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ISBN: (纸本)9787562844334

关键词： 手性氮氧自由基   有机合成   结构表征   抗肿瘤活性  

摘要： 目的：合成一类新型手性氮氧自由基并对其结构进行表征，进一步通过体外实验对其抗肿瘤活性进行初步研究。　　方法：以2-硝基丙烷为起始原料，与液溴反应，得到2,3-二甲基-2,3-二硝基丁烷，进一步与锌粉反应，合成关键中间体2,3-二甲基-2,3-二羟胺基丁烷（二羟胺）;再用D/L-脯氨醇与3-氯苯甲酰氯或3-氟苯甲酰氯反应得到中间体M1~4，进一步与TCCA和TEMPO反应，得到相应中间体N1~4;然后与2,3二甲基-2,3-二羟胺基丁烷反应，用高碘酸钠氧化，得到最终目标产物L1/L2/D1/D2。将目标产物L1/L2/D1/D2用于人脑胶质瘤细胞U251、U87-MG和人肝癌细胞HepG2，通过MTT试验和细胞凋亡实验检测其抗肿瘤活性。　　结果：合成了4个新型手性氮氧自由基L1/L2/D1/D2，通过1HNMR、IR和LC/MS等多种方法对这些化合物进行表征。抗肿瘤活性试验结果证明D1对脑胶质瘤细胞U87-MG的生长抑制作用较为突出，D2对人肝癌HepG2细胞的生长抑制作用较强。　　结论：(1)手性结构对抗肿瘤活性作用有明显的影响;（2）手性结构对肿瘤细胞具有选择性杀伤作用;（3）氮氧自由基中的官能团可能对肿瘤细胞有选择性抑制增殖作用。

关键词： Organic chemistry   Chemistry  

摘要： Proton–coupled electron transfers (PCET) are well characterized elementary steps in which protons and electrons are simultaneously transferred between donors and acceptors. Many inorganic and biological redox processes are enabled due to both thermodynamic and kinetic advantages associated with PCET mechanisms. Coupling a favorable proton transfer event to electron transfer processes results in increased thermodynamic driving force and diminished activation barriers. Despite the widely recognized mechanistic advantages, PCET remains largely unexplored as a strategy for homolytic bond activations in organic synthesis. Ketones were catalytically reduced to ketyl radicals by the joint action of Brønsted acids and one–electron reductants through reductive PCET. Nascent ketyl radical intermediates rapidly engaged pendant olefins forging new carbon–carbon bonds and providing access to cyclical products. Excited state luminescence quenching experiments were consistent with concerted PCET as the mechanism of substrate activation. The mechanistic advantages of PCET were further demonstrated by the activation of strong amide N–H bonds (N–H BDE = 99 kcal mol-1) with a weak H–atom acceptor, TEMPO (O–H BDE = 67 kcal mol-1), through a complexation induced bond weakening strategy. Upon coordination to a redox active Ti(III) catalyst, amides experience substantial homolytic weakening of the N–H bond. This bond weakening event enables facile reduction of TEMPO by the Ti–amide complex through a PCET mechanism, forming closed shell aza–enolate intermediates. Kinetic, computational, and spectroscopic experiments were performed and are consistent with complexation induced bond weakening as the mechanism of substrate activation.

关键词： 长链离子液体   Br?nsted酸性   生物柴油   曼尼希反应   环碳酸酯  

摘要： 长链Br?nsted酸功能化离子液体具有表面活性,在酸催化反应中能够起到相转移催化剂的作用。设计合成具有表面活性的酸功能化离子液体并将其应用到有机合成反应中,有助于探索离子液体催化作用的本质、拓宽离子液体的介质应用范围,对推动离子液体的应用和绿色化学的发展具有非常重要的意义。因此,本文开展了以下几方面的研究:1.设计合成了三类表面活性的Br?nsted酸功能化季铵类离子液体,包括单阳离子–SO3H离子液体,单阳离子–COOH离子液体及双阳离子–SO3H离子液体。通过1H NMR、13C NMR、ESI-MS、FT-IR等手段对离子液体结构进行表征;采用Uv-vis光谱测定各类离子液体的Hammett酸度值,总结了离子液体结构与酸性之间的关系;利用TG–DSC检测了合成的–SO3H类离子液体的热稳定性。2.考察了单阳离子及双阳离子–SO3H类离子液体对长链脂肪酸与短链醇的酯化反应的催化活性,确定了离子液体的阳离子侧链长度及阴离子性质对其催化活性的影响。结果表明,阳离子侧链较长、阴离子为对甲苯磺酸根时的离子液体具有较强的催化活性。确定N,N-二甲基-N-（3-磺丙基）十二烷铵对甲苯磺酸盐（[DDPA][Tos]）为较优的催化剂,油酸甲酯产率可达96.5%;[DDPA][Tos]易于回收,反应结束后,产物与催化体系呈两相,通过简单的倾倒即可实现产物与催化体系的分离。模拟工业生产中的前处理过程,利用[DDPA][Tos]作为催化剂,可将黄连木籽油的酸值从27.5mg KOH/g降至1.8 mg KOH/g,达到碱催化酯交换反应的要求。3.探索了长链单阳离子及双阳离子–SO3H季铵型离子液体,作为表面活性/Br?nsted酸性双功能催化剂,催化醛、酮和芳胺的三组分水相Mannich反应性能。结果表明,阳离子侧链较长时,离子液体的表面活性增强,反应在乳液状态下进行,促进了油溶性底物在水相的分散,形成的水包油乳液更加稳定,从而有利于产物产率的提高。双阳离子–SO3H离子液体的二铵中间连接基团为丁基时,阳离子上的烷基侧链及–SO3H基团有足够的活动空间,有利于其催化活性的提高。反应于室温下进行,催化剂易于循环使用,具有广泛的应用前景。4.探讨了–COOH功能化季铵离子液体对CO2与环氧化物的环加成反应的催化活性。在无溶剂条件下,溴化N,N-二甲基-N-（3-羧乙基）十二烷铵([（CH2COOH）DMDA]Br)具有最高的催化活性及较强的底物适用性,催化剂可循环利用5次。推测了该双功能离子液体催化环加成反应的机理。

关键词： 微波辅助有机合成   非均相纳米金属催化剂   偶联反应   介孔材料   固体酸   Prins反应  

摘要： 微波辅助加热近年来是化学领域的一个研究热点,微波加热可大大缩短有机反应时间,并提高产物的选择性,这也从节能环保的角度遵循了绿色化学的基本原则。并且采用微波加热后,我们可以选择更难以反应,但更为价廉的底物代替各种昂贵底物,大大降低合成成本,对于医药化学和农药化学等有重大意义。基于前期工作的积累与文献知识的学习,我们研究了微波加热的特性,并利用微波选择性加热的特点,设计出适合微波加热的非均相催化剂,使得该催化剂在微波条件下的催化活性要远远高于传统加热方式。另外,微波加热用于材料的合成也经常有意外惊喜,我们利用微波加热合成出了一种新型的具有弯曲孔道结构,且孔道类型可控的有序介孔材料。而有序介孔材料由于其大比表面积和有序孔结构,用于催化反应时,其可吸附底物促进底物间的接触,并且有序介孔材料的稳定性高,合成便利,也是近年来引起人们广泛专注的一种新材料。本论文的研究内容主要分为以下三部分:1.通过氧化还原法制得氧化石墨烯作为载体,再与醋酸钯混合经过一步还原法制备出钯纳米粒子负载于石墨烯的催化材料(钯/石墨烯),该催化剂上钯纳米粒子粒径约2 nm左右且分布均匀。将其应用于来源广泛且价格低廉的氯苯参与Ullmann反应中,在微波条件下,由于石墨烯载体吸波,可使催化剂温度高于整个体系温度,提高催化活性。结果表明,微波加热2 h后,产率达到93.5%,高于采用均相催化剂醋酸钯的产率,并且相较于普通油浴加热20 h后85.6%的产率有很大优势。在之后的一系列Ullmann反应和Suzuki反应的底物拓展中仍表现出很好的催化活性,证明其普适性良好。同时该催化剂在套用5次后仍保持催化活性不下降,说明具有较好的稳定性。2.利用第一部分合成的钯/石墨烯催化剂,应用于沙坦联苯药物以及巴斯夫新推出的Xemium农药中间体的合成中,并尝试硝基取代物的还原反应。我们将原本价格昂贵的含溴底物换成价格不及其十分之一的氯苯取代物,并调变反应条件,达到90%的得率,这样大大降低了合成成本,具有重大意义。并且在克级反应中,仍可达到85%的产率。在硝基还原反应中,采用甲酸铵代替氢气作为还原剂,在温和条件下达到接近100%的产率。3.利用微波加热制备出一种具有新型的具有弯曲孔道,且孔道类型可调控的酚醛树脂小球材料。通过对其合成条件的调变,发现改变苯酚浓度可使该材料由二维六方直孔道转变为体心立方弯孔道结构,并研究了其合成机理和生长过程。之后用氯磺酸将该材料磺化得到固体酸催化剂,应用于Prins反应中,制备1,3-二氧六环衍生物。利用酚醛树脂疏水性的特点,采用水作为反应溶剂,吸附反应底物并使其充分接触,相较于一般文献中采用有机溶剂的反应,产率达到92%,实现了水介质有机合成。

关键词： 重氮化合物   三嗪   课题组   氮杂环化合物   环加成反应   化学合成   有机合成   金属卡宾   轴手性   高效合成   胺甲基化反应   不对称全合成  

摘要： 金催化的重氮化合物和三嗪的[4+1]/[4+3]环加成反应***.2016,55,11867;1871重氮金属卡宾的高活性使其被广泛运用到各种偶极环加成反应中.1,3,5-三嗪作为稳定的亚胺前体被应用到胺甲基化反应中,常州大学制药与生命科学学院孙江涛课题组首次利用三嗪为形式上的1,4-偶极子,在金催化下和不同种类的重氮化合物进行反应,选择性地进行[4+1]或[4+3]环加成而生成五或七元氮杂环.这两类新型环加成反应对

关键词： L-哌啶甲酸   C-3位   官能团化反应   5-亚甲基乙内酰脲   有机合成   生物活性  

摘要： 本论文是两个不同方面的研究，一个是关于以8-氨基喹啉为辅助基团，醋酸钯催化L-哌啶甲酸衍生物C-3位的官能团化反应研究;另一个是关于5-亚甲基乙内酰脲化合物的合成研究。　　C-3位带取代基的哌啶类生物碱广泛存在于天然与非天然产物中，它们中大部分具有生物活性，用不对称方法构建哌啶环骨架已经引起了相当大的兴趣。然而用来源易得的哌啶衍生物为原料来选择性地官能团化哌啶环的C-3位的方法报道却很少。　　过渡金属催化活化非活性的C(sp3)-H键，在不远的过去，取得了巨大进展。鉴于这种方法的成熟发展，我们课题组想利用过渡金属催化活化C(sp3)-H的方法，用于立体选择性地活化哌啶环的C-3位。以L-哌啶甲酸为手性起始原料，经系列转变，我们得到了许多相关的3-芳基哌啶衍生物，以及3-烷氧基，3-乙酰氧基，3-羟基哌啶衍生物。这些方法会是合成哌啶生物碱，以及非天然哌啶类氨基酸的新途径。同时我们将该方法成功应用在了S-(-)-3-（3-氰基苯）-1-正丙基哌啶的全合成中。　　许多天然的5-亚甲基乙内酰脲类化合物及其衍生物具有广泛的生物活性，制备结构多样的5-亚甲基乙内酰脲类似物是非常有意义的。首先我们合成了一系列α，β-不饱和羧酸，然后同对称的碳二亚胺（如DCC，DIC）反应得到一系列的1，3，5-三取代乙内酰脲类化合。最后1，3，5-三取代乙内酰脲类化合物在PhI(OAc)/碱的系统下进行脱氢反应，得到14个5-亚甲基乙内酰脲类化合物。

关键词： 海洋天然产物   有机合成   ent-chromazonarol   9-epi-pelorol   8-epi-19-methoxypuupehenol  

摘要： 海洋天然产物ent-chromazonarol分离于海绵Disidea pallescens,具有抗癌、抗肿瘤活性,是潜在的药物先导化合物。本论文以海洋天然产物ent-chromazonarol等为研究对象,基于合成需要发展了钯催化卡宾迁移插入偶联反应和烯丙位醇的还原异构化反应等,用于ent-chromazonarol、8-epi-19-methoxypuupehenol和9-epi-pelorol的合成研究,主要研究工作如下:1)ent-chromazonarol的合成。主要包含以下步骤:a)倍半萜骨架部分选取廉价易得的香紫苏内酯作为原料,经过羟基化反应,二异丁基氢化铝还原反应,高碘酸钠氧化反应得到香紫苏醛,香紫苏醛与对甲苯磺酰肼发生缩合反应得到重要中间产物香紫苏腙;b)芳香环部分以结构简单的对苯二酚作为原料,经过甲基化反应和碘取代反应得到重要中间产物碘代对苯二甲醚;c)两个重要的中间产物在碱性条件下经四(三苯基膦)钯催化作用发生偶联反应构建出基本骨架,后经过烯丙位醇的还原异构化反应,氧化、还原脱保护基反应和酸作用的环化反应最终得到目标产物ent-chromazonarol。2)8-epi-19-methoxypuupehenol的合成。以偏苯三酚为原料经过甲基化反应和碘取代反应得到重要中间产物1-碘-2,4,5-三甲氧基苯,后与香紫苏腙在碱性条件下经四(三苯基膦)钯催化作用偶联,经烯丙位醇的还原异构化反应,脱保护基反应和环化反应合成出衍生物8-epi-19-methoxypuupehenol。3)9-epi-pelorol的关键骨架CD环的构建。以邻苯二甲醚为原料,通过邻位碘取代反应得到碘代邻苯二甲醚,后与香紫苏腙经四(三苯基膦)钯催化偶联,经五元环环化反应构建出含9-epi-pelorol关键骨架的中间产物,为该天然产物后续的合成研究打下基础。本文首次将四(三苯基膦)钯催化的卡宾迁移插入偶联反应应用到该类海洋天然产物的合成当中,并未采用之前研究者所用的在叔丁基锂作用下通过亲核取代反应偶联构建关键中间产物的方法。通过对该类海洋天然产物的合成研究,为该类化合物后续活性研究提供了可能性。

关键词： 光催化   光电催化   TiO2   清洁有机合成   联苄   芳香醛  

摘要： 由于粗放式的经济发展模式,我国在取得重大经济效益的同时造成了大量的环境问题。尤其在有机合成方面,传统的技术路线带来了大量的有机溶剂污染和能源消耗,如何利用可再生能源发展清洁有机合成技术成为从源头降低环境风险、发展绿色经济的有效手段之一。光催化技术具有绿色、无污染的特点,可以利用太阳能产生具有还原或氧化作用的电子和空穴。光催化技术目前已广泛用于污染物降解、自清洁材料、分解水产氢、还原CO2等领域。但在有机合成方面的应用还处于起步阶段。从文献报道来看,目前利用光催化合成有机物的研究主要包括以下几方面(1)光催化有机还原反应,例如硝基苯类的还原,醛酮的还原,苯的还原等;(2)光催化有机氧化反应,这类反应较多,例如醇氧化到醛,氨基氧化到亚胺,醇氧化脱水到酯;(3)光催化脱氢反应。这类反应相对较少,例如李灿院士分解甘油到氢气和羟基乙醛;其他课题组脱除环己烷中的氢到苯和氢气。光催化应用于有机合成的优势在于(1)节约能源;(2)反应条件温和;(3)反应可以通过控制光而实现反应的开关。目前存在的不足在于(1)光催化应用的反应种类还比较少;(2)多数都是只利用光生电子或空穴;(3)每一种催化剂所适应的反应相对固定;(4)反应会牺牲掉有机物中的氢资源。针对以上不足,我们拟在光催化过程中引入金属离子氧化还原电对,在水相中实现对特定有机物的脱氢氧化和通过控制反应外部条件实现甲苯脱氢偶联。其优势在于(1)使用离子电对作为中间媒介取代在传统光催化有机反应中光催化剂和反应底物直接接触的反应模式。利用离子的高效传质和转移电荷能力提高有机物底物对光生载流子的利用效率。(2)引入水作为溶剂,实现反应过程的绿色化。(3)通过控制氧化还原电对的种类调控氧化物种的氧化能力,更好的实现对产物选择性的控制。(4)甲苯的脱氢偶联时,甲苯即作为溶剂,有作为反应物,未反应的甲苯可以循环利用,反应简单,条件温和。我们为拓展光催化技术在清洁有机合成中的应用主要开展可以下两方面内容。1.通过光电催化技术,采用光催化薄膜为阳电极,利用分池反应,阳极间接氧化烷基芳烃到相应的醛/酮,阴极还原水得到氢气。研究了各种反应条件对活性的影响,包括金属离子的种类及浓度,酸的种类及浓度,反应偏压、反应时间等条件。研究结果表明:(1)在一定条件下,我们可以实现烷基芳烃,包括甲苯、对甲氧基甲苯、对氯甲苯、乙苯等物质和水反应生成相应的醛/酮和氢气,甲苯到苯甲醛的选择性达到86.5%。(2)反应易控制、能耗低、清洁环保,可以实现原子的百分之百利用。(3)反应完全即利用到了光生电子又利用了光生空穴,更能体现光催化技术的优势。2.利用光催化技术使甲苯脱氢得到联苄,首次实现光催化条件下的C-C偶联反应。同时研究了不同反应条件对活性的影响,包括反应中水和氧气的比例,反应催化剂中贵金属的影响,并讨论了反应机理。研究结果表明:(1)Pt作为最优金属,负载在P25上的量为2.0%,对反应效果最好,产物为联苄,量子产率为0.29%,选择性为93.4%。(2)当反应体系中含有氧气时,产物为苯甲醛。我们的研究工作的创新点主要体现在(1)在光催化选择性氧化方面创新性的引入金属离子氧化还原电对,在提高了活性的同时,增加了对中间产物(有机醛)的选择性。(2)首次利用光催化技术实现了C-C偶联反应,进一步拓展了光催化技术在有机反应中的应用范围,同时相关机理的提出为设计更为复杂的有机合成路线积累了经验。

关键词： 运行管理   故障率   继电保护   改进措施  

摘要： 石油化工企业连续化生产程度高,原料及生产的产品易燃易爆,用电负荷基本都是一级负荷,对电力系统的稳定运行要求高,现场设备一旦停电将会造成严重的经济损失,甚至引起火灾爆炸事故。对工厂配电系统运行管理进行研究,分析辨识出影响配电系统稳定运行的因素,指出配电系统的薄弱环节,并进行有针对性的工作,是降低生产风险、实现工厂安全生产的重要措施。本文介绍了欧美、日本及国内电力系统运行管理发展概况、吉化有机合成厂配电系统运行管理现状,指出了内、外电网设备状况和运行环境、设备固有技术状况、配电设备检修周期及继电保护配置对配电系统运行水平的影响。本文研究了配电系统运行管理的基本理论,对配电系统运行稳定性评价的基本算法、设备故障曲线及典型配电设备故障模型进行了分析。本文简述了吉化有机合成厂配电系统运行现状,根据吉化有机合成厂配电系统元件故障率,对配电系统运行可靠性参数进行了计算。计算时分别考虑了普通放射状配电系统和有备用电源自动投入装置的配电系统的故障率和停电时间,对比了两种运行方式、9个变电所的可靠性指标。根据指标指出了系统中故障率高的设备并对造成故障率的设备从管理层面分析了原因。文中通过层次分析法建立了吉化有机合成厂配电系统指标体系模型,聘请吉化公司电气专业专家对工厂配电系统运行管理影响因素进行权重分析,明确指出配电系统可靠性管理七大影响要素,对工厂配电系统进行了评分。结合工厂配电系统运行管理七大影响要素,结合配电系统特点,提出了完善管理体系、检修策略、加强人员培训等加强工厂配电系统管理、提高运行稳定性的措施。