1,1'-二甲基-5,5'-偶氮四唑-水合物的热行为和裂解过程研究

1,1'-二甲基-5,5'-偶氮四唑是一种有一定实用价值的含能材料.本文报导了用Calvet微热量热计、DSC、TG-DTG和质谱仪考察了该化合物的热分解和电子轰击下的裂解过程.以揭示该化合物在高温下的变化规律和快速评定其耐热性.结果表明甲基在1位的化合物其热稳定性优于甲基在2位的化合物,因此认为甲基位置是影响这类化合物热稳定性的基本因素.     

以2-氯苯甲酸、5,5′-二甲基-2,2′-联吡啶构筑的双核铽配合物的晶体结构和荧光性质

水热条件下采用Tb(NO3)3.6H2O,2-氯苯甲酸和5,5′-二甲基-2,2-联吡啶作为反应物合成出一个双核铽金属配合物Tb2(2-cb)4(dmpy)2(NO3)2(2-cb=2-氯苯甲酸,dmpy=5,5′-二甲基-2,2′-联吡啶)(1),并分别用元素分析,红外光谱图,差热分析和X-射线单晶衍射等表征了该结构。晶体结构分析结果表明:化合物1为双核铽髥配合物,通过分子间的C-H…O氢键作用,双核分子进一步被连接成二维平面结构。热稳定性表明化合物1能够稳定到280℃;荧光分析表明常温固态下配合物1发射绿色荧光,荧光寿命为431.8μs。     

5,5′-二(叠氮亚甲基)-3,3′-双(1,2,4-口恶二唑)的合成及晶体结构

本文合成出含能化合物 5,5′-二 (叠氮亚甲基 ) - 3,3′-双 ( 1,2 ,4 - 口恶二唑 )后 ,通过元素分析、IR、1H NMR、MS和 X-射线衍射分析 ,确定了此化合物的结构。并分析了对 1,2 ,5- 口恶二唑与侧链进行分子内重排形成 1,2 ,4 - 口恶二唑杂环的反应机理。     

基于1，1′-苯乙炔-3，3′，5，5′-四羧酸的配位聚合物：水热合成、结构和荧光性质

合成并表征了配合物1,[Zn2(EBTC)(BPDO)(DMSO)(H2O)2]n,其中EBTC为1,1′-苯乙炔-3,3′,5,5′-四羧酸根,BPDO为4,4′-二吡啶基1,1′-二氧化物,DMSO为二甲亚砜。1沿着b轴的方向具有类似于三腿梯子状的链状结构,链与链之间通过氢键作用和π-π堆积作用形成了三维超分子结构。在室温条件下1表现出了荧光性质。     

1-[3′-(4"-甲氧基苯基)-5′-甲基异噁唑-4′-甲酰基]-4-芳基氨基硫脲及其衍生物的合成

以3,5-二取代异噁唑-4-甲酰肼为基本原料制备关键中间体1-(3-对甲氧基苯基-5-甲基异噁唑-4-基)-4-芳基氨基硫脲(3a～3c);3在不同条件下经关环反应制得含有3,5-二取代异噁唑的2-芳氨基噻二唑(4a～4c),2-芳氨基噁二唑(5a～5c)和3-[3′-(4"-甲氧基苯基)-5′-甲基-异噁唑4′-基)-4-芳基-1,2,4-三唑-5-硫酮(6a～6c);6与碘甲(乙)烷反应合成了4-芳基-5-[3′-(4″-甲氧基苯基)-5′-甲基异噁唑-4′-基]-3-甲(乙)硫基-1,2,4-三唑(7a～8c),其结构经1H NMR,IR,MS和元素分析表征,其中4,5,7和8未见文献报道.     

1,2,3,4-四(6,′7′,-二甲基苯并噁唑)环丁烷光谱特性研究

本文测定并对1,2,3,4-四(6′,7′-二甲基苯并嗯唑)环丁烷(1)及其模型化合物反-1,2-二(6′,7′-二甲基苯并(口恶)嗯唑-1′,3′-基-2′)乙烯(2),1,2-二(6′,7′-二甲基苯并(口恶)唑-1′,3′-基-2′)乙烷(3),2-甲基苯并(口恶)唑(4)的紫外吸收光谱和荧光发射光谱进行对比。研究了化合物1由于跨环共轭效应所引起的电子光谱的变化,并从溶剂效应及晶体结构进行了探讨。     

偶氮桥联的1,3,5-多取代三唑类化合物的合成及抑菌活性

以1,3,5-三取代-1,2,4-三唑类化合物为原料,在KMn O4或二氯异氰尿酸钠(SDCI)作用下,发生自身氧化偶联反应,合成了16个未见文献报道的偶氮桥联的1,3,5-多取代三唑类化合物.产物结构经1H NMR、13C NMR、IR、HRMS及X射线单晶衍射得以证实,并采用生长速率法对所有化合物进行了离体抑菌活性测试.结果表明:在浓度为50μg/m L时,大部分化合物对所选六种病菌具有一定的抑制活性,其中1,1'-二正丁基-3,3'-二(2'-氯苯基)-5,5'-偶氮二(1,2,4-三唑)(3h)、1,1'-二丙基-3,3'-二(4'-氯苯基)-5,5'-偶氮二(1,2,4-三唑)(3k)对瓜果腐霉菌的抑制率接近三唑酮,而1,1'-二丙基-3,3'-二(2'-氯苯基)-5,5'-偶氮二(1,2,4-三唑)(3g)的抑制率要高于三唑酮.该类化合物反应操作简单、条件温和,对新农药创制及合成具有借鉴意义.     

9,9-(′1,4-亚苯基)十四氢-二-吖啶-1,1,′8,8′-四酮缩双季戊四醇的合成

利用1,3-环己二酮和1,4-苯二甲醛为原料,在微酸介质中通过羟醛缩合和脱水反应,合成了9,9′-(1,4-亚苯基)-2H,2′H,3H,3′H,4H,4′H,5H,5H,′6H,6′H,7H,7′H,9H,9′H-十四氢-二-吖啶-1,1,′8,8′-四酮(化合物Ⅰ)。提出了化合物Ⅰ生成的反应机理。将化合物Ⅰ与季戊四醇在I2催化下反应,生成了目标化合物9,9-(′1,4-亚苯基)-2H,2′H,3H,3′H,4H,4′H,5H,5H,′6H,6′H,7H,7′H,9H,9′H-十四氢-二-吖啶-1,1,′8,8′-四酮缩双季戊四醇(化合物Ⅱ),收率为40%。产物和中间体用IR1、H NMR、MS和元素分析进行了结构表征。在含有螺环单元的化合物Ⅱ1H NMR中,亚甲基中的8个氢由于受手性轴和苯环的影响而裂分成8重峰。对影响反应的因素特别是副产物生成的原因进行了探讨     

5,5′-二(对-取代苯基)-2,2′-联噁唑的合成及其光性能研究

合成了8种5,5′-二(对-取代苯基)-2,2′-联噁唑,其中6种是未见报道的新化合物。讨论了它们的结构与光性能间的关系,并比较了它们和5,5′-二(对-取代苯基)-2,2′-联-1,3,4-噁二唑的光性能。     

以1-萘乙酸、5,5′-二甲基-2,2′-联吡啶构筑的双核钐配合物的晶体结构和荧光性质

水热条件下采用Sm(NO₃)₃·6H₂O,1-萘乙酸和5,5'-二甲基-2,2'-联吡啶作为反应物合成出一个双核钐金属配合物Sm₂(1-npac)₆(dmpy)₂·(H₂O)₃(1)(1-npac=1-萘乙酸,dmpy=5,5′-二甲基-2,2′-联吡啶),并分别用元素分析、红外光谱、差热分析、X-射线粉末衍射, 紫外-可见光谱和X-射线单晶衍射等表征了该结构。晶体结构分析结果表明：化合物1为双核钐(Ⅲ)配合物,通过分子间的氢键作用以及C-H…π和π…π的堆积作用,双核分子进一步被连接成三维超分子结构。荧光分析表明常温固态下配合物1发射橙色荧光, 荧光寿命为0.87 μs (598 nm)。     

5,5＇-二(对甲苯基)-2,2＇-联1,3,4-(口恶)二唑的晶体结构

5,5′-二(取代苯基)-2,2′-联1,3,4-噁二唑(PDDP 系列)化合物,可以用作闪烁剂、荧光增白剂、激光染料、电子摄影光敏材料和高稳定性耐热高分子材料中间体等.研究它们的结构将有助于了解其结构与性能间的关系,从而使之得到更好的应用.我们用 X 射线单晶衍射法测定了5,5′-二(对甲苯基)-2,2′-联1,3,4-噁二唑(1)的晶体结构.     

1-[2′,4′-二氟-(1,1′-联苯)-4-基苯基甲基]-咪唑的合成

以2,4-二氟联苯为起始原料,经酰化反应制得2′,4′-二氟-(1,1′-联苯)-4-基苯基甲酮(2);2经NaBH4还原得2′,4′-二氟-(1,1′-联苯)-4-基苯基甲醇(3);3经氯代得2′,4′-二氟-(1,1′-联苯)-4-基苯基氯甲烷(4);4与咪唑发生亲核取代反应合成了1-[2′,4′-二氟-(1,1′-联苯)-4-基苯基甲基]-咪唑(5). 2～5为新化合物,其结构经1H NMR, IR, MS和元素分析确证.     

以1-萘乙酸、5,5'-二甲基-2,2'-联吡啶构筑的双核钐配合物的晶体结构和荧光性质

水热条件下采用Sm(NO3)3.6H2O,1-萘乙酸和5,5’-二甲基-2,2’-联吡啶作为反应物合成出一个双核钐金属配合物Sm2(1-npac)6(dmpy)2.(H2O)3(1)(1-npac=1-萘乙酸,dmpy=5,5′-二甲基-2,2′-联吡啶),并分别用元素分析、红外光谱、差热分析、X-射线粉末衍射,紫外-可见光谱和X-射线单晶衍射等表征了该结构。晶体结构分析结果表明:化合物1为双核钐髥配合物,通过分子间的氢键作用以及C-H…π和π…π的堆积作用,双核分子进一步被连接成三维超分子结构。荧光分析表明常温固态下配合物1发射橙色荧光,荧光寿命为0.87μs(598 nm)。     

1,2,4-三嗪类化合物的研究——Ⅳ.氯化N-[5′-(3′-甲硫基-6′-甲基)-1′,2′,4′-三嗪基]吡啶鎓盐的置换反应

氯化N-[5′-(3′-甲硫基-6′-甲基)-1′,2′,4′-三嗪基]吡啶?盐(Ⅱ)在吡啶中于室温通入硫化氢或与硫化氢饱和的硫氢化钠反应,均得到3-甲硫基-5-巯基-6-甲基-1,2,4-三嗪(Ⅲ);于较高温度与硫化氢反应,得3,5-二巯基-6-甲基-1,2,4-三嗪(Ⅳ).二者均可于氢氧化钠溶液中与碘甲烷反应,得到3,5-二甲硫基-6-甲基-1,2,4-三嗪(Ⅴ).Ⅱ在呲啶水溶液中与邻甲苯酚、闻甲苯酚、苯酚、间硝基苯酚、邻硝基苯酚或对硝基苯酚作用,得到相应的5-取代苯氧基化合物(Ⅶ_(a-f));与硫酚作用,得5-苯硫基化合物(Ⅷ);在吡啶中与无水乙醇作用,得5-乙氧基化合物(Ⅸ).化合物Ⅱ在吡啶水溶液中与Ⅲ作用,得S-[5′-(3′-甲硫基-6′-甲基)-1′,2′,4′-三嗪基]-3-甲硫基-5-巯基-6-甲基-1,2,4-三嗪(Ⅻ);与3-甲硫基-5-氧代-6-甲基-4,5-二氢-1,2,4-三嗪(Ⅰ)作用,得N~4_[5′-(3′-甲硫基-6′-甲基)-1′,2′,4′-三嗪基]-3-甲硫基-5-氧代-6-甲基-4,5-二氢-1,2,4-三嗪(ⅩⅧ);与3-甲硫基-5-氧代-4,5-二氢-1,2,4-三嗪(ⅪⅩ)作用,得N~4-[5′-(3′-甲硫基-6′-甲基)-1′2′4′-三嗪基]-3-甲硫基-5-氧代-4,5-二氢-1,2,4-三嗪(ⅩⅩ);与3-甲硫基-5-氧代-4,5-二氢-1,2,4-三嗪-6-羧酸乙酯(ⅩⅩⅢ)作用,得N~4_[5′-(3′-甲硫基-6′-甲基)-1′,2′,4′-三嗪基]-3-甲硫基-5-羰基-4,5-二氢-1,2,4-三嗪-6-羧酸乙酯(ⅩⅪⅤ);与喹唑酮-4(ⅩⅩⅦ)作用,得N~3_[5′-(3′-甲硫基-6′-甲基)-1′,2′,4′-三嗪基]-4-氧代-3,4-二氢喹唑啉(ⅩⅩⅧ).这些化合物的结构系通过其水解反应、胺解反应、红外吸收光谱、紫外吸收光谱或核磁共振谱等研究予以证明.3-甲硫基-5-对硝基苯氧基-6-甲基-1,2,4-三嗪(Ⅶ_f)与苯胺或对甲苯胺反应,得到3-甲硫基-5-取代苯胺基-6-甲基-1,2,4-三嗪对硝基苯酚复合物(X_(a,b).后者用碱处理,得3-甲硫基-5-取代苯胺基-6-甲基-1,2,4-三嗪(Ⅺ_(a,b)及对硝基苯酚.     

含(R)或(S)-1,1′-联萘和噁二唑单元的手性高分子合成与性质研究

在Pd(PPh3)4催化下,将单体(S)-6,6′-二溴-2,2′-二正丁氧基-1,1′-联萘[(S)-M-1]和(R)-6,6′-二溴-2,2′-二正丁氧基-1,1′-联萘[(R)-M-1]分别与2,5-二(4-三正丁基锡基苯)-1,3,4-噁二唑(M-2)通过Stille交叉耦合反应合成了手性高分子P-1与P-2,并用1HNMR、13CNMR、FTIR、UV、热分析、荧光光谱、GPC和CD等分析方法进行了表征.手性高分子P-1和P-2都能发射较强的蓝色荧光;在高分子侧链上引入丁氧基后使得手性高分子的溶解性能增强,并具有良好的成膜性能;在高分子主链引入亲电子的噁二唑生色团能使其特别适合于作为空穴电子传输层,对氧和热特别稳定,是一类潜在的光电高分子材料.     

高能量密度材料3,3′-偶氮-1,2,4,5-四嗪衍生物的分子设计

运用密度泛函理论(DFT)方法,计算系列3,3′-偶氮-1,2,4,5-四嗪衍生物的生成热.结果显示:—N3取代基在增加3,3′-偶氮-1,2,4,5-四嗪衍生物的生成热方面起了非常重要的作用.通过分析标题化合物的最弱键离解能发现:—NH2或—N3取代基非常有利于增加衍生物的热稳定性.计算的爆速(D)和爆压(p)数值表明:—NO2或—NF2取代基有利于提高3,3′-偶氮-1,2,4,5-四嗪衍生物的爆轰性能.综合爆轰性能和热稳定性的计算结果,3种3,3′-偶氮-1,2,4,5-四嗪衍生物可以作为潜在的品优高能量密度材料(HEDM)候选物.     

1,4-二(苯并噁唑-1,3-基-2)苯及其5,5′-二取代衍生物的合成和光性能

合成了1,4-二(苯并噁唑-1,3-基-2) 苯及其5,5′-二取代衍生物共10个化合物,测定了它们的熔点、紫外吸收光谱、荧光发射光谱、红外光谱、荧光量子产率和激光性能.     

新型4,4′-双取代-2,2′-二吡啶衍生物的合成及其光学性能

以4,4′-二甲基-2,2′-二联吡啶为原料,经酸化、酰氯化,酯化和缩合反应合成了两个新型的4,4′-双取代-2,2′-二吡啶衍生物—4,4′双(4,5-二苯基嗯唑-2-基)-2,2′-二吡啶(6a)和4,4′-双(4,5-二对甲氧基苯嗯唑-2-基)-2,2′-二毗啶(6b),其结构经1H NMR,IR和MS表征.用UV-Vis和荧光激发光谱测定了6a和6b的光学性能,结果表明,6a和6b的λmax分别为229 nm和238 nm;最大发射波长均为432 nm.     

基于5,5′-亚甲基二间苯二甲酸及1,2-双(咪唑基-1-甲基)苯的Zn~(2+)、Co~(2+)配位聚合物的合成及晶体结构

水热条件下,合成了2个三维配位聚合物{[Zn4(L)2(o-bix)2]·2H2O}n(1),{[Co4(L)2(o-bix)2]·2H2O}n(2)(H4L=5,5′-亚甲基二间苯二甲酸,o-bix=1,2-双(咪唑基-1-甲基)苯),并通过红外、热重和X-射线单晶衍射进行了表征。X-射线衍射结果表明这2个化合物具有相似的结构。在1个不对称单元中,化合物包含2个不同配位环境的金属离子,1个L4-配体,1个o-bix分子以及1个游离的溶剂水分子。中心金属离子分别采用畸变的四面体和四方锥构型,形成两类双核单元,然后通过全部脱质子的L4-形成3D孔洞结构,o-bix配体通过连接两类双核金属原子填充于孔洞之中,形成3D紧密堆积结构。对化合物的红外和热重性质进行了表征。     

5,5′-二甲基-2,2′-二茚满-1,1′,3,3′-四酮的合成及结构表征

本文以4-甲基邻苯二甲酸酐为原料, 成功地合成了5,5′-二甲基-2,2′-二茚满-1,1′,3,3′-四酮(2). 通过元素分析、核磁共振、红外光谱及质谱等测试手段, 确定了化合物2的结构与存在形式, 通过ESR测试发现化合物2具有顺磁性.