δ-（甲酰乙烯基）二氢卟吩衍生物的合成

以脱镁叶绿酸-a甲酯为原料,利用Vilsmeier反应合成δ-(甲酰乙烯基)二氢卟吩衍生物.镍(II)脱镁叶绿酸-a甲酯和镍(II)红紫素-18与Vilsmeier试剂作用,生成了E环被打开的镍(II)δ-(甲酰乙烯基)红紫素-7-三甲酯和镍(II)δ-(甲酰乙烯基)二氢卟吩P6三甲酯.镍(II)N-乙酰氧基红紫素-18-酰亚胺和Vilsmeier试剂作用,生成了镍(II)δ-(甲酰乙烯基)-N-乙酰氧基红紫素-18-酰亚胺.当这些化合物脱去镍离子后,吸收波长明显红移,δ-(甲酰乙烯基)-N-乙酰氧基红紫素-18-酰亚胺的吸收波长达到742nm.同时保留了对δ-位再进行化学修饰的可能性.合成的新化合物均由核磁共振、红外光谱、元素分析和质谱予以证实.     

Synthesis and Crystal Structure of Metronidazole-derived Compound

A MET-OH derivative,MET-OTs 1,was designed,prepared and structurally charac-terized by single-crystal X-ray diffraction. X-ray structure analysis reveals that 1 crystallizes in the monoclinic system,space group P21/c,with a=16.1178(14),b=7.5473(6),c=13.4161(11),V= 1520.3(2)3,β=111.3210(10)o,Z=4,Dc=1.421 g/cm3 and F(000)=680.     

合成3,3''''-二吲哚基苯基甲烷的新方法

以无水乙醚为溶剂,室温下无水三氯化铝催化N-(2-氯乙基)苯甲醛亚胺与吲哚反应,合成了3,3'-二吲哚基苯基甲烷和6,12-二苯基吲哚[2,3-b]咔唑,其结构经1H NMR,IR和MS表征.     

异噁唑拼接吡咯螺环氧化吲哚化合物的合成及其抗肿瘤活性

以取代靛红,(E)-硝基异噁唑芳烯烃和苯基甘氨酸为原料,乙腈为溶剂,经1,3-偶极子3+2环加成反应合成了8个新型的异噁唑拼接吡咯螺环氧化吲哚化合物(3a~3h),产率41%~62%,d/r值为2∶1~10∶1,其结构经~1H NMR,~(13)C NMR和HR-ESI-MS表征。采用MTT法研究了3a~3h对人肺癌细胞(A549),人前列腺(PC-3)和人白血病细胞(K562)的体外抗肿瘤活性。结果表明:3a,3b和3c分别对K562,PC-3和A549具有较好的抑制活性,其对应的IC50为16.0μmol·L~(-1),21.2μmol·L~(-1)和24.4μmol·L~(-1),优于顺铂(26.1μmol·L~(-1),27.2μmol·L~(-1)和25.6μmol·L~(-1))。     

催化的端炔C-H键与α,β-不饱和-γ-内酰胺的亲核加成反应

吡咯啉酮是一类重要的五元杂环,广泛存在于许多天然产物、生物活性分子和高聚物中.在众多吡咯啉酮衍生物中,5-炔基-2-吡咯啉酮引起了化学家们广泛的关注.因为这种分子结构不仅存在于具有潜在治疗作用的药物分子(如眼部降压药、α7乙酰胆碱受体激动剂、抗惊厥和消炎药物)中,也存在于许多天然产物中,例如刺桐类生物碱和多环类生物碱.鉴于此,人们发展了许多合成这类化合物的方法.目前文献报道最多的方法是炔基负离子对5-位具有离去基团的吡咯啉酮化合物的亲核取代反应.离去基团主要有苯硫基、1-苯并咪唑基和烷氧基等.但是这些方法操作步骤繁琐,产生大量的副产物,原子经济性不高.
　　本课题组发展了一例新型的端炔C–H键与α,β-不饱和-γ-内酰胺的亲核加成反应,合成了一系列5-炔基-2-吡咯啉酮衍生物.该反应以环状N-酰亚胺正离子为反应活性中间体,反应条件温和,操作简便.据我们所知,这是一例原子经济地合成5-炔基-2-吡咯啉酮衍生物的新方法.环状N-酰亚胺正离子是一类高活性的亲电试剂,广泛应用于构建含氮杂环体系.本课题组利用这一策略实现了一系列C–C和C–N成键反应.基于此,本文原位形成环状N-酰亚胺正离子,以端炔作为亲核试剂,与其发生亲核加成反应,合成了一系列5-炔基-2-吡咯啉酮衍生物,原子经济性为100%.
　　首先,我们以5 mol%TsOH为Br?nsted酸,考察了Lewis酸效应对反应收率的影响.结果表明, Al(OTf)3给出最好的反应收率,不加Lewis酸没有亲核加成产物生成.然后,我们以5 mol%Al(OTf)3为Lewis酸,考察了Br?nsted酸效应对反应收率的影响.结果表明, HAuCl4·4H2O给出最佳的反应收率54%,不加Br?nsted酸也没有亲核加成产物生成.值得一提的是,当HAuCl4·4H2O为单一催化剂,不加Al(OTf)3时,反应收率也达到55%.然后,我们以HAuCl4·4H2O为催化剂,考察了溶剂效应和反应温度对反应收率的影响.结果表明,四氯乙烷(TTCE)为反应最佳的溶剂,50 oC反应最佳.为了进一步提高反应收率,我们又考察了催化剂用量对反应收率的影响.结果表明,10 mol%的催化剂给出最佳的反应收率60%.进一步优化反应条件,我们没有得到更好的结果.因此最佳的反应条件： N-苄基-α,β-不饱和-γ-内酰胺1(0.4 mmol),苯乙炔2a (1.2 mmol), HAuCl4·4H2O (10 mol%), TTCE (2.0 mL),50 oC下反应15 h.
　　在确定了最佳的反应条件后,我们对端炔类底物的适用性进行了考察.结果表明,给电子的苯乙炔表现出较高的反应活性;弱吸电子的苯乙炔也表现出较高的反应活性;强吸电子的苯乙炔则抑制反应的发生;位阻效应对该反应没有明显影响;杂环端炔也给出中等以上的收率;然而,简单脂肪端炔不能给出相应的亲核加成产物.
　　本文发展了一例催化的端炔C–H键与α,β-不饱和-γ-内酰胺的亲核加成反应.该反应以环状N-酰亚胺正离子为关键中间体.反应条件温和,操作简便.构建了一种以中等的收率(45%–76%)合成一系列5-炔基-2-吡咯啉酮衍生物的方法.     

杂环化聚丙烯亚胺树状聚合物负载钌铑双金属纳米粒子的制备及在催化丁腈橡胶氢化中的应用

以十五元三烯氮杂大环改性的不同代数聚丙烯亚胺树状聚合物(Gn-M,n=2,3,4)为模板,通过共络合-还原方法制备了一系列钌/铑双金属纳米粒子[Gn-M(RuxRh100-x)DTNs,x为Ru摩尔分数],并将其应用于丁腈橡胶(NMR)的催化氢化.用紫外-可见光谱(UV-Vis)、X射线衍射分析(XRD)及X射线能谱(EDS)表征DTNs的金属组成和结构,结果表明,DTNs上的双金属离子被还原成金属单质并负载于Gn-M上;粒度分析结果表明,G2-M(Ru50Rh50),G3-M(Ru50Rh50)和G4-M(Ru50Rh50)DTNs的平均粒径分别为7.5,8.1和4.5 nm.凝胶测试及核磁共振波谱(1H NMR)结果表明,Ru/Rh DTNs催化剂对丁腈橡胶的催化氢化反应具有良好的选择性.当以G4-M(Ru30Rh70)DTNs为催化剂时,NBR的氢化度最高可达99.51%,循环使用2次后,丁腈橡胶的氢化度仍可达到90.58%.     

介孔炭负载铁基催化剂上醇与胺氧化偶合合成亚胺

亚胺是一类重要的含氮有机化合物,广泛应用于生物医药、精细化工和农业生产中.由于其分子中具有不饱和C=N双键,亚胺化合物可以通过不同化学过程(如氧化还原、加成、偶合等)合成多种衍生物.工业上合成亚胺普遍采用羰基化合物与胺偶合反应获得,由于该反应需要强酸作为催化剂和脱水剂,在应用中往往对设备造成不同程度的破坏.选择氧气或空气为氧化剂,通过醇与胺氧化偶合反应合成亚胺,其副产物只有水,是一条较为绿色的合成路线.近期研究表明,均相和负载型贵金属催化剂(如Pd,Pt和Au等)在该反应中表现出较好的低温催化性能,但需要在反应过程中添加大量碱性助剂.一些非贵金属氧化物催化剂如CeO2和MnOx/HAP等在该过程中表现出一定的催化活性,但其催化效率普遍较低,往往需要在24 h甚至更长反应时间实现～90％亚胺收率.因此仍需开发一些更为高效的非贵金属催化剂用于上述反应.本文以经过硝酸活化处理的有序多孔炭(CMK-3)为载体,制备了负载型氧化铁催化剂(FeOx/HCMK-3),考察了它在苯甲醇与苯胺氧化偶合合成亚胺反应中的催化性能,同时结合一系列表征手段研究了催化剂物理化学性质与其催化性能之间的关系.X射线衍射和氮吸附脱附结果显示,负载后的样品仍然保持了介孔炭原有的孔道结构,没有出现较大的氧化铁粒子;透射电镜、高角暗场扫描透射电镜及能量散射谱结果进一步显示,氧化铁物种相对均匀地分散在载体表面;程序升温还原结果显示,与块体氧化铁相比,FeOx/HCMK-3上的氧化铁物种(FeOx)更易被还原,这可能与氧化铁粒子较小有关.反应结果显示,在空气氛围中FeOx/HCMK-3能够高效催化醇与胺的氧化偶合反应,反应6h亚胺收率即达到98.8％.催化剂具有较高的稳定性,可多次循环使用,没有检测到铁物种流失.此外,FeOx/HCMK-3在多种苯甲醇衍生物与苯胺的氧化偶合反应中都表现出较好的催化性能.结合表征和反应结果可以推测,催化剂上的氧物种参与了反应过程,FeOx/HCMK-3催化剂具有较强的活化氧分子的能力,反应在该催化剂上可能遵循氧化-还原机理.该催化剂上醇与胺氧化偶合反应主要经历两个连续的反应过程:首先苯甲醇被FeOx/HCMK-3催化剂上的活泼氧物种氧化生成苯甲醛中间体;随后,在反应中生成的醛在催化剂上迅速与胺反应生成亚胺化合物,同时催化剂通过与空气中氧分子反应恢复到初始状态,完成整个催化循环.     

亚胺白藜芦醇抗氧化性质的理论研究

本文采用量子化学的密度泛函理论(DFT)方法,从静态与动态两大方面分析了亚胺白藜芦醇不同位置酚羟基在不同溶剂中抗氧化活性的能力大小。从前线分子轨道初步分析了其抗氧化活性位点,通过对化合物酚羟基键解离焓(BDE)、电离势(IP)、质子解离焓(PDE)、质子亲和势(PA)和电子转移焓(ETE)等参数的研究,分析了一步抽氢反应机制(HAT)、逐步质子转移-电子转移机制(SET-PT)、质子优先损失电子转移机制(SPLET)三种反应机制,进一步确定了亚胺白藜芦醇的抗氧化活性位点。探讨了亚胺白藜芦醇分子不同位置酚羟基清除·OH和·OOH的抗氧化机理,得到了该分子与·OH和·OOH发生抽氢反应时的过渡态结构。计算结果表明,在溶剂中亚胺白藜芦醇分子C4’位上酚羟基活性最高,发生抽氢反应时所需能垒最小,是最大可能的活性位点。在非极性溶剂中HAT是主要的机制;在极性溶剂中SPLET机制是主要的。     

基于MCM-41分子筛表面的镱离子印迹聚合物的制备及其性能

运用离子印迹技术,以3-氯丙基三乙氧基硅烷为锚定剂,将功能单体直链聚乙烯亚胺(PEI)接枝在MCM-41分子筛表面,选择镱离子作为模板离子,以环氧氯丙烷交联制备出基于MCM-41表面的镱离子印迹聚合物Yb(Ⅲ)-IIP-PEI/MCM-41,并以同样的方法制备非离子印迹聚合物(NIP-PEI/MCM-41)。 利用傅里叶变换红外光谱仪和扫描电子显微镜等技术手段对Yb³⁺印迹聚合物进行表征,采用静态吸附法确定了Yb(Ⅲ)-IIP-PEI/MCM-41对Yb³⁺的最佳吸附条件及选择性吸附性能。 结果表明,Yb(Ⅲ)-IIP-PEI/MCM-41和NIP-PEI/MCM-41的最大吸附量分别为229.93和99.27 mg/g;印迹材料对Yb³⁺的吸附符合Langmuir模型;吸附平衡在40 min的时候基本可以达到,可以利用准二级动力学模型来描述其吸附过程;Yb(Ⅲ)-IIP-PEI/MCM-41对Yb³⁺具有较强的选择性,同时也具有很好的重复使用性能。 成功地将MCM-41和离子印迹聚合物的优点结合起来,制备出一种对稀土Yb离子既有高吸附量又有高选择性的吸附材料,为进一步将其应用在处理实际废水,分离回收低浓度稀土废水中的稀土元素等方面打下了基础。     

树枝状吡啶亚胺铬催化剂的合成及其催化性能研究

以1. 0代聚酰胺-胺树枝状大分子为配体骨架、吡啶二甲醛为原料,合成了一种新型树枝状吡啶亚胺(DPI)配体,再以CrCl_3·6H_2O为络合试剂,制备DPI-Cr催化剂。采用IR、UV-Vis、MS、元素分析等确证了产物结构。考察溶剂种类、助催化剂种类、反应温度、乙烯压力以及Al/Cr摩尔比对DPI-Cr催化乙烯齐聚性能的影响。结果表明,DPI-Cr催化剂表现出良好的催化活性和烯烃选择性,优化反应条件下,催化效率可达4. 91×10~4g/mol Cr·h,C_6和C_8选择性为73. 90%。