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摘要： 通过Suzuki偶联聚合反应得到D-A-D型聚芴衍生物的关键中间体2,7-二(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼烷-2-基)-9,9-二辛基芴.应用一维和二维核磁共振技术(1 H NMR,13 C NMR,DEPT,1 H-1 H COSY,HMQC,HMBC)对该化合物进行了结构表征,准确归属了它们的1 H,13 C信号,为其结构鉴定提供了重要依据.
关键词: 核磁共振(NMR) ；归属 ；2D ；NMR ；聚芴衍生物
被引量
1
摘要： 以邻卤苯胺为原料先对氨基进行酰化,然后采用成本低廉的NaOH作碱;或在K2CO3和相转移催化剂TBAB存在下,与烯丙基溴反应制备N-烯丙基对甲苯磺酰邻卤苯胺(3a,3b)和N-烯丙基乙酰邻卤苯胺(3c,3d)。该类化合物可作为合成2,3-二氢吲哚衍生物的重要中间体。反应条件温和、操作简单,且产物收率高,其结构经IR和1H NMR分析得到确证。
关键词: 邻卤苯胺 ；2,3-二氢吲哚衍生物 ；相转移催化剂 ；合成
被引量
1
摘要： 环二肽是由两分子氨基酸(AA)首尾相连组成的结构稳定,成药潜力大的一类化合物。环二肽广泛存在于人和多种生物体内,表现出抗菌,生物信息传递,抗癌和神经保护等生物活性。左旋多巴(L-DOPA)是一种天然稀有氨基酸,是目前治疗帕金森病最有效的药物,被称作“黄金标准”;然而由于其生物利用度极低,病人长期大剂量服用后易产生严重毒副反应。迄今,文献仅记载了 4种常见AA与L-DOPA形成的环二肽,还有16种常见AA与L-DOPA组成的环二肽未见报道。含L-DOPA的环二肽性质稳定,抗降解能力强,并且利用小肠壁上的寡肽通道,可以直接被吸收进血液循环。本论文探索了含L-DOPA环二肽的合成方法,制备了多种新化合物,测试了多种含L-DOPA环二肽在肝匀浆中的稳定性,并研究了它们在抗菌与神经保护等方面的活性。含L-DOPA环二肽的合成采用三步法完成。首先,采用实验室制备的缩丙酮保护的多巴衍生物Fmoc-DOPA(Acetonide)-OH与购买的常见氨基酸甲酯反应制备了侧链被保护的直链二肽衍生物Fmoc-DOPA(Acetonide)-AA-OMe;或者采用购买的Fmoc-AA-OH与制备的H-DOPA(Acetonide)-OMe反应得到侧链被保护的直链二肽衍生物Fmoc-AA-DOPA(Acetonide)-OMe。其次,合成的直链二肽衍生物在20%哌啶溶液中一步脱去Fmoc并收尾环化反应生成侧链被保护的含L-DOPA的环二肽。该中间体性质稳定,易于分离纯化,可以长期储存。最后,采用三氟乙酸脱去环二肽侧链保护基得到含自由儿茶酚基团的目标环二肽。采用HPLC,LC-MS与NMR分析技术证实合成的环二肽纯度较高,分子量符合理论值,化学结构正确。抗菌实验表明合成的含多巴环二肽基本不具有杀菌能力,或仅具有极微弱的杀菌活性,如cyclo(DOPA-Trp)和cyclo(DOPA-D、Glu)对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有较低的抑制作用。另外,cyclo-(DOPA-Ala)和cyclo(DOPA-Gln)不仅不具有抑菌作用,还促进上述细菌在乙酸/DMSO中生长。肝匀浆实验表明,含L-DOPA环二肽的稳定性都比较好,远大于L-DOPA的对照值。在被测试的样品中,cyclo(DOPA-Ala)最稳定,半衰期长达3419分钟,而cyclo(DOPA-Lys)最差,半衰期约502分钟,接近直链二肽H-DOPA-Glu-OH的448分钟。合成其它氨基酸与L-DOPA组成的环二肽以及全面地测试筛查它们的生物活性将在未来的研究中完成。
关键词: 左旋多巴 ；帕金森病 ；环二肽 ；生物活性
被引量
1
摘要： 左旋多巴(L-DOPA)作为多巴胺(DA)的前体药物,被广泛应用于帕金森病的治疗。然而多巴的生物利用度极低(1-3%),若病人长期大量服食会导致一系列毒副作用。一种有希望的策略是用合适的官能团化学修饰L-DOPA以产生相对稳定的前体药物,其在消化或代谢后在体内以受控的速度缓慢释放L-DOPA。采用20种常见的氨基酸与多巴形成含2-3个氨基酸的寡肽,并且利用小肠壁上的特殊寡肽通道,可以使含多巴的寡肽不被分解,而直接被吸收进入体循环。因此,用常见氨基酸修饰多巴形成寡肽并对其进行多模型筛选,有可能发现优秀的抗帕金森病药物。采用缩丙酮保护的多巴中间体,Boc-DOPA(Acetonide)-OH以及Fmoc-DOPA(Acetonide)-OH,通过液相合成的方法合成了 19个含多巴直链二肽以及4个含多巴环二肽。含多巴二肽的合成,采用实验室制备的缩丙酮保护的多巴衍生物Boc-DOPA(Acetonide)-OH和购买的20种常见氨基酸叔丁酯盐酸盐反应制备多巴在左边侧链被保护的二肽衍生物Boc-DOPA(Acetonide)-AA-OtBu;或者采用购买的Boc-AA-OSu与实验室制备的Tfa-DOPA(Acetonide)-OMe反应得到多巴在右边侧链被保护的二肽衍生物Boc-AA-DOPA(Acetonide)-OH。形成的中间体性质稳定,易于分离纯化,可以长期储存。最后采用高浓度的三氟乙酸脱去侧链保护基团可以得到目标二肽。含多巴环二肽合成思路是采用Fmoc保护的氨基酸与氨基酸甲酯反应生成保护的直链二肽,然后将所得直链二肽在20%哌啶溶液中一步脱去Fmoc并收尾环化反应生成侧链被保护的含L-DOPA的环二肽,最后采用三氟乙酸脱去环二肽侧链保护基得到含自由儿茶酚基团的目标环二肽。所得直链二肽以及环二肽采用HPLC,HRMS与NMR分析技术证实合成的化合物纯度较高,分子量符合理论值,化学结构正确。对所合成的10个含多巴直链二肽的肝匀浆降解实验表明,不同氨基酸与多巴形成的直链二肽在肝匀浆中降解的半衰期具有显著差异,其降解的半衰期从10多分钟到180分钟不等,其中直链二肽H-DOPA-Asp-OH的半衰期最长达到了 174分钟,而半衰期最短的为H-DOPA-Met-OH仅仅只有16分钟,即L-DOPA与天冬氨酸形成的直链二肽具有更强的抗降解能力,它在人体胃肠道,血液循环和肝脏中应该更稳定,可能具有更强的抗帕金森病活性。目前含多巴寡肽的细胞毒性和神经保护作用实验,以及自由基清除能力实验正在进行当中,后续还将进行胃肠道中稳定性的测试,以及相关帕金森病动物模型的筛选,希望最终能够筛选出具有良好抗帕金森病潜力的多巴前药。
关键词: 左旋多巴 ；帕金森病 ；寡肽 ；肝匀浆
摘要： 据《中国肿瘤登记年报》报道,我国肿瘤发病率仍在持续增长,且多数抗癌治疗收效甚微,昂贵的抗肿瘤治疗成为了众多肿瘤患者的重大经济负担。为响应十九大医疗惠民政策,将来源广泛价格低廉的天然产物作为抗肝癌药物进行开发已成为目前研究热点。α-蒎烯来源于我国广泛种植的松、柏和桂枝等多种林木植物中且采集提取工艺简便,被广泛运用于化工和食品医药等多个行业,具有抗肿瘤、抗真菌和抗过敏等多种生物活性。但α-蒎烯亦存在着结构不稳定、亲和性低、活性不够显著等缺点。为改善α-蒎烯的部分劣势,本研究设计引入活性基团对其局部进行化学结构修饰,以期获得具有更强抗肿瘤活性的新型衍生物。实验首先根据生物烷化剂设计原理设计合成α-蒎烯衍生物,其合成方法包括两个主要步骤:（1）在保留α-蒎烯的双环双键结构的基础上,在其10号碳原子上进行氧化还原反应,得到中间体桃金娘烯醇;（2）选择本身具有一定抗肿瘤活性的苯磺酰基、对甲苯磺酰基、三氟甲基等烷化基团进行酯化骈接得到目标衍生物。最终成功合成得到（6,6-二甲基二环[3,1,1]庚-2-烯-2-基）苯磺酸酯和（6,6-二甲基二环[3,1,1]庚-2-烯-2-基）对甲苯磺酸酯两种目标衍生物,终产物采用质谱MS分析、1H-NMR分析和13C-NMR分析等进行验证;同时,还对二者的合成路径和合成条件进行优化,筛选得到最佳优势合成方法。然后在体外采用MTT法观察了α-蒎烯的两种衍生物对肝癌细胞（BEL-7402）、肺癌细胞（A549）、乳腺癌细胞（MCF-7）、鼻咽癌细胞（CNE-2Z）和神经瘤细胞细胞（PC-12）的抗瘤细胞活性进行了筛选,结果显示（6,6-二甲基二环[3,1,1]庚-2-烯-2-基）对甲苯磺酸酯对肝癌细胞系BEL-7402生长抑制作用最佳,作用24h的IC50值为83.7μmol/L。随后使用流式细胞仪和Tunel染色法对其作用机制进行了初步探讨,结果显示该衍生物可将肝癌细胞的生长阻滞于S期（DNA合成期）,并且诱导肝癌细胞凋亡。根据该研究结果,本研究选取多种S期阻滞和诱导凋亡的相关基因和蛋白作为目标靶点,使用荧光定量PCR技术和Western Blot技术分别从细胞的基因和蛋白水平进行验证,结果显示该衍生能够对C-myc、CDK2和cyclinE的基因水平和蛋白表达产生下调作用,对p53产生上调作用。此外,本研究还建立了裸鼠荷瘤模型在体内验证该衍生物的抗癌效果。通过对裸鼠瘤体大小、重量的观察以及肿瘤组织免疫荧光等病理学研究发现衍生物（6,6-二甲基二环[3,1,1]庚-2-烯-2-基）对甲苯磺酸酯对裸鼠体内的肿瘤亦有生长抑制作用,且与C-myc、CDK2和CyclinE的表达密切相关,初步证实了该衍生物的抗肿瘤作用及机制。最后,从小分子水平机制和构效关系的角度出发,本研究采用计算机生物模拟分子对接和分子动力学,建立以两种衍生物为配体、细胞周期蛋白CDK2为靶点的对接模型,预测结果显示两种化合物的衍生结点磺酸酯基均能与靶点蛋白的氨基酸Leu83稳定结合,且（6,6-二甲基二环[3,1,1]庚-2-烯-2-基）对甲苯磺酸酯作用络合更稳定、更有利于衍生物抗肿瘤活性的增强,这一结果与前期活性筛选结果相吻合。
关键词: α-蒎烯衍生物 ；合成 ；抗癌 ；活性机制
被引量
3
摘要： 硫亚胺类化合物与及衍生物亚砜亚胺类化合物作为砜类化合物中一类非常重要的中间体,有着特殊的生物活性。尤其是在医学领域、农药领域以及生物领域有着非常重要的研究价值,比如:抗癌、抗炎、以及抗病毒等。因此,该类砜胺类化合物受到人们广泛的关住。但是合成该类砜胺类化合物涉及到S-N以及S-O键的形成,所以他们的反应大多涉及有机溶剂。因此,寻找绿色、经济的合成方法不仅作为有机合成方法学一项重要的研究内容,而且对医学领域和药物领域的发展具有非凡的意义。基于以上原因,本论文的研究工作主要包括两部分内容:1具有N-Nbenzyloxycarbonyl（CbZ-N胺基化试剂）和硫醚胺基化合成硫亚胺类化合物:以水作为溶剂,以氧化钙作为碱,以甲基苯基硫醚和Cbz-N化合物作为底物,在化合物Cbz-N的α位反应生成硫亚胺类化合物。首先,我们对反应条件进行考察与优化,得出最佳反应条件。其次,在最佳反应条件下,我们对底物适用范围进行考察,并对产物进行1H NMR、13C NMR分析。最后,我们对合成具有Cbz-N取代的亚胺类化合物的反应机理进行探索,提出一个合理的反应机理。该合成方法有以下优点:实现催化剂的零添加、适宜的反应条件、简便的后处理、较好底物适用性以及良好的产率。该研究工作为亚胺类化合的合成提供了一种有效的合成方法。2以含有Cbz-N基团的硫亚胺类化合物氧化合成Cbz-N亚砜亚胺类化合物:以KMnO4在水中和以3-Chloroperbenzoic acid（m-CPBA）在乙醇中具有良好的氧化性,使其将Cbz-N硫亚胺化合物氧化为Cbz-N亚砜亚胺类化合物。其中以m-CPBA作为氧化剂氧化Cbz-N硫亚胺化合物合成产物亚砜亚胺有的高达90%以上。与传统的方法相比,该方法具有简捷、高效等优点。我们用该方法合成了一系列的Cbz-N亚砜亚胺类的化合物,并用1H NMR、13C NMR进行分析。
关键词: 硫醚 ；胺基化 ；氧化 ；Cbz-N硫亚胺类化合物 ；Cbz-N亚砜亚胺类化合物
摘要： 【背景】
β-环糊精（β-CD）是一种天然的环状低聚糖,具有疏水性空腔和亲水性外表面,通过与客体分子发生主-客体相互作用以形成稳定的包合物。然而,β-CD相对较低的溶解度和稳定性使得其在实际应用中存在一定限制。
【目的】
为了突破β-CD自身的局限性,通过对β-CD进行化学修饰,以改善β-CD性质从而扩大其应用范围。改性后得到的环糊精衍生物可被广泛应用于生物医药、环境、食品、农业、纺织、纳米复合材料等领域。因此,本课题通过对β-CD进行化学修饰改性,将亲水性的胺基和季铵盐阳离子基团引入β-CD结构中,以制备阳离子化的β-环糊精（C-β-CD）,并在此基础上进一步探究C-β-CD在包载疏水性药物分子及在纳米银绿色制备中的应用。在药物载体的应用中,制备麝香草酚（Thymol,THY）与阳离子-β-环糊精的包合物（THY/C-β-CD）,并对其包合行为、包合物的水溶性、抗氧化性和抗菌活性进行研究;在纳米医药材料的应用中,采用C-β-CD作为还原剂和稳定剂绿色制备C-β-CD功能化修饰的纳米银（CβCD-AgNPs）,并探究其稳定性和抑菌活性。
【方法】
1.阳离子β-环糊精的合成与表征:以β-CD为起始原料,首先制备中间体化合物对甲苯磺酰基-β-环糊精（Ts-β-CD）,然后通过亲核取代制备得到丙二胺-β-环糊精（DAP-β-CD）,再利用DAP-β-CD上胺基的亲核性,与阳离子化试剂2,3-环氧丙基三甲基氯化铵（EPTAC）经开环反应得到6位单取代的阳离子β-环糊精（C-β-CD）。采用紫外吸收光谱（UV-Vis）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、质谱（MS）和核磁共振氢谱（1H-NMR）对合成的产物进行表征,以确证产物的结构。
2.麝香草酚/阳离子β-环糊精的制备、表征及性能研究:通过冷冻干燥法制备THY/C-β-CD包合物;采用傅里叶变换红外光谱分析（FT-IR）、X射线粉末衍射（XRD）、核磁共振氢谱（1H-NMR）、扫描电子显微镜（SEM）对包合物进行了表征;通过相溶解度法和分子对接研究了包合物的包合行为;采用饱和溶液法测定包合物的水溶性;DPPH清除率测定评价其抗氧化活性;通过测定包合物的抑菌圈、最小抑菌浓度（MIC）和最小杀菌浓度（MBC）,评价其抗菌活性。
3.阳离子β-环糊精功能化纳米银的制备、表征及其抗菌活性研究:在碱性水介质中使用C-β-CD实现银盐的还原和AgNPs的稳定;通过紫外可见分光光谱（UV-Vis）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X-射线衍射光谱（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）核磁共振氢谱（1H-NMR）和对阳离子β-环糊精功能化纳米银（CβCD-AgNPs）进行表征;通过Zeta电位测定和80天内的紫外吸收光谱测定评估其稳定性;通过测定CβCD-AgNPs的抑菌率、最小抑菌浓度（MIC）和最小杀菌浓度（MBC）评估其抗菌活性,通过SEM探究其抑菌机制。
【结果】
1.按照Ts-β-CD、DAP-β-CD、C-β-CD的合成顺序制备得到了6位单取代的阳离子β-环糊精,所得产物通过FT-IR、MS和1H-NMR进行结构表征,三步反应的收率分别为31%、94%、82%。
2.FT-IR、UV-Vis、XRD和SEM数据分析结果表征了包合物的形成,1H-NMR分析结果表明THY是从小口端进入C-β-CD的空腔;相溶解度法分析结果表明C-β-CD与THY形成了1:1的包合物;THY被包合后在水中的溶解度从0.86 mg/m L提高至7.12 mg/m L;THY被包合后对DPPH的清除活性增加;包合物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均有抑菌活性,最小抑菌浓度分别为1.68 m M、0.84 m M。
3.UV-Vis与XRD结果证实了CβCD-AgNPs的合成,SEM和TEM显示制备的CβCD-AgNPs分散均匀,粒径分布较窄;1H-NMR和FT-IR则揭示了C-β-CD对AgNPs的包覆和还原作用;Zeta电位与80天内紫外光谱测定结果表明在C-β-CD的作用下CβCD-AgNPs溶液具有较高的稳定性;CβCD-AgNPs对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度分别为125μg/m L,250μg/m L,SEM结果表明CβCD-AgNPs可能通过破坏细菌的形态结构发挥抑菌活性。
【结论】
本研究通过对β-CD的6位羟基进行亲核取代制备得到了胺基和季铵盐阳离子基团修饰的C-β-CD,其合成方法操作简单安全,条件温和,为制备阳离子环糊精衍生物提供了新的实验思路。在药物载体的应用中,采用C-β-CD对天然成分THY进行包合后,提高了THY的水溶性、抗氧化性和稳定性,且对THY的抗菌活性无显著影响。在纳米抗菌材料应用中,将C-β-CD作为还原剂和稳定剂绿色制备AgNPs,制备得到的CβCD-AgNPs具有良好的稳定性和抑菌活性,为C-β-CD的研究应用奠定基础。
关键词: 阳离子环糊精 ；包合物 ；麝香草酚 ；纳米银 ；抗菌活性
摘要： 近些年的研究表明,咪唑衍生物已被广泛应用于抗菌药物、抗惊厥药物、止痛剂、胰高血糖素受体拮抗剂、结核抑制等,在化学领域已引起越来越多的关注。与此同时,关于咪唑衍生物用作新型荧光材料和荧光探针的报道也在不断出现。因此本论文设计并合成了分别用于检测2,4,6-三硝基苯酚（TNP）、次氯酸（HClO）、亚硫酸氢钠（Na HSO3）的四种小分子荧光探针,并对其荧光性能及识别机理进行研究。具体工作如下:一、荧光探针分子的设计基于本课题组的前期工作,通过密度泛函理论（DFT）来计算TNP的FMO能量,通过研究目标化合物的HOMO/LUMO轨道的能量和电子云密度分布,从而设计以咪唑为母核,构建具有大π-π共轭体系的菲并咪唑（PTI）和三苯基咪唑（TPI）衍生物,用于检测中性小分子2,4,6-三硝基苯酚（TNP）;在此基础上,改变连接基团,引入识别基团,设计探针分子用于检测次氯酸（Cl O-）和亚硫酸氢钠（HSO3-）。二、用于检测2,4,6-三硝基苯酚（TNP）探针的合成及荧光性能以对溴苯甲酸和3-甲酰基苯硼酸为原料,经酯化和偶联反应得到中间体3-甲酰基联苯-4'-甲酸甲酯,然后分别与菲醌、苯偶酰经“一锅法反应”得到两种新化合物:3-（1H-菲并[9,10-d]咪唑-2-基）-联苯-4'-甲酸甲酯（L1）和3-（4,5-二苯基-1H-咪唑-2-基）-联苯-4'-甲酸甲酯（L2）。通过HRMS、NMR分析测试手段,确定了化合物的结构,TEM透射电镜测试结果显示两种化合物的粒径均为纳米级。将两种化合物用作荧光探针,在VDMSO:VH2O=7:3和VC2H5OH:VH2O=7:3体系中的荧光光谱性能研究表明,探针L1和L2对TNP均具有较好的识别作用,有较高的选择性和灵敏度,检出限分别为0.17μM和0.49μM。综合紫外吸收光谱、核磁共振滴定、JOB曲线、荧光寿命曲线以及密度泛函理论（DFT）计算结果分析,推测出其荧光猝灭机制为光诱导电子转移（PET）机制。对不同水样及光稳定性的测试,结果表明探针L1和L2在检测水体中TNP方面具有实际应用意义。三、用于检测HClO和NaHSO3荧光探针的合成及荧光性能基于上述“一锅法反应”,以对羟基苯甲醛为原料,分别与菲醌及苯偶酰反应,得到新化合物:2-羟基-5-（1H-菲并[9,10-d]咪唑-2-基）苯甲醛（L3）和2-羟基-5-（4,5-二苯基-1H-咪唑-2-基）苯甲醛（L4）。通过HRMS、NMR的分析测试,确定了化合物的结构。两种化合物用作荧光探针,在PBS缓冲溶液（1.0 m M,p H=7.4,1%DMF）体系中的荧光光谱研究表明,探针L3和L4均显示出较高的选择性和灵敏度,且抗干扰能力强,在较宽泛的p H范围内,仍然表现出良好的荧光性能,其检出限度分别为0.96μM和0.059μM。探针L3和L4均以醛基作为识别基团,通过高分辨质谱滴定证明了探针的识别机制。探针L3不同水样及光稳定性的测试,表明探针L3在检测水体中HClO方面具有实际应用意义;细胞成像显示探针L4具有良好的细胞膜渗透性并可用于生物样品中外源HSO3-的检测。
关键词: 咪唑衍生物 ；设计合成 ；荧光探针 ；硝基化合物 ；阴离子
摘要： 具有光学活性的化合物在医药、材料等领域中的需求日益增长,推动了不对称催化科学的蓬勃发展。手性α-羟基-β-酮酸酯结构单元广泛地存在于生物活性物质和天然产物中,并且也是许多手性药物的重要合成前体。目前,构建该结构单元的主要途径是对β-酮酸酯化合物进行直接不对称催化羟基化,但现有的不对称催化方法仍然存在催化剂效率低、结构复杂、成本高、制备难,氧化剂原子经济性、安全性低以及反应规模不易扩大等局限。针对上述科学问题,本论文设计开发具有高活性、高选择性、低成本,反应过程绿色低碳的催化体系。首先,本论文设计并合成了一系列具有C2或C1对称性的Salan配体为手性控制源,以该类Salan配体与过渡金属原位络合形成的催化剂应用于催化β-酮酸酯不对称α-羟基化反应中,优化得到Salan-Zr(ⅣV)催化剂,以75%过氧化氢异丙苯为氧化剂,在50℃下反应2小时,其中5-氯-1-茚酮-2-羧酸甲酯的羟基化产物经柱层析分离,可得98%收率和96%ee。该反应进行克级放大,产物经低温结晶分离提纯,具有收率91%和对映选择性98%ee;过滤回收催化剂并再利用,第二轮反应经低温结晶分离,产物获得91%收率和91%ee。同时,通过对照实验、1H-NMR分析以及理论计算探究了该羟基化反应的机理和手性诱导模型。随后,将可见光活化分子氧的策略引入β-酮酸酯不对称羟基化反应中,使不对称催化和可见光催化两种策略结合,依然用手性Salan配体和过渡金属Lewis酸形成的手性催化剂,发现Salan-Cu(Ⅱ)催化剂有最高的催化活性和对映选择性。在25W白光照射及-15℃反应条件下,15小时完成反应,其中5-氯-1-茚酮-2-羧酸甲酯的羟基化产物经柱层析分离,可得95%收率和96%ee。通过还原、缩合及酯化反应化,该羟基化产物可进一步制备手性1,2-二羟基羧酸酯化合物、α-羟基-β-腙羧酸酯化合物及α-酰氧基-β-酮酸酯化合物,并且这些衍生物的立体中心构型不变。通过实验推测,该转化过程是单线态氧参与不对称手性羟基化反应。实现了可见光和Salan-金属络合催化的β-酮酸酯不对称α-羟基化反应的绿色、高收率和高选择性、低成本,极具规模放大的前景。最后,本论文在间歇反应最优条件的基础上,将连续流动反应策略应用于可见光催化分子氧参与不对称羟基化反应中。30 mol%原位络合的Salan-Cu(Ⅱ)为手性催化剂,2.5 mol%四苯基卟啉为光催化剂,在康宁的Lab Reactor流动光反应器中,光强100 mW/cm2可见光作为光源,5 bar压力的氧气,室温25℃下停留时间2.68分钟,该连续流动可见光反应经柱层析得到的产物具有99%收率和70%ee。间歇条件下需要15个小时完成的羟基化反应,利用连续流动光反应策略可缩短至2.68分钟,极大地提高了该反应的转化速率,但对映选择性与间歇反应相比下降了 26%。通过高分辨液质联用分析确认了连续流动反应进程中α-过氧化氢关键中间体的存在,进一步阐明了光催化羟基化的反应机理。
关键词: β-酮酸酯 ；不对称羟基化 ；Salan配体 ；可见光催化 ；分子氧氧化
摘要： 香兰素是一种重要的合成香料，在人们的日常生活中扮演着非常重要的角色，广泛用于食品、电镀、农业以及药物领域。
据统计，全球每年对香兰素的需求量大约为1.7万吨，且呈现递增的趋势，我国是香兰素出口大国，但在生产成本和生产规模方面和国外还有一定的差距，另外，还存在产品质量和环境污染等问题，因此，寻找合适的原料和合成路线是解决问题的根本出路。
本文以对羟基苯甲醛为起始原料，经过两步反应得到目标产物香兰素，首先，对羟基苯甲醛和溴素经过选择性单溴代反应得到中间体3-溴-4-羟基苯甲醛，然后，在此基础上进一步合成目标化合物。其重点在于中间体和香兰素系列化合物的合成，以及反应条件的工艺优化，创新点在于将活性配体加入到合成香兰素的反应体系中，配体通过和催化剂无水氯化铜形成铜配合物，改善了催化剂的催化活性，从而使反应收率提高，并得到以下结果。
3-溴-4-羟基苯甲醛适宜的合成条件为n（溴素）：n（对羟基苯甲醛）=0.8:1.0；反应溶剂为无水甲醇和氯仿的混合溶剂；反应温度为0℃，反应时间为1小时。产物结构经1H NMR、13H NMR分析确定，HPLC分析纯度大于98.0%，目标产物收率达到93.5%（以溴素用量计）。
香兰素适宜的合成条件为：作者挑选了19个配体，合成了3个配体，总共22个配体，和无配体空白组作对照试验，从中筛选出优良配体L-脯氨酸；n（3-溴-4-羟基苯甲醛）：n（甲醇钠）：n（无水氯化铜）：n（L-脯氨酸）=1.0:3.0:0.1:0.2；反应温度为120℃，反应时间为8小时。产物结构经1H NMR、13C NMR分析确定，HPLC分析纯度大于99.0%，目标化合物收率达到92.3%（以3-溴-4-羟基苯甲醛用量计）。
通过以上优化的工艺条件，合成了7个香兰素系列化合物，虽然收率较香兰素本身有所降低，但其成功合成为香兰素的进一步研究提供了素材，有利于相关衍生物的开发应用，具有一定的市场前景。
关键词: 香兰素 ；合成 ；L-脯氨酸 ；3-溴-4-羟基苯甲醛
摘要： 在全世界,恶性肿瘤是一个主要死亡原因。在过去的五十年里,人类在肿瘤的治疗上取得了很大的进步。目前,化学疗法是治疗肿瘤最重要的,也是不可替代的方式。化疗试剂中有很大一部分就是以DNA为靶点的,这类药物可与DNA中的富电子基团产生共价结合,从而阻断和抑制了DNA的复制和转录过程,最终造成肿瘤细胞的死亡。氮芥因可产生高度活泼的环乙亚胺正离子而成为最早的一类DNA交联剂,然而因其较差的选择性严重限制了它的应用。醌甲基中间体因正电中心的存在己广泛地应用于DNA交联中,同时这种中间体可在相当温和的条件下产生,这就使醌甲基前体成为非常有用的可诱导的DNA交联剂。为了进一步提高DNA交联剂的选择性,本论文设计合成了基于氮芥和醌甲基中间体的三种不同类型的DNA交联剂。具体内容如下：1.通过酯化反应,以较高产率合成了四种结构类型的倍半萜氮芥并测试了所有目标化合物的细胞毒活性。研究结果表明,愈创木烷内酯型和大根香叶内酯型倍半萜氮芥都表现出较好的细胞毒活性。其中,化合物3a-氧代-对[N,N-二(2-氯乙基)氨基]苯甲酰基-5α,7α-二羟基-4(15),10(14),11(13)-三烯-6a,12-愈创木烷内酯(2e)和15-氧代-对[N,N-二(2-氯乙基)氨基]苯甲酰基-14-醛基顺式大根香叶内酯(2g)对四种肿瘤细胞的半数抑制浓度达到了3μM,比相应的阳性对照苯丁酸氮芥(瘤可宁)提高了十倍以上。而且,这两个化合物对正常肝细胞L02和肿瘤肝细胞HepG2的增殖抑制表现出一定的选择性。Hoechst 33258染色和流式细胞术实验证明,2e和2g可选择性地引起L02和HepG2的凋亡和周期阻滞。单细胞凝胶电泳显示,2e和2g能够较大程度地引起细胞内DNA的交联。另外,1H NMR分析和荧光成像实验证明,2e和2g中的α-亚甲基-γ-丁内酯基团可与谷胱甘肽(GSH)的巯基发生反应,从而引起细胞内GSH的消耗。总之,上述实验证明2e和2g可通过引起DNA的交联与GSH的消耗而成为选择性的抗肿瘤试剂。2.GSH作为细胞内含量最大的硫醇,在肿瘤细胞中的含量要远高于相应的正常细胞。为了得到新型的选择性的抗肿瘤试剂,我们设计合成了硫醇(主要为GSH)诱导的抗肿瘤前药N,N-二(2-氯乙基)-N-甲基-N-[4-(O-2,4-二硝基苯磺酰基)苄基]溴化铵(6)。1H NMR分析表明,在GSH的诱导下6可释放出高活性的氮芥类化疗试剂二氯甲基二乙胺。同时,我们利用变性琼脂糖凝胶电泳检测到6在GSH的诱导下能够引起DNA的交联。荧光成像和单细胞凝胶电泳进一步证明,6可降低细胞内硫醇的水平并引起细胞内DNA的交联。最后,细胞毒活性测试结果表明6对大部分肿瘤细胞都有一定的增殖抑制作用,并且对肾肿瘤细胞786-0和正常细胞293T表现出一定的选择性。总之,设计以肿瘤细胞中特殊存在的物质为诱导剂的抗肿瘤前药是提高治疗效率非常有效的方法。3.以硫醇为诱导剂,我们进一步设计合成了2,4-二硝基苯磺酸芳基酯类衍生物1,4-二[O-(2,4-二硝基苯磺酰基)]-2,5-二(三甲基碘化铵-甲基)苯(16)、1-(O-2,4-二硝基苯磺酰基)-2,6-二(三甲基碘化铵-甲基)-4-甲基苯(17)和4,4'-二[0-(2,4-二硝基苯磺酰基)]-3,3'-二(三甲基碘化铵-甲基)联苯(18)。1H NMR分析表明,虽然这三个化合物在磷酸缓冲液中能发生一定程度的水解,但是它们能够在硫醇L-半胱氨酸和GSH的诱导下快速地释放出相应的酚衍生物2,5-二(三甲基碘化铵-甲基)对苯二酚(19)、2,6-二(三甲基碘化铵-甲基)-4-甲基苯酚(20)和3,3'-二(三甲基碘化铵-甲基)-4,4'-联苯二酚(21)。同时,高效液相(HPLC)分析进一步证明16-18与L-半胱氨酸的反应是非常迅速的,而且我们可以很明显地观察到反应液的颜色瞬间由深红色变为橘黄色。另外,变性琼脂糖凝胶电泳证明16能够在GSH的诱导下引起DNA的交联,这是由相应的反应产物19所产生的醌甲基中间体引起的。总之,2,4-二硝基苯磺酸芳基酯类化合物能够作为硫醇诱导的DNA交联剂。
关键词: 氮芥 ；倍半萜 ；DNA交联剂 ；谷胱甘肽 ；醌甲基中间体
被引量
1
摘要： 串联反应是一种高效快捷、能源节约型的合成策略,较大限度的减少物质资源与设备的使用,降低人力资源与时间成本的投入,达到预期目标产物的合成。一般而言,串联反应可以实现由简单底物经过一锅多步反应而实现复杂结构化合物的构建,不需中间体的分离纯化,是一种合成复杂功能性分子的有效路径。本论文结合绿色化学理念,通过一锅串联反应分别合成苯并吡喃衍生物和9-芳基芴这两种重要的骨架结构分子。苯并吡喃骨架结构广泛存在于生物活性分子中,其中很多活性分子为天然产物,这些天然活性分子广泛分布于自然界,特别是植物界,例如儿茶素类,黄烷类,黄酮类,异黄酮类和香豆素类等都含有苯并吡喃骨架结构。苯并吡喃衍生物有多种多样的生物活性,如抗菌、抗高血压、抗肿瘤活性等。并且含氮类化合物是在药物中占据着重要地位。本论文应用串联反应快速合成含氮的苯并吡喃衍生物,原料结构简单,来源丰富,以价格低廉的水杨醛与苯乙酮化合物通过羟醛缩合反应制备得到底物2-羟基查尔酮。该串联反应实现无需催化剂,溶剂为乙醇,反应温度为110℃,是合成苯并吡喃衍生物的绿色、高效,经济的路线。并且,将该合成策略应用于构建含苯并吡喃的多稠环化合物也取得良好的效果。另外所制备的产物中均含有硝基,硝基是一个多元化的基团,可以被容易地转化为羰基、氨基、氰基等官能团;氨基可以被修饰为不同的酰胺、仲胺、叔胺、铵盐和进行环化等。因此所合成的产物可以作为其他化合物合成的中间体。最后我们对反应进行的历程进行了一定探索与分析,我们认为本反应进行的历程与以往类似反应所提出的历程有所不同。芴类化合物因为其特殊的刚性平面结构,大的共轭体系,而表现出许多独特的光电性能与生物活性,在光电材料、生物医药等领域具有潜在的广泛应用前景。高分子材料聚芴被许多研究者认为是最有希望商业化的蓝光材料,而水溶性聚芴衍生物在生物传感元件方面的应用,已被作为荧光探针用于基因检测、蛋白质浓度及活性测定和细胞成像等。芴醇(Lumefantrine)已被成功开发为临床药物使用,其与蒿甲醚配伍用于急性轻度疟疾感染,优势互补,相得益彰。随着物理学、化学、药学与生物学的发展,芴类衍生物的开发与应用必将越来越活跃。一种高效快捷的串联反应被建立了:以2-苯基苯甲醛与芳烃为原料,室温下,三氟甲烷磺酸与醋酐的协同作用实现了9-芳基芴的合成。该反应经历了分子外与分子内的连续付克反应,反应快速,基本上在30分钟内所有的底物都可以顺利实现完全转化。通过实验探索与文献调研,我们认为反应进行的历程是底物芳香醛先生成缩醛酯,然后进行分子外的付克反应生成苄醇,苄醇再进行分子内的付克反应得到目标产物。
关键词: 串联反应 ；绿色化学 ；苯并吡喃衍生物 ；含氮化合物 ；9-芳基芴
摘要： 1,2-O-异丙叉基-α-D-戊二醛-1,4-呋喃糖及其肟衍生物是合成具有生物活性的天然化合物、氮杂糖及碳环化合物的重要中间体,同时也广泛地应用于复合物糖基改造等领域,本文合成了一系列的1,2-O-异丙叉基-α-D-戊二醛-1,4-呋喃糖及其肟衍生物。
本论文以D-葡萄糖为原料,首先以80%的收率得到1,2:5,6-O-二异丙叉基-α-D-呋喃葡萄糖;然后采用三氧化铬氧化和硼氢化钠还原连续操作的方法改变其C-3位的立体构型,得到1,2:5,6-O-二异丙叉基-α-D-呋喃阿洛糖,两步反应收率为61.3%。简化了氧化反应结束后的繁琐后处理步骤,缩短了氧化/还原反应周期。
本论文合成了3-O-苯甲酰基-1,2:5,6-O-二异丙叉基-α-D-呋喃阿洛糖和3-O-苯甲酰基-1,2:5,6-O-二异丙叉基-α-D-呋喃葡萄糖,并对3-O-苯甲酰基-1,2:5,6-O-二异丙叉基-α-D-呋喃阿洛糖的选择性水解进行了初步研究。本论文采用苯甲酰化和水解连续操作的方法以分别以66.5%和57.3%的收率合成得到3-O-苯甲酰基-1,2-O-异丙叉基-α-D-呋喃阿洛糖和3-O-苯甲酰基-1,2-O-异丙叉基-α-D-呋喃葡萄糖。同时,还考察了不同浓度稀硫酸催化条件下1,2:5,6-O-二异丙叉基-α-D-呋喃阿洛糖和1,2:5,6-O-二异丙叉基-α-D-呋喃葡萄糖的选择性水解。
本论文利用负载高碘酸钠的硅胶在有机溶剂体系中,分别对3-O-苯甲酰基-1,2-O-异丙叉基-α-D-呋喃阿洛糖和3-O-苯甲酰基-1,2-O-异丙叉基-α-D-呋喃葡萄糖进行邻二羟基的氧化断裂反应,合成得到了3-O-苯甲酰基-1,2-O-异丙叉基-α-D-戊二醛-1,4-呋喃核糖和3-O-苯甲酰基-1,2-O-异丙叉基-α-D-戊二醛-1,4-呋喃木糖,收率分别为81.0%和65.0%,两者均经1H-NMR分析表征。该法具有简便、易于操作的特点,所得产物无需提纯即能进行下一步的反应。
本论文进一步合成出3-O-苯甲酰基-1,2-O-异丙叉基-α-D-戊二醛-1,4-呋喃核糖肟、3-O-苯甲酰基-1,2-O-异丙叉基-α-D-戊二醛-1,4-呋喃核糖甲氧基肟和3-O-苯甲酰基-1,2-O-异丙叉基-α-D-戊二醛-1,4-呋喃木糖甲氧基肟,并经1H-NMR分析表征。
关键词: NaIO4/SiO2氧化法
被引量
3
摘要： 自1891年由Villiers发现以来,环糊精(cyclodextrins, CDs)已经发展成为超分子化学中最重要的主体物质之一,它与多种客体物质间的主-客体分子相互作用是当今的研究热点之一。 环糊精是由六个或者六个以上D-吡喃葡萄糖单元以alpha-1,4-糖苷键连结而成的一类非还原性低聚糖。它们具有特殊的―外亲水,内疏水‖的环状圆台型分子结构,这种分子结构赋予环糊精独特的包合性能,可与多种客体(如某些有机分子、无机离子、配合物甚至惰性气体)通过弱相互作用形成包合物(inclusion complex),从而可以改变或保护客体物质的物理、化学和生物学等性质。例如,环糊精在食品加工和制药上可以用来掩盖辛辣、苦涩、恶臭等不良味道,减少药物对肠胃或者血管等的刺激作用,降低药物的毒性和副作用等;在化工生产上可以用于增加被包合客体物质的溶解度,防止产品的降解和氧化,用作化学反应的催化剂以及化学合成的中间体等。因此,环糊精以及它们的衍生物被广泛地应用于食品、化妆品、农业、制药、化学分析和催化反应等领域。但是,由于目前实验条件的限制,人们对环糊精包合物的研究仍存在许多未知的认识。而分子模拟的方法可以摆脱实验条件的限制,直观地模拟出环糊精包合物的几何构型,预测包合物的稳定性,分析包合物形成的驱动力,并能解释实验上的各种化学现象,帮助人们以较具体的概念来了解、分析观察到的结果等。因此,利用量化计算软件对环糊精体系进行计算模拟,预测其性质,理所当然地成为当今的研究热点之一。 计算化学中常用的软件有HyperChem、Quanta、MS以及Gaussian等。其中, Gaussian计算软件在计算化学界中的应用非常广泛,可以做很多方面的性质研究,具体包括:热化学性质研究、分子能量和结构、过渡态的能量和结构研究、化学键以及反应的能量、反应途径、分子轨道、原子电荷和电势、偶极矩和多极矩、红外和拉曼光谱、核磁和极化率等。大量的文献报道证明,Gaussian软件是研究环糊精体系的热力学性质和结构最有力的工具之一。 因此,本课题在文献调研的基础上,利用Gaussian98软件包,对多种抗肿瘤药物分子与环糊精分子在气态以及溶液中的相互作用进行研究,计算得到了反应体系的焓变、熵变、吉布斯自由能变等热效应;通过对包合过程的模拟,找出了最稳定包合物的几何构型以及包合过程的驱动力。此外,运用等温滴定量热方法,还测定了药物与环糊精分子相互作用的热力学参数，并与计算结果进行比较，进一步理解了其反应的机理。 具体说来，本论文工作包括如下几个方面: 1.β-环糊精与丹皮酚及其两种同分异构体(4-羟基-3-甲氧基苯乙酮和2-羟基-5-甲氧基苯乙酮)的相互作用 在298.15 K和1 atm下,化学计量比都为1:1时,应用Gaussian软件分别计算了β-环糊精与丹皮酚(2-羟基-4-甲氧基苯乙酮)及其两种同分异构体(4-羟基-3-甲氧基苯乙酮和2-羟基-5-甲氧基苯乙酮)相互作用的热效应,模拟了主-客体分子间的包合过程。计算结果表明,包合过程是焓驱动过程,客体分子从β-环糊精大口进入其空腔所形成的包合物要比从小口进入形成的包合物更稳定,主客体分子间存在着电荷转移。通过比较丹皮酚及其两种同分异构体与β-环糊精相互作用的焓效应及结合能的较大差别,我们可以得出结论:β-环糊精具有分子识别功能,可以用于区分丹皮酚和它的两种同分异构体。 2.微量热法和理论计算方法研究a-,β-,g-环糊精与布洛芬(异丁基苯丙酸)分子的相互作用 在298.15 K和1 atm下,化学计量比都为1:1时,分别计算了a-,β-,g-环糊精与布洛芬相互作用的热效应,模拟了主-客体分子间的包合过程。计算结果表明,气态条件下,a-,β-, g-环糊精与布洛芬的包合过程都是焓驱动过程;但在水溶液中,通过微量热仪测得的结果表明a-和β-环糊精与布洛芬的包合过程是焓驱动过程,而g-环糊精与布洛芬是熵驱动过程。这说明在计算环糊精与客体小分子相互作用时,溶剂效应是不可忽略的重要因素。此外,布洛芬分子都易于从环糊精大口进入其空腔形成包合物,氢键在包合物稳定性方面起着非常重要的作用。通过分析包合物的几何构型发现,布洛芬分子的叔丁基和部分苯环被包结在环糊精的疏水性空腔内,这与1H-NMR分析结果一致。 3.β-环糊精与5-氟尿嘧啶(5-氟-2,4-(1H,3H)-嘧啶二酮)及替加氟(1-(四氢-2-呋喃基)-5-氟-2,4-(1H,3H)-嘧啶二酮)的相互作用 在298.15 K和1 atm下,化学计量比为1:1时,计算了5-氟尿嘧啶及其衍生物-替加氟与β-环糊精的相互作用。结果发现5-氟尿嘧啶与β-环糊精之间作用很弱,难以形成包合物。微量热实验结果也表明β-环糊精与5-氟尿嘧啶间的热效应非常弱。通过电荷分析发现:环糊精疏水性空腔富含电子,而5-氟尿嘧啶上的N原子上的电子密度也非常高,二者间的静电排斥作用很强,故而难以形成包合物。然而,作为5-氟尿嘧啶的衍生物-替加氟,却能够与β-环糊精形成稳定的包合物,而且在包合物的结构中,只有替加氟的呋喃环被包合在环糊精的空腔内,嘧啶环被排出在空腔外,原因仍然是静电相互作用。 4.β-环糊精与反式白藜芦醇((E)-5-[2-(4-羟基)-乙烯基]-1,3苯二酚)相互作用的理论研究 在298.15 K和1 atm下,化学计量比为1:1时,计算了β-环糊精、甲基修饰β-环糊精及羟甲基修饰β-环糊精与白藜芦醇的相互作用。通过计算得出:三种环糊精分子都能和白藜芦醇分子形成稳定的包合物,且修饰后的环糊精与白藜芦醇形成的包合物更稳定。这表明修饰环糊精与天然环糊精相比,包合能力更强,在应用领域具有更为广阔的前景。
关键词: 芳香族抗肿瘤药物 ；环糊精 ；分子相互作用 ；微量热法 ；数值计算
摘要： 胍广泛存在于一系列天然产物如蛋白、核酸、链霉素、叶酸等中，微量存在于甜菜、稻壳、蘑菇和豆类等多种植物及人和动物体内。某些疾病会引起血液和尿中的胍含量增高，胍基化合物因其强碱性、高稳定性、较好的生物活性等优良特性，应用领域日益广泛，由于其优异的效能，引起了人们对胍及其衍生物研究的极大兴趣。
本文综述了胍及其衍生物的合成方法进展及其作为抗（杀）菌剂、药物和药物中间体、化妆品等的应用。综述表明胍及其化合物在精细化工方面的应用和它们显著的功效促使胍基化合物的合成向环保、高效方向发展，而随着胍的合成方法的改进，它们的应用会越来越引起人们的重视。在综述的基础上，本文选择了以硫脲为原料，经双氧水氧化得到二氧化硫脲、再经过氧乙酸氧化得到三氧化硫脲，然后与相应的芳香胺较高收率地合成了对胍基苯甲酸，对氟苯胍、对甲氧基苯胍，并转化成相应的盐酸盐。同时对合成对氟苯胍碳酸盐进行了正交分析，得出了最佳合成条件。另外本文经过重结晶，得到了对氟苯胍和对甲氧基苯胍盐的晶体，并进行了晶体结构分析。
论文根据药物设计的基本原理，分析了文献中已报道的酰胍类化合物，设计合成乙酰阿魏酸酰胍，期望此化合物的生物活性更高，毒性和副作用更低。通过对文献合成方法的改进，探讨了化学试剂法、酯化法，酰氯法活化阿魏酸的优劣，最终用羰基二咪唑缩合乙酰阿魏酸和游离胍、乙酰阿魏酸甲酯和游离胍反应的方法合成了乙酰阿魏酸酰胍，此化合物未见报道。样品经元素分析、IR、13C NMR分析证实，所合成的化合物与预期结构完全一致。
鉴于胍及其衍生物用途广泛，生物活性高而且低毒性，深入开展对胍及其衍生物的研究具有重要意义。
关键词: 胍 ；对氟苯胍 ；对甲氧基苯胍 ；晶体结构 ；药物设计 ；乙酰阿魏酸酰胍
被引量
2
摘要： 有机电致发光（organic electroluminescence）,也叫有机发光二极管（organic lightemitting diode）,简称为OLED,是近年来国际上平板显示器领域的一个研究热点。与无机电致发光材料相比较,有机电致发光材料具有结构简单、发光效率高、能耗低、亮度强、宽视角、快速相应、驱动电压低等优点,被认为是未来最有可能替代液晶显示器的一种新技术,引起了人们的极大关注。作为有机电致发光器件的物质基础,有机电致发光材料是直接影响其器件性能的关键因素,目前国内外对OLED的研究主要集中在发光材料的研究、器件的制作和产品研发上。
作为空穴传输材料和电致发光材料的研究,一些小分子的咔唑衍生物和芴衍生物在有机电致发光材料和器件领域中占有十分重要的地位。咔唑环具有很强的空穴传输能力,含咔唑环的空穴传输材料可以降低小分子材料的结晶,提高器件寿命及发光效率等,芴类化合物是一类具有刚性平面联苯结构的电致发光材料,具有宽的能隙、高的发光效率等特点,将2,7-二溴芴酮引入到具有电致发光特性的分子中,对于提高分子的热稳定性和光谱稳定性等方面具有很大的应用价值。
本课题在分析和总结文献的基础上,主要做了以下几方面的工作:
1.以咔唑为原料,与对二碘苯或4,4'-二碘代联苯反应,通过单分子亲核取代反应,合成含有双咔唑环的共轭化合物,并且在双咔唑环的3,6位上引入碘基团,进行分子修饰,进而得到12个含有芳胺类基团（如二苯胺、萘苯胺,咔唑）的双咔唑环共轭化合物,所得目标化合物的结构均通过IR、1H NMR等表征。其中,对4,4'-二咔唑基联苯的结构用X射线单晶衍射进行了表征,并且对3-碘代-1,4-二咔唑基苯中间体和3-苯基-1,4-二咔唑基苯的合成反应条件进行了研究,得到了这类化合物较佳的合成路线。
2.以芴为原料,通过空气氧化,水中溴代,再与带有不同取代基（给电子基或吸电子基）的芳胺类化合物进行反应,得到6个2,7-二溴芴酮的取代芳基亚胺类化合物,所得目标化合物均通过IR、1H NMR、MS和UV-vis表征,并且对2,7-二溴-9-β-亚萘胺基芴的结构用X射线单晶衍射进行了表征,然后在2,7-二溴芴酮的取代芳基亚胺类化合物的2,7位进行分子修饰,引入芳胺类基团（如二苯胺、萘苯胺,咔唑）,得到3个含有芴环的有机小分子共轭化合物。
3.运用紫外及荧光光谱法对2,7-二溴芴酮的取代芳基亚胺类化合物:2,7-二溴-9-亚苯胺基芴（NBFA）,2,7-二溴-9-亚（4-氯-苯胺）基芴（CNBFA）,2,7-二溴-9-亚（4-甲基-苯胺）基芴（MNBFA）在不同溶剂中的光物理性能进行了研究,结果表明:①取代基的改变以及溶剂的极性对此类化合物的最大吸收波长及荧光强度有影响。②在弱极性的溶剂中或者随着取代基给电子能力的增加,这类化合物的紫外吸收及荧光光谱都发生了红移现象。③二苯酮和三乙胺可以有效地猝灭MNBFA的荧光,且猝灭过程遵循Stern-Volmer方程。
关键词: 咔唑 ；芴 ；电致发光 ；有机合成 ；紫外及荧光光谱
被引量
1
摘要： 磷酸酯及其酸酐在蛋白质的生物合成中起着十分重要的作用，它们充当了氨基酸的活化试剂和运输载体，当肽键形成后又作为离去基团离去。因此，利用有机磷作为氨基酸的活化试剂，不仅对于揭示多肽的前生物合成和蛋白质的生物合成具有重要理论意义，而且对于多肽的合成也具有应用价值。本论文运用核磁共振、质谱和高效液相色谱等现代分析手段，研究了有机磷辅助下氨基酸自组装成肽及其反应机理。主要成果如下：
首次发现，非极性侧链α-氨基酸的三甲基硅基衍生物在0，0-亚苯基磷酰氯辅助下能自组装得到系列寡聚多肽，侧链有羟基的α-氨基酸，如丝氨酸和苏氨酸的三甲基硅基衍生物在0，0-亚苯基磷酰氯辅助下能得到0-磷酰肽，即蛋白激酶的类似物。其自组装成肽过程分为三步：氨基酸的活化、肽链的延长和链反应终止。这三步中，氨基酸的活化即氨基酸磷烷的形成是整个自组装成肽反应过程中最重要的一步。仅α-氨基酸能发生这种自组装成肽反应，而β-氨基酸在相同的条件下没有自组装成肽现象。这可能揭示在多肽的前生物合成和蛋白质的生物合成过程中，磷选择了α-氨基酸。
首次发现，当多种α-氨基酸的三甲基硅基衍生物与0，0-亚苯基磷酰氯反应时，能得到一系列不同组合的寡聚多肽。如果这些三甲基硅基保护的α-氨基酸中有丝氨酸或苏氨酸衍生物时，能够得到一些0-磷酰肽，这为组合肽库的建立提供了一种新的合成方法。
建立了一套合成稳定磷烷的新方法，并成功地合成了稳定的氨基酸磷烷。该方法产率高、操作简单、产物容易分离和提纯。通过对这种氨基酸磷烷的NMR分析发现，它们在常温下假旋转停止。采用三种质谱方法(场解析质谱法、电子轰击质谱法和化学电离质谱法)分析了氨基酸磷烷的质谱裂解规律。
通过氨基酸磷烷与模型化合物如胺、醇的反应，得到N-磷酰肽类似物、N-磷酰氨基酸酯、磷酸二酯和磷上酯交换产物，这从机理上证明N-磷酰氨基酸在水／醇体系中所发生的成肽、成酯、磷上酯交换等仿生化反应过程中经历了氨基酸磷烷中间体。
关键词: 氨基酸 ；自组装 ；肽 ；有机磷 ；氨基酸磷烷
被引量
1
摘要： 以碳-碳三键为桥联的环芳化学,特别是富碳化合物和构型保持的大环类化合物研究。是现代环芳化学研究中最引人注目的领域。
环芳化合物的性质取决于它的几何形状、电子效应和芳环上的取代基。三键的刚性结构可以使大环骨架得以很好的扩展,而苯环可以控制三键桥联的方向,从某种意义上决定了整个分子的形状。三键和芳香环的组合可以形成一系列形态各异的平面或三维环芳化合物。通过C≡C的连接,各种芳香环可以组合成形状特定的二维或三维的大环化合物。它们在分子构型、分子手性、液晶材料和传感材料等方面的潜在应用被广泛研究。其中一些高度不饱和的此类化合物被作为是有序碳材料的前驱体。本文还进一步阐述了本实验室以前的工作,在此基础上设计并合成了一系列新型的光学活性的环芳化合物及其衍生物。
第二章主要讨论光学活性分子内双螺旋化合物的构筑方法。通过手性构型高度稳定的联萘模板来引进手性源,用文献报道的此类双螺旋化合物合成方法合成了具有两个不同连接桥的分子内双螺旋化合物(R,P)-67,并设计了新的合成路线合成了该双螺旋化合物的对映异构体(S,M)-67,通过比较得出新方法省去了一些复杂手性片段的制备,缩短了反应步骤。从(R)和(S)-2,2’-二乙炔基-1,1’-联萘模板出发,还成功地合成了光学活性分子方(R,R,R,R)-和(S,S,S,S)-69和70,我们将化合物69和70分别与六氟磷酸银和六氟磷酸铜以等摩尔比混合。虽然未得到可以进行X-Ray分析的化合物晶体,但对形成的配合物进行了1HNMR和圆二色谱(CD)分析。通过与69和70的比较,我们发现1HNMR的氢位移值和圆二色谱(CD)的Cotton效应波长、峰形都有很大的变化。我们可以判定金属配合物的形成,由于这两个笼状化合物含有氮朝向环内的吡啶和联吡啶单元,只能与金属离子形成分子内配合物。而且通过CPK模型和Chem3D的计算,给出了配合物的结构为分子内双螺旋化合物。这表明我们通过含有吡啶单元的笼状化合物与金属配位构筑了一种新型的分子内双螺旋化合物,且异构体的CD谱呈现出良好的镜像对称关系,这表明了异构体为对映异构体。
第三章从(R)和(S)-2,2’-羟基-1,1’-联萘出发,以具有双螺旋结构的环芳化合物为哑铃的球体,刚性的苯基炔化合物为连接桥,通过Sonogashira偶联反应成功地合成了几个光学活性的哑铃状化合物(R, P)-和(S, M)-79～82以及螺旋单元构筑的枝状化合物(R, P)-和(S, M)-83～86。目标化合物的结构都通过IR,1H和13C NMR分析得到确认,而且对其进行了紫外–可见吸收光谱和圆二色谱分析。并且通过Chem3D的计算得出,目标化合物的分子大小都达到了2-3个纳米,从而可以展望此类分子在纳米材料方面的应用。
第四章以(R)和(S)-2,2’-二乙炔基(羟基)-1,1’-联萘以及为模板,引入邻位苯环连接桥构筑的两个扩展型双螺旋化合物。并从两个模板出发,在最初尝试由分子间成环合成目标化合物时,却得到了目标化合物的单倍体(分子内成环化合物)。在此基础上改进了合成策略,设计了对模板进行选择性保护,先引入一边二炔连接桥,再脱去保护引入另一端邻位苯环连接桥,最后经Cu2+催化的分子内Eglinton偶合成环反应得到了设计的目标化合物。并成功得到了化合物154,73的适合X-Ray单晶衍射分析的晶体,对其进行了晶体结构分析。
第五章设计了两个空穴大小不同的三维空腔结构分子89和90。在89的合成中,虽然设计了分子内和分子间关环两条合成路线,但由于分子位阻效应未得到设计的目标分子,却都得到了一个双层笼状化合物175。目标化合物90引入了更长的苯炔体系作为平面连接桥,减小了联萘间的位阻,直接由分子间成环合成法得到。在此过程中我们还探讨了合成路线中涉及的几种反应类型:Sonogashira反应,脱去保护基TMS的反应,封管反应,铜盐促进的炔烃偶合反应。
本文当中所有的中间体和目标化合物都经过MS、IR、1H NMR、13C NMR和DEPT组合测定得到确认。
关键词: 联萘模板 ；光学活性 ；环芳化合物 ；双螺旋化合物 ；哑铃化合物 ；枝状化合物 ；合成
被引量
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摘要： 发展简单、便捷、经济、高效的合成方法研究开发结构新颖、性能优良的有机光电功能材料具有重要的理论意义和实用价值，对于推动有机半导体的商业化进程至关重要，是目前有机光电子学领域研究的重点、难点。本论文以设计开发性能优良的蓝色电致发光功能材料为出发点，首先提出多臂支化结构单分散大分子的光电功能材料设计思想;接着，结合微波辐射独特的加热方式研究了复杂支化结构光电功能材料的微波法合成，进而发展了一种便捷、高效的微波辅助增强多重偶联反应的方法;在此基础上成功制备了一系列结构新颖的三臂、四臂、六臂、十二臂的单分散大分子和超支化聚合物光电功能材料;较为系统地重点研究了这些支化结构功能材料的光电性能，深入探讨了结构与性能之间的相互关系。
具体而言，全文共分八章：
第一章，概述了有机电致发光(OLEDs)的基本知识和原本原理，介绍了各种常用的有机电致发光材料及其研究现状，重点讨论了聚芴类蓝光材料的光谱稳定性问题和三维结构分子的特点及其它们在有机光电功能材料中的应用;同时，阐述了微波及其作用机理，总结了微波加热技术在辅助有机合成方面的应用及其研究进展。最后，据此提出了本论文的课题设计思想和主要研究内容。
第二章，我们采用微波辐射对多重Suzuki偶联反应进行了研究，成功发展了一种简捷、高效的微波辅助多重Suzuki偶联反应的方法。并且采用这种方法成功地制备了一系列单分散的六臂结构芴-三并咔唑衍生物T1-T3。实验和结构表征的结果显示，产物具有高的产率和高的纯度，具有优异的单分散性能，说明微波加热在辅助复杂的多重偶联反应制备结构复杂的功能材料方面具有比较明显的功效。另外，我们研究了T1-T3的光学性质、形态热力学性质、电化学性质和电致发光性能。这些六臂结构功能材料具有支化的树枝状大分子特征，在溶液和薄膜状态下，均显示出优异的蓝色荧光发射性能。对它们的电致发光性能的研究显示，获得了高效的深蓝色发光。更重要的是，基于T2和T3的电致发光器件显示出良好的蓝色发光光谱稳定性能，是一类有潜力的蓝色发光材料。
第三章，我们采用微波辅助的三重Suzuki偶联反应制备了一系列三臂结构弯折型芴-三并咔唑衍生物C1-C3。通过构建弯折型的三臂星射状结构可以有效地提高材料的无定形性能和抗结晶性能，增强材料在薄膜状态下的形态稳定性能。C1-C3在溶液(Φf：0.52-0.80)和固体薄膜(Φf：0.45-0.76)状态下均具有高的量子效率和良好的蓝色荧光发射性能。特别地，通过溶液旋涂法制备的基于C1-C3的单层OLEDs器件显现出高效的蓝光发射和良好的EL光谱稳定性能。
第四章，我们采用全微波合成法高效地制备了全部中间体和目标产物Tr1-Tr4，显著地缩短了包含十几步冗长反应和合成过程的功能材料开发周期。Tr1-Tr4是以三并茚基元为核、六个寡聚芴为枝的树枝状六臂结构大分子。通过NMR、MALDI-TOF MS、GPC等的表征表明，Tr1-Tr4具有很高的纯度和单分散性。它们在溶液和固体薄膜状态下均具有很高的荧光量子效率(Φf=0.50-1.07)。实验结果发现Tr1-Tr4的光物理行为表现出明显的臂长依赖性。臂长太短不能有效抑制分子间相互作用(如Tr1)，而臂长太长时，其光物理行为逐渐接近线形结构的材料(如Tr4)。Tr2和Tr3具有比较好的EL光谱稳定性能，在不同的操作电压下均得到了高纯度的稳定的纯蓝光发射(CIE色坐标分别为(0.14，0.08)和(0.16，0.08))，是比较理想的臂长。同时，与相同测试条件下线形聚已基芴(PF)相比，支化结构材料Tr2-Tr4具有比线形结构聚合物材料更加优良的光谱稳定性能。但从总体的器件性能而言，六臂结构三并茚衍生物Tr1-Tr4明显劣于六臂结构三并咔唑衍生物T1-T4，我们认为这与Tr1-Tr4比较低的HOMO能级以及由此产生的与阳极电极之间比较高的空穴注入势垒有关。考虑到Tr2和Tr3良好的EL光谱稳定性能，进一步优化其器件结构以提高其器件性能，它们也将是有应用前景的纯蓝色电致发光材料。
第五章，采用微波合成法制备了一系列四臂结构芘一芴衍生物P1-P3。随着分子量的增大和臂长的增加，P1-P3的热稳定性能和形态稳定性能逐渐递增。对P1-P3的光物理性质研究表明，构建四臂结构芘衍生物有效抑制了大平面芘分子的堆积和衍生物分子间的相互作用，即使在固体薄膜状态下，P1-P3仍然保持在稀溶液状态下的光物理行为。这体现在溶液和薄膜状态下基本一致的紫外吸收光谱和PL光谱及其高的发光效率方面。P1-P3的电致发光器件实现了稳定的高亮度的蓝光发射，它们在9.8，11.6和11.4 V分别达到了器件的最大亮度2570，4600和5610 cd/m2。随分子量的增大和臂长的增加器件亮度明显递增，这反映出比较大的分子结构和比较大的分子空间位阻，增强了材料的光发射性能和形态稳定性能，带来了比较好的器件结果。这与在光物理性质和热力学性质的研究中得到的趋势是一致的。在不同的操作电压下，P1-P3器件均表现出优良的EL光谱稳定性能，没有观察到明显的光谱变化，是一类具有稳定和高效蓝光发射的有机电致发光材料。
第六章，采用微波合成法制备了线形的模型化合物和以三苯胺和咔唑苯为核的三臂结构星射型三芴衍生物。对它们进行了对比研究，发现三苯胺衍生物比咔唑苯衍生物具有更好的无定形性能和光发射性能以及电致发光性能。在对线形结构和支化结构的模型化合物的光物理性质的对比研究中，我们发现，构建支化的三维的分子结构有助于改善发光功能材料的光发射特性。
第七章，采用微波合成法成功合成了十二臂结构的单分散大分子F1CzTr-F3CzTr。产物具有较高的纯度和单分散性(分子量分布1.01-1.03)。最大的单分散大分子F3CzTr的分子量高达1.4万。由于复杂的多臂结构和较大的空间位阻有效地阻碍了分子的链段运动，没有观察到明显的玻璃化转变过程，说明F1CzTr-F3CzTr具有良好的无定形形态稳定性能。F1CzTr-F3CzTr在稀溶液(Φf=0.64～0.85)和固体薄膜(Φf=0.52～0.74)状态下均表现出比较高的荧光发射特性，是比较好的蓝光发射功能材料(λmax=398～425 nm)。
第八章，我们研究并发展了超支化聚合物的微波合成法，提出了梯度升温的反应程序，优化了反应条件，制备了一系列基于三并咔唑基元的不同支化度的超支化聚合物PTF4.5，PTF7.5和PTF10.5以及PHTF15和PHTF21。DSC分析没有观察到明显的吸热和放热过程，也没有观察到明显的玻璃化转变过程，是比较好的无定形材料。支化度越高、线形单元含量越少的超支化聚合物，其光物理行为越接近单分散多臂结构三并咔唑衍生物，表现出较好的光谱稳定性。对超支化聚合物PTFx和PHTFx的电化学性质研究显示，三并咔唑基元的引入，有效地提高了聚芴材料的HOMO能级，改善了聚芴材料的空穴注入能力，降低了其器件应用时的空穴注入势垒，这对于它们作为有机电致发光材料的应用足有益的。
关键词: 寡聚芴 ；支化结构 ；光电功能材料 ；超支化聚合物 ；微波辐射合成 ；三并咔唑 ；有机电致发光 ；蓝光光谱稳定性
摘要： 在本篇论文中，主要讨论两部分的内容：第一部分，介绍生物标记化合物1，3，8-萘三酚-6-d的化学合成。第二部分，介绍9-芳基芴类化合物的制备。1，3，8-萘三酚-6-d生物标记物的合成：
生物标记物一般是指可供客观测定和评价的一个普通生理或病理或治疗过程中的某种特征性的生化指标，通过对它的测定可以获知机体当前所处的生物学过程中的进程。检查一种疾病特异性的生物标记物，对于疾病的鉴定、早期诊断及预防、治疗过程中的监控可能起到帮助作用。寻找和发现有价值的生物标记物已经成为目前研究的一个重要热点。在新型的生命科学领域，在对动植物疾病和某些特异性研究中，标记物也发挥着越来越重要的作用。目前，已有许多关于标记化合物应用在肿瘤治疗，药物靶向作用等方面的文章与报道。并且有些研究已经应用到了临床治疗当中，为一些复杂病症的治疗体供了可靠的技术支持。
1，3，8，-萘三酚(T3HN)是一种在黑色素Melanin代谢过程中形成的重要的中间体。目前对于他的报道比较多，研究的方法也较多，如对他进行理论计算，核磁分析，生物制备等等。T3HN在许多生命代谢中出现，是一种广泛存在的中间体结构。如果能够成功标记化合物T3HN将对许多致病机理和生命代谢过程的研究起到巨大的推进作用。但由于T3HN存在三个羟基导致这个化合物不能稳定存在于空气之中，所以对这个化和物进行标记更是很难实现。
因此本部分的研究将目标集中在这一化合物身上，合成一个T3HN的三个羟基均被保护上的化合物，并在他的6位上氘代标记。该合成路线以变色酸为起始原料，通过对其官能团的转化来实现目标化合物。在整个合成路线中涉及多种合成方法，最终将得到一个三个羟基被苄基保护的T3HN衍生物。目标产物的实现对于研究。T3HN结构化合物以及它的代谢机理起到促进作用。同时对于T3HN的合成都是通过生物方法实现的，利用化学方法合成还未见报道。我们的工作为实现T3HN的化学合成提供了可能。
在本章的工作中，我们设计出三条反应路线，经过文献论证最后确定采用第三条反应路线来实现目标化合物。第一条路线步骤较多，反应经济性较差，且其中涉及危险试剂的使用，处于安全考虑排除。第二条路线，步骤较少但是缺少文献支持，不适合本实验目标化合物的实现。第三条路线，原料变色酸易得且反应步骤较少，文献支持较充分，是三条路线中最为有利的路线。
以变色酸为起始原料，经过一系列得官能团转化合成出三个羟基被苄基保护并且6位被氘标记的1，3，8-萘三酚衍生物标记化合物1，3，8-萘三酚-6d(ly-4e)。首先要将变色酸的两个酚羟基保护起来，经过筛选选择对甲苯磺酰氯做为保护基团，然后将两个磺酸钠基转化为磺酰氯基。合成过程中将磺酰氯基转化为碘基遇到困难，产物产率非常低，且有大量的聚合物产生。通过多次尝试和与参考文献作者沟通我们调整了反应碘化试剂，缩短反应时间，最终解决的这个问题使得试验可以进行。在后续反应中，碘基转化为苄氧基出现问题，在更换1，8位对甲苯磺酸基为苄氧基之后这个问题也到解决。目前已经成功合成出了化合物1，3，8-三苄氧基-6-碘萘(ly-4d)，碘基的转化还在进一步的尝试之中。
9-芳基芴衍生物的合成：
寡芴和聚芴衍生物在有机电子材料领域的巨大应用潜力，特别是在OLEDs(有机发光二极管)和PLEDs(高分子发光二极管)领域。在各种有机电致发光材料中，芴具有较高的光热稳定性，较宽的能隙和高的发光效率等特点，因而成为一种常见的蓝光材料。芴的2，7位以及9位具有很好的可修饰性，在2位和7位引入不同的电子给受体可望得到不同性质的光功能化合物。9-芳基芴由于其具有能结合成茂金属的环戊二烯结构，还被广泛应用到制备烯烃聚合催化剂的研究工作中。
芴及其衍生物具有如此突出的性质，但是对于他们的合成方法报道不多，且反应条件较苛刻，反应底物有限，产率不高等问题。本课题组的研究工作中发现，利用格氏反应可以得到三芳基甲醇的衍生物，该醇类化合物在CH2Cl2或甲苯做溶剂的条件下，利用对甲苯磺酸酸化脱水可以得到9-芳基芴的结构，并且产率较高。因此，我们采用这一反应条件合成一系列的9-芳基芴的衍生物，在合成过程中探索该反应底物的广泛性和反应效率。最终我们成功地拓展了一些反应底物并得到较好的产率，而且我们反应的条件更温和易于控制。
该方法的研究为9-芳基芴类化合物的合成提供了一个新的途径，也为芴结构化合物的广泛推广奠定了基础。
关键词: 生物标记物 ；1,3,8,-萘三酚 ；芳基芴衍生物