新型双二元席夫碱的合成与谱学性质

新型双二元席夫碱的合成与谱学性质;双二元席夫碱化合物     

基于DFT理论的呋喃环双酰肼类似物的QSAR和3D-QSAR研究

蜕皮激素是一类重要的昆虫生长调节剂,因其结构复杂、极性基团较多,在实际应用上遇到很大困难.自从第一个与天然蜕皮激素结构不同,同样具有蜕皮激素活性的双酰肼类化合物RH5849被报道,大量的二苯基双酰肼类化合物被合成.现有的蜕皮激素类拮抗剂的QSAR和3D-QSAR研究主要集中在二苯基模型和叔丁基团上.因此,借助计算机辅助分子设计技术设计一类结构多样的酰肼类化合物是很有意义的研究.而且,现有二苯基双酰肼的QSAR研究主要采用半径验参数,我们以前的研究表明基于DFT方法选用的量化参数和合理的生物活性构象将得到更好的QSAR和3D-QSAR模型.因此,本研究中我们基于DFT方法选取量化参数,优化分子构象用于含呋喃环双酰肼类化合物(无叔丁基团)的QSAR和3D-QSAR研究.采用密度泛函方法(DFT)在B3LYP/6-31g(d,p)基组下对本课题组合成的27个含呋喃环的双酰肼类化合物进行电子结构特征及QSAR研究,得到如下所示的回归模型(1):2O6.62363.70651.28760.0162(0.0710)(0.6447)(0.3703)(0.0072)EX F aμ=+(1)n=27,q2=0.61,spress=0.43,r2=0.72,s=0.37,F=19.34方程(1)表明,靠近呋喃环的羰基氧原子的静电效应对化合物的杀虫活性有重要影响,氧原子上的加权亲电电子密度越大,化合物的杀虫活性值增大.之前的研究发现,化合物的电子极化率(α)不但与摩尔折射率相关,也与化合物的疏水性有很大的相关性.因此,方程(1)中α的系数表明化合物与受体结合时应具有适当的立体效应和疏水效应.为了验证QSAR模型的质量,基于化合物的活性分布和结构特点,我们把27个化合物随机分成训练集22个化合物和测试集5个化合物.采用和方程(1)中相同的参数,得到新的方程(2):2O6.59163.92171.28370.0187(0.0867)(0.8166)(0.4206)(0.0086)EX F aμ=++(2)n=22,q2=0.53,spress=0.50,r2=0.69,s=0.41,F=13.33采用方程(2)建立的回归模型预测测试集中的5个化合物的活性,它们的预测活性与实验活性接近,表明方程(2)有较好的预测能力,同时也表明采用相同参数的方程(1)模型也有较好的预测能力.基于DFT方法优化得到的分子构象和ESP拟合电荷也用于3D-QSAR研究中.CoMFA结果显示,模型的交叉验证系数q2为0.639,最佳主成分数为2,立体场和静电场的贡献分别为46.8%和53.2%,用于非交叉验证的相关系数r2为0.819.用此模型预测了测试集中5个化合物的预测活性,与它们的实验活性值吻合较好,表明获得的CoMFA模型是可靠的,模型中静电场的贡献为主,与我们前面QSAR研究中的结论是一致的.同样也得到了不同场组合的CoMSIA模型,基于不同场的相对贡献,选定EHA组合为最佳模型,其交叉验证系数q2为0.625,最佳主成分数为3,非交叉验证的相关系数为0.893.此模型同样预测了测试集中5个化合物的预测活性,与它们的实验活性值吻合较好.说明得到的CoMSIA模型也是合理、可靠的.此外,我们选取化合物中高活性化合物10和低活性化合物25,分别分析了CoMFA和CoMSIA场中影响它们活性的主要因素,对比发现:苯环上取代基的电负性越强,对活性越有利;苯甲酰基对位取代基的立体效应和亲水性越强,对提高活性越有利.本研究对优化、改造现有双酰肼类化合物提供理论依据,为进一步设计结构多样化的蜕皮激素类似物提供初步理论指导.     

咪唑啉衍生物缓蚀剂的定量构效关系及分子设计

采用量子化学密度泛函理论(DFT)及线性回归分析方法, 对十一烷基咪唑啉衍生物缓蚀剂抗H2S、CO2腐蚀性能进行了定量构效关系(QSAR)研究. 通过回归分析, 筛选出了影响缓蚀剂缓蚀性能的主要因素, 建立了QSAR模型, 并使用留一法交叉验证对模型的稳定性及预测能力进行了分析. 结果表明, 电子转移参数△N、咪唑环上非氢原子静电荷之和∑Qring及分子极化率α对咪唑啉类缓蚀剂的缓蚀性能有很大的贡献, 所得模型的拟合相关系数(R2)和交叉验证相关系数(q2)分别为0.924 和0.917, 模型对此类缓蚀剂抗H2S、CO2腐蚀性能具有较好的预测效果. 应用QSAR研究结果进行了分子设计, 在理论上提出了一些具有较高抗H2S、CO2腐蚀性能的新型咪唑啉衍生物, 为实验工作者合成新型缓蚀剂提供理论参考.     

一类新型芬太尼衍生物——双芬太尼的合成

为了寻找强效镇痛剂，合成了１０个未见文献报道的新型芬太尼化合物－－双芬太尼，其结果经光谱和元素分析确证。     

两种席夫碱缓蚀剂对碳钢材料的缓蚀性能探究

采用了电化学方法研究了2种席夫碱缓蚀剂水杨醛基邻苯甲酸亚胺(SB-I)和N,N’-二水杨醛基-1,2-邻苯二亚胺(SB-II)在1 mol/L盐酸溶液中对20#碳钢的缓蚀性能。通过极化曲线和交流阻抗谱研究该席夫碱对碳钢的缓蚀效果表明:席夫碱对碳钢材料具有良好的缓蚀作用,其最大缓蚀率可达到83%。研究了席夫碱在碳钢表面的吸附模式,结果表明,席夫碱在碳钢表面上的吸附吉布斯自由能在-30 kJ/mol之间,表现为混合型缓蚀剂,即通过化学吸附和物理吸附之间的一种混合吸附在碳钢工作电极的表面,通过抑制、阻止延缓金属的电化学过程而起到缓蚀的作用。另外,实验还发现,SB-I比SB-II具有更好的缓蚀性能,该实验结果与理论计算结果相符合。     

苯并咪唑类缓蚀剂的HQSAR研究及分子设计

采用分子全息定量构效关系(HQSAR)方法, 构建苯并咪唑衍生物在酸性环境中的缓蚀性能与结构之间的定量构效关系模型, 研究不同碎片区分参数及碎片大小对模型质量的影响, 寻找最优HQSAR模型, 并对其稳定性及预测能力进行评价. 结果显示: 选取碎片区分参数为原子类型(A)、化学键类型(B)、连接性(C)、氢原子(H)、手性(Ch)、氢键给体和受体(D&;A), 碎片大小为1-3 建模时, 得到的HQSAR 模型(r²(非交叉验证系数)=0.996, q²(交叉验证系数)=0.960, SE_cv(交叉验证标准误差)=3.709)具有良好的统计学稳定性及预测能力. 根据最优HQSAR模型图设计出的38种苯并咪唑类化合物理论上均具有较好的缓蚀性能. 本研究为油气田新型高效缓蚀剂研发提供可靠的理论依据.     

苯并咪唑类缓蚀剂的3D-QSAR研究及分子设计

采用比较分子场分析法(CoMFA)和比较分子相似性指数分析法(CoMSIA), 对苯并咪唑衍生物抗盐酸腐蚀的缓蚀性能进行了三维定量构效关系研究, 并使用留一法交叉验证手段对3D-QSAR模型的稳定性及预测能力进行了分析. 结果表明, 立体场、静电场和氢键供体场(电子给体)是影响苯并咪唑缓蚀剂缓蚀性能的主要因素; 所构建的CoMFA模型(q2=0.541, R2=0.996)和CoMSIA模型(q2=0.581, R2=0.987)均具有较好的统计学稳定性和预测能力. 基于3D-QSAR等势图设计出了几种具有较好缓蚀性能的苯并咪唑化合物, 为油气田新型缓蚀剂的研发提供了一种新思路.     

取代芳香醛缩芳香胺双席夫碱的合成及谱学性质

采用冰浴合成法合成了一系列席夫碱, 其中4种化合物为首次报道, 研究了其IR, 1H NMR波谱性质, 测定了它们在溶液中以及固态时的紫外吸收光谱和荧光光谱, 探讨了席夫碱类化合物分子结构与光谱之间的关系. 实验结果表明, 水杨醛上的邻羟基是席夫碱类化合物具有荧光性质必要条件; 极性溶剂中, 苯甲醛邻位和对位上OH的存在均可引起双席夫碱结构的变化.     

含氟新农药的构效关系研究Ⅰ.经典QSAR分析

为了能更深入地认识含氟新化合物作为农药的生物活性和其结构间的关系,建立有意义的构效关系模型,我们用经典QSAR(定量构效关系)方法研究了三十三个含氟化合物的两种不同的生物活性与结构的关系,其对抗黄瓜疫病活性模型有很好的解释能力和预测能力,并根据这个模型设计了一些新的活性结构.而对抑制西瓜白绢病的活性数据的处理未能获得理想模型.通过这一工作确立了先应用聚类等定性分析方法,再用多元统计分析方法作更深入研究的QSAR研究模式.     

新型不对称双季铵盐缓蚀剂在HCl中对Q235钢的缓蚀行为

采用静态失重法、极化曲线法和交流阻抗法研究了自制的含咪唑啉环不对称双季铵盐缓蚀剂(DBA)在1 mol•L^－1 HCl介质中对Q235钢的缓蚀性能, 并探讨了其在Q235钢表面的吸附行为. 结果表明, 缓蚀效率随DBA浓度增加而增大, 在25～55 ℃的实验温度范围内, 浓度为2.89×10^－4 mol•L^－1时, 缓蚀效率均在90%以上, 且缓蚀效率随温度升高而增大. 极化曲线测试显示DBA是一种阴极抑制为主的混合型缓蚀剂. 缓蚀剂在Q235钢表面的吸附过程为吸热过程, 其在Q235钢表面的吸附遵循Langmuir等温式, 属于化学吸附. 最后采用量子化学方法对DBA的缓蚀机理做了进一步分析.     

含席夫碱和酰胺单元的新型双杯[4]芳烃的合成

对叔丁基杯[4]芳烃-1,3-二醛基衍生物2与对叔丁基杯[4]-1,3-二酰肼衍生物4在稀释条件下进行“1＋1”分子间缩合反应, 高产率地合成了含席夫碱和酰胺单元的新型双杯[4]芳烃衍生物5. 所有新化合物的结构经元素分析、质谱、核磁共振谱等表征证实, 杯[4]芳烃单元均为1,3-桥联且采取锥式构象.     

表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂的药效团研究

根据一系列表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂的三维定量构效关系研究，得 到了该类抑制剂的药效团，研究结果与Novartis的药效团模型相当类似．药效团包 括一个氢键受体，一个氢键给体，一个疏水区和一个带有氯或溴原子药效团对于研 究表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂结构与活性的关系具有重要的意义．通过三 维数据库搜索可能会得到新的先导化合物．     

三种苯并噻吩缩氨基硫脲类化合物的固态光致变色性能研究

本文通过结构修饰,在苯并噻吩缩氨基硫脲侧链的同一位点引入具有不同共轭性的取代基(烯丙基、环已基和苯基),合成了三种具有固态光致变色性能的1-(苯并噻吩-2亚甲基)-4-取代基-氨基硫脲类化合物,并对化合物的结构进行了表征,同时利用紫外-可见吸收光谱和光致变色动力学分析了三种化合物的光致变色性能、热力学变化和抗疲劳性,探...     

混合三聚双席夫碱与过渡金属离子的反应及ESR研究

本文发现混合三聚双席夫碱与过渡金属离子Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、VO(Ⅱ)作用时,配体发生碳氮单键断裂后形成亚胺配合物。用室温及低温下ESR对反应进行了跟踪研究。所出现的活性中间体被Job＇s法确定其组份Cu:L为1:1,分子内溶剂轴向配位催化导致碳氮单键断裂。     

比较分子场分析方法研究的最新进展*

比较分子场分析方法(CoM FA ) 是目前在三维定量构效关系(3D2Q SAR) 中应用最为广泛的方法之一。但传统的比较分子场分析方法在具体的实现过程中还存在着一些缺陷和不足, 包括分子场势能函数的选择, 活性构象的确定, 分子的叠合以及分子场变量的选取等等。本文结合我们科研组的工作, 就近几年CoM FA 方法的最新进展做了较为详细的阐述, 同时对CoM FA 的发展前景及其在药物设计中的应用进行了展望。     

HEPT类化合物的QSAR研究

为定量结构／活性相关性研究提取了量子化学参数,拓扑指数Am,分子连接性指数^mxt及疏水性常数,同时应用正交变换和最佳变量子集算法（Leaps-and-Bonds)进行了变量压缩和选择,进而实施了多元回归分析,并由此结果进行了HEPT类化合物（1－[(2-hydroxyethoxy)methyl]-6-(phenylthio)-thymine derivatives)的结构／活性关系的理论解释,进行了人工神经网络法对于该类化合物的活性预测,其结构明显好于多元回归法。     

新型喹啉胺席夫碱的合成及其抗菌活性

对甲苯磺酸为催化剂,乙酰丙酮和8-氨基喹啉在甲苯中回流分水反应4 h合成了一个新型的喹啉胺席夫碱———乙酰丙酮缩8-氨基喹啉(1),其结构经1H NMR,IR,元素分析和X-射线单晶衍射表征。1属三斜晶系,P1空间群,晶胞参数a=7.996(3),b=8.069(2),c=10.284(4),α=99.943(6)°,β=111.581(8)°,γ=93.668(7)°,V=601.9(4)3,Z=2,Dc=1.298 g·cm-3,μ=0.086 mm-1,F(000)=250,R1=0.060 2,wR2=0.141 7。体外抗菌实验结果表明,1对大肠埃希氏杆菌具有明显抗菌性能。     

含硫脲基不对称双席夫碱的合成与表征

通过二氨基硫脲与酮或不同的醛进行分步反应,合成了3种未见报道的不对称双席夫碱。其结构经IR,MS和元素分析确定。     

用α—乙酰基硫代甲酰取代胺萃取钯（II）

本文研究了新试剂α－乙酰基硫代甲酰胺对钯（Ⅱ）的萃取性能，用定量构效关系法（ＱＳＡＲ）分析了萃取剂分子中取代基团对萃取分配比Ｄ的影响。     

新型含吲哚环酯类化合物的合成、抑藻活性及构效关系研究

从苔藓虫Zoobotryon pellucidum中提取的2,5,6-三溴-1-甲基芦竹碱(TBG)能较好地抑制海洋生物藤壶的附着. 为提高该类化合物在防污涂料中的复配性能, 合成了4个新型的不同卤素取代和N-取代且具有较好亲脂性能的TBG类似物. 通过1H NMR, 13C NMR, IR和元素分析对目标化合物6a～6d进行了结构表征. 生物实验结果表明, 化合物5～6对海藻Nitzschia closterium均具有较好的生长抑制活性, 其中以亲脂性较强的6b和6d抑制作用最为显著, LC50分别可达1.33 µg/mL和1.06 µg/mL. 对化合物的定量构效关系进行了初步探讨.