二羟基萘桥联双咪唑盐及其银配合物的合成与结构

以荧光团1,5-萘二酚作为桥联基团,采用连续反应的方法设计并合成了1,5-二[3′-(N-乙基咪唑)丙氧基]萘六氟磷酸盐(Ⅰ)及其阴离子配合物(Ⅱ)和氮杂环卡宾(NHC)银配合物(Ⅲ).通过~1H NMR、~(13)C NMR和X-线单晶衍射表征了配合物Ⅱ和Ⅲ的结构.在配合物Ⅱ的阳离子单元中,2个咪唑环平行并指向相反方向;萘环和2个咪唑环形成12.9(6)°的二面角.在配合物Ⅲ的一维聚合链中,所有萘环平行,在银离子同一侧的所有咪唑环也是平行的,相邻的Ag…Ag的距离是0.964(8)nm.配合物Ⅱ和Ⅲ的二维超分子层和三维超分子框架均通过分子间弱相互作用形成,主要是C—H…I氢键、C—H…F氢键和π-π堆积作用.对化合物Ⅰ~Ⅲ荧光发射光谱的研究表明,与咪唑盐Ⅰ相比,氮杂环卡宾银配合物Ⅲ的荧光强度得到了显著增强.     

硝酸铈铵在催化碳氮键形成上的应用研究

详细探讨硝酸铈铵作为催化剂在氮杂环类化合物的合成、氮杂Diels-Alder反应、氮杂Michael加成等碳氮键生成反应中的应用.     

铂催化水与氮杂苯并冰片烯加成开环反应研究

氧/氮杂苯并冰片烯的加成开环反应是构建C—C、C—杂原子键的高效方法,在过去的几十年里研究人员对此保持着广泛的兴趣,并发展了钌、钯、铱、铑、铂、铜、钴、镍等多种过渡金属催化剂.一些含有O、N、P、S等杂原子的亲核试剂也已被成功地用于氧、氮杂苯并冰片烯的开环反应.但水作为最简单的亲核试剂,其与氧、氮杂苯并冰片烯的加成开环反应目前仅能通过铑和铱催化剂实现.基于此,课题组首次开发了一种Pt(COD)Cl₂催化剂,高效地实现了水作为亲核试剂与氮杂苯并冰片烯的加成开环反应.该反应条件温和、收率较好、对映选择性优异(均高于95%),能高效制备一系列的高光学纯度二氢化萘衍生物.     

2-[2-(1H-1,2,4-三氮唑-1-基)乙基]-1H-苯并咪唑水合物的合成、晶体结构及光谱研究

利用1H-1,2,4-三氮唑-1-丙酸与邻苯二胺的缩合反应合成了一种非对称双杂环化合物2-[2-(1H-1,2,4-三氮唑-1-基)乙基]-1H-苯并咪唑的水合物,通过元素分析、红外光谱、荧光光谱和X-射线单晶衍射对其组成和结构进行了分析表征。该化合物属于正交晶系,空间群为Pbcn,晶胞参数为:a=2.873 55(13)nm,b=0.766 68(3)nm,c=1.011 59(4)nm,β=90°,V=2.228 62(15)nm3,Z=4。双杂环分子在固态时采用对位交叉构象,相应的C7—C8—C9—N3扭转角为174.30(19)°。苯并咪唑环上的两个N原子都参与了N—H…N分子间氢键的形成,将相邻的双杂环化合物分子连接成一维超分子链,两条一维链通过与结晶水分子间的O—H…N氢键作用进一步构筑成一维超分子管道。     

N_3H_3分子取代基效应的的量子化学研究

计算了羟基(—OH)和甲基(—CH3)对环丙氮烷和丙氮烯的取代基效应.环丙氮烷引入羟基后,1,2-二羟基环丙氮烷和1,2,3-三羟基环丙氮烷的N—N单键显著增长,而羟基的引入使丙氮烯分子的NN双键的键长变短,N—N单键的键长变长.引入甲基后,环丙氮烷的键长增长,而丙氮烯的NN双键的键长增长,N—N单键的键长变短.取代基引入后,N原子的孤对电子与N—O(N—C)键之间发生相互作用,整个分子的超共轭作用增强.随着取代基数目的增多,总能量和生成热降低,取代基数目与分子能量之间具有较好的相关性.     

氮杂环卡宾在三吡唑基硼酸阴离子为支撑配体的钌中心上的环金属化

鉴于三吡唑基硼酸阴离子(tris(pyrazolyl)borate anion,Tp)的钌配合物TpRuCl(PPh_3)_2在金属有机合成和催化反应中的多种用途以及氮杂环卡宾(N-heterocyclic carbene,NHC)配体所表现出的优势,试图合成与TpRuCl(PPh_3)_2类似的TpRu(NHC)骨架的配合物.采用TpRuCl(PPh_3)_2与NHC配体1,3-N,N-双(2,4,6-三甲基苯基)-4,5-二氢咪唑-2-卡宾(1,3-bis(2,4,6-trimethylphenyl)-4,5-dihydroimidazol-2-ylidene,H_2IMes)反应,未能得到预期产物TpRuCl(H_2IMes)(PPh3),而是发生了H_2IMes配体N-侧臂上邻位甲基的C—H键活化,生成H_2IMes配体环金属化的产物TpRu(H_2IMesH)(PPh3)(其中H_2IMes-H表示H_2IMes的一个N-侧臂上邻位的甲基脱除了1个质子).分离得到的该化合物在二氯甲烷溶液中加热可解离PPh3配体,促成H_2IMes-H配体环金属化侧臂上进一步发生苄基C—H键的α-H消除,转化为螯合的双卡宾H_2IMes-2H配位的Ru—H中间体物种(其中H_2IMes-2H表示H_2IMes的一个N-侧臂上邻位的甲基脱除了2个质子),再和二氯甲烷溶剂发生H/Cl交换,生成最终产物TpRuCl(H_2IMes-2H).     

一种稠合双环氮杂环丙烷衍生物便捷有效的合成路线

利用5-(R)-(L)-孟氧基-3-溴-2(5H)-呋喃酮和伯胺发生串联的Michael加成和分子内亲核取代反应,可以十分方便地得到光学纯的稠合双环氮杂环丙烷衍生物.这些氮杂环丙烷衍生物的结构均通过IR、1HNMR、13CNMR和EIMS的鉴定和表征.     

含噁唑啉环的苯并咪唑卡宾配体的设计合成及其在催化加成反应中的应用研究

以L-苯丙氨酸和苯并咪唑为原料,首次设计合成了一类具有新型结构的含噁唑啉环的苯并咪唑卡宾配体.首先将氨基酸还原和氨基酰化保护,然后将保护产物与苯并咪唑偶联,并构筑噁唑环,最后合成季铵盐等5步反应高效合成了6种具有中心手性的氮杂卡宾配体（NHC）6（A～F）.利用1 HNMR和13CNMR对相关产物进行了表征,同时利用二维核磁共振技术对重要的中间体5进行了结构表征,结果表明成功合成了目标配体,并确定化合物5为R-构型.研究了其对吲哚与C=O、C=N加成反应的催化性能,在C—C键的构筑中,将氮杂环卡宾配体6分别与Pd（Ⅱ）、Cu（Ⅱ）和Ag（Ⅰ）络合,得出最优反应条件为：6F为配体,二氯甲烷为溶剂、氧化银为碱、醋酸钯为金属,最高收率可达91%.在进一步的C—N键构筑的研究中,筛选出最优配体为6A,最高收率为89.4%.     

EDTA冠醚衍生物酸离解常数和络合物稳定常数的测定

文报道了N,N′—二羧甲基大环醚双内脂和大环胺双内酰胺的合成.本文选择4,7—二羧甲基—4,7—二氮杂—1,10,13,16,19,五氧杂环二十一烷—2·9—二酮(简称化合物Ⅰ)和1,4 —二羧甲基—1,4,7,10—四氮杂环十烷—2.9—二酮(简称他合物Ⅱ)分别作为两类化合物的代表,测定了它们的酸离解常数和化合物Ⅰ与2价金属离子的络合物稳定常数.两种化合物的结构式如下:     

医用橡胶的表面改性

采用乳液聚合法对天然胶乳接枝季铵盐单体,使其具有抗菌效果。EDS分析结果说明了反应后氮元素含量的增加;XPS分析结果显示C=C键的吸收峰强度明显下降,而C—C键的吸收峰强度有显著增强,且出现了C—N键和C—N 键的特征峰,表明反应后的胶乳材料接枝上了抗菌基团——季铵盐。通过抑菌环试验,得到的抑菌环最小直径为11.8 mm,远远大于(直径≥7 mm)抑菌标准。表明,通过接枝季铵盐单体使胶乳材料对大肠杆菌具有了明显的抗菌效果。     

咪唑环卡宾钯配合物参与的偶联反应新进展

钯催化交叉偶联反应可高效构建碳-碳键、碳-杂键等复杂结构单元,应用十分广泛。除了传统的膦配体催化体系外,新兴的氮杂环卡宾催化体系已在多种偶联反应中得到成功的应用。目前针对该催化体系的研究主要集中于新氮杂环卡宾配体结构的构建、新辅助配体的配合使用以及新反应体系的开发等。氮杂环卡宾参与的偶联反应也越来越向着绿色、可持续的方向发展。结合最新的文献报道,针对咪唑环类氮杂环卡宾配合物在上述方向的发展进行详细评述。     

1,3,5,7,9-五咔唑基心环烯的合成与表征

自从作为富勒烯片段的心环烯分子被合成以来,大量具有C_5对称性的碳—碳、碳—卤、碳—硼、碳—氧和碳—硫键修饰的心环烯衍生物陆续被合成,然而具有C_5对称性的碳—氮键修饰的心环烯衍生物至今还没有报道.该研究通过五咔唑氮负离子对1,3,5,7,9-五氯心环烯的亲核取代反应实现了碳—氮键偶联,并得到具有C_5对称性的心环烯衍生物1,3,5,7,9-五咔唑基心环烯.采用核磁共振波谱和高分辨质谱进行表征证实其具有C_5对称结构,并采用密度泛函理论(DFT)计算模拟了其立体结构.作为一类富电子的含氮杂环,咔唑基团及其衍生物表现出许多优异的光电性能和生物活性,因此1,3,5,7,9-五咔唑基心环烯分子的成功合成不仅提供了一类新型的碳—氮键修饰的心环烯衍生物,而且该分子可能在超分子自组装、光电材料、生物方面具有重要的潜在应用价值.     

2,3-2H-2-(2-(4-苯基哌嗪-1-基)喹啉-3-基)-4-苯基-1,5-苯并的合成与表征

合成了一种含有喹啉、哌嗪等杂环的苯并杂新型杂环化合物C_(34)H_(30)N_4S,经元素分析、IR、~1H NMR、MS和单晶衍射法等表征,确定其晶体结构为三斜晶系,空间群为P-1,该分子内的七元杂环呈扭船式构象,哌嗪部分采用了典型的椅式结构.晶体内C—H…N键和C—H…S键相互作用使得化合物结构稳定,可作为药物筛选库的一员.     

非离子型聚合物改性碳纳米管及其复合材料

以聚乙二醇二缩水甘油醚(PEE)与二胺单体4,4′-二氨基-3,3′-二叔丁基-二苯甲烷(MBTBA)为原料,在乙醇溶液中发生亲核加成/开环反应制备一种聚乙二醇类的非离子型聚合物(PM)。采用FT-IR、SEM、UV-vis手段分析表明,PM与碳纳米管(CNT)表面相互作用形成C—O—N键、C—O—C键包裹在CNT表面;在二甲基乙酰胺(DMAc)、N-N-二甲基二甲酰胺(DMF)、甲基吡咯烷酮(NMP)、四氢呋喃(THF)及水等溶剂中,CNT-PM呈现高度分散状态达数月。采用共混方法制备CNT-PM与环氧树脂EP-51复合材料,当CNT-PM的添加质量分数为0.7%时,复合材料的冲击性能由纯树脂的(21.7±1.1)kJ/m2提高到(73.5±2.1)kJ/m2,玻璃化转变温度(Tg)从163.8℃提高到180.3℃。     

聚醚砜酮炭膜炭化过程中炭结构形成

由XPS谱图分析出PPESK除了H以外的主要组成元素为C、N、O和S．且随着炭化温度的升高,N、O和S元素的质量分数减少,而C的质量分数增加;d002值由室温的0．458 10mm降至950℃的0．350 37nm,接近于石墨的标准层间距(0．335 40nm),表明PPESK易于石墨化．根据FTIR谱带的变化规律．提出了样品在炭化时会沿着二氮杂萘环的N—N键断裂,形成共轭腈基及异氰基的苯环化合物．异氰基化合物进一步二聚成二苯基碳化二亚胺．后者又聚合生成含氮杂环的多环芳烃．继续炭化会导致芳杂环的合并和HCN等气态小分子的脱除,生成连续巨大的含氮杂芳环多环化合物．     

氮杂环丁烷热解机理的理论研究

Rodler M等人利用微波光谱技术研究过氮杂环丁烷在低压高温下的热解反应,其产物是乙烯和甲亚胺而逆反应属于[2+2]环加成反应。关于这类反应的机理,有2种可能:一是通过协同的同面-异面过程而一步完成的;另一可能是反应物首先断裂1个σ键形成中间体,然后再断裂另1个σ键而得到产物。我们以前曾研究过氧杂环丁烷的热解反应,结果表明形成双自由基中间体的分步过程比协同的一步过程更容易进行,因为前者的活化势垒比后者低     

含平面四配位碳镧系配合物结构的理论研究

利用密度泛函理论(DFT)研究了1-硼杂环[1.1.0]2(3)丁烯(1BB)和2-硼杂环[1.1.0]1(3)丁烯(2BB)衍生物作为配体与镧系金属形成(bis-1BB)LnCl_3和(bis-2BB)LnCl_3(Ln=Sc、Y、La、Nd、Sm、Dy、Ho、Yb和Lu)配合物的结构、稳定性、化学键和芳香性。计算结果表明,bis-1BB和bis-2BB与LnCl_3可以形成稳定的镧系金属配合物。在配合物(bis-1BB)LnCl_3和(bis-2BB)LnCl_3中,Ln—C和Ln—N的键长、电子密度和拉普拉斯值表明该化学键为共价键。其中,(bis-1BB)LnCl_3和(bis-2BB)LnCl_3(Ln=Sc、Y、La、Sm、Lu)中Ln—C和Ln—N的键长与(bis-NHC)LnCl_3接近,因此配体bis-1BB和bis-2BB与bis-NHC类似。镧系配合物中三元环和六元环中心的NICS(0)值表明,这些三元环和六元环具有较强的芳香性,特别是包含两个平面四配位碳(ptCs)的(bis-1BB)LnCl_3和(bis-2BB)LnCl_3配合物的形成在热力学上是稳定的。因此,研究从理论上得到了一种新型稳定的包含ptC的镧系金属配合物。     

α-卤代酰胺参与的氮杂环构建方法研究进展

杂环化合物在医药、农药、材料和精细化工品等许多领域发挥着重要作用,因此,开发新颖、有效的合成策略构建杂环化合物一直是人们关注的重点.重点介绍了2011～2020年间α-卤代酰胺原位产生氮氧烯丙基阳离子通过[3+m]-环加成/环化反应构建含氮杂环化合物的最新进展.     

二维网状冠醚配合物的合成与晶体结构

以18-冠-6与K2[Cu(i-mnt)2]反应,得到结构新颖的二维网状配合物:[K(18-C-6)]2-[Cu(i-mnt)2]·C2H2C12(1).通过元素分析、红外光谱、单晶X-射线衍射对配合物进行了表征.配合物1由两个配阳离子、一个配阴离子和一个C2H2C12溶剂分子构成,配合物分子间以N-K键相连接.配合物1的新奇结构在于:配合物中四个配阳离子与两个配阴离子通过K-N键相互连接,形成了一个由36个原子组成的大环.不同的大环相互连接,从而形成二维网状结构.     

微波辅助无催化剂绿色高效合成2,8-二氧双环[3.3.1]壬烷衍生物

报道了一种微波辅助一锅绿色高效构筑复杂多环化合物—2,8-二氧双环[3.3.1]壬烷衍生物的方法.以2-羟基查尔酮和2-羟基-1, 4-萘醌为原料,在无催化剂微波辐射促进下,经迈克尔加成/脱水/分子内环化的串联过程,以72%～89%高产率构筑了14个2,8-二氧双环[3.3.1]壬烷类化合物(其中7个新化合物),均经~1H NMR、~(13)C NMR、HRMS及IR表征鉴定.该过程在40 min内即可完成,一锅中形成2个C―C键和2个C―O键,成键效率高,且操作简洁,后处理简单、无需柱层析分离产物,只生成唯一的副产物水.