—取代联苯系电取代反应定位规则共振论观

—取代联苯发生亲电取代反应时,当取代基为产生-I-C效应的吸电基或供电基在联苯环上4-位或2-位时,第二个取代基主要进入,未有取代基的苯环的邻位和对位,以对位为主.若取代基为产生-I>+C效应的吸电基或供电基在联苯环上3-位时,第二个取代基主要进入有取代基的苯环的邻位和对位,以对位为主.     

一取代联苯系电取代反应定位规则的共振论观

一取代联苯发生亲电取代反应时，当取代基为产生－Ｉ－Ｃ效应的吸电基或供电基在联苯环上４－位或２－位时，第二个取代基主要进入，未有取代基的苯环的邻位和对位，以对位为主。若取代基为产生－Ｉ〉＋Ｃ效应的吸电基或供电基在联苯环上３－位时，第二个取代基主要进入有取代基的苯环的邻位和对位，以对位为主。     

甲氧基在苯甲醚亲电取代反应的定位作用

从理论上研究了苯甲醚的电子结构,结果表明,苯甲醚的甲氧基在空间的位置影响苯甲醚的原子电荷分布和能量,从而影响苯甲醚的亲电取代反应。苯甲醚的O—Ph键旋转,形成不同构象之间的最大与最小体系能量值之差ΔE仅ΔE=0.006 31 a.u。当C1-O8—C7与苯环垂直时,体系能量[E（90）=E（270）=-344.429 48 a.u]最低,为稳定的优势构象。苯甲醚中甲氧基虽然表现为吸电基,但它的作用使邻、对位碳原子的负电荷比苯环碳原子多,成为亲电取代反应中心,在邻、对位碳原子上较容易被亲电试剂进攻,甲氧基为邻、对位定位基。亲电试剂Me＋与苯甲醚反应形成的各种碳正离子中间体的稳定性差异不大,电子效应是影响亲电取代反应的重要因素。     

卟啉化合物的电化学性质

合成2种在苯环对位连接性质不同取代基的卟啉单体和4种桥联基团性质各异的卟啉低聚物, 并利用循环伏安法研究上述卟啉单体和卟啉低聚物的电化学性质. 结果表明: 卟啉单体周边连接推电子取代基与连接吸电子取代基的卟啉单体相比电极电势正移; 比较卟啉低聚物电化学性质发现, 桥连基团的性质及整个卟啉分子的共轭程度对其电化学性质均有不同程度的影响.     

甲（乙）基在甲（乙）苯亲电取代反应中的定位作用和定位能力讨论

在有机化学的亲电取代反应定位法则教学中,甲基代表烷基,作为芳烃亲电取代反应定位效应的典型例子,但甲基不同于乙基等烷基,具有不同的定位能力,烷基是如何影响芳环的结构从而影响取代基定位,教材和教学中描述较简单,不便于学生领会和比较。该文就此问题进行探讨,结果表明,烷基苯RAr（R—Me、Et）的R在空间的位置影响烷基苯的能量和原子电荷密度,从而影响烷苯的亲电取代反应。（1）烷苯的R—Ar键旋转形成不同构象,其中的最大与最小体系能量值之差△E,△E（Me）〈△E（Et）,{△E（Me）=0．0000084a．u,△E（Et）=0．0068029a．u},甲苯比乙苯的R—Ar单键更容易自由旋转。在EtAr,C8-C7-C1平面与苯环垂直时,体系能量[E（90）=-308．661166a．u．]最低,为较稳定的优势构象。（2）甲基和乙基均向苯环供电子,虽甲（乙）苯环的碳原子所带电荷之和都不及苯,但甲苯比乙苯的环碳上电子密度大,∑Q（Me,30）=-1．02794〈∑Q（Et,90）=-1．010487。（3）甲（乙）苯化合物中,均为邻、对位碳原子电子密度大于苯环碳{甲基：邻位qc2（30）=qc6（30）=-0．212118,对位-0．20724～-0．20728;乙基：邻位qc2（90）=qc6（90）=-0．209509,对位q（90）（-0．20695）},间位碳原子的电子密度小于苯环碳[甲基间位-0．19153～-0．19228;乙基间位q（90）=-0．192171],甲、乙苯的邻、对位有利于亲电取代反应,且甲基大于乙基的定位能力。（4）亲电试剂Me^＋与苯环反应形成邻、对位的碳正离子中间体比闯位碳正离子中间体稳定,有利于生成邻、对位取代产物,因此,甲、乙基均为邻、对位定位基。     

推、拉电子基团对水杨醛缩苯胺及其衍生物分子的电子结构和非线性光学性质的影响

采用量子化学半经验FF/ PM3方法,讨论了水杨醛缩苯胺分子中两个苯环的对位被推、拉电子基团取代后,体系电子结构和非线性光学性质的变化.考察了分子的电子结构对非线性光学性质影响的微观本质,结果表明:得到的具有配体-共轭桥键-受体型结构的水杨醛缩苯胺分子显示了良好的非线性光学性质.     

(艹卓)酮与苯乙烯类化合物的 Diels-Alder 反应——加成物的构型及反应动力学的研究

研究了(艹卓)酮与对位取代苯乙烯类化合物的环加成反应.从光谱数据推测内型加成物的构型,说明环加成反应的周边选择性和区域选择性.用高效液相色谱测定了各个反应在140℃、155℃和162℃三个不同温度下的反应速度常数和活化参数,研究了取代基对反应性的影响.实验结果表明,(艹卓)酮与苯乙烯类化合物的Diels-Alder 反应属于主要由前线分子轨道控制的中性电子要求的Diels-Alder 反应.     

硝基苯化合物对聚对苯撑乙炔基咔唑荧光淬灭性能研究

以2,5-二甲氧基对苯二乙炔和3,6-二碘-9-戊基咔唑为单体,采用Sonogashira偶合反应合成了含有咔唑基团的聚对苯撑乙炔基咔唑(P).硝基苯衍生物对该聚合物的荧光淬灭实验结果表明,当对位取代基团不同时,取代基的推电子能力越强对聚合物P的淬灭效率越高;对相同取代基的淬灭剂而言,邻、对位取代时的淬灭效率明显高于间位取代化合物.淬灭剂是与P通过形成电荷转移络合物而使处于激发态的P分子链发生能量转移的,淬灭剂对P荧光的淬灭效率随其浓度的增大而非线性升高.     

乙氧基在苯乙醚亲电取代反应的定位作用

本文从理论上研究了苯乙醚的电子结构,结果表明,苯乙醚的乙氧基在空间的位置影响苯乙醚的原子电荷分布和能量,从而影响苯乙醚的亲电取代反应。苯乙醚的O-Ph键旋转,形成不同构象之间的最大与最小体系能量值之差ΔE仅0.0094918a.u(5.9562kcal.mol-1)。当C8-O7-C1与苯环垂直时,体系能量E(90)=E(270)=-383.4660041a.u最低,为稳定的优势构象。苯乙醚中乙氧基虽然表现为吸电基,但它的作用使邻、对位碳原子的负电荷比苯环碳原子多,成为亲电取代反应中心,在邻、对位碳原子上较容易被亲电试剂进攻,乙氧基为邻、对位定位基。亲电试剂Me+与苯乙醚反应时,电子效应是影响亲电取代反应的重要因素。     

Ru/AC催化剂上不同取代苯液相加氢活性的比较研究

采用自制的Ru/AC催化剂,以异丙苯作反应物系统考察了反应条件:时间、温度、氢压、催化剂用量、底物浓度等对苯环加氢反应的影响,并与不同供电子与吸电子基团的取代苯加氢反应活性进行了比较.用XRD和XPS对催化剂进行了表征.结果表明:相同的实验条件下,带供电子基团的取代苯的加氢活性高于带吸电子基团取代苯.带供电子基团取代苯的加氢活性顺序如下:叔丁基苯>异丙苯>乙苯>甲苯>苯,间二甲苯>对二甲苯>邻二甲苯.带吸电子基团取代苯的加氢活性顺序为:苯酚>对氯苯胺>氯苯>硝基苯.该催化剂呈微晶状态,粒度很小,经氢气还原后表面上钌主要为Ru0,它们对供电子基团取代苯有很高的芳环加氢活性.     

有机反应中的1,2迁移反应

1,2-迁移反应是碳正离子、自由基、碳负离子、自由卡宾和金属卡宾所共同具有的一类重排反应,对于前四者已有相对深入的系统研究.以往的研究表明,1,2-氢迁移在大多数情况下占有绝对优势.通过对金属卡宾1,2-迁移反应的系统研究发现:当β位上取代基没有拉电子作用或具有给电子作用时,1,2-氢迁移反应占主导地位;当β位上取代基为拉电子基团时,芳基、烯基或炔基将优先于氢发生1,2-迁移反应,对这类反应进行了综述.     

2,3,5,6四氯甲苯衍生物的合成及表征

研究了当苯环上有吸电子基合成2,3,5,6四氯甲苯衍生物的方法.当2个吸电子基处在苯环对位时氯化反应在指定的条件下不能发生.如果苯环上有1个供电子基(甲基)时,在温度50～55℃,四氯化碳、氯磺酸和0.5g催化剂碘存在的情况下,氯化作用则能发生并得到高产率产品.产品分别是:2,3,5,6四氯4甲基苯腈,产率96.3%;2,3,5,6四氯4硝基甲苯,产率85.5%;2,3,4,5,6五氯甲基苯,产率84.2%;2,3,5,6四氯4甲基苯甲酸甲酯,产率62.1%.     

STUDYONTHEALUMINIUMAMIDESCONVERSIONOFESTERSTOAMIDES

利用三甲基铝与氯化铵、伯胺盐酸盐或仲胺盐酸盐反应生成的氨基铝试剂，使酯方便地直接转化成酰胺，反应收率高、时间短、温度低。研究了不同取代基存在下芳香族羧酸酯转化成酰胺的收率，结果表明：当与氮原子相连的氢原子被给电子取代基取代后，氨基铝的反应活性增加；当苯环上连有拉电子基时，增加了羰基碳原子的缺电子性，从而使酰胺的转化率也随之增加。     

CF3和CH3取代吡啶吡唑硼配合物的结构和吸收光谱的理论研究

采用密度泛函理论DFT/B3LYP在6-31G水平上研究了CH3和CF3取代吡啶吡唑硼配合物的几何和电子结构,在基态平衡构型的基础上通过含时密度泛函理论TD-DFT计算了其光谱性质.结果表明:氟代甲基吡啶甲基吡唑硼配合物(2b′)的配位键略强于甲基吡啶氟代甲基吡唑硼配合物(2b);二者的中心B原子对分子的结构不但起支撑稳定作用,还可以作为电子桥传输电子;当取代基交换位置时,苯环和吡唑环都可以作为空穴传输基团,电子传输基团仍为吡啶环,配合物的主要跃迁都属于配体内部的π→π*跃迁类型.     

氯化铁催化邻炔基苯甲酸酯环化反应合成异香豆素

以12,-二氯乙烷为溶剂,氯化铁能有效催化邻炔基苯甲酸酯环化反应合成3-取代的异香豆素.考察了催化剂种类及用量和反应温度等因素对产率的影响,研究了不同结构底物对反应的容忍性.通过熔点测定、GC-MSI、R和NMR等手段对产物进行分析检测,表征了产物的结构.实验结果表明:当催化剂FeCl3的用量为50 mol%,以1,2-二氯乙烷作溶剂,在反应温度80℃的最佳条件下,邻苯乙炔基苯甲酸酯环化反应合成3-苯基异香豆素的产率高达96%.通过取代基对环化反应的影响研究发现,苯环上和炔烃上的官能团都不会影响反应的发生,尤其是底物的苯环上具有吸电子基团的产率要明显高于供电子基团,反应底物的适应范围比较广泛.该催化体系具有操作简单、价格低廉、选择性好等优点.     

甲基对1,3,6,8-苯基芘光电性质的影响

采用密度泛函理论(DFT)等量子化学方法对3种甲基取代1,3,6,8-苯基芘化合物进行计算研究.研究包括基态和激发态几何结构、前线分子轨道、电离能、电子亲和势、空穴/电子重组能及吸收光谱和发射光谱等信息.结果表明:化合物的光电性质与苯环上甲基的取代位置密不可分.在苯环对位引入甲基,所设计的化合物1,3,6,8-对甲苯基芘(TPPy)与在苯环间位引入甲基的1,3,6,8-间二甲苯基芘(TDMPPy)具有相似的结构和光电性质,值得进一步实验探索研究.     

羧基官能化己内酯的合成

以2-乙酸乙酯环己酮为起始原料,首先将原料水解为2-乙酸环己酮,然后分别用对位带吸电子基团硝基、推电子基团甲基和无取代基的苄基保护羧基,通过拜耳-维立格氧化反应的选择性同时得到2号位或6号位带羧基保护基的己内酯同分异构体化合物,最后使用急骤层析法分离同分异构体得到高纯度的6号位羧基官能化己内酯。保护基上取代基电子效应的不同导致生成不同比率的2号位和6号位产物,带有推电子基团时生成6号位单体的比率最大。取代基的极性差异也会影响同分异构体分离的难易程度,同分异构体的极性差距越大越容易分离。     

3-取代硫基-4-N-邻羟苯基亚胺基-5-乙基-1,2,4-三唑类化合物的合成及抑菌活性

本文以对称二氨基硫脲为原料,经关环,缩合,亲核取代反应,合成出5个新型抗菌剂-3-取代硫基-4-N -邻羟苯基亚胺基-5-乙基-1,2,4-三唑类化合物(3a ～3e),并利用1HNMR,IR等进行结构表征.生物活性测试表明,质量浓度为0.01％时,3a ～3e对金黄色葡萄球菌与白色念珠茵的抑菌率均高于90.0％;对大肠杆菌的抑茵率高于80％.构效关系表明,三唑硫醚类化合物对革兰氏阳性茵(金黄色葡萄球菌)的抑制效果强于三唑硫醇类化合物;苯乙酰胺环的对位上引入拉电子基团如- Cl,- Br,- NO2可增加化合物的抑菌活性,而引入推电子基团如- CH3则降低其抑茵活性;与现售药物氟康唑相比,所合成的目标化合物的抗茵效果更优.     

乙烯基在苯乙烯亲电取代反应中的定位效应

本文从理论上研究了苯乙烯的电子结构,结果表明,苯乙烯的乙烯基在空间的位置影响苯乙烯的原子电荷分布和能量,从而影响苯乙烯的亲电取代反应。苯乙烯的C—Ph键旋转,形成不同构象之间的最大与最小体系能量值之差ΔE仅0.00525188a.u（3.2956kcal.mol^-1）。当C8-C7-C1与苯环成40度时,体系能量E（40）=-307.448920182a.u最低,为稳定的优势构象。苯乙烯中乙烯基表现为吸电基,它的作用使邻、对位碳原子的负电荷比苯环碳原子多,邻、对位亲电取代反应中间体最稳定,反应的途径最有利,乙烯基主要表现为邻、对位定位基。     

模拟四氢叶酸辅酶的结构与功能生物体外转移直链四个碳单元

本文合成了新的四氢叶酸辅酶模型:碘化1-甲基-2-丙基-3-苯磺酰基咪唑啉(10),研究了它们的反应性能.发现模型化合物与双官能团亲核体邻苯二胺,邻氨基苯酚反应,完全转移了四个碳的正丁基单元,实现了四个碳单元的体外完全转移,模拟了四氢叶酸辅酶的结构与转移基团的功能,获得了合成2-丙基取代苯并咪唑和2-丙基取代苯并噁唑的新方法.四氢叶酸辅酶模型10与单官能团亲核体氨类作用,如苯胺、对甲基苯胺、对甲氧基苯胺、对氯苯胺,部分转移了四个碳的次丁基单元,生成了不同基团取代的N, N, N’-三取代乙二胺盐19～22,探索了这类化合物的简易合成方法.这些反应都模拟了四氢叶酸辅酶在生物体内转移一个碳单元的功能,扩展到四个碳原子单元体外的转移,产生了几种新的合成方法和试剂,可应用到有机合成中.