导读:本文包含了杂环分子论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:氮杂环,氮杂环羧酸,超分子材料,合成
杂环分子论文文献综述
易绣光[1]（2019）在《金属—氮杂环和氮杂环羧酸类超分子材料的合成、性能及理论计算研究》一文中研究指出超分子材料是基于分子间的相互作用力进行自组装成复杂的、有序的聚集体,而配位化合物超分子材料作为一种新型的功能性晶体材料,它具有常规材料无法比拟的优势。配合物的结构决定其性能,设计合成拥有特殊结构和预期性能的功能性配合物一直是科研人员极为焦距的研究方向。之所以含氮杂环和含氮杂环羧酸这类的有机配体一直是化学、材料学等学科中研究的热点,是因为这类有机配体的种类繁多,氮/氧原子的配位能力强,配位模式多样化,可以与多种金属原子或离子进行定向设计出独特结构的配位化合物材料,并且多氮类的有机配体本身就自带多种性能,金属配合物更有利于在光学、磁学、半导体材料等方面进行研究应用。基于上述考虑,本论文设计了氮杂环类及氮杂环羧酸类的有机配体采用水热溶剂法和扩散法合成得到一系列的金属配合物,通过红外光谱、X-单晶衍射、元素分析、质谱、核磁等方法确定其结构,通过固态荧光光谱、固态紫外漫反射光谱、热重及差热分析、磁化率等方面研究了其光学、磁学、吸附、半导体材料等物理性能,并通过时间密度泛函理论计算(TDDFT)研究了其电荷转移及能量传递的相关机理,以期待获得性能优良的超分子材料。具体研究内容如下:(1)以3-羟基-2-甲基喹啉-4-羧酸(HMCA)为主要配位,利用不同的稀土金属与过渡金属配位方式,合成出了一系列的新型金属-喹啉羧酸[PrCl(H_2O)_3(L)(HL)]_nnCl(1)、[Zn(CH_3OH)_4(L)_2](2)、[Ni(L)_2(EtOH)_2(MeOH)_2](3)、[Cu(L)(Phen)(H_2O)](CH_3OH)(4)(HL=3-羟基-2-甲基喹啉-4-羧酸和Phen=1,10-邻菲啰啉)超分子化合物。晶体结构表明:化合物(1)为单斜P2(1)空间群2-D维链结构;化合物(2)为叁斜P1空间群0-D结构;配合物(3)为叁斜P-1空间群1-D结构;配合物(4)为单斜P2(1)/c空间群0-D结构。光致发光表明:化合物(1)~(4)分别为潜在的红光,蓝光,绿光,及蓝紫色光致发射材料。固态漫反射光谱表明配合物(1)~(4)分别具有2.75eV,1.73eV,2.25eV,1.91eV的宽光学带隙,四种超分子化合物都是良好的宽光学带隙半导体材料的候选物。TDDFT计算研究表明了(2)~(4)的电荷转移分别为LMCT,LLCT,LLCT。(2)利用异烟酸、HgCl_2、稀土(EuCl_3·6H_2O和TbCl_3·6H_2O)通过水热法得到两种新型稀土汞[Ln(IA)_3(H_2O)_2]n(Hg_3Cl_9)n·4nH_2O(Ln=Eu(5)和Tb(6);IA=异烟酸)超分子化合物。晶体结构表明:两者化合物均为叁斜Pī空间群3-D维链结构;固态漫反射光谱表明:化合物(5)(6)分别具有2.81eV,3.47eV的宽光学带隙,两者均是良好的宽光学有机半导体材料的候选物;光致发光光谱表明:(5)(6)分别为潜在的红光、绿光光致发射材料,通过能量转移机理进一步说明其发光特性。(3)利用12族/15族金属和2,2’-联吡啶、4,4’-联吡啶的体系通过原位反应得到了叁种新型的原位反应[(N,N’-dimethyl-2,2’-bipy)_2(Bi_2Cl_(10))·2H_2O(7),α-CuCl_4(N,N'-dimethyl-2,2'-H_2bipy)(8),β-CuCl_4(N,N'-dimethyl-2,2'-H_2bipy)(9)超分子。晶体结构表明:化合物(7)~(9)分别为单斜P2_1/n空间群3-D维链结构;单斜C2/c空间群2-D维链结构;正交Fdd2空间群3-D维链结构。光致发光光谱表明:(7)~(9)为潜在的绿光光致发光材料。TDDFT计算研究表明了(7)~(9)的电荷转移均为LLCT。(4)利用TCPP(四-(4羧基苯基)卟啉)、T(4’-OMePh)P(四-(4-甲氧基苯基)卟啉)、TPPS(四-(4-磺基苯基)卟啉)和稀土元素得到了一系列镧系卟啉[Ln~(III)(TPPS~(IV))]_n?nH_5O_2(Ln=La(10),Sm(11),Eu(12);TPPS=tetra(4-sulfonatophenyl)porphyrin)超分子,利用溶剂热技术和5,10,15,20-4-(4-(叁唑-1-基)苯基)的溶剂热技术设计并合成了新的含IIB的金属锌卟啉超分子[Zn_2Cl_4(5,10,15,20-tetra-(4-(triazol-1-yl)phenyl)porphyridine)]_nnCl·nH_3O·7nH_2O(13)。晶体结构表明:化合物(10)~(12)均为四方P4/mcc空间群3-D维链结构;配合物(13)为正交Pmmn空间群1-D维链结构。CO_2的吸附能力表明配合物(10)~(12)分别为0.9 mmol/g,1.2 mmol/g,1.9mmol/g,均为良好的CO_2的吸附性能。磁学性能研究表明:化合物(10)~(12)分别为良好的潜在铁磁性,反铁磁性材料,顺铁磁性材料。固态漫反射光谱表明化合物(13)的光学带隙为1.60eV,具有良好的潜在半导体材料。光致发光性能研究表明化合物(13)为潜在的绿色光致发光材料,TDDFT计算研究表明了化合物(13)的光致发光是归因于π-π*电荷的转移。(5)利用2,2'-biim、4,4'-bipy、2,2'-bi-1H-imidazole、4-吡啶-3-苯甲酸配体与IIB金属得到叁种超分子[Zn_3(2,2'-bi-1H-imidazole)_2(1H-biimidazole)_2(SO_4)_2]_n(14)、{[Cd(2,2'-biim)(4,4'-bipy)(H_2O)(ClO_4)](ClO_4)}_n(15)、[CdCl_2(C_(13)H_(12)NO_2)]_n(16)(C_(13)H_(12)NO_2=N-methyl-4-pyrid-3-ylbenzoic acid)。晶体结构表明:化合物(14)~(16)分别为单斜C2/c空间群3-D维链结构;正交Pna2_1空间群3-D维链结构;单斜P2_1/c空间群1-D维链结构。光致发光性能光谱研究表明:化合物配合物(14)~(16)分别具有潜在的蓝色光致发光;绿色光致发光材料;蓝色光致发光材料。TDDFT计算研究表明:化合物(14)~(16)的发光本质均为LLCT。固态漫反射光谱研究表明:化合物(14)(15)的光学带隙分别为2.08eV,3.25eV,均为高效的光学带隙半导体的候选材料。(6)利用吡嗪/氰吡啶作为N-供体配体之一与IIB族光致发光金属的Gd(II)和磁性活性金属中心Fe(III)原子得到两种新型二维层状结构的光致发光超分子[CdBr_2(C_4H_4N_(2))]_n(17)、(C_6H_5N_2)(FeBr_4)(18)。晶体结构表明:化合物(17)为正交C222空间群2-D维链结构;化合物(18)为叁斜Pī空间群3-D维链结构。光致发光光谱研究表明:化合物(17)为潜在的绿光发射光谱材料;化合物(18)为潜在的紫光发射光谱材料。通过TDDFT的计算进行一步揭示配合物的发光机理,化合物(17)的电荷转移归因于MLCT和LLCT共同作用;化合物(18)的电荷转移归因于LMCT。(本文来源于《南昌大学》期刊2019-06-30）
杨文娟[2]（2019）在《多米诺反应在构建含氮和含氧杂环小分子化合物中的应用》一文中研究指出含氮和含氧杂环化合物如吡啶、吡喃是一类重要的结构骨架,广泛存在于天然产物、化学药物以及许多新型材料中,如何高效的构建吡啶、P吡喃环一直是化学家们研究的重点。多米诺反应具有高效,分离简单,高原子经济性的优点。因此,本文设计了一系列的多米诺反应,以简单易得且具有高反应活性的2-芳亚甲基1,3-茚满二酮以及5-芳亚甲基-1,3巴比妥酸为底物,成功的合成了一系列具有含吡啶、吡喃骨架有潜在药物活性杂环化合物。1、研究了在BF3·OEt2催化下的芳香胺与丁炔二酸二甲酯生成的β-烯胺酯与2-芳亚甲基-1,3-茚满二酮的叁组分串联反应,合成了 16个4,5-二氢-1H-茚并[1,2-b]吡啶类化合物;用2-(2-吲哚酮-3-亚基)1,3-茚满二酮代替2-芳亚甲基-1,3-茚满二酮在相同条件反应,得到了13个螺[茚并[1,2-b]吡啶-4,3'-二氢吲哚]类化合物。采用芳香胺、丁炔二酸二甲酯、1,3-茚满二酮与芳香醛在乙酸溶剂中的四组分反应生成9个1,2-二苯基-2,5-二氢-1H-茚并[1,2-b]吡啶类化合物。所合成的新化合物的结构都通过IR、1HNMR、13CNMR、HRMS等手段进行表征,并用单晶衍射方法测定了其中3个化合物的单晶分子结构。2、研究了在干燥二氯甲烷中,氮气保护,室温条件下,N-苯基-或者N-苄基-α,β-不饱和亚胺和两分子5-芳亚甲基-1,3-二甲基巴比妥酸的发生的串联氮杂-Diels-Alder反应和氧杂-Diels-Alder反应,生成了 32个多环稠合的螺[吡啶并[3',2',5,6]吡喃并[2,3-d]嘧啶-7,5'-嘧啶]类化合物。该反应具有很高的非对映选择性,仅生成单一立体异构体。所合成的新化合物的结构都通过IR、1HNMR、13CNMR、HRMS等手段进行表征,并用单晶衍射方法测定了其中2个化合物的单晶分子结构。3、研究了在干燥乙腈溶剂中,无催化,氮气保护,加热60℃的条件下,N-苯基或者N-苄基-α,β-不饱和亚胺和两分子2-芳亚甲基-1,3-茚满二酮的多米诺反应。合成了 40个结构新颖的螺[茚-2,3'-茚并[2',1':5,6]吡喃并[2,3-b]吡啶]类化合物。在该反应中2-芳亚甲基-1,3-茚满二酮不仅作为活泼的亲双体,而且作为氧杂二烯烃参加氮杂-/氧杂-Diels-Alder反应。研究了在干燥乙腈溶剂中,室温条件下2,2'-(芳基亚甲基)双(1,3-茚满二酮)与N-芳基-α,β-不饱和亚胺反应生成二[茚-2,1'-环己烷-3',2"-茚]的反应,以较高的收率得到了 14对非对映异构体。所合成的新化合物的结构都通过IR、1HNMR、13CNMR、HRMS等手段进行表征,并用单晶衍射方法测定了其中6个化合物的单晶分子结构。(本文来源于《扬州大学》期刊2019-06-01）
李恒学[3]（2019）在《药物分子导向的杂环化合物的光化学合成》一文中研究指出杂环化合物广泛应用于药物化学领域。尤其是含氧或氮原子杂环化合物是很多药物分子的核心结构单元。基于此类化合物的重要性,本论文从合成的角度出发,发展了可见光促进的色胺酮类化合物、环烯基砜类杂环化合物以及含叁氟甲基杂环化合物的高效合成方法。(1)色胺酮类化合物具有一定的抗菌及抗癌等药理活性。本章以靛红和靛红衍生的酸酐为反应原料,DMF为溶剂,5.0 mol%有机染料Acid Red 94(酸性红94)为光敏剂,K2CO3为碱,23 W白炽灯为光源,空气条件下反应24小时,即可高效地合成一系列含不同取代基的色胺酮类化合物,最高分离产率可达到98%。与已有的合成方法相比较,该方法具有条件温和、催化剂使用量低、产物的分离提纯方便等诸多优势。(2)含磺酰基的杂环化合物是一类重要的有机合成中间体也具有抗麻风病及抗艾滋病等生理活性。本小节以1,6-烯炔和磺酰氯为反应原料,MeCN为溶剂,1.0 mol%Ir(dtbbpy)(ppy)2PF6为光敏剂,10 equiv H2O为添加剂,23 W白炽灯为光源,在氮气保护条件下反应24小时,得到了一系列含有砜结构的五元或六元杂环化合物。与传统合成方法相比,此方法通过原子转移自由基加成向1,6-烯炔底物分子上引入了磺酰基和卤素原子两个官能团,再经环化实现了包括C-S,C-C,和C-Cl在内的叁个化学键的构建,为含氯烷基取代的环烯基砜类杂环化合物的合成提供了一种条件温和且高效的方法。(3)含氟化合物在生活中应用广泛,不仅具有除虫、除草等作用,还有抑制胃酸分泌及抗炎止疼等药理作用。本章通过氯化叁氟/叁氯甲基化环化反应合成了一系列含叁氟/叁氯甲基和氯原子的五元杂环化合物。以1,6-烯炔和叁氟/叁氯甲基磺酰氯为原料,DCM为溶剂,5.0 mol%Acr+-Mes作为光敏剂,5 equiv K2HPO4为碱,23 W白炽灯为光源,在氮气保护条件下反应24小时即可实现。反应以可见光促进叁氟/叁氯甲基自由基的产生开启对末端烯烃衍生的烯炔的自由基加成/环化/氯化串联反应,高区域选择性和立体选择性地合成氯化叁氟/叁氯甲基化的吡咯、哌啶和环戊烷衍生物。(本文来源于《扬州大学》期刊2019-06-01）
王婷[4]（2019）在《药物小分子含氮杂环单元构建研究》一文中研究指出含氮杂环是许多具有重要生物活性天然有机化合物和合成药物的基本骨架。近年来,在创新性药物小分子的设计和合成中,含氮杂环往往作为药效核心环单元使用,而通过构建含氮杂环后衍生,可以非常容易地获得具有潜在生物活性的有机小分子。结合本课题组对含氮杂环化合物前期合成的研究结果,本文分别以取代β-芳基硝基乙烯和取代水杨醛为反应底物,设计了合成叁种不同含氮杂环单元的化合物2,4,6-叁芳基吡啶衍生物、1-硝基中氮茚衍生物、苯并恶嗪衍生物。第一部分:研究了取代2,4,6-叁芳基吡啶衍生物的合成方法。以取代β-芳基硝基乙烯和取代吡啶季铵盐为反应底物在酸性溶剂中反应。经过反应条件的优化,共合成18个目标产物,收率为69-85%,所有的化合物都经过了核磁共振氢谱图、核磁共振碳谱图、红外、高分辨质谱等方法表征,对其中一个化合物进行了单晶X-衍射分析确定结构。第二部分:研究了取代1-硝基中氮茚衍生物的合成方法。以取代β-芳基硝基乙烯和取代吡啶季铵盐为反应底物,在DBU的催化下,高选择性地合成了一系列1-硝基中氮茚衍生物。经过反应条件的优化,共合成了 20个目标产物,收率为70-90%。所有的化合物都经过了核磁共振氢谱图、核磁共振碳谱图、红外、高分辨质谱等方法表征,对其中一个化合物进行了单晶X-衍射分析确定结构。第叁部分:以取代水杨醛为反应底物在K2CO3作用下,经过两步反应,最终合成了 7个苯并恶嗪衍生物,收率为70-80%。以取代水杨醛和丁炔二酸二酯类化合物为底物,经过对条件的优化和筛选,确定最佳反应条件。最终合成8个含有双键侧链的二苯并恶嗪类衍生物,收率为60-83%。所有的化合物都经过了核磁共振氢谱图、核磁共振碳谱图、红外、高分辨质谱等方法表征,对其中两个化合物进行了单晶X-衍射分析确定结构。(本文来源于《扬州大学》期刊2019-06-01）
冯宇婷[5]（2019）在《新型含氮杂环荧光小分子的设计合成、性质研究及其在F~-/Fe~(3+)检测中的应用》一文中研究指出卤素离子以及金属离子的痕量检测对人体健康以及生态环境均具有重大意义,因此受到了极大的关注。在诸多检测方法中,荧光检测法具有成本低、响应时间短、操作简单、选择性和灵敏性高等优点,因而逐渐成为热点研究对象。而荧光小分子由于其结构明确、纯度高等优点,日益得到研究者的青睐。在F~-荧光检测方法中,根据其检测机理主要可分为两类:一类是F~-和路易斯酸相作用,使Si-O或Si-C键断裂,或和硼酸盐反应生成氟硼酸盐离子,进而导致荧光强度变化;另一类是F~-和荧光分子形成氢键,使得荧光强度发生变化。基于以上两种机理,一些含氮杂环类化合物逐渐被应用到F~-荧光检测中,其中包括酰胺类、磺胺类、咪唑类及吲哚类等。但是到目前为止,多数F~-传感器均是以溶液的形式进行检测,检测过程不具有可逆性,限制了其应用范围。因此,开发出一种可循环利用的薄膜传感器成为目前F~-传感研究的方向之一。而对于Fe~(3+)的荧光检测法,根据检测过程中材料荧光强度的变化将其分为荧光淬灭型和荧光增强型。一些含氮杂环类化合物同样被引入其中,分别有吩噻嗪类、罗丹明类、氟硼二吡咯类(BODIPY)等,但是上述材料中仍存在一些弊端包括检测限较高,选择性不好等。因此,对于Fe~(3+)的痕量检测而言,开发出一种检测限较低的传感器是比较具有研究意义的。本论文以F~-/Fe~(3+)检测为主要方向,从含氮杂环类化合物出发,分别围绕解决F~-检测不具有可逆性以及Fe~(3+)检测的较高检测限和差选择性等问题出发,设计并合成了相关的F~-/Fe~(3+)荧光检测器。具体分为以下两方面:1.基于含氮杂环DPP类荧光小分子的设计合成及其电聚合薄膜对F~-的荧光响应从改善F~-传感材料过程不可逆性,拓展其应用范围出发,我们设计合成了一种基于含氮杂环DPP类F~-传感器,引入电活性基团咔唑,并通过电化学聚合法制备了荧光薄膜。经过电聚合参数的优化,得到性能优良的电聚合薄膜,DPP-DWCZ电聚合薄膜可以实现对有机溶液中F~-的定性检测,并不受其他阴离子的干扰。当F~-浓度为1×10~-44 M,薄膜的淬灭率高达67%,检测限为4.1×10~(-8) M,并且该薄膜对F~-表现出良好的选择性、抗干扰性及可重复利用性等性能。2.基于含氮杂环叁氮唑TAZ类荧光小分子的设计合成及其对Fe~(3+)的荧光响应从提高传感分子的选择性和降低其检测限出发,我们设计合成了以4H-1,2,4-叁氮唑为中心的两种荧光小分子材料,并将其应用于水中Fe~(3+)的检测。NC-TAZ以及CC-TAZ两种材料均可以实现对Fe~(3+)的灵敏性检测。当Fe~(3+)浓度为1×10~-55 M时,溶液的荧光淬灭率分别为84%及80%,淬灭程度较高,并且相比于已报道的其他材料,能达到较低的检测限,依次为3.3×10~(-8) M、3.4×10~(-8) M。同时,NC-TAZ对Fe~(3+)展现出优越的识别能力,并且其检测性能不受实际环境的影响。(本文来源于《吉林大学》期刊2019-06-01）
张迪[6]（2019）在《钯催化分子间芳基杂环化合物的碳氢键对氰基的加成合成含氮杂环化合物的反应研究》一文中研究指出近年来,过渡金属催化芳基化合物的碳氢键对氰基参与的加成反应已广泛报道,但大多数的反应产物是氰基提供碳源的无环状的芳基酮类化合物,造成了氮原子流失,不符合原子经济性的基本原则。含氮杂环化合物是重要的有机合成中间体,广泛的存在于天然产物,药物和有机材料中。因此,研究过渡金属催化芳基化合物的碳氢键对氰基参与的加成反应,充分利用氰基的C-N结构单元合成含氮杂环化合物具有重要意义。本论文的主要内容如下:(1)我们发展了钯催化分子间芳基杂环化合物的碳氢键对氰基参与的加成反应,合成了2,4,5-叁取代恶唑类化合物。通过对反应条件的优化,以及底物的拓展,以中等到较优的收率合成了一系列官能团化的2,4,5-叁取代恶唑类化合物。通过生物活性测试,初步证明该类化合物对HepG2和SMMC-7721肿瘤细胞具有较明显的抑制作用。(2)我们发展了钯催化分子间吲哚的碳氢键对氰基参与的加成反应,合成了β-咔啉和γ-咔啉类化合物。通过对反应条件的优化,以及底物的拓展,以中等到较优的收率合成了一系列官能团化的β-咔啉和γ-咔啉类化合物。(本文来源于《吉林大学》期刊2019-06-01）
魏启兵[7]（2019）在《稠杂环小分子和异靛蓝基聚合物的设计合成及其器件性能研究》一文中研究指出有机场效应晶体管(OFET)由于其具有质轻价廉、可溶液加工、大面积制备及柔性等突出的特点在射频识别标签、电子纸及柔性显示等有机电子领域具有非常广阔的应用前景。设计合成综合性能优异的有机半导体材料、晶体管器件中有机半导体材料载流子传输机理及相应的构-性关系是目前有机场效应晶体管研究领域的两个重大科学难题。基于高性能有机半导体材料比较匮乏的研究现状以及载流子传输机制尚不明确等严峻挑战,本论文设计合成了一系列稠环有机小分子以及异靛蓝基聚合物并深入研究了其物化性质及OFET器件性能。主要研究内容如下:1.设计合成了D-A型五元稠杂环小分子IC-DDTPTI和IDC-DDTPTI,详细研究了不同程度拉电子能力受体单元(A)对材料的紫外-可见吸收光谱、电化学以及OFET器件性能的影响。实验结果表明:以IC-DDTPTI为半导体材料的晶体管器件表现为均衡的双极性:最高电子迁移率为0.40 cm~2V~(-1)s~(-1)、最大空穴迁移率为0.18 cm~2V~(-1)s~(-1);而含有更强拉电子能力受体单元IDC的有机半导体材料IDC-DDTPTI,其具有更低的LUMO能级(<–4.0 eV),相应地晶体管器件则表现为单极性的n-型电荷传输特性,并且该分子具有非常好的溶解性!这将为设计合成D-A型高性能有机半导体分子提供新型受体单元,推动新型D-A结构高性能半导体材料在OFET领域的快速发展;2.设计合成了基于异靛蓝结构的A_1-D-A_2-D型共轭聚合物PIIDDTBT和PIIDDTffBT,详细研究了氟原子取代基对聚合物的紫外-可见吸收光谱、电化学以及OFET器件性能的影响。实验结果表明:基于不含氟原子取代基的共轭聚合物PIIDDTBT的晶体管器件表现为双极性传输(电子/空穴迁移率分别为10~(-2)/10~(-3)cm~2V~(-1)s~(-1));引入氟原子取代基进一步降低了化合物PIIDDTffBT的能级,并且在聚合物共轭骨架上形成F…S构象锁,使得聚合物分子排列更加有序规整,因此其相应的晶体管器件表现出性能优异地均衡双极性传输(最高空穴/电子迁移率均超过0.1 cm~2V~(-1)s~(-1))!该工作也进一步证实了氟原子取代基的引入对基于异靛蓝聚合物的载流子传输特性产生了非常重要的影响;3.设计合成了基于联噻吩并吡咯结构的八元稠环醌式分子Q2P3TT,通过紫外-可见吸收光谱、红外光谱、拉曼光谱、核磁共振谱、质谱、EPR、SQUID、DFT理论计算等一系列表征手段证实该分子具有典型的双自由基特性!4.通过在反式二苯乙烯骨架上引入给电子基团甲硫基并改变卤素取代基的类型以及位置设计合成了五个化合物Br-DPE、Br-BMTPE、Cl-BMTPE、I-BMTPE、Br*-BMTPE,并对该系列化合物的紫外-可见吸收光谱、荧光发射光谱、单晶结构进行表征,系统研究了给电子基团、卤素取代基类型及位置对聚集态中卤卤相互作用的影响。实验结果表明:化合物Br-BMTPE、Cl-BMTPE、I-BMTPE形成了强的卤素–卤素相互作用,化合物Br-DPE、Br*-BMTPE中不存在卤素–卤素相互作用,进一步证实了给电子基团和卤素取代基类型及位置对卤素–卤素相互作用的形成至关重要;另外,形成卤素–卤素相互作用的化合物Br-BMTPE、Cl-BMTPE具有强的π-π相互作用,但依然表现出很强的荧光特性,这为设计合成兼有导电和发光特性的功能性材料提供了新思路。(本文来源于《上海师范大学》期刊2019-05-20）
袁烺[8]（2019）在《亚胺自由基分子内环合成构建含氮杂环分子的理论研究》一文中研究指出自由基反应是化学反应的一个重要类型。自由基反应中的分子内自由基环合成反应已经成为有机合成中构筑碳环和杂环化合物的有效方法之一。?键的形成一般会使此类反应是热力学有利的。此外,分子内自由基环合成反应的产物分布一般是动力学控制的,即,由相互竞争的exo和endo路径上的环合成或氧化/还原反应过渡态的相对Gibbs自由能控制。最终的优势产物是由竞争路径中的决速步骤过渡态的相对Gibbs自由能决定的。在分子内自由基环合成反应中,类新苯基重排反应是不同环合成模式下产生的环合成自由基相互转化的一个重要异构化路径。相对于竞争的环合成步骤产生的自由基浓度分布,类新苯基重排会导致区域选择性产物分支比的改变。虽然大量实验都建议自由基环合成反应路径中存在类新苯基重排反应,但文献中没有理论化学证据支持这一设想。亚胺基自由基的分子内环合成反应可以构建氮杂环化合物。它的反应机理比相应的碳中心自由基的环合成反应机理更复杂,这直接体现在实验观察到的区域选择性产物的复杂性上面。此外,亚胺基自由基的优势环合成模式及控制动力学过程的影响因素不能简单、直接地用描述开链碳中心自由基环合成反应的Baldwin规则和经典进攻轨线理论进行分析和预测。为了揭示影响亚胺基自由基环合成反应区域选择性的原因和相应的反应机理,在此次研究选中,我们选择了具有代表性的、实验上有相应数据的1-(3-phenylallyl)-6-oxo-1,6-dihydropyridine-2-carbonitrile-2-yl、1-(3-(2-methoxyphenyl)allyl)-6-oxo-1,6-dihydropyridine-2-carbonitrile-2-yl、2-Allyl-2-methyl-2,3-dihydro-1H-inden-1-iminyl自由基和一些相关的模型化合物作为研究目标。研究中我们使用量子力学计算的驻点和相应能量构建了它们的复杂反应势能面,采用仿真技术求解了这些复杂反应势能面的多变量动力学方程组,利用获得的数值解直接计算得到了这些环合成反应中各物种浓度随时间的变化、优势反应通道和产物分支比。此外,我们也使用了多种基于电子层次的理论分析方法研究了反应的动力学、热力学、温度等效应对优势反应路径和产物分支比的影响,并把理论结果与实验建议的机理进行了对比分析。研究结果表明,所调查的反应底物发生环合成反应构建五元和六元氮杂环化合物时,自由基中心原子轨道的空间分布与反应进攻轨线使它们的exo环合成反应比endo环合成反应有更小的空间阻力。虽然反应物自由基的几何结构对不同环合成方式的自由基进攻的立体阻力(本征势垒)顺序影响不大,但是对于不同几何结构的反应物,温度和化学反应能对动力学势垒的贡献经常导致动力学优势的环合成模式发生变化。一些含有并环结构的反应底物在环合成时,环合成自由基中间体的还原反应对温度比较敏感,导致温度对环合成反应区域选择性有较大影响。温度的影响主要体现在高温时反应主要倾向于endo环合成产物,温度降低时exo产物的浓度会增加并逐渐超过endo环合成产物而成为主产物。因此,对于特定的含有并环的模型体系,控制反应温度就能控制反应的区域选择性。此外,在所有的例子里,类新苯基重排反应均为次要反应通道,发生的可能性非常低。本研究不仅深入探讨了氮中心亚胺基自由基分子内环合成反应的一些规律,也对影响反应结果的立体几何效应、电子效应和温度效应进行了分析。研究结果对设计亚胺基自由基分子内环合成反应的反应底物选择、反应产物判断、反应条件优化有重要参考作用,为理解亚胺基自由基分子内环合成反应的本质、使用自由基环合成方法构建氮杂环化合物的实验设计提供了基本的数据信息和理论支持。(本文来源于《黑龙江大学》期刊2019-05-15）
吴迪[9]（2019）在《磷、氮杂环功能分子的合成及性质研究》一文中研究指出含杂原子的有机功能材料具有全碳材料难以实现的多样性和功能性。由于原子尺寸、电子性质、配位模式的不同,不同杂原子的掺杂能够有效的调节分子能级,影响分子间相互作用,同时提高分子的稳定性。对磷杂环戊二烯及其衍生物的研究作为磷杂环化学中极为重要的分支,近年来已经成为有机合成、配位催化、功能材料、生命医药等领域的热门研究方向之一。虽然空间四面体构型使磷上孤对电子不能与共轭二烯的π电子形成有效共轭,降低了分子的芳香性,但磷杂环戊二烯环外P-Rσ键可与环内共轭二烯π体系形成有效的σ-π超共轭作用,丰富了磷杂环戊二烯的反应性能;同时反键轨道的相互作用使得分子的LUMO能级降低,有利于电子的注入和传输。另外,磷原子具有丰富的可修饰性,可被氧化、硫化、烃基化、与金属配位等,使得仅对磷原子进行简单化学修饰便可有效调控整个分子的电子性质,这是其他杂环需要调整分子骨架才能达到的效果。因此,将磷原子引入π骨架为有机功能分子的设计和材料光电性能的优化提供了新的机遇。氮杂环,尤其是吡咯体系,多具有较强的荧光发射、优秀的载流子迁移能力以及良好的自组装性能,常被用于空穴传输材料、光敏材料、荧光探针或超分子自组装等。虽然磷杂环化学由于独特、可控的性质已经得到科学家较为深入的探索,氮杂环材料的研究更是非常成熟,但磷、氮共掺杂的杂环功能分子尚未得到广泛的关注。基于以上背景,我们设计并合成了几类同时含有磷、氮元素的杂环功能分子,通过对其结构和光电性质的表征,初步探索了磷氮功能分子在新型有机材料中的应用。第一章,按照功能分类对磷杂环戊二烯及其衍生物在有机功能材料(有机电致发光器件、有机光伏器件、荧光探针、分子开关等)中的应用进行了系统的介绍,同时对新兴的磷、氮共掺杂材料进行了简单的描述。第二章,介绍以1,3-氮磷杂环戊二烯为基本单元、吡咯[1,2?a]并喹啉为分子骨架的新型功能分子的合成、表征与光学应用。研究了不同π共轭长度、不同磷原子修饰对1,3-氮磷杂环戊二烯光学、电化学性质的影响。高效、稳定的1,3-氮磷杂环戊二烯分子可作为发光层客体材料应用于TADF敏化的高效有机电致发光器件。同时,良好的膜透性、极低的细胞毒性也预示了该类分子在生物成像、细胞探针等领域的应用潜力。第叁章,我们提出了高效构筑磷氮梯形并苯类分子的新方法:分子内P-Cl键与吡咯体系的芳香亲电环化反应。该方法简便、高效、经济,是对磷杂环戊二烯类化合物合成方法的有力补充。通过该方法我们得到了具有良好平面性的并四环、并五环、并六环、并七环稠合的高共轭长度的分子,并对其光学、电化学性质进行了表征和分析。另外,通过硫甲基锚定基团的引入,我们首次研究了磷氮梯形并苯类分子的单分子导电性能。磷原子的不同修饰、分子构型的变化均能影响分子的电导率,该结果为磷杂环在单分子器件中的应用提供了理论和实验指导。第四章,我们通过简短的步骤、便捷的方法高效合成了一类含咔唑基团的季鏻类分子,对其光学、电化学、热稳定性质进行了表征,并结合理论计算对这类新型骨架的前线轨道进行了分析。季鏻基团的离子特性为推拉电子体系的设计提供了新的思路,强拉电-强吸的分子结构、良好的发光效率和稳定性使其有应用于热激活延迟荧光材料和电荷传输材料的潜力。(本文来源于《郑州大学》期刊2019-05-01）
周欢[10]（2019）在《铱催化的分子内不对称还原胺化合成手性氮杂环化合物及其抗植物病原真菌活性》一文中研究指出光学活性氮杂环化合物是天然产物和药物的活性单元,例如广为人知的低毒性杀虫剂Nornicotine,镇痛药Oxycontin,抗血栓药物Plavix等。因此发展高效的合成手性氮杂环化合物的方法是非常必要的。目前过渡金属催化的不对称合成反应,因其催化剂用量低,催化效率高,立体选择性控制灵活等优点被广泛应用于手性氮杂环化合物的合成。其中分子内不对称还原胺化避免了亚胺或烯胺不稳定造成难以分离与合成的缺点,可进一步提高了原子经济性。因此本论文尝试合成了四类手性氮杂环化合物并对其中叁类进行了抗植物病原真菌活性的考察。主要内容如下:1.手性1-取代四氢异喹啉的合成:在叁氟乙酸(TFA,6 equiv.)条件下脱除N-Boc-2-苯甲酰基乙酯的保护基后进行分子内不对称还原胺化反应。经过对溶剂、添加剂、配体和温度等筛选,最佳反应条件是铱二聚体[{Ir(H)[(R)-SegPhos]}_2(μ-I)_3]~+I~-为催化剂,同时添加钛酸四异丙酯(Ti(O~iPr)_4,1.2 equiv.)、对甲苯磺酸(TsOH,0.1 equiv.)和碘单质(I_2,0.1 equiv.)。共获得17个不同取代基的四氢异喹啉产物(高达99%的产率和99%的对映选择性)。研究表明添加剂钛酸四异丙酯与碘单质的共同作用有助于中间体亚胺的生成和产物立体选择性的控制。2.手性2-取代四氢吡咯的合成:叁氟乙酸(TFA,6 equiv.)脱除N-Boc-(4-氧-4-苯基丁酯)氨基酸酯的保护基后进行分子内不对称还原胺化反应。添加钛酸四异丙酯与碘单质的基础上对后续反应条件进行优化,发现1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷(DABCO,0.2 equiv.)的添加有助于促进氢气分子的异裂使Ir(Ⅰ)转化为Ir(Ⅲ),从而提高催化剂活性。以[Ir(COD)Cl]_2/L2为催化剂共获得16个不同取代基的四氢吡咯产物(高达98%的产率和92%的对映选择性)。3.手性2-取代四氢喹啉的合成:在已有研究的基础上,设想通过加入合适的Br?nsted酸使保护基脱除后直接进行不对称氢化过程,简化合成方法的同时获得手性2-取代四氢喹啉化合物。目前最佳的反应条件是在TsOH(2.0 equiv.)作用下,以[Ir(COD)Cl]_2/(R)-BINAP为催化剂,甲苯为溶剂进行反应。所得2-苯基四氢喹啉的产率达到91%,对映选择性达到79%。4.手性内酰胺的合成:选用3-芳基-3-羟基吲哚啉-1-酮进行不对称氢解反应,以铱-亚磷酰胺配体(L3i)为催化剂,在3,5-双叁氟甲基苯硼酸(1.2 equiv.)的作用下获得12个不同芳基取代的内酰胺产物(高达99%的产率和96%的对映选择性)。脂肪族取代的内酰胺产物的反应条件还在优化中。5.抗植物病原真菌的活性评价:以噻菌灵为阳性对照,采用菌丝线性生长速率法测定了叁类共36个样品(外消旋体与光学纯异构体)对植物病原真菌抑菌效果的差异。对6种植物病原真菌的抑制活性进行了初步的筛选:在待测化合物浓度为50μg/mL时,在四氢异喹啉和四氢吡咯化合物的抑菌活性筛选中,外消旋化合物和光学纯异构体的抑菌效果无明显差异且抑菌率较低(<50%)。内酰胺类化合物则表现出较好的抑菌作用,尤其是化合物12f对6种植物病原真菌的抑制率均大于80%,对马铃薯干腐菌的抑制率甚至可以达到96%。(本文来源于《西北农林科技大学》期刊2019-05-01）
杂环分子论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
含氮和含氧杂环化合物如吡啶、吡喃是一类重要的结构骨架,广泛存在于天然产物、化学药物以及许多新型材料中,如何高效的构建吡啶、P吡喃环一直是化学家们研究的重点。多米诺反应具有高效,分离简单,高原子经济性的优点。因此,本文设计了一系列的多米诺反应,以简单易得且具有高反应活性的2-芳亚甲基1,3-茚满二酮以及5-芳亚甲基-1,3巴比妥酸为底物,成功的合成了一系列具有含吡啶、吡喃骨架有潜在药物活性杂环化合物。1、研究了在BF3·OEt2催化下的芳香胺与丁炔二酸二甲酯生成的β-烯胺酯与2-芳亚甲基-1,3-茚满二酮的叁组分串联反应,合成了 16个4,5-二氢-1H-茚并[1,2-b]吡啶类化合物;用2-(2-吲哚酮-3-亚基)1,3-茚满二酮代替2-芳亚甲基-1,3-茚满二酮在相同条件反应,得到了13个螺[茚并[1,2-b]吡啶-4,3'-二氢吲哚]类化合物。采用芳香胺、丁炔二酸二甲酯、1,3-茚满二酮与芳香醛在乙酸溶剂中的四组分反应生成9个1,2-二苯基-2,5-二氢-1H-茚并[1,2-b]吡啶类化合物。所合成的新化合物的结构都通过IR、1HNMR、13CNMR、HRMS等手段进行表征,并用单晶衍射方法测定了其中3个化合物的单晶分子结构。2、研究了在干燥二氯甲烷中,氮气保护,室温条件下,N-苯基-或者N-苄基-α,β-不饱和亚胺和两分子5-芳亚甲基-1,3-二甲基巴比妥酸的发生的串联氮杂-Diels-Alder反应和氧杂-Diels-Alder反应,生成了 32个多环稠合的螺[吡啶并[3',2',5,6]吡喃并[2,3-d]嘧啶-7,5'-嘧啶]类化合物。该反应具有很高的非对映选择性,仅生成单一立体异构体。所合成的新化合物的结构都通过IR、1HNMR、13CNMR、HRMS等手段进行表征,并用单晶衍射方法测定了其中2个化合物的单晶分子结构。3、研究了在干燥乙腈溶剂中,无催化,氮气保护,加热60℃的条件下,N-苯基或者N-苄基-α,β-不饱和亚胺和两分子2-芳亚甲基-1,3-茚满二酮的多米诺反应。合成了 40个结构新颖的螺[茚-2,3'-茚并[2',1':5,6]吡喃并[2,3-b]吡啶]类化合物。在该反应中2-芳亚甲基-1,3-茚满二酮不仅作为活泼的亲双体,而且作为氧杂二烯烃参加氮杂-/氧杂-Diels-Alder反应。研究了在干燥乙腈溶剂中,室温条件下2,2'-(芳基亚甲基)双(1,3-茚满二酮)与N-芳基-α,β-不饱和亚胺反应生成二[茚-2,1'-环己烷-3',2"-茚]的反应,以较高的收率得到了 14对非对映异构体。所合成的新化合物的结构都通过IR、1HNMR、13CNMR、HRMS等手段进行表征,并用单晶衍射方法测定了其中6个化合物的单晶分子结构。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
杂环分子论文参考文献
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[6].张迪.钯催化分子间芳基杂环化合物的碳氢键对氰基的加成合成含氮杂环化合物的反应研究[D].吉林大学.2019
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[10].周欢.铱催化的分子内不对称还原胺化合成手性氮杂环化合物及其抗植物病原真菌活性[D].西北农林科技大学.2019