.最近,我们发展了一类新的三齿手性P,N,N-配体,在Cu催化不对称炔丙基取代、脱羧炔丙基取代、[3+2]、[3+3]和[4+2]环加成反应中表现出优秀的对映和非对映选择性.其中,我们发现采用Cu催化炔丙醇酯和β-酮酯的[3+2]环加成反应,能高对映选择性地获得手性2,3-二氢呋喃.我们设想,采用β-羰基膦酸酯代替β-酮酯,通过这种Cu催化[3+2]环加成反应,将可以合成一类具有重要生物活性的手性膦酰化2,3-二氢呋喃化合物.基于这种设想,本文使用手性P,N,N-配体,通过Cu催化炔丙醇酯与β-羰基膦酸酯的不对称[3+2]环加成反应,以很好的收率和最高92%ee的对映选择性获得了一系列光学活性的膦酰化2,3-二氢呋喃化合物.我们以炔丙醇酯1a与β-羰基膦酸酯2a为标准底物,优化了反应条件,考察了配体、Cu盐、碱和反应温度等对反应收率和对映选择性的影响.我们确定了最佳的反应条件:以4b为配体,以Cu(OTf)_2为铜盐,以t-BuOK为碱,以MeOH为溶剂,–20oC反应24h.在此条件下,我们对β-羰基磷酸酯2的适用范围进行了考察.结果表明,各种苯基取代的β-羰膦磷酸酯均能得到很好的收率和对映选择性.苯环上取代基的空间效应对反应的对映选择性影响不大,但对反应收率影响较大,与相应3-取代或4-取代底物相比较,2-取代的底物获得的收率较低.苯环对位取代基的电子效应对反应的影响不大,给电子基或吸电子基的底物,均得到了较好的收率和对映选择性.杂环取代的底物同样适用于该反应,以90%的收率和89%ee的对映选择性获得了相应的[3+2]环加成产物.对于烷基底物,虽然反应的产率略低,但是得到了高达92%ee的产物.此外,我们对炔丙醇酯底物的适用范围也进行了考察.结果表明,该体系对于各种取代的炔丙醇酯底物均可以获得较高的收率和良好的对映选择性.总之,本文发展了一种铜催化炔丙醇酯与β-羰基膦酸酯的不对称[3+2]环加成反应的方法,成功合成了手性膦酰化2,3-二氢呋喃化合物.通过使用一个结构刚性的酮亚胺三齿P,N,N-配体,以很好的收率和最高92%ee的对映选择性获得了一系列光学活性的膦酰化2,3-二氢呋喃化合物.     

铜催化炔丙醇酯与β-羰基膦酸酯的不对称[3+2]环加成反应合成手性膦酰化2,3-二氢呋喃

手性2,3-二氢呋喃衍生物是一类重要的杂环化合物,广泛存在于天然产物和生物活性分子中.它们也经常被用于手性四氢呋喃化合物的不对称合成.因此,人们发展了很多合成手性2,3-二氢呋喃化合物的方法,如有机小分子催化的多米诺迈克尔-烷基化反应、“中断的”Feist-Bénary反应或改进的 Feist-Bénary反应.此外,过渡金属催化的手性2,3-二氢呋喃的不对称合成在近些年引起了人们的极大关注. Ozawa等通过 Pd-催化2,3-二氢呋喃的动力拆分方法获得了手性2-芳基-2,3-二氢呋喃. Evans发展了一种 Sc-催化联烯硅和乙醛酸乙酯的[3+2]环加成反应合成手性2,3-二氢呋喃的方法.最近, Fu和 Tang等发展了 Cu催化烯酮和重氮化合物的[4+1]环加成反应合成手性2,3-二氢呋喃的方法.在 Nishibayashi和 van Maarseveen的开创性工作之后, Cu催化的不对称炔丙基转化反应取得了很大的进展.最近,我们发展了一类新的三齿手性 P,N,N-配体,在 Cu催化不对称炔丙基取代、脱羧炔丙基取代、[3+2]、[3+3]和[4+2]环加成反应中表现出优秀的对映和非对映选择性.其中,我们发现采用 Cu催化炔丙醇酯和β-酮酯的[3+2]环加成反应,能高对映选择性地获得手性2,3-二氢呋喃.我们设想,采用β-羰基膦酸酯代替β-酮酯,通过这种 Cu催化[3+2]环加成反应,将可以合成一类具有重要生物活性的手性膦酰化2,3-二氢呋喃化合物.基于这种设想,本文使用手性 P,N,N-配体,通过 Cu催化炔丙醇酯与β-羰基膦酸酯的不对称[3+2]环加成反应,以很好的收率和最高92% ee的对映选择性获得了一系列光学活性的膦酰化2,3-二氢呋喃化合物.我们以炔丙醇酯1a与β-羰基膦酸酯2a为标准底物,优化了反应条件,考察了配体、Cu盐、碱和反应温度等对反应收率和对映选择性的影响.我们确定了最佳的反应条件：以4b为配体,以 Cu(OTf)2为铜盐,以t-BuOK为碱,以 MeOH为溶剂,–20oC反应24 h.在此条件下,我们对β-羰基磷酸酯2的适用范围进行了考察.结果表明,各种苯基取代的β-羰膦磷酸酯均能得到很好的收率和对映选择性.苯环上取代基的空间效应对反应的对映选择性影响不大,但对反应收率影响较大,与相应3-取代或4-取代底物相比较,2-取代的底物获得的收率较低.苯环对位取代基的电子效应对反应的影响不大,给电子基或吸电子基的底物,均得到了较好的收率和对映选择性.杂环取代的底物同样适用于该反应,以90%的收率和89% ee的对映选择性获得了相应的[3+2]环加成产物.对于烷基底物,虽然反应的产率略低,但是得到了高达92% ee的产物.此外,我们对炔丙醇酯底物的适用范围也进行了考察.结果表明,该体系对于各种取代的炔丙醇酯底物均可以获得较高的收率和良好的对映选择性.总之,本文发展了一种铜催化炔丙醇酯与β-羰基膦酸酯的不对称[3+2]环加成反应的方法,成功合成了手性膦酰化2,3-二氢呋喃化合物.通过使用一个结构刚性的酮亚胺三齿 P,N,N-配体,以很好的收率和最高92% ee的对映选择性获得了一系列光学活性的膦酰化2,3-二氢呋喃化合物.     

相转移条件下Cu(Ⅰ)催化的末端炔的偶联反应研究

本文报道端炔与烯(炔)丙基衍生物在Cu(Ⅰ)催化和相转移条件下发生偶联反应合成1,4-烯炔、二炔化合物的方法。考察了溶剂、催化剂、反应底物、反应时间和温度等多种因素对偶联反应的影响, 用正交试验法优选出最佳反应条件,此反应条件具有条件温和、催化剂用量少、收率高、无烯(炔)丙基重排副产物生成等特点。用此方法合成了十一种1,4-烯炔、二炔化合物。     

相转移条件下Cu(Ⅰ)催化的末端炔的偶联反应研究

本文报道端炔与烯(炔)丙基衍生物在Cu(Ⅰ)催化和相转移条件下发生偶联反应合成1,4-烯炔、二炔化合物的方法。考察了溶剂、催化剂、反应底物、反应时间和温度等多种因素对偶联反应的影响, 用正交试验法优选出最佳反应条件,此反应条件具有条件温和、催化剂用量少、收率高、无烯(炔)丙基重排副产物生成等特点。用此方法合成了十一种1,4-烯炔、二炔化合物。     

基于炔类单体的点击聚合制备超支化聚合物

超支化聚合物由于其独特的树枝状结构和物理化学性质,已经得到了广泛关注及应用.而基于炔类单体的点击聚合作为一类简单、高效的聚合反应已被广泛用于超支化聚合物的制备.本文对近5年利用叠氮-炔和巯基-炔点击聚合制备超支化聚合物的工作进行了简要综述.其中,Cu(I)催化的叠氮-炔点击聚合可制备1?4-立构规整的超支化聚三唑;Ru(II)催化的叠氮-炔点击聚合可制备1?5-立构规整的超支化聚三唑;活化的炔类单体和叠氮单体的无金属催化点击聚合可得到1?4-异构体含量高(高达91.7%)的超支化聚合物;而光引发?热引发及自发的巯基-炔点击聚合可制备含硫的超支化聚合物.此外,对所制备的超支化聚合物的功能和应用进行了简单介绍,最后还简单讨论了点击聚合制备超支化聚合物方面的可能发展方向.