氮杂杯[6]芳烃的合成与表征

以三聚氯氰和对苯二胺为原料,碳酸钾或氢氧化钾作为缚酸剂,合成氮杂杯[6]芳烃第一步中间体N,N’-二(4,6-二氯-1,3,5-均三嗪-2-基)-1,4-苯二胺(Ⅰ)和第二步中间体2,4-二(4-胺基苯胺基)-6-氯-1,3,5-均三嗪(Ⅱ),再由(Ⅰ)和(Ⅱ)合成最终产物氮杂杯[6]芳烃。通过红外光谱分析法和核磁共振氢谱法对产物进行了表征,证实其为目标产物,从而验证了合成路线的可行性。     

5,17-二甲硫基-2,8,14,20-四氧杂苯[2]-嘧啶[2]杯芳烃衍生物的合成及其晶体结构

使用4,6-二氯-2-甲硫基嘧啶和相应的取代间苯二酚为原料,以碳酸铯为碱,N,N-二甲基甲酰胺为溶剂,在18-冠醚-6和碘化钾催化的条件下经缩合成环反应得到目标化合物。通过IR、1HNMR、13CNMR和HR-MS确证了化合物的结构,并通过X-射线衍射测定了5,17-二甲硫基-2,8,14,20-四氧杂苯[2]-嘧啶[2]杯芳烃的单晶结构。晶体结构结果表明化合物晶体属于单斜晶系,C2/c空间群,晶胞参数a=14. 529 5(18),b=12. 969 0(18),c=15. 523(2),α=90. 00°,β=112. 935(4)°,γ=90°,V=2 693. 8(6)3,Z=4,μ(Mo Kα)=0. 241 mm-1,F(000)=1 112。5,17-二甲硫基-2,8,14,20-四氧杂苯[2]-嘧啶[2]杯芳烃具有对称的环状结构,并通过分子间的π-π相互作用形成了二维网状结构。     

对叔丁基杯[4]芳烃巯基吡啶衍生物的合成

以对叔丁基苯酚为起始原料,通过缩合得到对叔丁基杯[4]芳烃,再对其下沿酚羟基进行化学改性,得到具有化学活性的杯[4]衍生物中间体,该中间体与具有活泼氢的2-巯基吡啶反应制得新的含N、S杯芳烃衍生物,总收率14.4%。     

四氮杂杯[2]芳烃[2]三嗪叠氮化衍生物的合成及其与RDX的配合研究

文合成了氮原子桥连杯[2]芳烃[2]三嗪化合物。室温下,以碳酸钾为缚酸剂,利用三聚氯氰和间苯二胺的亲核取代反应合成主体,并将其叠氮化,反应温度为40％。产物通过元素分析,红外光谱和氢谱对其结构进行了表征,并采用XRD对氮杂杯[4]芳烃及其衍生物与黑索今的配合性能进行了表征分析,结果表明主客体之间发生了相互作用。     

氮杂杯[4]芳烃主体与RDX客体分子间相互作用的密度泛函理论

利用密度泛函B3LYP/6-31G(d)方法,研究了4种氮杂杯[4]芳烃类1～4与RDX形成的复合体的结构,分子间相互作用能由基组叠加误差(BSSE)和零点能(ZPE)校正进行计算,并对4种复合体的相互作用能进行比较.复合体的相互作用能主要由氢键所贡献;用自然键轨道分析揭示了相互作用的本质.由相互作用能的计算结果表明,采用四氮杂杯[2]-m-二氨基芳烃[2]-2-氨基-1,3,5-三嗪来去除炸药废水中的RDX较为合适.     

氮杂杯[6]芳烃迭氮化衍生物的合成与表征

以氮杂杯[6]芳烃和迭氮化钠为原料,四氢呋喃为溶剂,在为40~45℃合成了氮杂杯[6]芳烃迭氮化衍生物,通过薄层色谱分析法、红外光谱分析法和核磁共振氢谱法对产物进行了表征,证实其为目标产物,从而验证了合成路线的可行性。     

氮杂杯[6]芳烃迭氮化衍生物的合成与表征

本论文主要以自制氮杂杯[6]芳烃和迭氮化钠为原料,合成氮杂杯[6]芳烃迭氮化衍生物。通过红外光谱分析法和核磁共振氢谱法对产物进行了表征,证实其为目标产物,从而验证了合成路线的可行性。     

微波辐射合成5-氨基-噻唑[4,5-d]嘧啶-2(3H)-酮

以硫脲和氯乙酸为原料,在无溶剂和350 W微波辐射4 m in条件下,缩合生成中间体2,4-噻唑烷二酮(Ⅰ)产率91.5%;随后在无溶剂和400 W微波辐射5 m in条件下,通过V ilsm e ier甲酰化反应,生成中间体4-氯-5-甲酰基噻唑-2(3H)-酮(Ⅱ),产率86.7%;最后以正丙醇为溶剂,450 W微波辐射7 m in条件下,成环得到5-氨基-噻唑[4,5-d]嘧啶-2(3H)-酮(Ⅲ),产率80.5%。反应总产率为63.9%。合成产物与中间体的结构经1HNMR,MS和元素分析确认。     

氨基苯甲酸酯杯[4]芳烃衍生物的合成及性能研究

以对叔丁基杯[4]芳烃为原料,与1,2-二溴乙烷反应得到25,27-二(2-溴乙氧基)-26,28-二羟基-5,11,17,23-四叔丁基杯[4]芳烃,分别与苯佐卡因、三卡因、盐酸普鲁卡因在K2CO3、Na I/DMF体系中反应,以48%~63%的产率合成了3种新型含氨基苯甲酸酯结构的杯[4]芳烃衍生物——25,27-二(2-(对乙氧羰基苯基)氨基)乙氧基-26,28-二羟基-5,11,17,23-四叔丁基杯[4]芳烃、25,27-二(2-(3-乙氧羰基苯基)氨基)乙氧基-26,28-二羟基-5,11,17,23-四叔丁基杯[4]芳烃和25,27-二(2-(4-(2-(二乙基氨基))乙氧羰基苯基)氨基)乙氧基-26,28-二羟基-5,11,17,23-四叔丁基杯[4]芳烃。新化合物的结构与构象经元素分析、IR、1HNMR表征证实。研究它们对K+、Pb2+等9种金属离子的萃取性能以及对氨基酸的分子识别作用。结果表明,新型杯[4]芳烃衍生物对过渡金属离子具有良好的萃取效果,对Fe2+、Cu2+、Pb2+、Zn2+、Ag+的萃取率高达90%以上;同时与氨基酸也能发生很好的配合作用,能有效地识别氨基酸,对带芳环的氨基酸比脂肪氨基酸的识别效果更好。     

对叔丁基杯[4]及杯[6]芳烃的合成及其对铜离子的萃取研究

以对叔丁基苯酚和甲醛为原料,分别对对叔丁基杯[4]及杯[6]芳烃的合成和萃取性质进行了研究．结果表明,在本研究范围内,以KOH为催化剂,对叔丁基杯[6]芳烃的最高产率为77．8％;以NaOH为催化剂,对叔丁基杯[4]芳烃的最高产率为47．3％。对于对叔丁基杯[4]和杯[6]芳烃,最佳的反应回流温度都为140℃。对叔丁基杯[6]芳烃对模拟废水中的铜离子具有一定的萃取效果,最高萃取率为70．3％。     

[EMIM]BF_4离子液体催化合成镇痛消炎药酮咯酸中间体2-苯甲酰吡咯

制备了离子液体[EMIM]BF4,并用于催化合成镇痛消炎药酮咯酸中间体2-苯甲酰吡咯。考察离子液体[EMIM]BF4的催化活性及重复使用性能,研究了原料配比、反应温度和反应时间等工艺条件的影响。较佳工艺条件为:反应物料配比n([EMIM]BF4)∶n(苯甲酰氯)∶n(吡咯)=1.0∶1.0∶1.2,反应温度50℃,反应时间8h。在此条件下,2-苯甲酰吡咯收率达86%以上,纯度达99%。其离子液体可重复利用,经5次利用后产物收率仍在80%以上,并可避免使用有机溶剂。     

[2,2]-对二甲苯环二体及其氯代物的合成研究

以季铵盐和氢氧化钠为原料,经Hofmann消除反应合成了[2,2]-对二甲苯环二体及其氯代物。考察了催化剂种类、反应物料摩尔比、反应温度、反应时间等因素对收率的影响。合成[2,2]-对二甲苯环二体的较优工艺条件为:苯醌为催化剂,n(NaOH):n(季铵盐)=5:1,120℃反应12h,[2,2]-对二甲苯环二体的收率为51.2%。合成氯代-[2,2]-对二甲苯环二体的较优工艺条件为:苯醌为催化剂,n(NaOH):n(季铵盐)=5:1,采用将氢氧化钠溶液滴入季铵盐的反滴工艺,110℃反应14h,氯代-[2,2]-对二甲苯环二体的收率为48.6%。用IR、1HNMR对产物结构进行了表征。     

N-甲基-2-[4-(4-氯苯氧基)苯氧基]乙酰胺的合成

在无水碳酸钾存在下,N,N-二甲基甲酰胺为溶剂,由2-氯乙酰甲胺和4-苯氧基苯酚反应,制备了N-甲基-2-(4-苯氧基苯氧基)乙酰胺。而后,以乙腈和四氯化碳为混合溶剂,磺酰氯和N-甲基-2-(4-苯氧基苯氧基)乙酰胺反应,得到目的产物。着重考察了反应温度、反应时间、物料摩尔比对目的产物收率的影响。从而确定了产物的合成工艺条件为:反应温度40℃,反应时间5 h,n[N-甲基-2-(4-苯氧基苯氧基)乙酰胺]∶n(磺酰氯)=1∶1.4;在此条件下,产物的收率达80%以上。经IR、MS1、H NMR确定为N-甲基-2-[4-(4-氯苯氧基)苯氧基]乙酰胺。     

25,26,27,28-4羟基杯[4]芳烃合成工艺改进研究

研究了以三氯化铝为催化剂,5,11,17,23-4叔丁基-25,26,27,28-4羟基杯[4]芳烃(1)与苯酚进行烷基转移反应生成25,26,27,28-4羟基杯[4]芳烃(2),对其进行了工艺改进。确定最佳工艺条件为:催化剂与(1)的摩尔比为6∶1,反应时间1.5~2 h,室温反应,取消氮气保护,得率达到83%。     

杯[8]芳烃母体化合物的合成

以对叔丁基苯酚与多聚甲醛为原料,进行缩聚反应,合成了一种带叔丁基的杯[8]芳烃母体化合物,产率65%;再通过反Friedel-Crafts反应,脱除了其苯环上的叔丁基,产率81%。考察了升温速率、回流温度、N2通入速率等对目标产物产率的影响。产物结构经IR和1H-NMR表征。     

微波辐射下空气氧化法合成2-(对甲氧基苯基)苯并咪唑

首次在微波辐射下无催化剂空气直接氧化合成了2-(对甲氧基苯基)苯并咪唑,考察了微波辐射功率、辐射时间、原料配比、溶剂用量对产率的影响.实验表明:当微波辐射功率为280W,辐射时间为5.0min,n(对甲氧基苯甲醛):n(邻苯二胺)=1.1:1.0,乙醇用量为6.0mL时,产率可达88.7％.     

[2,2]-对二甲苯环二体的合成

用对甲基氯苄和三甲胺合成季铵盐及利用Hofmann消除反应制备了[2,2] 对二甲苯环二体,讨论了溶剂、反应时间、反应温度等工艺条件对两步反应物产率、纯度的影响,确定了适宜的合成工艺条件,制备季铵盐的最佳条件为:n(对甲基氯苄)∶n(三甲胺)=1∶1 1,乙醇为溶剂,反应时间2h,反应温度45℃。制备对二甲苯环二体的最佳条件为:n(碱)∶n(季铵盐)=5∶1,硫酸铜为催化剂,通入氮气,反应温度110℃,反应时间为10～15h。所得产品中w(对二甲苯环二体)>99.5%。     

8-苄基-2,8-二氮杂双环[4.3.0]壬烷的合成

采用氢化铝锂还原8-苄基-7,9-二氧代-2,8-二氮杂双环[4.3.0]壬烷（C₁₄H₁₆N₂O₂）,得目标产物8-苄基-2,8-二氮杂双环[4.3.0]壬烷（C₁₄H₂₀N₂）,确定了最佳工艺条件。结果表明,以四氢呋喃作溶剂,n(C₁₄H₁₆N₂O₂):n(LiAlH₄)=1:3.2和反应时间为16 h时,产物收率可达93.73%;产物经元素分析、红外光谱分析确认。