有机Lewis酸碱对催化氧硫化碳和环氧氯丙烷交替共聚

氧硫化碳作为单体可与环氧化物交替共聚,是合成含硫高分子的新途径.将廉价的环氧氯丙烷与氧硫化碳共聚可以得到含硫和氯原子的高分子,本文报道了无金属催化2种单体的全交替共聚反应.采用三乙基硼和Lewis碱按2/1的摩尔比组成催化剂,可以获得全交替、高区域规整性的聚单硫代碳酸酯.研究了不同实验条件包括有机Lewis酸碱对类型、反应温度、物料配比等因素对共聚反应的影响.结果表明:无金属催化剂能获得与金属催化剂相媲美的效果,能高效催化并得到分子量低于1000 g/mol的全交替低聚物,为氧硫化碳和环氧氯丙烷的高值化利用提供了新的选项.     

铝卟啉折叠催化剂催化二氧化碳/环氧化物共聚反应

折叠催化剂因具有“类酶”的二级结构,被广泛应用于小分子化合物合成,然而其在高分子合成中的应用却鲜有报道.基于双氨基功能化的铝卟啉与2,5-吡啶二甲酰氯的缩聚反应,本文报道了一种铝卟啉芳香酰胺折叠体催化剂,有效(300～1250 h^-1)、高选择性(99%)地催化了二氧化碳(CO₂)与环氧化物的共聚反应.值得一提的是,该催化剂可以实现无助催化剂条件下CO₂和环氧丙烷的共聚,催化活性可达525 h^-1,同时聚合物选择性在95%以上,并且在80℃下表现出“类酶”的最佳温度特性.在催化CO₂与环氧环己烷共聚时,催化活性与二氧化碳压力(1～7 MPa)呈线性正相关关系,催化活性最高可达1250 h^-1,聚合物选择性和碳酸酯单元含量保持在99%以上.本文报道的铝卟啉折叠体催化剂为芳香酰胺折叠体在催化领域的发展提供了借鉴,同时也进一步拓展了折叠催化在高分子合成中的应用.     

手性Salen-Ti-Ga异核双金属配合物催化的硫酚对环氧化合物的不对称开环反应

Shibasaki小组设计合成了一系列既含有Lewis酸又含有Bronsted碱的双活性中心催化剂,并应用于一系列不对称反应中,取得了巨大的成功.受双活性中心的启发,我们认为选用在同一催化剂分子中,引入两种Lewis酸性不同的软、硬Lewis酸,两种金属就有可能分别导引参加反应的亲电试剂以及亲核试剂,从而既能大幅度地提高反应的选择性,又能提高催化反应的活性及催化剂的效率,我们称之为"软硬Lewis酸协同效应".我们合成了以手性Salen(t-Bu)为配体的镓钛双金属有机化合物,并以此为催化剂催化苯硫酚对环氧化合物的不对称开环反应,反应效果比Salen(t-Bu)镓或钛单核金属有机化合物都有明显的提高.     

有机小分子催化环醚与环状酸酐共聚研究进展

有机小分子催化聚合反应是合成化学领域新的研究方向。有机催化环醚(主要为环氧化物)与环状酸酐共聚制备聚酯的合成路线,由于单体具有来源广泛、有机催化剂低毒、对水和空气不敏感等特点,因而应用前景广阔。本文按有机小分子催化剂、环醚与环状酸酐的种类综述了近年来出现的有机催化共聚合成聚酯的反应,并详细讨论了该共聚反应及其机理,尤其是高催化活性和聚合可控性的Lewis酸碱对催化共聚的机理;提出了利用Lewis酸为增长链阴离子提供结构因素(如基团和电子结构效应)来调控聚合的方法。今后,催化环氧化物与环状酸酐共聚研究的中心任务仍然是发展新的高活性有机催化剂,并实现"活性"的全交替共聚反应,进一步提高共聚物的分子量,并实现共聚反应的化学选择性、区域和立体选择性的精确控制。     

3,3'-双叠氮甲基环氧丁烷-3-叠氮甲基-3'-甲基环氧丁烷无规共聚物的合成与结构表征

以1,4-丁二醇/三氟化硼乙醚为引发体系, 利用阳离子开环共聚合方法合成了3,3'-双叠氮甲基环氧丁烷(BAMO)与3-叠氮甲基-3'-甲基环氧丁烷(AMMO)的无规共聚物, 探讨了以Lewis酸为催化剂时活性链端与活性单体相互竞争的聚合反应机理. 同时根据GPC结果分析了聚合反应温度对产物分子量和分子量分布的影响. 结果表明, 在15 ℃时产物分子量可控且分布较窄. 通过1H NMR和13C NMR对无规共聚物的共聚组成及微观序列结构进行了表征, 结果表明, 共聚组成中两单体的摩尔比接近于1:1, 与投料比一致; 交替度接近50%, BAMO与AMMO链段的平均序列长度为2, 其结构单元呈随机分布的状态.     

松香基Schiff碱高分子金属配合物的制备及其对茴香油的催化氧化

以马来松香丙烯酸乙二醇酯(EGMRA)为原料与制备出的水合肼α-甲基丙烯酸-(4-醛基)-苯酯Schiff碱共聚制备松香基Schiff碱高分子物质(PS),然后将PS分别与铜离子和镍离子配位制备松香基Schiff碱高分子金属配位物PS-Cu及PS-Ni,并采用FTIR、1H-NMR、SEM及EDX对松香基Schiff碱高分子共聚物及其金属配位物进行表征,结果表明本研究提供的方法可成功制备出目标产物PS-Cu及PS-Ni。以H_2O_2为氧源、PS-Cu及PS-Ni为催化剂,对茴香油的催化氧化进行研究,在PS-Cu存在的条件下,茴香油的转化率为70%,高于空白试验组的转化率(47%);但是,在PS-Ni存在的条件下,茴香油的转化率却低于空白试验组;表明松香基Schiff碱共聚高分子铜离子配合物催化氧化茴香油的效果要优于镍离子配合物。     

对苯二硫酚用作铋试剂

铋离子的试剂主要的是有机含硫化合物。有机含硫化合物中可以用作铋试剂的可分两类:一类是直链的,如硫脲(thiourea)、硫乙醯胺(thioacetamide)、四甲基硫脲(tetramethylthiourea)、二苯代氨基硫脲(thiodiphenylcarbazide)、及其他含有-NH.CS.NH-或-NH.CS.NH.CS.NH-原子团的化合物。这类化合物与铋离子作用生成内错盐。     

Lewis碱协助的Lewis酸催化醇脱水合成烯烃及二氢吡喃开环合成2-肉桂基取代1,3-二羰基化合物（英文）

醇脱水是合成烯烃的重要方法之一.全球每年约有15%的苯乙烯是通过1-苯乙醇在酸性条件下脱水反应生产.虽然人们对该反应进行了较为深入的研究,但是当使用活性较高的1-苯乙醇衍生物为底物时,由于得到的取代苯乙烯产物具有较高的反应性,在脱水过程中会发生聚合而导致反应选择性降低,因此有必要探索适宜在高活性1-苯基乙醇脱水反应中应用的催化剂体系.本文借助酸碱协同催化方法考察了1-(4-甲氧基苯基)乙醇制备4-甲氧基苯乙烯的反应.发现三苯基磷与AlC l3构建的Lewis碱/Lewis酸协同催化体系在硝基甲烷中可以接近定量的收率得到4-甲氧基苯乙烯.Lewis碱/Lewis酸协同催化体系有效避免了4-甲氧基苯乙烯的二聚现象.底物拓展研究显示该方法具有很好的底物普适性,对多种取代苯乙烯的收率均超过80%.机理研究表明,1-(4-甲氧基苯基)乙醇在酸作用下先生成碳正离子,三苯基磷作为偶极性的电子给体不但能在一定程度上稳定该苄基碳正离子,而且抑制了其与4-甲氧基苯乙烯之间的亲电反应,进而最大化了脱质子生成4-甲氧基苯乙烯的选择性.将Lewis碱协助的Lewis酸催化提高反应选择性策略用于2-苯基-3,4-二氢吡喃衍生物合成2-肉桂基-1,3-二羰基化合物的开环反应.该类取代二氢吡喃在酸催化剂作用下也可生成苄基碳正离子,但是该中间体易受分子间和分子内亲电反应影响,反应选择性不高.而当使用单质碘/三苯基磷协同催化体系时,2-苯基-3,4-二氢吡喃衍生物能高选择性地实现开环反应,得到反式2-肉桂基-1,3-二羰基化合物.该类1,3-二羰基化合物具有丰富的反应性,是一类重要的合成子.     

手性螺环双膦氧化物催化的不对称还原-Aldol反应(英文)

以螺环膦氧化合物为催化剂及三氯硅氢为还原剂,发展了手性Lewis碱催化的烯酮与醛的不对称还原-Aldol反应.该类催化剂在查耳酮以及类似物与各种醛的不对称还原-Aldol反应中表现出较高的反应活性和良好的立体选择性,以较好的产率(45%-88%)、中等到优秀的非对映选择性(8:92-100:0)以及最高达95%的ee值得到相应的还原Aldol产物.     

二氧化碳与环氧化合物直接制备聚碳酸酯

综述了近几年来发展的用于二氧化碳与环氧化合物直接催化合成聚碳酸酯的各类催化剂,并详细讨论了其催化反应机理.利用二氧化碳与环氧化合物来合成聚碳酸酯,对于高分子合成化学、碳资源利用和环境保护都具有重大意义.它是发展聚碳酸酯生产的一个具有很大潜力的方面.     

巯基-环氧点击化学及其在高分子材料中的应用

巯基-环氧反应作为一类典型的“点击化学”具有反应速度快、选择性高且反应条件温和等优点,近年来备受关注。本文首先阐述了巯基-环氧反应的碱催化机理,并评述了碱性催化剂、取代基团以及溶剂等因素对于巯基-环氧反应速率的影响。归纳认为,无机碱如氢氧化锂以及有机碱如四丁基氟化铵具有较高催化活性,并比较了无机碱和有机碱催化剂的优缺点;与供电子基团连接的巯基化合物以及与吸电子基团连接的环氧化合物具有较高的反应活性,位阻效应也对其有影响;在无溶剂的本体条件下反应活性较高。同时,重点介绍了巯基-环氧反应在高分子材料领域中应用的最新进展,并将其分为在溶剂中合成结构可控的高分子（包括线型或复杂结构高分子的合成和高分子或表面的修饰改性）以及本体条件下制备性能优良且具有应用价值的高分子网络两大类进行讨论。最后,简要展望了其发展前景。     

3-（CH2）nCO2C2H5-1,5-苯并硫氮杂的合成、晶体结构及抑真菌活性

为了寻找具有更高抗真菌活性的杂类化合物并对高活性的杂衍生物A进行构效关系研究,设计合成了38个3-(CH2)nCO2C2H5-1,5-苯并硫氮杂衍生物6和7(n=1,2),其结构经核磁共振波谱、质谱、红外光谱及元素分析等确证;并采用X射线单晶衍射技术测定了目标化合物的立体结构,发现其分子中的七元杂环是扭曲的船式构象.实验还考察了合成化合物的抑真菌活性,结果表明,当乙氧羰基烷基[(CH2)nCO2C2H5]在七元杂环的3位时杂的活性降低;将Lewis CeCl3.7H2O-NaI用于催化含硫化合物与α,β-不饱和酮的迈克尔加成反应,发现该催化剂能有效促进高位阻α,β-不饱和酮与邻氨基苯硫酚的迈克尔加成;同时研究了中间体5的分子内缩合反应,发现TiCl4是合成Schiff碱非常有效的促进剂.     

甲烷单加氧酶的手性模型配合物及其催化反应研究

合成和表征了4种酚氧桥联双L-苯丙氨酸双西佛碱的(VO)_2,Cr_2,Mn_2,Fe_2手性配合物,并以PhIO为单氧原子源,研究了它们作为甲烷单加氧酶(MMO)的模型化合物催化苯乙烯不对称环氧化反应的活性,结果表明,Mn_2配合物模型体系催化苯乙烯环氧化反应得到R-(+)-环氧苯乙烷 (ee42.8%),而同一配体的(VO)_2配合物却得到相反的结果:S-(-)-环氧苯乙烷(ee19.2%).EPR研究表明Mn_2,Cr_2,Fe_2配合物在催化过程中以M=O为活性中间体,而(VO)_2配合物以O=V-OIPh为活性中间体.催化活性大小顺序为Mn_2>Cr_2>(VO)_2>Fe_2.     

硫代羧基环内酸酐与丙交酯的可切换共聚

硫代聚酯是一种兼具聚酯材料的优点(降解性、生物相容性和热稳定性等)与含硫聚合物材料的优点(光学性能和金属吸附性能等)的新型材料.本文合成了含硫单体硫代羧基环内酸酐(MDTD),以希夫碱锰(Salen-Mn)为催化剂,在低投料比(50:1)较低温度(60℃)的情况下,抑制了小分子副产物的生成,实现了MDTD的活性聚合.在此基础上,利用Salen-Mn可逆插入氧硫化碳(COS)的性质,设计开发出了一条新的硫代单体控制的自切换共聚路线.通过在丙交酯(LA)聚合的过程中添加MDTD单体以及改变聚合反应气氛的手段实现了MDTD与LA的可切换共聚,并应用核磁、凝胶渗透色谱等方法跟踪反应进程表征反应产物,证实了多嵌段聚酯/聚硫酯(p(LA-b-MDTD-b-LA))的生成.通过该方法最终得到了五嵌段的聚酯/聚硫酯(M_n=12.4 kg/mol,?=1.20)的嵌段共聚物.该方法可以通过改变相应的单体结构合成相应的多嵌段聚酯/聚硫酯,为改善含硫聚酯的物理化学性质打下了基础.     

新型酰基硫脲衍生物的合成及细胞分裂周期25B磷酸酶和蛋白酪氨酸磷酸酶1B抑制活性研究

采用超声波辐射与固-液相转移催化联用技术合成出了一系列新型含咔唑基团的酰基硫脲衍生物3,利用IR、~1H NMR、~(13)C NMR和元素分析对其进行了结构表征.该合成方法具有反应时间短、操作简便、产率高等优点.对所合成的目标化合物进行了细胞分裂周期25B磷酸酶(Cdc25B)和蛋白酪氨酸磷酸酶1B(PTP1B)抑制活性筛选,实验结果显示,目标化合物3对Cdc25B均具有良好的抑制活性,部分化合物对PTP1B也表现出良好的抑制活性.其中1-(4-硝基苯甲酰基)-3-(9-乙基-咔唑-3-基)硫脲(3n)对Cdc25B的抑制活性最高[IC50=(0.49±0.12)mg/mL],1-(2-硝基苯甲酰基)-3-(9-乙基-咔唑-3-基)硫脲(3l)对PTP1B的抑制活性最高[IC50=(3.59±1.15)mg/m L].值得注意的是,化合物3n对Cdc25B和PTP1B均具有较高的抑制活性.分子对接的初步研究结果揭示了此类抑制剂的结构-活性关系.这些活性目标化合物是潜在的Cdc25B和PTP1B抑制剂,在癌症和糖尿病治疗方面具有很好的应用前景.     

新型含2,4-咪唑啉二酮的4-甲基-3-苯基-2-酰亚胺噻唑啉的合成及生物活性

通过酰氯制备异硫氰酸酯,与5-(4-氨基苄基)-2,4-咪唑啉二酮反应合成了含2,4-咪唑啉二酮的N-苯甲酰基-N'-苯基硫脲,然后在三乙胺存在下再与溴丙酮发生碱催化缩合反应以中等以上收率合成了新型含2,4-咪唑啉二酮的4-甲基-3-苯基-2-酰亚胺噻唑啉,它们的化学结构经1H NMR,IR,HR-ESI-MS和化合物3g和4g的X-ray单晶衍射表征,硫脲与溴丙酮的反应机理通过化合物3g和4g的晶体结构得到进一步确证.初步生物活性测定结果表明:部分目标化合物对供试昆虫及菌种显现出良好的抑制活性,如在200 mg/L浓度下化合物3i和4q对小菜蛾的死亡率分别为86%和100%,在50 mg/L浓度下化合物4n对油菜菌核菌的抑制率为82.6%,而它们对油菜和稗草显示出微弱但并不特征的除草活性.     

CO2/生物基环氢化合物共聚制备绿色聚碳酸酯材料

以CO_2为原料合成脂肪族聚碳酸酯材料不仅利用了廉价、可再生的CO_2资源,而且可以实现全生物降解高分子材料的制备,是一条绿色可持续的高分子材料合成路线。但长期以来,该领域研究多集中在利用CO_2与一些石油来源的环氧烷烃(如环氧丙烷、环氧环己烷等)共聚方面,未能完全摆脱对石油资源的依赖。因此,发展基于生物基的环氧单体制备全生物基高分子材料逐渐成为CO_2基高分子材料研究的热点。生物基来源化合物的引入有助于丰富CO_2基高分子材料的结构和性能,拓展其应用领域。本文综述了近年来利用生物基环氧化合物与CO_2共聚合成全生物基高分子材料的研究进展,并对未来该领域发展的趋势进行了展望。     

二氧化碳与环氧化合物的三元共聚反应

用二氧化碳与环氧化合物共聚合反应制备脂肪族聚碳酸酯,是近几年化学利用二氧化碳研究的重要课题之一.其中最受关注的是二氧化碳与环氧丙烷共聚制备聚碳酸丙烯酯(PPC)和二氧化碳与环氧环己烷共聚制备聚碳酸环己烯酯(PCHC).但是,PPC和PCHC的热性能和力学性能欠佳,限制了它们的规模化生产与应用.利用二氧化碳与环氧化合物进行三元共聚是改善二氧化碳共聚物材料热性能和力学性能的有效途径之一,本文对此项研究的新进展进行了综述.     

导电性聚西佛碱的研究：Ⅰ含硫聚西佛碱的合成,性能及表征

采用对氯苯甲醛和联苯二胺为原料,合成了4,4′-二氯代苄叉联苯胺,发现该化合物具有热致液晶性。利用所合成的二氯代化合物与硫化钠在醋酸锂催化下缩取得得到了含硫聚西佛碱探讨了高分子量含硫聚西佛碱的合成方法。测出该含硫聚西佛碱具有3.4×10~(-11)S/cm本征导电率。使用红外光谱、元素分析等方法表征了所合成的聚合物。     

Lewis碱协助的 Lewis酸催化醇脱水合成烯烃及二氢吡喃开环合成2-肉桂基取代1,3-二羰基化合物

醇脱水是合成烯烃的重要方法之一。全球每年约有15%的苯乙烯是通过1-苯乙醇在酸性条件下脱水反应生产。虽然人们对该反应进行了较为深入的研究,但是当使用活性较高的1-苯乙醇衍生物为底物时,由于得到的取代苯乙烯产物具有较高的反应性,在脱水过程中会发生聚合而导致反应选择性降低,因此有必要探索适宜在高活性1-苯基乙醇脱水反应中应用的催化剂体系。
　　本文借助酸碱协同催化方法考察了1-(4-甲氧基苯基)乙醇制备4-甲氧基苯乙烯的反应。发现三苯基磷与 AlCl3构建的 Lewis碱/Lewis酸协同催化体系在硝基甲烷中可以接近定量的收率得到4-甲氧基苯乙烯。 Lewis碱/Lewis酸协同催化体系有效避免了4-甲氧基苯乙烯的二聚现象。底物拓展研究显示该方法具有很好的底物普适性,对多种取代苯乙烯的收率均超过80%。机理研究表明,1-(4-甲氧基苯基)乙醇在酸作用下先生成碳正离子,三苯基磷作为偶极性的电子给体不但能在一定程度上稳定该苄基碳正离子,而且抑制了其与4-甲氧基苯乙烯之间的亲电反应,进而最大化了脱质子生成4-甲氧基苯乙烯的选择性。
　　将Lewis碱协助的 Lewis酸催化提高反应选择性策略用于2-苯基-3,4-二氢吡喃衍生物合成2-肉桂基-1,3-二羰基化合物的开环反应。该类取代二氢吡喃在酸催化剂作用下也可生成苄基碳正离子,但是该中间体易受分子间和分子内亲电反应影响,反应选择性不高。而当使用单质碘/三苯基磷协同催化体系时,2-苯基-3,4-二氢吡喃衍生物能高选择性地实现开环反应,得到反式2-肉桂基-1,3-二羰基化合物。该类1,3-二羰基化合物具有丰富的反应性,是一类重要的合成子。