5,10,15,20-四(4-(4-吡啶)酮基)苯基卟啉的合成、表征及晶体结构

利用丙酸法合成了一种新的化合物5,10,15,20-四(4-(4-吡啶)酮基)苯基卟啉,并进行了IR,UV-Vis,MS及EA表征,探讨了试剂4-羟基吡啶的异构现象及合成方法。采用溶液结晶法得到了该卟啉分子的晶体,对其进行了X-射线单晶衍射及粉末衍射测定。结果表明:该晶体属于正交晶系,空间群为Fddd。相邻的卟啉分子通过吡啶环之间的π…π作用与其他卟啉分子相连形成二维层状结构。层与层之间进一步通过吡啶环与卟啉环之间的π…π作用而形成三维超分子结构。该化合物可以作为构建金属卟啉框架新材料(MPF)的良好配体。     

卟啉类光敏剂的光化治癌作用

卟啉类光敏剂是由四个吡咯环和四个次甲基桥联结起来的大π共轭体系分子。例如:     

1,2,1′,2′-双蒽醌-3,12-二羧酸的还原反应

1,2,1＇,2＇-双蒽醌-3,12-二羧酸(1)是一个π-共轭体系芳环化合物,内环酮基由于受空间效应和共振效应的影响,不能被还原成相应的醇或相应的碳氢基团,却成了不常见的内“双氧桥”化合物(4)。化合物2,3,4的结构已经确定,并对1的还原机理进行了初步讨论。     

2,7,16,21-四氧[8.8]对环吩-1,8,15,22-四酮的~1H-NMR研究

2,7,16,21-四氧[8.8]对环吩-1,8,15,22-四酮是一个新的大环化合物。由于它的苯环不能自由转动,而苯环上的质子是化学位移不等价的。这给研究羰基的屏蔽和去屏蔽区域提供了一个很好的例证。     

1,4-双[2-(4-吡啶基)乙烯基]苯衍生物的合成、光谱性质及理论研究

通过经典的Witting-Horner反应及Sonogashira交叉偶联反应以较高的产率合成得到4个不对称型氢键受体分子1,4-双[2-(4-吡啶基)乙烯基]苯衍生物,并对其结构及光谱性质开展了研究.系列化合物均通过核磁、元素分析及质谱的表征,晶体结构表明由于苯环邻位芳环乙炔基的空间效应导致氢键组装的构型发生改变.紫外可见光谱结合含时密度泛函理论(TDDFT)计算表明目标化合物在紫外区域均呈现出强烈的π→π*及ICT跃迁吸收.荧光光谱表明随着共轭体系的逐渐增大也导致了它们的发射峰有一个红移的倾向,且有利于分子之间形成π-π堆积.以上结果将为后续的氢键自组装的区域选择性及光照环化实验研究提供了一定的合成基础及理论依据.     

π-共轭体系超分子自组装

π-共轭体系因其分子结构的可设计性以及优异的光电性质得到了广泛的研究,其超分子自组装在制备结构复杂、规则的功能纳米材料方面表现出了显著的优势,且是调控材料宏观性质的一种有效的方法.因此,π-共轭体系超分子自组装已经成为近年来信息、材料、生物等前沿领域的研究热点.本文综述了π共轭体系超分子自组装的机理、外界环境的导向作用、自组装形态以及其在光电器件、生物传感等方面的应用研究,进一步提出了该领域尚待解决的问题并对其应用前景进行了展望.     

2-(2-喹啉偶氮)-5-二甲氨基苯酚光度法测定铀的研究

铀的测定一般采用铀试剂-Ⅲ或5-Br-PADAP光度法。2-喹啉偶氮类试剂已用于一些金属离子的测定,由于其共轭体系大,比吡啶偶氮类试剂具有更高的灵敏度。我们合成了2-(2-喹啉偶氮)-5-二甲氨基苯酚(QADMAP),产品经IR,MS及^1H NMR表征(谱图略)。研究其和铀的显色反应,建立了一种测定矿石中铀的方法。     

三蝶烯衍生大三环主体与π-延展双吡啶盐之间络合性质的研究

描述了三蝶烯衍生大三环主体与π-延展双吡啶盐在溶液中与固态下的络合性质,表明由于客体中两个吡啶盐之间连接单元的不同及端基官能团的不同,大三环主体与π-延展双吡啶盐能够形成1∶1或1∶2络合物,也可以在固态下形成梯状聚准[3]轮烷型超分子组装体.络合物的形成得到了核磁共振氢谱、质谱以及X衍射单晶结构证明.     

共轭效应对有机反应的影响

共轭效应是共轭体系分子内的原子或原子团间的相互影响。与诱导效应一样也属于电子效应。所不同的是共轭效应的强弱只取决于共轭体系的化学结构,不会因共轭链的增长而削弱。它包括兀π-π、p-π共轭效应和σ-π、σ-p超共轭效应,其相对强弱为:π-π>p-π>>σ-π>σ-p。共轭效应通常通过影响反应物、中间体和产物的稳定性而对有机反应产生影响。     

含吡啶环大环多胺的合成及其与Cu(Ⅱ)的络合行为

本文以2,6-二溴甲基吡啶和对甲苯磺酰胺钠盐合成含吡啶环大环多胺,得到了尚未见文献报道的含四个吡啶环的三十二环胺. 2,6-二溴甲基-吡啶与甲苯磺酰胺钠盐在无水乙醇回流温度下得到1,9,17,25-四甲苯磺酰基大环多胺.用浓硫酸脱去N-甲苯磺酰基化合物的甲苯磺酰基, 生成标题大环多胺化合物. 配体与Cu(Ⅱ)的络合由紫外吸收光谱测定. 实验结果表明配体确与Cu^2^+以1:2络合成为双核络合物.     

π-烯丙基氯化铁三吡啶配合物与丁烯醛反应的研究

丁烯醛在π-烯丙基氯化铁三吡啶配合物作用下,会生成自缩合产物,经色谱-质谱、红外光谱、核磁等手段表征,确认产物为6-甲基-1,3环已二烯基甲醛。推测反应机理是丁烯醛与π-烯丙基氯化铁三吡啶配合物进行配位体交换,然后与另一丁烯醛分子加成环化而成。由于配合物中配位体的定位作用,大大提高了反应的选择性而未见其它副反应发生。     

N-氧化吡啶-2-甲醛衍生物的配合物研究——(Ⅱ)与二胺生成的双希夫碱铜配合物的电子结构

用CNDO/2方法计算N-氧化吡啶-2-甲醛缩1,3-丙二胺合铜离子[Cu(piotn)(H_2O)_2]~(2 )和N-氧化吡啶-2-甲醛缩乙二胺合铜离子[Cu(pioen)(H_2O)]~(2 )的电子结构。以原子净电荷的变化和配合物大π键的形成说明配合物形成后红外谱中~vN-o波数少减和~vC-N波数增加的原因。     

N-氧化吡啶-2-甲醛衍生物的配合物研究——(Ⅱ)与二胺生成的双希夫碱铜配合物的电子结构

用CNDO/2方法计算N-氧化吡啶-2-甲醛缩1,3-丙二胺合铜离子[Cu(piotn)(H_2O)_2]~(2+)和N-氧化吡啶-2-甲醛缩乙二胺合铜离子[Cu(pioen)(H_2O)]~(2+)的电子结构。以原子净电荷的变化和配合物大π键的形成说明配合物形成后红外谱中~vN-o波数少减和~vC=N波数增加的原因。     

铜催化的1,3-二羰基化合物、甲醇和乙酸铵的串联氧化环化合成2,3,5,6-四取代吡啶（英文）

首次发展了一个铜催化的1,3-二羰基化合物、甲醇和乙酸铵的串联氧化形式环加成反应,能以中等到优异的产率合成一系列对称的2,3,5,6-四取代吡啶.反应中,甲醇既可作为反应溶剂,又可作为产物中吡啶环骨架的碳合成子.初步机理研究表明,该反应可能经历了一个自由基历程,且甲醇中甲基的碳氢键断裂为反应的决速步骤.该合成方法具有操作简单、环境友好等优点.     

σ-π共轭共聚物的电荷掺杂效应

目前导电高分子材料主要集中在π-共轭的碳链体系和σ-共轭的聚硅烷体系.后来人们在聚合物主链或侧链同时引入π共轭性和σ共轭性的基团,形成σ-π共轭高聚物.这类材料掺杂后电导率能在较宽的范围内变化,从而赋予它们非常独特的光化学和光物理性质,可用作导体与半导体、光导体材料,以及非线性光学材料、光致抗蚀剂、电致发光装置中的发光二级管等,有可能成为方兴未艾的信息技术所必需的集成电子器件或集成光子器件中的关键材料之一.同π共轭和σ共轭体系相类似,σ-π共轭体系也只有在掺杂引入载流子的情况下才能导电.相比之下,对依赖于σ-π共轭体系的导电机理研究很少.例如,实验发现nSix(C=C)y掺杂后电导率先升高到10-3Scm-1后又降低到10-7Scm-1,这种现象在π共轭和σ共轭体系中并没有发现,至今也没有理论和实验解释.这类材料的导电性主要依赖于σ-共轭与π-共轭的组合程度以及它们的内部电子结构,因此开展这方面的理论研究工作是很必要的.本文选用了主链含有30个原子的nSix(C=C)y+进行了理论研究,以期为有目的地组合配置σ-共轭和π-共轭的组合结构开发新型光电功能材料提供理论支持.从能量最低稳定单元出发建立了计算模型并根...     

三岔共轭体系中的结构效应-氮杂查耳酮类与碘乙烷的反应动力学

本文用电导法研究了4＇-苯多烯酰基吡啶化合物4 pOnB中吡啶基的化学活性。反应动力学数据表明,4pOnB与碘乙烷在丙酮溶液中为二级反应,相关系数r均大于0.995。共轭主链的长度(n)对反应活化能的影响不大,这表明三岔共轭体系中基干结构的共轭作用不能通过三岔点影响吡啶环上氮原子的电子云密度。三岔共轭体系中较短的一支分岔与三岔体系中的共轭基干结构是互相隔离的,仅起代基作用。     

5-取代氧化呋咱并[3,4-b]吡啶衍生物的合成与表征

以廉价易得的2,6-二氯吡啶为原料,经过硝化、叠氮化、热解环化步骤得到中间体[1,2,5]噁二唑并[3,4-e]四唑并[1,5-a]吡啶-3-氧化物(4b),再与浓硫酸/硝酸钾、甲醇钠和甲胺水溶液反应分别得到5-取代的氧化呋咱并[3,4-b]吡啶衍生物5~7。 研究了化合物4b结构的稳定性,发现其中的氧化呋咱环在强酸性、强碱性和弱碱性条件下较稳定,而吡啶环与叠氮基形成的四唑环结构则不太稳定。     

共轭性对7-吡啶吲哚类衍生物的结构与电子光谱性质的影响

运用密度泛函理论(DFT)方法对7-吡啶吲哚衍生物的结构及电子光谱性质进行了理论研究.在B3LYP/6-31G(d)水平上得到了7-吡啶吲哚(M)以及5种共轭衍生物(a-e)的几何构型、电子布局以及前线分子轨道;应用含时密度泛函理论(TD-DFT)在B3LYP/6-31+G(d)水平上计算了5种衍生物的电子光谱性质.结果表明,共轭体系的π键成分增大,能级差减小,激发能降低,分子的最大激发波长向长波方向移动,即发生红移.但是,如果分子中的空间位阻增大,则共轭程度降低,发生蓝移.前线分子轨道分析表明该类化合物吸收光谱主要对应分子中的HOMO→LUMO电子跃迁,且为π-π*跃迁.为新型含吲哚基团的光电功能材料的设计合成提供了理论参考.     

5,12-二苯基-7,14-二甲基-1,4,8,11-四氮杂环十四烷-N,N″-二乙酸及其镧系配合物的合成和表征

多氮杂大环的配位化学一直是人们感兴趣的领域。近年来,人们努力把支链配位基团引入大环中,以便得到同时具有相对刚性和动力学稳定性的大环结构单元和具有相对柔性和动力学活性的开链结构单元的新型配体。我们曾通过简单的立体化学选择合成得到一系列部分N-乙酸取代六甲基四氮杂大环。本文报道新的大环配体c-meso-meso-5,12-二苯基-7,14-二甲基-1,4,8,11-四氮杂环十四烷-N,N″-二乙酸(H_2L~3及其镧系配合物的合成和表征。     

1.3亿年前象鼻虫化石DNA的扩增和测序

本文对多环烃的芳香性进行了探索，总结出一些芳香性的关系式，并得出：在多环体系中，总π电子数趋向于形成小的（４ｎ＋２）的共轭体系，而避免４π电子体系的形成。