硼氮杂薁基[4]螺烯的设计合成及性质研究※

本工作设计合成了分别含有B—N键和C=C键的薁基[4]螺烯类分子1a/1b和2, 其中B—N键和C=C键互为等电子体. 紫外-可见吸收光谱、电化学循环伏安测试和理论计算结果表明B—N键可以调控共轭骨架的电子结构及芳香性. 单晶结构表明1a具有螺旋几何构型, 晶体中存在P和M两种对映异构体. B—N键具有部分双键性质, 硼氮六元环具有一定的芳香性. 大位阻基团2,4,6-三甲基苯基(Mes)使得1b在三氟乙酸(TFA)作用下不会发生类似于1a的脱硼化, 而是发生和2相似的可逆质子响应, B—N键对薁单元的质子响应性质无明显影响. 三配位的硼原子可以进一步和氟离子配位, 使得1a对氟离子有明显的选择性响应, 而1b则因大位阻的Mes取代基的存在对氟离子无明显的响应性. 本工作报道了新型薁基硼氮杂螺烯及全碳螺烯分子, 为薁基多环芳烃的“自下而上”合成及性质研究提供了参考.     

萘基薁并[2,1-d]嘧啶-4-胺类衍生物的合成

研究了萘基薁并[2,1-d]嘧啶-4-胺类衍生物的合成方法.以托酚酮、萘乙酸乙酯、N,N-二甲基甲酰胺二甲缩醛(DMF-DMA)及芳香胺为原料,依次经过氯代、缩合、环加成、环化反应得到目标产物.该反应操作简单、条件温和、收率良好.产物的结构经1H NMR,IR及元素分析等得以证实.     

薁磺酸钠结构确证的波谱学研究

用红外光谱、紫外吸收光谱、一维(1 H、13 C)和二维(1 H-1 H COSY、HMQC、HMBC)核磁共振光谱及质谱对薁磺酸钠进行结构确证。对所有的1 H-NMR和13 C-NMR谱进行了归属;讨论了红外吸收光谱峰所对应的官能团的振动形式,并详细分析了薁磺酸钠质谱图中主要碎片离子的裂解途径,还对样品进行了差热和热重分析。以上研究结果确证了薁磺酸钠的分子结构,并确证其经验分子式为C15H17NaO3S·1/2H2O。     

2,3,4-三甲氧基苯基-苯基-烯酮与乙氧基乙炔的加成重排反应

研究了2,3,4-三甲氧基苯基-苯基-烯酮(9)与乙氧基乙炔的加成-重排反应, 得到2种薁酮异构体产物(11和12), 其结构经核磁共振波谱和X射线单晶衍射分析进行了确证. 该研究结果为Woodward所提出的分步反应机理提供了实验依据.     

新型薁类-1-酰腙化合物的合成及抗菌活性研究

为了合成和研究具有薁类结构物质的新的生物活性, 以1-薁类羧酸甲酯为起始原料, 经过酰肼化、与芳香醛及酮类化合物的缩合, 合成了含有酰腙类结构的薁类衍生物, 其结构经1H NMR, IR和元素分析确证. 对所得化合物进行了抗菌活性测试, 初步表明它们具有一定的活性.     

1-(2-苯并呋喃酰基)愈创兰烃薁的合成

在路易斯酸作用下, 以氯乙酰氯为酰基化试剂, 对愈创兰烃薁进行了酰化反应研究, 将氯乙酰化产物与水杨醛在温和反应条件下进行缩合, 以较好的收率、高选择性地得到1-(2-苯并[b]呋喃酰基)兰烃薁类衍生物, 其结构经1H NMR, IR及元素分析等得以证实.     

新型2-苯并呋喃取代薁类衍生物的合成

以溴乙酰溴为酰化剂,对2-甲基薁进行酰基化反应,其酰化产物通过与水杨醛缩合,溴代反应及硫代乙酰胺的环化反应,以较好的收率,高选择性合成了新型的1-(2-苯并[6]呋喃酰基)薁和3-(2-苯并呋喃基)薁类[1,2-c]噻吩类衍生物,其结构经1H NMR,IR及元素分析表征.     

3,3-二甲基-2-(3-甲基薁乙烯基)-3H-吲哚衍生物的合成

1-甲酰基薁-3-甲酸甲酯和2,3,3-三甲基-3H-吲哚衍生物发生缩合反应,合成了一系列3,3-二甲基-2-(3-甲基薁乙烯基)-3H-吲哚衍生物,收率48%～64%,其结构经~1H NMR,IR和元素分析表征.     

薁X-H(X=CH2, NH, O)键离解能取代基效应的理论研究

本文利用UB3LYP/6-311++g(2df,2p)//UB3LYP/6-31+g(d)方法，首次就对位取代薁系列化合物(Y-C10H8X-H)的X-H(X=CH2, NH, O)键离解能进行了理论研究。结果发现，除了6-取代-2-甲基薁，取代基对薁X-H键离解能的效应与苯大致相同。然而，由于薁结构中固有偶极矩与不同取代基的电子效应相互作用，对位取代的羟基薁和氨基薁的反应常数( )变化非常显著。利用GE/RE和SIE理论方法，研究发现虽然基态效应在决定净取代基效应的大小中起了一定作用，但取代基效应主要来源于自由基效应的影响。     

1-(香豆素-3-酰基)愈创兰烃薁的合成及其抗菌活性

在醋酸铵作用下,通过1-氰乙酰基愈创兰烃薁与2-羟基苯甲醛类化合物的缩合反应,合成了一系列1-(香豆素-3-酰基)愈创兰烃薁衍生物.该反应操作简单、条件温和、收率良好.产物结构经NMR,IR,MS及元素分析数据得以证实.对所得化合物进行了抗菌活性测试,初步表明它们具有一定的活性.