硝基取代苯腙类荧光受体的阴离子识别与传感性能

合成了含萘荧光基团的硝基取代苯腙类受体,利用紫外-可见分光光度法、荧光发射光谱法和核磁等方法研究了受体的阴离子识别与光化学传感性能. 结果表明,在DMSO有机溶剂体系中,单硝基取代受体选择性比色和荧光识别氟离子,而双硝基取代受体可以比色和荧光识别氟离子和醋酸根离子. 归因于腙=N-NH基团质子酸性的进一步增强,双硝基取代受体能够在DMSO-H2O体系中实现对氟离子的比色和荧光识别. 此类受体是有效的“off-on”型阴离子荧光传感分子.     

一种新的芳香族亲核取代反应机理——S_(RN) 1

一、引言化学家早已熟悉芳香族亲核取代反应主要按这种机理进行取代的芳香化合物,要求在被取代基团的邻位或对位有很强的拉电子基团,特别要求有硝基存在,以产生活化作用。     

硝基芳烃对圆腹雅罗鱼毒性的DFT研究

对30种硝基芳烃化合物进行DFT-B3LYP/6-311G**水平全优化计算, 据所得量子化学参数分类建立了硝基苯类和硝基苯胺类化合物对圆腹雅罗鱼急性毒性(－lgEC₅₀)的定量构效关系(QSARs)模型. 结果表明, 硝基苯类化合物的毒性主要由硝基基团的电荷(Q_-NO2)和前线轨道能级差(ΔE)决定; 硝基苯胺类化合物的毒性则由分子最低未占轨道能级(E_LUMO)和ΔE决定. 苯环上取代基的类型、数目和取代位置直接影响到标题化合物的毒性大小, 强吸电子基如硝基会降低Q_-NO2和E_LUMO大小, 使化合物毒性增强, 且邻对位硝基取代的毒性高于间位取代; 相反, 给电子基团氨基的存在则会使化合物的毒性降低. 总之, 硝基是这两类化合物致毒的主要基团, 将硝基包覆或还原为氨基应为此类化合物解毒的重要途径. 最后以1,4-二硝基苯为例, 模拟了其活性亚硝基中间产物与蛋白质中还原性巯基间的反应, 并将其与硝基苯和1,3-硝基苯的反应活化能进行了比较, 讨论了不同取代基数目和位置对分子活性的影响, 结果与QSAR模型分析一致, 进一步验证了硝基芳烃化合物的致毒历程, 研究结果对品优高能炸药的分子设计也有助益.     

硝基呋喃亚甲基哌啶类化合物的合成与抗结核活性

结核是由结核分枝杆菌引起的一种慢性呼吸道传染病,对人类的健康构成严重威胁。 本文利用药效团拼接原理,将片段硝基呋喃和苯基噻唑组合,得到了19个2-(1-((5-硝基呋喃-2-基)甲基)哌啶-4-基)噻唑(5)和2-(1-((5-硝基呋喃-2-基)甲基)哌啶-4-基)-4-苯噻唑(6)系列化合物,测试了所有化合物在1和0.1 μmol/L浓度下对结核分枝杆菌H37Ra的抑制率。 构效关系分析表明,苯环上有取代基有利于活性,且苯环上对位取代普遍优于间位和邻位取代,对位吸电子基团取代活性优于对位供电子基团取代活性。在苯环对位吸电子基团取代中,—CF₃取代的化合物2-(1-((5-硝基呋喃-2-基)甲基)哌啶-4-基)-4-(4-三氟甲基)苯基)噻唑(6f)活性最高,在1和0.1 μmol/L浓度下,抑制率分别为99.6%和93.4%。 鉴于新化合物具有抗结核高活性,化合物6f可作为抗结核候选化合物进一步研究。     

三元配合物中配体取代基团的电子效应锌(Ⅱ)、镉(Ⅱ)-联吡啶(邻菲啰啉)-水杨酸(3,5-二硝基水杨酸)体系的热力学

三元配合物中配体取代基团的电子效应锌(Ⅱ)、镉(Ⅱ)-联吡啶(邻菲啰啉)-水杨酸(3;5-二硝基水杨酸)体系的热力学     

邻硝基乙酰苯胺衍生物电子结构的UPS研究

本文报道邻硝基乙酰苯胺衍生物的HeI紫外光电子能谱(PES), 同时也给出了邻硝基苯胺衍生物的PES谱。PES谱的指认由相应分子的MNDO计算所支持, 并指出带有不同取代基基团的邻硝基乙酰苯胺合成耐高温喹啉高聚物的难易依赖于PES所测化合物分子的最低电离能(IP)。     

N-硝基脲类化合物除草活性的3D-QSAR研究

经活性测试,N-硝基脲类化合物对反枝苋(A. retroflexus L)和苏丹草(S. sudanenses)呈现除草活性。为进一步设计高活性的目标化合物,采用比较分子力场(CoMFA)对38个N-硝基脲类化合物进行三维定量构效关系(3D-QSAR)分析,建立了相关性显著、预测能力强的3D-QSAR模型(反枝苋：q2=0.674, r2=1.000, R2pred=0.9989,苏丹草：q2=0.635, r2=1.000, R2pred=0.9958)。根据CoMFA模型的立体场和静电场三维等势线图,在N’-苯环2, 5位引入体积大的正电荷取代基;3位引入负电荷基团;4, 6位引入体积大的负电荷基团有利于提高目标化合物对双子叶杂草反枝苋的除草活性,而在2位引入体积大的负电荷基团;3位引入体积小的负电荷基团;4位引入体积大的正电荷基团;5位引入体积大的取代基有利于提高目标化合物对单子叶杂草苏丹草的除草活性。     

取代基对苯腈类低聚物几何及电子特征的影响

用半经验量化计算研究了一系列苯腈类低聚合物的几何结构及其电子特征。苯腈类低聚合物几何结构的计算采用半经验量子化学计算和分子力学构象分析相结合的方法,而电子特征则的计算采用ＺＩＮＤＯ／Ｓ－ＣＩ方法。取代基包括甲氧基、甲基、羟基、氨基、氟和硝基。它们在苯环上可以采用邻位、间位和对位三个取代位置。计算结果表明,不同的基团在苯环上采用不同的取代位置时,低聚物的构象会存在一定的差别,而且电性会随着基团的得失     

硝基苯衍生物一锅法合成N-单烷基苯胺化合物

N-单烷基苯胺化合物是染料、医药的重要中间体.以取代硝基苯和醛为原料,钯碳为催化剂,甲酸铵为氢供体,经硝基还原、醛胺缩合、碳氮双键还原反应,在室温下一锅法合成N-单烷基化苯胺化合物,收率和转化率均超过80%.重点对反应配比、甲酸铵用量等工艺参数进行了考察,最佳反应参数为:n(硝基化合物)︰n(甲酸铵)=1︰4;w(硝基化合物)︰w(钯碳)=1︰0.10.并对苯环上取代基对反应的影响进行了探讨,结果显示,由于苯环上供电子基团有利于醛胺缩合物中间体的形成,故反应活性较高.该工艺具有反应温和、安全、操作简单等优点.     

用分子子图法计算硝基呋咱化合物的生成热

用新的分子子图法计算硝基呋咱类化合物的生成热,将呋咱基团视为母体,即基子图项;硝基、叠氮基、甲基、氰基拆分为一个个原子,从原子的角度来分分子子图,将碳、氢、氧、氮原子视为取代基,即亚子图项.同时考虑呋咱基团的个数,考虑1位、 2位、 3位、 4位上碳、氢、氧、氮原子及双键、叁键对生成热的影响,还考虑不饱和度、总硝基个数、环的个数(除呋咱环)、氮氮及氮氧双键的个数对生成热的影响.用这种新的分子子图编码方法,对硝基呋咱化合物的生成热进行了拟合和预估,取得了满意的结果,其回归方程的相关系数达到了0.9954.     

区域选择性合成2-硝基-5, 10, 15, 20-四芳基金属卟啉

研究了以硝酸盐为硝化剂与中位四芳基金属卟啉反应、选择性合成2-硝基-5,10,15,20-四芳基卟啉的方法,发现配位金属离子、中位苯环上的取代基对反应产率和时间有明显的影响,当金属离子为铜、镍时,可得定量的2-硝基卟啉,为锌时,完成反应的时间延长,反应产率迅速下降。推电子的甲氧基能加快反应的进行,吸电子的氯原子则延缓反应的进行。讨论了金属离子和取代基团对反应影响的原因。     

溴代法合成硝基二苯醚类化合物

硝基二苯醚类化合物及其衍生物在农药、医药、杀菌及纺织品抗菌处理等领域有着广泛的应用。传统的合成非硝基苯环上含有取代基的二苯醚的方法，均为先合成含有相应取代基的苯酚，再与适当取代的邻或对硝基卤代苯醚化而得到目标物，对于非硝基环为三取代的化合物，其取代基均为2，4，6位。我们设想，先构筑硝基二苯醚母体，再通过硝基二苯醚的溴化反应，     

2-硝基-1H-咪唑甲酸乙酯衍生物的合成

2-硝基咪唑是一种重要的医药中间体,可用于合成多种抗癌药物,通过对其结构进行修饰,有望开发新型活性药物分子。以2-氨基嘧啶和3-溴丙酮酸乙酯为起始原料,经过缩合环化、肼解、氧化和取代合成了一系列1-烷基-2-硝基-1H-咪唑-5-甲酸乙酯(7a～7d)及其同分异构体1-烷基-2-硝基-1H-咪唑-4-甲酸乙酯(8a～8d),该方法克服了传统合成路线中氮原子上取代基仅为甲基的局限性。研究不同取代基对2种异构体比例的影响,结果表明：随着取代基团的给电子能力增强,更加有利于化合物7的生成。所有合成化合物的结构都经过¹H NMR,¹³C NMR和MS(ESI)确证或表征。     

二聚(2,5-噻吩乙烯撑)基态和激发态的电子结构: 桥基和芳环取代的影响

采用密度泛函理论(DFT)和含时密度泛函理论(TD-DFT)方法, 在B3LYP/TZVP水平下, 研究了一系列给电子基团(—NH2, —OCH3和—CH3)和吸电子基团(—CCH, —CN和—NO2)在二聚(2,5-噻吩乙烯撑)(2TV)的桥基和芳环上取代对基态和激发态电子结构的影响. 结果表明, 取代基的给/吸电子能力和取代位置对衍生物的几何结构以及吸收发射光谱均有重要影响, 其中氨基(—NH2)和硝基(—NO2)取代对2TV电子结构的影响较为显著. 此外, 对于桥基和芳环取代, 随着取代基吸电子能力的增强, 衍生物的前线分子轨道HOMO和LUMO的能级均呈逐渐降低的趋势.     

β-环糊精诱导苯乙酮衍生物不对称还原反应中的取代基效应

研究了在β-环糊精存在下,苯乙酮衍生物中取代基团对不对称还原反应的影响.结果表明,当苯乙酮上连有取代基团且在低温下进行不对称还原反应时,对映体选择性得到提高,产物醇的绝对构型与取代基团的位置有关,苯乙酮及其间位、对位衍生物还原产物绝对构型为S型,邻位衍生物所得产物为R型.苯乙酮衍生物的对映体选择性是取代基团的大小、氢键作用、空间位阻等因素协同作用的结果.此外,根据取代基团的性质以及取代位置推测了底物在β-环糊精空腔内的可能定位.     

八乙基卟啉及其锌配合物的分子和晶体结构

测定了中位(meso)取代八乙基卟啉和无轴向配位卟啉锌(II)配合物的结构, 讨论了锌离子配位前后卟啉环的平面性, 并比较了有锌和无锌配位卟啉阴离子的几何构型。研究结果表明卟啉骨架的构型不仅决定于卟啉骨架中央孔穴的大小, 配位离子的尺寸和电子结构, 而且还决定于骨架上的取代基团。本文还分析了在卟啉骨架上取代硝基的几何构型以及它们在卟啉共轭效应中的作用。     

对硝基氯苄与活性亚甲基化合物的反应

对硝基苄基衍生物可以与许多阴离子起单电子转移的亲核取代反应。Kornblum等以对硝基氯苄为底物,2-乙氧羰基香豆满-3-酮的钠盐为阴离子,作了深入的研究,得出对硝基氯苄与2-乙氧羰基香豆满-3-酮钠盐的C-烷化反应机理为自由基链式亲核取代反应。同时,Russell等提出对硝基氯苄与2-     

N-{4-[6-硝基-1,3-二酮-1H-苯并[de]异喹啉-2(3H)-基]苯基}-N′-苯基脲的合成及其对阴离子的识别性能

以苊为原料,经硝化、氧化、缩合和取代反应合成了以萘酰亚胺作为分子荧光基团,脲作为识别基团的新型荧光化学传感器分子——N-{4-[6-硝基-1,3-二酮-1H-苯并[de]异喹啉-2(3H)-基]苯基}-N′-苯基脲(1),其结构经1HNMR和IR表征。运用荧光滴定法测试了1对阴离子(F-,Cl-,Br-和I-)的识别能力。结果表明,1对F-具有较好的选择识别性能。     

过渡金属四—（对—硝基）苯基卟啉配合物的XPS研究

用ＸＰＳ研究了四－（对－硝基）苯基卟啉及其Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ配合物和卟啉周边带有不同取代基的６种锰卟啉配合物。π→π跃迁能、ＮＩＳ及金属Ｍ２ｐ３／２结合能的位移证明，这些金属配合物是金属镶嵌在大π键体系共轭环中形成的金属卟啉配合物，不同锰卟啉中Ｍｎ２ｐ３／２结合能随卟啉取代基团电负性的降低而下降，不同锰卟啉的ＸＰＳ数据可用于推断配合物中取代基的结构。     

手性硫脲-酰胺催化1,3-二酮对硝基烯烃的不对称Michael加成反应

合成了一系列新型硫脲-酰胺有机小分子催化剂,将该类催化剂应用于2,4-戊二酮对各种取代硝基烯烃的不对称Michael加成反应中,在1mol%催化剂用量情况下,以较高的产率和优异的对映选择性(最高94%ee)得到了加成产物.该催化体系具有广泛的适应性,能够适合含有吸电子和供电子基团的各种硝基烯烃的不对称加成.初步的构效关系研究表明,吡咯烷N-酰基结构单元在催化反应中起到重要作用.