Li＋在基于N,N-二甲基甲酰胺混合溶剂中的溶剂化

利用红外和拉曼光谱技术研究了Li^＋在不同浓度、不同溶剂组成的LiBF₄/N,N-二甲基甲酰胺-乙腈、LiBF₄/N,N-二甲基甲酰胺-四氢呋喃电解质溶液中的优先溶剂化现象. 红外和拉曼光谱的分析表明, Li^＋主要与DMF分子相互作用, 导致该分子的C＝O伸缩振动谱带、N—C＝O形变谱带、CH₃摇摆谱带等发生了分裂. Li^＋与其它溶剂分子的相互作用较弱, 谱带的分裂现象并不明显. Li^＋溶剂化数的计算显示, Li^＋第一溶剂化层内DMF分子的数目一般大于2, 这说明 Li^＋在混合溶剂体系内优先与DMF分子相互作用. 量子化学计算支持了这一结论.     

新型手性N,N′-双支套索冠醚的合成及其应用

(S)-苯丙氨醇和原氯乙酸三乙酯作用得到的手性酰胺醇和手性噁唑啉分别与1,7-二氮-12-冠-4反应, 得到了两种手性N,N′-双支套索冠醚N,N′-二[(S)-N-(1-羟甲基-2-苯基乙基)乙酰胺-2]-1,7-二氮-12-冠-4 (1a)和N,N′-二[(S)-4-苄基-噁唑啉-2-亚甲基]-1,7-二氮-12-冠-4 (1b). 前者应用于D/L-肉碱的手性分离; 后者的铜配合物用于重氮醋酸酯对烯烃的不对称环丙烷化反应.     

一步法合成N-1,3-二羟基丙烷-2-基烷基乙酰胺

以5-氨基烷基-2,2-二甲基-1,3-二噁烷为起始原料, 乙酸酐为酰化剂, 一步法选择性地合成氨基二醇类氨基乙酰化产物N-1,3-二羟基丙烷-2-基烷基乙酰胺. 该方法操作简便, 收率高. 所合成的4个新化合物的结构均经FTIR, ¹H NMR, ¹³C NMR及HRMS确证. N-3-(1,3-二羟基丙烷-2-基)丙基乙酰胺(1a)作为关键的中间体, 可以用于HIV-1 Tat/ PCAF BRD抑制剂4的合成.     

无水AlCl3催化合成N,N-二氰乙基甲基苯胺的研究

报道了AlCl₃和AlCl₃-ZnCl₂组成的催化体系对邻、间、对甲基苯胺三种异构体与丙烯腈发生加成反应合成相应的N,N-二氰乙基甲基苯胺. 其结果表明: AlCl₃对该类反应具有很高的催化效率, AlCl₃-ZnCl₂组成的催化体系比AlCl₃的催化效率更高, 其中间位、对位产物收率达92%～94%.     

1,3-二(乙氧基甲基)-5-N,N-二甲氨基-6-甲基尿嘧啶的合成

报道了1,3-二(乙氧基甲基)-5-N,N-二甲氨基-6-甲基尿嘧啶方便、高产率的合成方法. 以6-甲基尿嘧啶(1)为起始物, 经硝化、嘧啶N¹,N ³-烷基化、还原及氨基甲基化, 首次高产率合成了1,3-二(乙氧基甲基)-5- N,N -二甲氨基-6-甲基尿嘧啶(5), 并对其化学结构进行了表征.     

新型长侧链双羧基功能单体N-(p-乙烯基苄基)-N,N-二[2-(3-羧基丙酰氧基)乙基]胺的合成及其对牛血清白蛋白印迹识别的应用

设计合成了一种新型功能单体N-(p-乙烯基苄基)-N,N-二[2-(3-羧基丙酰氧基)乙基]胺. 采用质子核磁共振、红外光谱及元素分析对单体分子的结构进行了表征, 利用荧光猝灭法和同步荧光法研究了单体与牛血清白蛋白的结合机理, 结果表明在pH 7.4离子强度为0.5 mol•L^－1条件下, 单体与牛血清白蛋白中的色氨酸残基形成稳定的复合物, 其结合比为2∶1, 表观结合常数K_A＝2.239×10¹¹ L²•mol^－2. 以该单体为功能单体, 牛血清白蛋白为模板分子, N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂和多孔聚偏二氟乙烯膜为支持膜, 在水介质中制备了一个分子印迹聚合物复合膜. 渗透实验表明, 这个印迹复合膜对模板分子牛血清白蛋白的渗透量要远高于对照的人血清白蛋白和卵蛋白, 通过与非分子印迹膜对照也说明了此分子印迹复合膜对模板分子高的渗透选择性.     

N-烷基-N-酰基磺酰胺聚苯乙烯基微球作为固相酰化剂的研究

一种可循环使用的固相试剂：N-烷基-N-酰基磺酰胺聚苯乙烯基微球(5), 通过对聚苯乙烯磺酰氯微球树脂进行两步功能基化的修饰反应来制备. 制备过程如下：聚苯磺酰氯树脂(1)与伯胺(2)反应得到聚苯乙烯基N-烷基磺酰胺树脂(3), 树脂3用酰氯(4)或酸酐酰化得到N-烷基-N-酰基磺酰胺聚苯乙烯基树脂(5). 酰化的树脂5作为酰基转移试剂与亲核试剂胺反应得到二级酰胺. 根据5上取代基对酰胺生成的程度的影响结果表明, 烷基R¹和酰基(R²CO)对酰基转移反应活性的大小依次分别为：苯基＞苄基＞甲基＞正丁基＞＞H和对硝基苯甲酰基(苯甲酰基＞乙酰基. 胺的亲核能力对酰胺的收率也有一定的影响. N-苯基-N-苯甲酰基磺酰胺树脂重复使用3次没有发现活性降低.     

[1-芳基甲羰基-2-(1,2,4-三唑-1-基)]乙基-N,N-二烷基二硫代氨基甲酸酯衍生物的合成、结构表征及生物活性研究

以芳香基三唑类杀菌剂三唑酮为先导物设计并合成了5个含N,N-二烷基二硫代氨基甲酸酯的芳香三唑类化合物, 通过元素分析、红外光谱、核磁共振氢谱和质谱对其结构进行了表征. 用X射线单晶衍射测定了[α-(4-甲氧基苯甲酰基)-2-(1,2,4-三唑-1-基)]乙基-N,N-二甲基二硫代氨基甲酸酯的晶体结构, 晶体属于三斜晶系, 空间群, 晶胞参数为: a＝0.73482(15) nm, b＝1.1051(2) nm, c＝1.1209(2) nm, α＝90.32(3)°, β＝101.97(3)°, γ＝105.13(3)°, V＝0.8578(3) nm³, Z＝2, D_c＝1.357 g/cm³, F(000)＝368, µ＝0.324 mm^－1. 生物测试结果显示这5种有机化合物都具有杀菌性和植物生长调节活性     

N-皮考林酰肼及其双核钯配合物的晶体结构和荧光性质

合成了配体N-皮考林酰肼(简写为Hphz)及其双核钯配合物[Pd₂(phz)₂Cl₂]. X射线衍射实验结果表明, 配体和配合物晶体均属于单斜晶系, 空间群分别为C 2/c和P 2₁/c, 分子式分别为C₆H₇N₃O和C₁₂H₁₂Cl₂N₆O₂Pd₂. 晶体学参数, Hphz, a＝1.9245(2) nm, b＝0.38927(2) nm, c＝1.8073(2) nm, b＝107.255(2)°, V＝1.2931(2) nm³, Z＝8, D_c＝1.409 Mg/m³, F(000)＝576, μ(Mo Kα)＝0.102 mm^－1, R＝0.0541, wR＝0.1762; [Pd₂(phz)₂Cl₂], a＝1.48274(9) nm, b＝1.44797(9) nm, c＝0.73951(5) nm, b＝92.719(3)°, V＝1.5860(2) nm³, Z＝4, D_c＝2.329 Mg/m³, F(000)＝1072, μ(Mo Kα)＝2.62 mm^－1, R＝0.0262, wR＝0.0555. 在配合物[Pd₂(phz)₂Cl₂]分子内, 两个钯(II)原子, 均呈畸变的N₃Cl平面正方形配位构型, 晶体内通过分子间氢键N—H…Cl 作用形成一维链状结构, 分子间吡啶环存在相互作用. 量子化学从头算方法计算结果表明, 分子内及分子间的金属钯之间也存在相互作用. 红外光谱表明, 配体在形成配合物后, ν(C＝O)和ν(C＝N)红移, ν(C—N)蓝移, 荧光光谱表明, 配合物金属对配体n-π*激发(310 nm)引起的发射峰有较大的影响.     

N,N'-二(二乙氧基硫代磷酰基)-1,4-苯二胺的合成、晶体结构及热性能研究

通过二乙氧基硫代磷酰氯与对苯二胺反应生成了标题化合物N,N'-二(二乙氧基硫代磷酰基)-1,4-苯二胺，并应用元素分析, FTIR及¹H NMR对标题化合物进行了表征. 利用X射线单晶衍射测定了其晶体结构, 同时应用TG分析法对其热性能进行了分析. 标题化合物的相对分子质量M_r＝412.42, 为正交晶系, Pbca空间群, 晶胞参数为a＝0.86936(16) nm, b＝1.2787(2) nm, c＝1.8897(3) nm, β＝90°, V＝2.1006(7) nm³, Z＝8, D_c＝1.304 g/cm³, μ(Mo Kα)＝0.425 mm^－1, F(000)＝872, S＝1.052. 最终偏离因子R＝0.0628, wR＝0.1860, 可观测衍射点1852个[I＞2σ(I)]. 该晶体通过对苯二胺连接并以中心对称分布, 并形成层状结构, 且存在弱的分子内氢键N—H…S. TG分析表明该化合物有很好的热稳定性及成炭性, 通过其阻燃聚丙烯腈表明, 该物质是一种高效能的膨胀型阻燃剂.     

N-烷基吡啶阳离子及其与若干阴离子形成的离子对结构的理论研究

采用密度泛函理论方法, 在B3LYP/6-31＋G(d) 水平上研究了吡啶、N-烷基吡啶阳离子及其与若干阴离子(F^－, Cl^－, Br^－, , )形成的离子对的稳定构型. 计算结果表明: N-烷基吡啶阳离子的吡啶环与中性吡啶分子类似, 具有芳香性, 烷基对吡啶环结构影响不大; 离子对中阴离子易出现在吡啶环上方以及C(5)—H 或C(2)—H 和 N-甲基附近; 阴、阳离子之间通常存在多重氢键, 并且均有部分电荷转移; 离子对的相互作用能随着N-烷基的增长而减小.     

三[2-(2'-肟亚甲基苯氧基)乙基]胺的合成、表征及量化研究

合成了三[2-(2'-肟亚甲基苯氧基)乙基]胺, 测定了其IR, NMR和单晶结构, 晶体C₂₇H₃₀N₄O₆属三斜晶系, 空间群R-3r, 晶胞参数为: a＝1.9100(2) nm, b＝1.9100(2) nm, c＝1.9100(2) nm, ＝109.500(2), ＝109.500(2). ＝109.500(2), Z＝6. 结构解析最终一致性因子R₁＝0.0568, wR₂＝0.1766. 分子间通过氢键和范德华力形成3D网状超分子结构. 使用HyperChem6.0程序中半经验ZINDO/1方法和G98量子化学程序包, 在B3LYP/6-311G**基组水平上对化合物电荷分布进行了量子化学计算.     

N-(二茂铁酰胺基)硫脲类阴离子受体

我们将N-(苯甲酰胺基)硫脲类阴离子识别受体研究拓展至N-(二茂铁酰胺基)硫脲, 设计合成了N-(二茂铁甲酰胺基)-N'-(取代苯基)硫脲(3a～3e, 取代基X＝p-OCH₃, p-CH₃, H, m-Br, m-CF₃), 其中二茂铁基系芳香性的电化学活性基团、“—NH—”为连接臂．研究的目的是进一步理解 “—NH—”连接臂的特性和3a～3e作为阴离子的电化学响应受体的可行性. 我们发现, 3a～3e分子中的N'-苯环取代基不影响其半波电位(0.31V vs. Ag/AgNO₃); 二茂铁环芳香质子和酰胺基—NH质子的核磁化学位移不受取代基的影响, 而N'-苯基芳香质子和硫脲—NH质子的化学位移显著地受制于取代基; 说明受体3分子中酰肼基N—N单键高度扭曲, 阻碍了N'-苯环取代基电子效应传递至二茂铁基. 我们观察到乙腈中3的氧化电位因阴离子如CH₃CO₂^－和F^－的结合负移200 mV, 二茂铁基芳香质子的化学位移向高场移动, 意味着阴离子结合诱导了受体3分子中酰肼基N—N单键构型变化, 使阴离子结合信息得以传递至二茂铁环. 吸收光谱滴定实验表明, 乙腈中3a～3e与阴离子结合时在约315 nm处出现新的吸收峰, 光谱红移达5820 cm^－1, 阴离子如CH₃CO₂^－和F^－的结合常数在10⁶ mol^－1•L, 均远高于传统的二苯基硫脲类受体(1); 我们还发现, 尽管1和3a～3e分子中硫脲—NH质子酸性对取代基的依赖性相近, 3a～3e之阴离子结合常数的取代基效应强于1. 我们认为, 这是由于N—N键的变构作用导致3a～3e的吸收光谱红移、阴离子结合常数和阴离子结合常数的取代基效应远高于传统的N,N'-二苯基硫脲类受体, 因而体现了“—NH—”连接臂的独特性质.     

NO2气相硝化金刚烷的计算研究

运用密度泛函理论(DFT)和半经验MO-PM3方法研究了NO₂气相硝化金刚烷反应机理. 计算结果表明, NO₂不能直接取代金刚烷H; 在B3LYP/6-311＋＋G(3df,2pd)//B3LYP/6-31G* 较高水平下, 对三个可能机理的反应势垒(E_a)的精确计算表明, 该反应的决速步骤为NO₂中O和N进攻1-H的竞争过程, 且1-硝基金刚烷为主要产物. NO₂中O进攻1-H决速反应过程中, 分子几何、原子自然电荷及IR光谱变化表明, C—H键的断裂和N—H键的形成是一个协同过程; 参与新键形成和旧键断裂原子C(1), H(11), O(28), O(29)和N(27)的原子自然电荷及与其相关的键长、键角有明显的变化. 反应过程中体系偶极矩的变化表明, 极性溶剂能降低反应势垒, 有利于反应的进行.     

双过氧钒配合物与N-取代皮考啉酰胺相互作用的NMR研究

为了探讨有机配体上取代基团对反应平衡的影响, 在模拟生理条件下(0.15 mol/L NaCl溶液), 应用多核(¹H, ¹³C和⁵¹V)多维(COSY和DOSY) NMR以及变温技术等谱学方法研究双过氧钒配合物[OV(O₂)₂(D₂O)]⁻/[OV(O₂)₂(HOD)]⁻与N-取代皮考啉酰胺的相互作用. 它们反应性从强到弱的顺序为: N-甲基-皮考啉酰胺≈N-(2-羟乙基)-皮考啉酰胺＞N-乙基-皮考啉酰胺＞N-丙基-皮考啉酰胺, 这说明了皮考啉酰胺N上取代基的电子效应影响反应. 竞争配位导致一系列新的7配位的过氧钒物种生成, 而利用上述谱学方法则有助于揭示此类相互作用体系的反应过程和配位机制.     

取代基对1-甲基尿嘧啶与N-甲基乙酰胺氢键复合物中氢键强度的影响

使用密度泛函理论B3LYP方法和二阶微扰理论MP2方法对由1-甲基尿嘧啶与N-甲基乙酰胺所形成的氢键复合物中的氢键强度进行了理论研究, 探讨了不同取代基取代氢键受体分子1-甲基尿嘧啶中的氢原子对氢键强度的影响和氢键的协同性. 研究表明: 供电子取代基使N－H…O＝C氢键键长r(H…O)缩短, 氢键强度增强; 吸电子取代基使N－H…O＝C氢键键长r(H…O)伸长, 氢键强度减弱. 自然键轨道(NBO)分析表明: 供电子基团使参与形成氢键的氢原子的正电荷增加, 使氧原子的负电荷增加, 使质子供体和受体分子间的电荷转移量增多; 吸电子基团则相反. 供电子基团使N－H…O＝C氢键中氧原子的孤对电子轨道n(O)对N－H的反键轨道σ^*(N－H)的二阶相互作用稳定化能增强, 吸电子基团使这种二阶相互作用稳定化能减弱. 取代基对与其相近的N－H…O＝C氢键影响更大.     

吲哚与亚烷基丙二酸二甲脂Michael加成反应机理的从头算研究

在HF/6-31G(d)水平下, 对吲哚(A)与亚烷基丙二酸二甲脂(B)的Michael加成反应的机理进行了从头算理论研究. 计算结果表明, 该反应的机理为: A＋B→分子复合物→TS1→IM→TS2→产物. 其中第一阶段由复合物经过渡态TS1生成中间体IM, 是C—C键的形成阶段, 该阶段的活化能垒较后一阶段要大, 是该反应的决速步骤; 第二阶段由IM经过渡态TS2生成产物, 完成H迁移和C—H键的形成. 反应过程中, 底物分子中离域化的π键电子的相互作用, 促进了 C—C新键的形成, 同时吲哚的共轭体系遭到部分破坏, 而体系经H迁移使新的C—H键形成后, 吲哚环的共轭体系又得到了恢复. 在MP2/6-311＋G(d,p)水平下, 分别考虑乙醇和1,2-二氯乙烷的溶剂化效应, 单点能计算结果显示, 质子化溶剂对反应的影响较大, 不仅降低了反应的能垒, 且溶剂质子有可能参与了H迁移和C—H键的形成过程, 这一结论与实验结果一致.     

相转移催化条件下N-苯甲酰基-N'-芳基硒脲类化合物的合成及其超分子晶体结构

以PEG-400为固液相转移催化剂, 通过苯甲酰氯与硒氰酸钾反应合成了中间体苯甲酰基异硒氰酸酯, 该中间体不需分离, 直接与芳胺反应, 得到N-苯甲酰基-N'-芳基硒脲(2a～2p), 这些化合物用¹H NMR, IR及元素分析进行了表征, 并用X射线单晶衍射确定了化合物2k的单晶结构. 晶体结构表明, 该化合物通过分子间氢键组装成了沿a轴无限延伸的一维链状超分子结构. 晶体属于单斜晶系, P2(1)/c空间群, 晶胞参数: a＝1.1073(1) nm, b＝0.5745(1) nm, c＝2.4356(5) nm, β＝92.10(1)°, V＝1.5483(4) nm³, Z＝4, μ＝2.428.