2-巯基吡啶质子迁移过程的理论研究

采用密度泛函理论,在B3LYP/6-311G**基组水平上,计算并考察了2-巯基吡啶分子硫醇式结构和硫酮式结构进行结构互变质子迁移过程中的4种可能途径:(a)分子内质子迁移,(b)水助质子迁移,(c)同种二聚体双质子迁移和(d)异种二聚体间双质子迁移.计算结果表明,途经c所需要的活化能最小(9.73 kJ.mol-1,逆反应则为55.28 kJ.mol-1),而过程a所需要的活化能最大(106.02 kJ.mol-1),途径b和d的活化能居中间(分别为32.05和15.91 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.     

2-巯基苯并咪唑及其类似物互变异构的理论研究

采用B3LYP/6-311G**方法, 计算了2-巯基苯并咪唑及其类似物(2-巯基苯并噁唑、2-巯基苯并噻唑、2-羟基苯并咪唑、2-羟基苯并噁唑、2-羟基苯并噻唑以及2-巯基咪唑、2-巯基噁唑、2-巯基噻唑、2-羟基咪唑、2-羟基噁唑、2-羟基噻唑)的(硫)醇式与(硫)酮式结构进行质子迁移的3种可能途径: (a)分子内质子迁移; (b)水助质子迁移; (c)甲醇助质子迁移．结果表明, 途经b和c所需要的活化能较小, 氢键在降低反应活化能方面起重要作用．采用PCM方法研究了反应体系的溶剂化效应．结果表明孤立分子、一水合物和一甲醇合物的最稳定异构体相同, 都为(硫)酮式, 与气相结论一致．溶剂化效应对异构化能垒的影响较小.     

3-氨基-2-吡啶酮互变异构的密度泛函理论计算

采用密度泛函理论,在B3LYP/6-3 l1G**基组水平上,计算并考察了3-氨基-2-吡啶酮分子酮式和烯醇式结构进行结构互变的质子迁移过程中的2种可能途径:(a)分子内质子迁移,(b)水助质子迁移.计算结果表明,途经b所需要的活化能较小,氢键在降低反应活化能方面起着重要作用.     

6-三氟甲基嘧啶-2,4(1H,3H)-二酮类化合物的合成及其除草活性

以三氟乙酰乙酸乙酯和单取代脲为原料,设计并合成了10个6-三氟甲基嘧啶-2,4(1H,3H)-二酮类化合物,其结构经1H NMR和元素分析确证。初步生物活性测试表明,部分化合物具有较好的除草活性。在用药量为100μg.mL-1时,3-(4-氟苄基)-6-三氟甲基嘧啶-2,4(1H,3H)-二酮对油菜根长生长抑制率为98%。     

Sinularia属珊瑚中嘧啶类化合物的分离与鉴定

分离和鉴定了采自中国南海硇州岛软珊瑚Sinularia Bassica样本中新的嘧啶类化合物。样本用工业酒精提取,提取物溶液经乙酸乙酯萃取后,萃取物经硅胶柱层析,以极性不断增大的溶剂体系(石油醚-乙酸乙酯、氯仿-甲醇)梯度洗脱,再经过HPLC分离,得到2,4(1H,3H)-嘧啶二酮、5-甲基-2,4(1H,3H)-嘧啶二酮、1,3-二甲基-2,4(1H,3H)-嘧啶二酮和5-甲氧基-1,3-二甲基-2,4(1H,3H)-嘧啶二酮4种新的嘧啶类化合物,其结构通过红外光谱、1HNMR和13C NMR等光谱数据分析确定。     

2-取代-3-N-酰基-5-氟-4-嘧啶酮的合成及其抗肿瘤活性

在丙酮溶液中,于Et3N存在下使2-取代-5-氟-4-嘧啶酮与酰氯反应,合成了14个未见文献报道的2-取代-3-N-酰基-5-氟-4-嘧啶酮类化合物,它们的结构经IR,1H NMR,元素分析或MS确定.其中有些化合物具有一定的抗肿瘤活性.     

新型Rho激酶抑制剂的设计、合成及生物活性评价

以前期结构优化得到的Rho激酶I(ROCK I)抑制剂N-(1H-吲唑-5-基)-1-(4-甲基苄基)吡咯-3-酰胺(I)为先导结构,采用拼接原理,设计合成16个新型含取代的四氢嘧啶-2-酮结构的吲唑类衍生物,并经~1H NMR,~(13)C NMR和HRMS确证目标产物的结构.生物活性结果显示,1-(1H-吲唑-5-基)-3-(4-硝基苯基)四氢嘧啶-2(1H)酮(8a)和4-(3-(1H-吲唑-5-基)-2氧四氢嘧啶-1(2H)-基)苯甲腈(8b)具有较好的ROCK I抑制活性,IC_(50)值分别为6.01和9.46μmol·L~(-1);离体实验显示化合物8a和8b具有较好的舒张脑基底膜动脉的活性,EC_(50)值分别为15.92和20.61μmol·L~(-1).     

选择性合成双[噻吩并[2,3-d]嘧啶-4(3H)-酮]

以2-氨基-4-三氟甲基-5-甲基-噻吩-3-羧酸乙酯(1)为起始原料制得膦亚胺2.在碳酸钾的催化下,膦亚胺2与芳基异氰酸酯和伯二胺的氮杂Wittig反应制得嘧啶环上2,2’取代的双[噻吩并[2,3-d]嘧啶-4(3H)-酮]3;膦亚胺2与烷基异氰酸酯和伯二胺的氮杂Wittig反应制得嘧啶环上3,3’取代的双[噻吩并[2,3-d]嘧啶-4(3H)-酮]4.化合物3的核磁共振氢谱表明关环反应在嘧啶环的2,2’位;化合物4的核磁共振氢谱表明关环反应在嘧啶环的3,3’位.对合成反应机理的推导及目标产物核磁共振氢谱数据的分析解释了此合成反应的选择性.     

双4,6-二甲基嘧啶-2-巯基衍生物的水相合成

2-巯基-4,6-二甲基嘧啶与碘(或卤代烷)在水溶液中反应合成了4种双4,6-二甲基嘧啶-2-巯基衍生物,其结构经1H NMR,IR,MS,元素分析和单晶X射线衍射表征.     

新型5-芳甲酰胺基-6-芳胺基-吡唑并[3,4-d] 嘧啶-4-酮衍生物的合成及其除草活性

以吡唑膦亚胺、芳基异氰酸酯和芳基甲酰肼为原料，通过串联氮杂Wittig反应关环合成了12种新型的5-芳甲酰胺基-6-芳胺基-吡唑并[3,4-d]嘧啶-4-酮衍生物(3a~3l)，其结构经¹H NMR, ¹³C NMR， IR和HR-MS(ESI)表征。对单双子叶除草活性的初步测试结果发现：部分化合物具有优异的除草活性，特别是浓度为100 mg·L^-1时，5-(4-氟苯甲酰胺基)-6-(4-氯苯胺基)-3-甲硫基-1-苯基-1H-吡唑[3,4-d]-嘧啶-4(5H)-酮3i和5-(4-吡啶苯甲酰胺基)-6-(4-氯苯胺基)-3-甲硫基-1-苯基-1H-吡唑[3,4-d]-嘧啶-4 (5H)-酮3k对油菜和稗草的茎和根的抑制率高达100%。     

别嘌醇质子迁移过程的理论研究

别嘌醇(Allopurinol)是次黄嘌呤的位置异构体,是唯一在临床上应用的黄嘌呤氧化酶抑制剂.     

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.     

3-卤代吡唑质子转移过程的理论研究

采用密度泛函B3LYP/6-311G**方法,对3-卤(-F、-Cl、-Br)代吡唑几何构型进行了全自由度优化,获得了它们的几何结构和电子结构。计算结果显示,N1-H型的稳定性大于N2-H型。计算并考察了3-卤代吡唑进行结构互变的质子转移过程的四种可能途径:(a)分子内质子转移;(b)水助质子转移;(c)同种二聚体双质子转移;(d)异种二聚体双质子转移。计算结果表明(以3-氟代吡唑为例),途径d所需要的活化能最小(54.89 kJ/mol),而途径a所需要的活化能最大(198.83kJ/mol),途径b和c的活化能居中间分别为(104.05 kJ/mol和69.05 kJ/mol)。研究还表明氢键在降低活化能方面起着重要的作用,卤素(-F、-Cl、-Br)对活化能的影响不大。     

Theoretical Studies on the Hydrogen Bond Transfer and Proton Transfer between Anamorphoses of the Dihydrated Glycine Complex

The conversion between anamorphoses of the dihydrated glycine complex was studied by means of B3LYP/6-31++G**. It was found that proton transfer was accompanied by hydrogen bond transfer in the process of conversion between different kinds of anamorphoses. With proton transfer, the electrostatic action was notably increased and the hydrogen-bonding action was evidently strengthened when the dihydrated neutral glycine complex converts into dihydrated zwitterionic glycine complex. The activation energy required for hydrogen bond transfer between dihydrated neutral glycine complexes is very low (6.32 kJ·mol-1); however, the hydrogen bond transfer between dihydrated zwitterionic glycine complexes is rather difficult with the required activation energy of 13.52 kJ·mol-1 due to the relatively strong electrostatic action. The activation energy required by proton transfer is at least 27.33 kJ·mol-1, higher than that needed for hydrogen bond transfer. The activation energy for either hydrogen bond transfer or proton transfer is in the bond-energy scope of medium-strong hydrogen bond, so the four kinds of anamorphoses of the dihydrated glycine complex could convert mutually.     

3-羰基吡唑质子转移过程的理论研究

采用密度泛函B3LYP／6—311G^＊＊方法,对3-羰基吡唑几何构型进行了全自由度优化,获得了它们的几何结构和电子结构．计算并考察了3-羰基吡唑的两种构象即syn和anti构象的稳定性以及3-羰基吡唑进行结构互变的质子转移过程的四种可能途径：（a）分子内质子转移;（b）水助质子转移;（C）同种二聚体双质子转移;（d）异种二聚体双质子转移．计算结果表明3-羰基吡唑的syn构象中N2-H型的稳定性大于N1-H型,进行质子转移时途径（C）所需要的活化能最小（52．78kJ／mol）,途径（a）所需要的活化能最大（200．59kJ／mol）;3,羰基吡唑的。anti构象中N1-H型的稳定性大于N2-H型,进行质子转移时途径（d）所需要的活化能最小（61．09kJ／mol）,途径（a）所需要的活化能最大（204．15kJ／mol）．     

喹唑啉酮互变异构的理论计算

采用密度泛函理论B3LYP/6-311+G(d,p)方法,计算并考察了喹唑啉酮进行结构互变的质子迁移过程的两种可能途径:(a)分子内质子迁移,(b)水助质子迁移.结果表明,途经b所需要的能垒小,氢键在降低反应能垒方面起重要作用.     

Moderate and advanced intramolecular proton transfer in urea-anion hydrogen-bonded complexes

The study of the interactions of the three urea-based receptors AH, BH(+) and CH(2+) with a variety of anions, in MeCN, has made it possible to verify the current view that hydrogen bonding is frozen proton transfer from the donor (the urea N-H fragment in this case) to the acceptor (the anion X(-)). The poorly acidic, neutral receptor AH establishes two equivalent hydrogen bonds N-H···X(-), with all anions, including CH(3)COO(-) and F(-), in which moderate proton transfer from N-H to the anion takes place. The strongly acidic, dicationic receptor CH(2+) forms, with most anions, complexes in which two inequivalent hydrogen bonds are present: one involving moderate proton transfer (N-H···X(-)) and one in which advanced proton transfer has taken place, described as N(-)···H-X. The degree of proton advancement is directly related to the basic tendencies of the anion. The cationic receptor BH(+) of intermediate acidic properties only forms complexes with two inequivalent hydrogen bonds (moderate+advanced proton transfer) with CH(3)COO(-) and F(-), and complexes with two equivalent hydrogen bonds (moderate proton transfer) with all the other anions. Moreover, [B···HF] and [C···HF](+), on addition of a second F(-) ion, lose the bound HF molecule to give HF(2)(-). Release of CH(3)COOH, with the formation of [CH(3)COOH···CH(3)COO](-), also takes place with the [B···CH(3)COOH] complex in the presence of a large excess of anion.