关键词： 咪唑   1,4-二氢吡啶   4H-吡喃   合成   PEG-400  

摘要： 杂环化合物,特别是咪唑,吡啶以及吡喃类化合物,具有广泛的生物活性和药理活性。这些杂环化合物及其衍生物作为农药、医药、染料及其它精细化工产品的中间体,应用越来越广泛,世界各地科学家对它们的合成研究非常关注。 低分子量聚乙二醇PEG-400是一种常见的液体低聚物,具有低毒、可生物降解、不挥发、不可燃、价格低廉等优点;它对大多数有机及金属有机化合物溶解性能良好,在酸、碱、O2和H2O2氧化体系以及NaBH4还原体系中都很稳定,目前用PEG-400作为反应介质已开始引起人们的关注。本论文的主要工作是,以环境友好的PEG-400为反应介质,不加任何催化剂,完成2,4,5-三取代和1,2,4,5-四取代咪唑类、1,4-二氢吡啶类及4H-吡喃类化合物的合成,论文共分为四章: 第一章综述了咪唑,吡啶和吡喃类杂环化合物的合成研究进展以及PEG-400作为反应介质在有机合成中的应用。 第二章通过醛、联苯酰和醋酸铵在PEG-400中110 oC下发生三组分缩合反应,合成了2,4,5-三芳基取代-1H-咪唑类化合物;以醛、联苯酰、醋酸铵和芳胺为原料,在110 oC下实现四组分缩合,得到了1,2,4,5-四芳基取代咪唑类化合物。 第三章以环境友好的PEG-400为反应介质,不加任何催化剂,使各种醛,乙酰乙酸乙酯(或乙酰丙酮)与醋酸铵反应,合成了1,4-二氢吡啶类化合物。 第四章以PEG-400为反应介质,完成了醛、乙酰乙酸乙酯(或乙酰丙酮)与丙二腈的三组分缩合反应,生成4H-吡喃类衍生物。 该方法与文献报道的方法相比,具有操作简单、污染少、环境友好的优点。我们分别考察了原料配比、反应介质、反应温度及时间等多种因素对上述反应的影响,从而优选出较佳反应条件。以上化合物的组成和结构经IR、1H NMR、13C NMR和元素分析得到确证。

关键词： 亲电环化   呋喃   吡喃   偶联   炔基环氧   炔基酰胺   1、3环加成  

摘要： 本论文主要研究了通过亲电诱导来合成一些杂环化合物，内容主要包括以下四部分： 第一章： 主要描述亲电环化反应的历史，进展，以及它在最近几年里的发展特点，趋向和未来发展方向。 第二章： 主要介绍了我们通过格氏反应、消除、环氧化反应合成一些炔基环氧化合物，然后通过亲电环化生成呋喃衍生物，产率高，温度低，这些化合物再通过Sonogashira/Heck偶联反应合成一些复杂的药物中间体和绿色环保的有机物。 第三章： 主要介绍了我们通过对酯胺化，再引入三元环，格氏反应合成底物，通过亲电诱导意外的生成了吡喃衍生物，立体选择性好、产率高、体系温、环境友好。 第四章： 主要介绍了亲电环化在1，3环加成反应中的实际应用。我们通过亲电环化的特点、机理和环加成的基本条件，合成了一些炔烯醛的底物，通过碘卡宾中间体，1、3环加成合成了桥氧多环化合物。我们首次实现了利用非金属来合成此类化合物。大大降低了合成成本，减少了环境污染。为合成此类化合物提供了新思路。

关键词： 微波辐射   无催化剂   杂环化合物   有机合成  

摘要： 本论文由四个部分组成。 第一部分介绍了国内外无催化剂的有机反应的研究现状和利用微波技术的无催化剂有机反应的研究现状以及本论文的选题依据、意义。 第二部分介绍了含氧杂环化合物的合成。在微波辐射下,不需任何催化剂,芳醛、4-羟基香豆素在水中的反应。反应得到一系列α,α-双(4-羟基香豆素-3-基)甲苯及衍生物。该方法具有反应时间短、产率高、操作简单、环境友好等优点。 第三部分介绍了含氮杂环化合物的合成。第一节介绍了在微波辐射下,不需要任何催化剂,3-(ω-溴代乙酰基)香豆素、邻苯二胺为原料,乙醇为溶剂,合成一系列2-(3-香豆素基)喹喔啉及其衍生物。第二节介绍了在微波辐射无催化剂无溶剂条件下,芳(杂芳)偶酰、邻苯二胺为原料,合成一系列2,3-二苯基喹喔啉及其衍生物。第三节介绍了在微波辐射无催化剂无溶剂条件下,芳偶酰、芳醛、醋酸铵为原料,一锅合成一系列2,4,5-三苯基咪唑及其衍生物。该方法具有产率高、反应时间短、操作简便、适用范围广、环境友好等优点。 第四部分为部分产物的核磁共振谱和质谱。

关键词： 杂环化合物   含氮杂环   单晶结构   晶体化学  

摘要： 本文合成了六种新型含氮杂环化合物，运用元素分析、粉末X射线衍射仪、红外光谱仪、热分析仪对它们进行了表征;通过单晶X射线衍射方法对合成的化合物进行了结构解析;以Material Studio4.0软件Morphology模块为基本模拟工具，模拟新合成六种配合物晶体在“真空”中生长发育时的整体形貌，并使用扫描电镜对实际晶体的形貌进行研究;同时，根据化合物的结晶学参数，从晶体化学的角度对晶体进行研究。　　 (1)室温条件铜盐与配体反应合成新型配位化合物Cu(C3N2H4)2(C4H5O4)2，单斜晶系，空间群P21/c。铜原子呈六配位，两个丁二酸桥联两个铜原子、丁二酸分子的八个碳原子及四个端氧共同组成一个十四原子大环，环内已配位的羟基氧原子O3与未配位的羧基氧原子O2形成分子内氢键，N2-H2A…O2形成的分子间氢键在化合物形成框架结构中起到了重要的作用。通过MS程序对晶体形貌进行模拟，配合物单晶共有(100)、(110)、(011)、(020)、(111)五个主要外显晶面，模拟形貌与扫描电镜观察的晶体形貌较符合。扫描电镜观察发现，晶体表面呈现层状阶梯，表面有凹坑，层状结晶的表面有明显钝角，观察到的这一现象与W.科塞耳与F.斯特兰斯基提出的晶面台阶-扭折模型相符。　　 (2)溶液法合成新型配合物Cd(C4H6N2)(C3H2O4)·H2O，正交晶系，空间群为Pnma，镉离子与来自两个丙二酸根的四个氧原子和一个2甲基咪唑分子的N原子和一个配位水分子配位，形成八面体配位方式，同时结构中存在着丰富的氢键相互作用。通过MS程序导入结构数据对晶体的形貌进行模拟，新型配合物存在(200)、(101)、(210)、(011)、(111)等五个主要外显晶面，晶体形貌的扫描电镜观察结果与模拟结果相符。　　 (3)室温条件合成新型配合物Mn(Cl3CCOO)2(4，4’-bpy)，正交晶系，空间群Pbcn，锰原子六配位，锰原子与三氯乙酸分子和4,4'-联吡啶分子桥联形成二维的金属-有机网络结构。通过MS程序导对晶体的形貌进行模拟，化合物单晶共有(001)、(010)、(011)、(100)、(111)、(101)、(110)等七个主要外显晶面，晶体形貌的扫描电镜观察结果与模拟结果相符合。　　 (4)室温条件合成新型配合物[Cu2(ClCH2COO)(2，2'-bpy)2(OH)(H2O)](NO3)2，三斜晶系，空间群为P(1)，配合物分子由双核的铜基团和硝酸根组成，羟基和羧基中的氧原子与2,2'-联吡啶分子中的氢原子形成分子内的相互作用，硝酸根中的氮原子接受配位水分子和羟基的氢分子形成分子间的氢键，氢键的相互作用使得晶体形成三维超分子网络结构。运用MS程序对晶体的形貌进行模拟，新型配合物存在(100)、(110)、(011)、(11(1))、(10(1))、(002)等六个主要外显晶面，晶体形貌的扫描电镜观察结果与模拟结果相符。　　 (5)室温条件合成新型配合物Mn(Cl3CCOO)Cl(1，10'-phen)2，三斜晶系，空间群P21/c，Mn原子六配位，分子间通过C-H…O和C-H…Cl氢键的相互作用形成二维网络，1，10'-邻菲啰啉环之间的π-π堆积作用使结构更加稳定。通过MS程序导入结构数据对晶体的形貌进行模拟，配合物存在(110)、(200)、(111)、(002)等四个主要外显晶面，晶体形貌的扫描电镜观察结果与模拟结果一致。　　 (6)室温条件下合成新型配位化合物[C4H7N2]3·PMo12O40，属单斜晶系，空间群P21/n，结构单元中含有3个质子化的2-甲基咪唑阳离子和多酸阴离子PMo12O403-。在多酸阴离子中，杂原子P呈四面体配位，配原子Mo八面体配位，三个八面体构成三金属簇Mo3O10，2-甲基咪唑中的氮原子与多酸中的氧原子形成分子间的氢键。通过MS程序导入结构数据对晶体的形貌进行模拟，新型配合物存在(011)、(101)、(002)、(101)、(110)、(11(1))等六个主要外显晶面，晶体形貌的扫描电镜观察结果与模拟结果接近。　　 (7)通过对晶体颗粒的总晶胞数、总原子数、颗粒表面总晶胞数、颗粒表面总原子数及表面积等参数的计算，得到如下结论：晶粒粒度增大，晶体含有的结构单元增多，晶体结构越完整，稳定性越强;随着颗粒尺寸的增加，晶体的表面积不断增加，配合物粒子活性减小。

关键词： 聚苯乙烯负载硒溴   杂环化合物   2-溴甲基、2-碘甲基取代的-2, 3-二氢苯并呋喃   5-碘甲基-γ-丁内酯   2-碘甲基、2-溴甲基-1, 3, 4-噁二唑  

摘要： 本文研究了聚苯乙烯负载硒溴试剂在含溴(碘)取代的杂环化合物固相有机合成中的应用。 1、1 %交联聚苯乙烯负载硒溴试剂诱导2-烯丙基苯酚衍生物发生分子内亲电环合反应,生成2-硒甲基-2,3-二氢苯并呋喃树脂,继而分别用溴、碘甲烷/碘化钠体系处理,以良好产率(83–95 %)和较高纯度(93–98 %)合成了2-碘/溴甲基-2, 3-二氢苯并呋喃衍生物。该方法具有操作简单、反应条件温和等优点,聚苯乙烯负载硒溴试剂可有效地再生和循环使用。 2、聚苯乙烯负载硒溴试剂诱导4-戊烯羧酸发生分子内酯化反应,生成5-硒甲基-γ-丁内酯树脂中间体,该中间体经碘化钠/碘甲烷体系碘取代切割法,以高产率(82–95 %)和纯度(92–95 %)合成了5-碘甲基-γ-丁内酯衍生物。当4-戊烯酸含α-取代基时,得到顺式结构为主要产物的非对应异构体,该方法操作简单、反应条件温和,聚苯乙烯负载硒溴试剂在一定程度上能很好地循环使用。 3、将硒溴树脂经硼氢化锂作用后与溴代乙酸反应制得聚苯乙烯负载的硒基乙酸试剂。在N, N’-二环己基碳二亚胺(DCC)存在下,该试剂与酰基肼缩合,继而用三氯氧磷作环合剂,加热回流得到2-硒基甲基-1,3,4-噁二唑化合物树脂,再按上述切割硒树脂的方法,提供了一种制备2-碘甲基、2-溴甲基-1,3,4-噁二唑化合物的固相有机合成新方法,产物收率为73–83%,粗产物在进一步提纯之前其纯度在90%以上。该法操作简便,聚苯乙烯负载硒溴试剂可再生、对环境友好,同一反应中连续循环使用四次,仍具有很好的反应活性。

关键词： 萘酰亚胺   1,2,3-三唑   嵌入   DNA光敏切割   抗肿瘤活性  

摘要： 根据以DNA为靶点抗肿瘤药物的作用机理,通过对平面性良好的1,8-萘酰亚胺和苊醌类化合物进行结构改造,本文设计、合成、表征了三系列以DNA为靶点的抗肿瘤化合物: 以Click Chemistry方法,设计、合成了一系列新型含1,2,3-三唑基的萘酰亚胺类衍生物,并对其光谱性质、DNA嵌入能力、DNA光敏切割活性和抗肿瘤活性进行了研究。荧光光谱法、粘度测定、圆二色谱法研究化合物与CT DNA相互作用的结果表明该化合物具有一定的DNA嵌入性能,嵌入常数为10～10M,可作为有效的DNA靶向分子;DNA光敏切割活性试验结果表明:该系列化合物具有较强的光敏损伤活性;抗肿瘤活性研究结果表明该系列化合物具有明显的体外抑制肿瘤细胞生长活性,特别是带有硫吗啉基取代的化合物N2对7721肝癌细胞有很高的抑制活性,IC值达到0.478μM。 以Click Chemistry方法,设计、合成了一系列新型含1,2,3-三唑基苊并杂环类化合物,对其光谱性质、DNA结合能力、DNA光敏切割活性和抗肿瘤活性进行了研究。紫外光谱法、粘度测定、圆二色谱法研究化合物与CT DNA的作用模式为部分嵌入,并伴随一定的静电堆积;DNA光敏切割试验表明:该系列化合物具有较强的光敏损伤活性。其中带有两个氰基的化合物E2表现出最好的DNA光敏切割活性,与它高效的细胞抑制性能相一致。 以Click Chemistry方法,设计、合成了两个新型含1,2,3-三唑基萘酰亚胺类荧光团。光谱测定和细胞标记试验表明该类化合物可以应用于活细胞的生物影像,具有开发为荧光探针的应用前景,为今后在其基础上修饰进行荧光标记做了有益的探索。

关键词： 杂环   吡啶   酰胺   生物活性  

摘要： 杂环化合物尤其是含氮杂环化合物由于具有生物活性高、环境相容性好、作用靶标新颖等特性,已成为农药和医药创制中的研究热点。基于活性含氮杂环化合物的结构特征,本文采用分子设计和药效团合理拼接等手段,合成了五类67个新型含吡啶母环的杂环化合物,经1H NMR、IR、MS和元素分析进行结构表征,所有化合物均未见文献报道。采用X-ray单晶衍射,解析了化合物ⅠA-d、ⅡA-b、ⅡB-b和Ⅴ-i的晶体结构。探索了一种反应条件温和的合成酰胺类化合物的新方法。生物活性测试表明,部分化合物对粘虫显示出较好的生长调节活性。全文内容概括如下: 以乙酰丙酮为起始原料,先合成中间体2,6-二甲基-3,5-二乙酰基吡啶,再经亲核加成-消除、肼关环和氮酰化等一系列反应,设计合成10个未见报道的吡啶联吡唑类化合物。通过对目标化合物ⅠA-d进行X-ray衍射单晶测定和结构解析,对氮酰化的反应机理进行了探讨。 以中间体2,6-二甲基-3,5-二乙酰基吡啶为原料,先与芳香醛发生缩合反应,然后与肼关环得到16个未见报道的吡啶联吡唑啉类化合物,通过对同分异构体化合物ⅡA-b和ⅡB-b进行X-ray衍射单晶测定和结构解析,对目标化合物的外消旋体ⅡA系列和内消旋体ⅡB系列成功进行了区分。7个化合物经除草、杀虫和杀菌活性测试,表现出较弱的生物活性。 以乙酰乙酸乙酯为起始原料,先合成中间体2,6-二甲基-3,5-二乙氧羰基吡啶,通过选择性肼解得到双边和单边吡啶酰肼,分别经关环,同时利用吡唑环具有良好的离去性能,在酸催化下胺解反应合成15个未见报道的双边和8个单边吡啶酰胺类化合物,并对酸催化条件下酰基吡唑的胺解机理进行了探讨。该合成过程反应条件温和,且未见文献报道。其中,8个化合物对2龄粘虫具有较好的生长抑制活性,但对豆蚜表现出较弱的致死活性。 以中间体双边和单边吡啶酰肼为原料,改进了1,3,4-噁二唑衍生物的合成方法。分别与芳醛进行缩合反应生成双边酰腙和单边酰腙,然后用NBS作卤代试剂进行成环反应合成12个未见报道的吡啶联噁二唑类化合物ⅣA和ⅣB,并对分子内成环的反应机理进行了探讨。其中,10个化合物对2龄粘虫具有生长抑制活性,7个化合物对黄瓜炭疽病和瓜白粉病显示出一定的防治效果,但化合物的除草活性较弱。增加分子柔性有利于提高吡啶联噁二唑化合物的昆虫生长抑制活性。 以单边吡啶酰肼为原料,经加成、环合反应,合成9个未见文献报道的吡啶联三唑并噻二唑稠杂化合物（Ⅴ）。化合物Ⅴ-i经X-ray单晶衍射呈平面刚性结构。7个化合物对2龄粘虫表现出一定的生长抑制活性。

关键词： 高能量密度材料   氮杂环化合物   双环HMX   K-56   中间体   硝化  

摘要： 高能量密度材料的研究对于提高武器系统的性能具有十分重要的意义和深远影响。氮杂环化合物作为一种特殊的含能材料,早就引起了关注和得到了应用。本文主要探索合成了2,4,6,8-四硝基-2,4,6,8-四氮杂双环[3.3.0]辛烷(双环HMX)的可能性和通过改进工艺条件,得到高产率的K-56。 首先通过醛胺缩合的方法来合成母环,以亚甲基二乙酰胺为初始原料,制备得到了中间体1,3-二乙酰基-4,5-二羟基-1,3-二氮杂环戊烷,1,3-二乙酰基-4,5-二乙酰氧基-1,3-二氮杂环戊烷,最终制备了2,4,6,8-四乙酰基-2,4,6,8-四氮杂双环[3.3.0]辛烷,产率为32%。尝试了以2,4,6,8-四乙酰基-2,4,6,8-四氮杂双环[3.3.0]辛烷为硝化底物,利用多种硝化体系进行硝化反应,都未成功得到目标产物双环HMX。通过实验确定了以上中间体和产物合成的较佳的工艺条件,有助于今后的探索研究。 通过改进K-56合成的工艺条件,进过两步实验就能得到较高产率的产物,缩短了反应步骤、降低了成本,总产率为50.1%。

关键词： 含氮杂环化合物   三唑   嘧啶   合成  

摘要： 含氮杂环化合物在农药、医药、染料等精细化工领域中有着广泛的应用,一直是人们研究的热点。 本文综述了三唑、嘧啶以及三唑并嘧啶杂环化合物的研究现状,以肼与硫氰酸铵为原料合成了最终产物5,7-二甲基-1,2,4-三唑并[1,5a]嘧啶-硫醇,通过对目标化合物及各中间体工艺参数的系统研究,获得了2,5-联二硫脲和5,7-二甲基-1,2,4-三唑并[1,5a]嘧啶-硫醇的较佳工艺条件。在较佳工艺条件下,中间体2,5-联二硫脲和5-氨基-3-巯基-1,2,4-三唑的收率分别为58.3%和85.5%,最终产物5,7-二甲基-1,2,4-三唑并[1,5a]嘧啶-硫醇的收率达到75.5%。

关键词： N-取代哌啶酮   肟醚   杀菌活性   N-取代吡咯烷甲醇衍生物   杀虫活性   格氏反应   合成   晶体结构  

摘要： 为了寻找符合21世纪农药发展要求的新型农药先导化合物,本文利用生物电子等排原理及活性因子叠加法,设计并合成了通式分别为（Ⅰ）和（Ⅱ）两个系列共计20个未见文献报道的新化合物。 （1）.以取代苄胺或苯乙胺为起始原料,依次经Michael加成,Dieckmann缩合,水解脱羧,肟化和醚化等多步反应合成了14个未见文献报道的N-取代哌啶酮肟醚衍生物（ⅠaⅠn）。 （2）.超声辐射下,以2-氯-5-氯甲基吡啶（或噻唑）和L-α-脯氨酸为原料,经过酯化、N-甲基化、与格氏试剂反应合成了6个未见文献报道的具有光学活性的N-取代吡咯烷甲醇衍生物（Ⅱa Ⅱf）。 采用了元素分析、红外光谱、核磁共振氢谱、质谱等,对上述两个系列的化合物进行了结构表征,并对其物理性质、波谱性质、反应条件、合成方法进行了较为系统的分析和讨论。目标化合物（Ⅰ）、（Ⅱ）的通式如下: 为了进一步了解化合物的空间结构,初步探索化合物的结构与性质的关系,对部分生物活性化合物,即N-（4-甲基苄基）哌啶-4-酮肟-O-（6-氯吡啶-3-基）甲基醚（Ⅰk）和N-（5-氯-2-噻唑甲基）-α,α-二苯基-2-吡咯烷甲醇（Ⅱe）进行了合成、单晶培养及X-射线衍射晶体结构测定等研究,对其进行了结构与性质的初步分析。 委托华中师范大学生物活性测试中心对系列（Ⅰ）进行了杀菌活性的初步普筛测定,委托浙江化工研究院生测部对系列（Ⅱ）进行杀虫活性的初步普筛测定,系列（Ⅱ）化合物的杀虫活性正在测试中。结果表明系列（Ⅰ）部分化合物有较好的选择性杀菌活性。