2,3-二呋喃基马来酸酐光致分子开关机理研究

基于第一性原理计算了2,3-二呋喃基马来酸酐(2,3-difurylmaleic anhydride,DFMA)的光致变色开关机理.在获得DFMA分子开环(O-DFMA)和闭环(C-DFMA)稳定构型的基础上,应用微动弹性带(NEB)法找到了开环与闭环之间的最小能量路径(MEP)及过渡态构型(TS-DFMA),得出O-DFMA和C-DFMA的势垒分别是24959 cm^(-1)(3.0945 eV)和23328 cm^(-1)(2.8923 eV),预示着DFMA分子可能为热稳定双稳态分子.基于MEP曲线(基态S_(0))对应的分子构型,计算了DFMA最低8个单重激发态的势能曲线,发现仅第1激发态(S_(1)态)在TS-DFMA构型时出现极小值.结合分子轨道跃迁及其图像,DFMA分子光致变色的机理为:1)闭环→开环:在S_(1)-S_(0)共振跃迁的波长激光作用下,C-DFMA分子从S_(0)跃迁至S_(1)态,然后分子沿S_(1)态势能曲线退激发,在TS-DFMA构型处发生从S_(1)态到S_(0)态的交叉跳变回到O-DFMA构型,完成由闭环→开环的开关动作.这一开关过程中S_(1)态势能曲线单调下降,预示着开环动作不会有荧光辐射发生;2)开环→闭环:在S_(1)-S_(0)共振跃迁的波长激光作用下,O-DFMA分子从S_(0)跃迁至S_(1)态.从O-DFMA构型到TS-DFMA构型,S_(1)态势能曲线存在一段相对"平坦"的区域,仅在接近TS-DFMA构型时才明显单调下降.这意味着O-DFMA分子可能需要借助振动激发才能跨越S_(1)这段"平坦"区从而接近到TS-DFMA构型,然后顺着单调下降的S_(1)态势能曲线退激发,在TS-DFMA构型处发生从S_(1)态到S_(0)态的交叉跳变,完成由开环→闭环的开关动作.也正因为有起初S_(1)态势能曲线的平坦区,这一激发开关过程中同时伴有荧光辐射发生.DFMA分子的光致变色机理预示着其适合制作荧光分子开关.

5，8-二呋喃基萘基喹喔啉与对苯撑乙炔交替共聚物的合成及其性能

利用Stille耦合反应合成了新型单体5,8-二呋喃基萘基喹喔啉,溴化后与不同长链烷氧基侧链的对苯撑乙炔共聚,合成了聚[2,5-二(辛氧基)-1,4-苯撑乙炔撑-5,8-二(呋喃基)萘基喹喔啉](PⅠ)和聚[2,5-二(十二烷氧基)-1,4-苯撑乙炔撑-5,8-二(呋喃基)萘基喹喔啉](PⅡ)。通过FT-IR、1 H-NMR等手段对单体和共聚物的结构进行了表征,采用紫外-可见吸收光谱、荧光发射光谱和循环伏安法对聚合物的光、电性能进行了探讨。结果表明:单体和共聚物PⅠ、PⅡ在长波处的紫外-可见吸收峰分别为435、418、423nm,相应的荧光发射峰分别为551、589、579nm。2种共聚物均在1.54V处出现氧化峰,无相应的还原峰。

3,4-二呋喃基-2,5-二甲基环戊二烯酮的合成

用二步方法合成了３，４－二呋喃基－２，５－二甲基环戊二烯酮，总产率为６５．１％。

化合物γ-（4，5-二呋喃基-2-噁唑基）丁酸的合成研究

本文报告了以有机碱(吡啶)为催化剂合成γ-(4，5-二呋喃基-2-噁唑基)丁酸的合成程序及精制方法，并对影响产物合成的一些因素做了优化条件实验。

pH值对双(2-甲基-3-呋喃基)二硫醚与α-淀粉酶结合的影响及相互作用机制研究

双(2-甲基-3-呋喃基)二硫醚[bis(2-methyl-3-furyl)disulfide,BMFDS]是肉类的一种关键香气化合物,它与口腔中的α-淀粉酶相互作用,影响人体对香气的感知。该研究采用气相色谱-质谱、紫外吸收光谱、荧光光谱、zeta-电位检测、蛋白质表面疏水性、分子对接分析等方法研究BMFDS与α-淀粉酶之间的相互作用机制以及pH值对其相互作用的影响。结果表明,BMFDS与α-淀粉酶之间自发的相互作用形成了基态复合物,对α-淀粉酶的荧光产生了静态猝灭。不同pH条件下其相互作用强度顺序为pH 7.0>pH 8.5>pH 5.0,但都以疏水相互作用为主。pH会影响BMFDS与α-淀粉酶之间的相互作用强度,但并不会改变二者间的相互作用力和反应类型。总之,BMFDS和α-淀粉酶之间存在非共价相互作用,使α-淀粉酶结构松散,且在3种pH条件下的作用强度有差异。该研究可为后续肉类风味调控提供理论依据。

固体酸CuCo_(2)S_(4)催化制备呋喃基二酯化合物

采用2,5-四氢呋喃二甲醇(THFDM)与不同碳链长度脂肪酸(正丁酸、正癸酸和棕榈酸)为原料,以新型多孔状金属有机骨架材料固体酸CuCo_(2)S_(4)为催化剂,催化合成呋喃基二酯化合物。通过单因素实验研究醇酸摩尔比、催化剂添加量、反应温度以及反应时间对脂肪酸转化率的影响。实验结果表明,在醇酸摩尔比1∶1、催化剂添加量1.25%(以THFDM质量计)、反应温度140℃、反应时间7 h条件下,正丁酸、正癸酸和棕榈酸转化率分别达到84.57%、94.22%与87.20%。通过傅里叶红外光谱和核磁共振碳谱对提纯后的产物进行分析,证明产物为具有对称结构的呋喃基二酯化合物。理化性质表明2,5-四氢呋喃二丁酸酯在润滑油助剂领域具有潜在的应用价值。

2,2-二(5-甲基-2-四氢呋喃基)丙烷在丁二烯-苯乙烯阴离子聚合中的结构调节能力

以正丁基锂(n-BuLi)为引发剂,2,2-二(5-甲基-2-四氢呋喃基)丙烷(BMTFP)、乙基四氢糠基醚(ETE)、双四氢糠丙烷(DTHFP)为极性调节剂,在不同调节剂用量及聚合温度下进行丁二烯-苯乙烯的阴离子共聚合反应。利用^(1)HNMR和GPC对丁苯共聚物的微观结构、相对分子质量及其分布进行了表征和测试。结果表明,BMTFP聚合体系中无副反应发生,共聚物相对分子质量分布较窄,符合活性阴离子聚合的特点;BMTFP对丁苯共聚物具有较强的微观结构调节能力,在聚合温度为50℃、n(BMTFP)∶n(n-BuLi)=2.0∶1.0时,丁苯共聚物中1,2-结构相对含量可以达到69.7%,苯乙烯微嵌段含量趋近于0。且在相同条件下,BMTFP与ETE、DTHFP对丁苯共聚物微观结构的调节能力处于同一水平,但BMTFP的合成中所需的主要原料来源于生物基平台化合物,从环境保护、能源安全以及潜在的经济价值等方面考虑,BMTFP在制备高乙烯基溶聚丁苯橡胶方面具有良好的发展前景。

溴化二甲基溴化锍催化合成二呋喃基芳基甲烷类化合物

室温无溶剂的条件下,以溴化二甲基溴化锍(BDMS)为催化剂,以2-甲基呋喃和芳香醛为原料,能高收率地合成一系列二呋喃基芳基甲烷类化合物.所有化合物结构通过~1H NMR、^(13)C NMR表征确定.

新型有机电致发光材料中间体B-2-二苯并呋喃基硼酸的制备

以2-溴二苯并呋喃、正丁基锂、硼酸三丁酯和稀盐酸为原料,超低温下反应,经酸解得B-2-二苯并呋喃基硼酸,反应总产率85.1%。结果表明,最佳反应温度为-120^-100℃,正丁基锂/四氢呋喃溶液:2-溴二苯并呋喃为1:3 g/mL,滴加硼酸三丁酯温度为-100^-80℃以及溶剂需严格干燥除水等影响产物的主要工艺参数。最终产物使用液相色谱-质谱联用、核磁共振谱以及元素分析结构进行了表征,确定产物为目标化合物B-2-二苯并呋喃基硼酸。

食用香料甲基2-甲基-3-呋喃基二硫醚的分离提纯及结构鉴定

用气相色谱法分离提纯食用香料甲基 2 甲基 3 呋喃基二硫醚 ,纯度 (质量分数 )达到 99.5%。分离柱为4%FFAP +1 %H3PO4ChromosorbW /AW DMCS(80目～ 1 0 0目 )不锈钢柱。用红外光谱、气相色谱 /质谱和核磁共振谱进行了结构鉴定。

钯催化一锅法合成2-(3,3-二甲基)丁炔基苯并呋喃的研究

在三乙胺与四氢呋喃混合溶剂中,邻乙炔基苯酚与(E)-1,2-二碘-3,3-二甲基-1-丁烯在醋酸钯及碘化亚铜的作用下,在氩气保护下,首先在室温下反应15 h,然后在100°C下再反应13 h,一锅法合成2-(3,3-二甲基)丁炔基苯并呋喃,该方法操作简便,反应产率较好,产物结构经由NMR和MS确证。

4-(7-甲氧基-2,2-二甲基-2,3-二氢苯并呋喃-5-基)-2-芳氨基噻唑的合成、晶体结构及杀虫活性

以2-(2-甲基烯丙氧基)苯酚为原料,经Claisen重排、呋喃环化、醚化、Friedel-Crafts乙酰化、α-溴代和噻唑环化等反应合成了22种4-(7-甲氧基-2,2-二甲基-2,3-二氢苯并呋喃-5-基)-2-芳氨基噻唑化合物.化合物的结构经质谱、1H NMR和元素分析等确证.采用单晶X射线衍射仪测定了化合物7j的晶体结构,该晶体属于单斜晶系,空间群为C2/c,晶胞参数a=2.21140(12)nm,b=0.87602(5)nm,c=2.13911(12)nm,β=115.5380(10)°;V=3.7391(4)nm3,Z=8,Dc=1.375 g/cm3,F(000)=1616,S=1.046,μ=0.333 mm-1,最终偏差因子R1=0.0390,wR2=0.1079.杀虫活性实验结果表明,化合物7a,7b,7h和7t在浓度为500mg/L时对蚕豆蚜死亡率分别为95.12%,62.60%,57.53%和59.06%.

2,2′-二(α-呋喃基)-2-羟基乙酸钾的合成与表征

以糠醛为原料VB1为催化剂,利用安息香缩合反应合成糠偶姻,再用硫酸铜-吡啶氧化得到糠偶酰。糠偶酰在乙醇、氢氧化钾水溶液中发生类似二苯乙醇酸重排的反应得到2,2′-二(α-呋喃基)-2-羟基乙酸钾。利用IR谱和UV谱对合成的糠偶姻、糠偶酰及2,2′-二(α-呋喃基)-2-羟基乙酸钾进行了表征。

高效液相色谱法测定(E)-3-乙基-(2,3-二氢苯并呋喃-5-基)-2-丙烯酸乙酯及其相关物质的含量

提出了一种测定(E)-3-乙基-(2,3-二氢苯并呋喃-5-基)-2-丙烯酸乙酯[(E)-EDHBFP]及其合成中的副产物含量的高效液相色谱分析方法。色谱条件:固定相为Diamonsil-C_(18)色谱柱(250 mm×4.6 mm,5μm),流动相为甲醇-水(72+28),流量0.8 mL·min^(-1),检测波长为319 nm。结果表明:在方法所建立的最佳条件下,目的产物即(E)-EDHBFP可达到与其异构体副产物,合成的反应物以及一种结构不明的副产物的完全分离,并同时定量测定。(E)-EDHBFP的质量浓度在10～80 mg·L^(-1)范围与峰面积呈线性,检出限(3S/N)为35μg·L^(-1)。方法已用于(E)-EDHBFP的质量控制。

薄荷香型2,5-二乙基四氢呋喃的合成

2,5-二乙基四氢呋喃是一种薄荷风味香料。以2-乙酰基呋喃为原料,经过还原得到2-乙基呋喃;然后酰基化得2-乙基-5-乙酰基呋喃,再还原该酰化产物生成2,5-二乙基呋喃;其水解后的3,6-辛二酮再用硼氢化钠还原得到3,6-辛二醇,最后经偶氮二甲酸二乙酯(DEAD)/三苯基膦(TPP)体系成醚得目标产物2,5-二乙基四氢呋喃。所有产物的结构通过IR、1H NMR进行了表征。该合成路线原料易得,操作简便,反应总收率可达60%。

2-苯基-4,5-二(2-呋喃基)-1H-咪唑的晶体结构及化学发光性质研究

利用化学法制备了一种咪唑类化合物2-苯基-4,5-二(2-呋喃基)-1H-咪唑,并利用X-射线单晶衍射实验分析其晶体结构,通过考察紫外-可见吸收光谱、荧光光谱和化学发光光谱研究它的发光性质。在碱性介质中,2-苯基-4,5-二(2-呋喃基)-1H-咪唑可以与H_2O_2、K_3Fe(CN)_6反应,产生明显的化学发光现象。利用400~640 nm的系列滤光片考察2-苯基-4,5-二(2-呋喃基)-1H-咪唑/H_2O_2和2-苯基-4,5-二(2-呋喃基)-1H-咪唑/K_3Fe(CN)_6体系的化学发光光谱,探讨体系的发光机理。当把Cu^(2+)和没食子酸丙酯分别加入到相应的体系中时,可以促进超氧阴离子自由基(·O_2^-)的生成,有效增强体系的化学发光。

杂质5-羟甲基糠醛及其二聚体和代谢产物遗传毒性研究

目的 评价杂质单体5-羟甲基糠醛(5-hydroxymethylfurfural,5-HMF)、其二聚体5,5’-二甲酰基呋喃二甲醚[5,5’-oxydimethylenebis(2-furfural),OMBF]及单体代谢产物5-磺基氧甲基糠醛(5-sulfooxymethylfurfural,5-SMF)的潜在遗传毒性。方法 采用定量构效关系计算机模型(Q)SAR技术(包括Derek和Sarah模型)预测杂质5-HMF、OMBF和5-SMF的遗传毒性,进一步采用细菌回复突变试验(Ames试验)进行验证。在Ames试验中,用6种组氨酸营养缺陷型(his-)鼠伤寒沙门氏菌分别与不同浓度的5-HMF、OMBF和5-SMF在有/无代谢活化系统混合液(小鼠、大鼠和人S9 mix)条件下孵育48 h,通过比较不同菌株实验组与溶媒对照组相比回复菌落数的倍数关系,来判定结果。结果 Derek预测5-HMF和5-SMF致突变风险为可疑阳性,OMBF为阴性;Sarah预测5-HMF和5-SMF致突变风险均为阳性,OMBF为可疑阳性。Ames试验结果表明,5-HMF和OMBF仅在大鼠肝S9代谢活化后,导致回复突变菌落数呈弱阳性。5-SMF在非代谢活化及在小鼠、大鼠和人肝S9代谢活化后回复突变菌落数呈阳性。结论 5-HMF和OMBF仅在大鼠肝酶代谢活化系统条件下,具有潜在致突变性;5-SMF在有/无代谢活化系统条件下,均具有潜在致突变性。因此,杂质单体5-HMF、二聚体OMBF及单体代谢产物5-SMF均具有潜在遗传毒性,为2类遗传毒性杂质,对于可能长期暴露的人群,为保障用药安全,建议对3种杂质进行限量。

以2,2-二(5-甲基-2-四氢呋喃基)丙烷为极性调节剂合成苯乙烯/异戊二烯/丁二烯聚合动力学

以正丁基锂(n-BuLi)为引发剂,2,2-二(5-甲基-2-四氢呋喃基)丙烷(DMOP)为极性调节剂,采用阴离子聚合法合成苯乙烯(St)-异戊二烯(Ip)-丁二烯(Bd)三元共聚物(SIBR),研究了不同DMOP/n-BuLi(摩尔比)和不同反应温度条件下的三元共聚合反应动力学及共聚物的微观结构,并与极性调节剂四氢呋喃(THF)进行了比较。结果表明,在单体质量分数为12%,St/Ip/Bd(质量比)为22/38/40,设计单臂相对分子质量为12×10~4的条件下,3种单体的聚合反应速率与单体浓度之间呈线性关系,随着DMOP/n-BuLi(摩尔比)的增大或聚合反应温度的升高,各单体聚合反应速率逐渐增大,聚合反应的假一级表观增长反应速率常数增大;当DMOP/n-BuLi为1.0时,3种单体St,Ip,Bd的Ea″分别为71.868 kJ/mol,53.553 kJ/mol,71.403 kJ/mol,频率因子分别为6.61×10^(10)min^(-1),5.68×10~7min^(-1),7.88×10^(10)min^(-1);随着DMOP与nBuLi摩尔比的增大或聚合反应温度的降低,共聚物中总1,2-结构含量和Ip3,4含量明显增加,而Bd1,4和Ip1,4结构含量明显减少;DMOP在用量较小的情况下其效果优于较大THF用量的情况,促进聚合反应速率的能力明显高于THF。

负载型磷钼钒杂多酸催化果糖一锅法制备2,5-二甲酰基呋喃

首先制备了兼具酸性和催化醇氧化活性的Keggin型杂多酸H_4PMo_11VO_40,为使其可以重复利用,又制备了孔道均匀、比表面积大的介孔二氧化硅作为载体,并将H_4PMo_11VO_40固载在二氧化硅上作为催化剂,实现了在外加氧气条件下,一锅法催化果糖经脱水和氧化制备2,5-二甲酰基呋喃(2,5-DFF)。对杂多酸及载体进行了一系列表征,通过优化反应过程得到了最佳反应条件:在120℃下,DMSO作为溶剂,催化剂、果糖与DMSO质量比为1∶10∶100,反应时间4h,前1h通入N_2,体系生成5-HMF并防止了果糖的直接氧化,后3h通入O_2,催化氧化5-HMF生成2,5-DFF,所得2,5-DFF的最高收率为48.4%。催化剂的重复利用实验表明:使用5次后再次负载仍可保持较高的催化活性。

高效液相色谱法测定荨麻中3,4-二香草基四氢呋喃的含量

目的建立荨麻中3,4-二香草基四氢呋喃的含量测定的方法。方法采用Kromasil C18色谱柱（4.6mm×150 mm,5μm）,柱温为40℃;以甲醇-水（0.05%三氟乙酸）（55：45）为流动相,流速为1.0m L·min-1;检测波长为230 nm。结果在选定的色谱条件下,3,4-二香草基四氢呋喃在10.0-50.0μg·m L-1,浓度与峰面积线性关系良好（r=0.9999）,低、中、高浓度平均回收率在96.5%-100.8%,RSD均〈2.5%。结论本方法操作简便,结果可靠,重现性好,适用于荨麻中3,4-二香草基四氢呋喃的含量测定,可用于荨麻的质量控制。