氮杂吡咯西里啶类化合物的合成及抗菌活性

在乙内酰脲、醛和丙二腈为原料,锌为催化剂的条件下,一锅法得到氮杂吡咯西里啶衍生物,尝试不同取代的醛,得到17种目标化合物,产率为40%~94%。结果表明,以水为溶剂,温度为80℃,锌催化剂用量为10%为最优反应条件。产物结构经红外光谱(IR)、核磁共振波谱(NMR)和高分辨质谱(HRMS)确证。该方法具有反应条件温和、溶剂无毒、后处理简单、产率高、催化剂可循环使用等优点。采用菌丝生长法测试了其对禾谷镰刀菌、串珠镰刀菌、尖孢镰刀菌、烟草疫霉菌和立枯丝核菌的抗菌活性。结果表明,目标化合物对供试病原菌均有一定的抑菌活性,其中化合物(反-7,7a)-5-氨基-7-(2-氯苯基)-1,3-二氧-2,3,7,7a-四氢-1 H-吡咯[1,2-c]咪唑-6-腈、(反-7,7a)-5-氨基-7-(2-溴苯基)-1,3-二氧-2,3,7,7a-四氢-1 H-吡咯[1,2-c]咪唑-6-腈、(反-7,7a)-5-氨基-7-(2-氯-6-氟苯基)-1,3-二氧-2,3,7,7a-四氢-1 H-吡咯[1,2-c]咪唑-6-腈、(反-7,7a)-5-氨基-7-(2,6-二氯苯基)-1,3-二氧-2,3,7,7a-四氢-1 H-吡咯[1,2-c]咪唑-6-腈对禾谷镰刀菌表现出较优的活性。

六元氮杂芳环构建方法及含能材料合成研究

综述了吡啶,哒嗪、嘧啶、吡嗪环、三嗪以及四嗪等六元氮杂芳环骨架构建方法,探讨了相应的六元氮杂芳环环化反应机理,概述了典型含能材料的物化与爆轰性能;重点从合成角度总结了缩合反应与环加成反应在构建六元氮杂芳环结构中的应用,讨论了在相应氮原子中心位点实现氮氧化或氮氨化反应的方式。其中,六元氮杂芳环氮氧化片段的引入主要包括两类途径:一是以氧化剂与氮杂芳环中氮原子中心发生反应,形成N-氧化物片段;另一类是利用环化反应,将相应的氮氧双键等结构转化为N-氧化物片段。附参考文献91篇。

含苯氧甲基、氯甲基的十元、十二元及十六元氮杂内酯化合物的合成及抑菌活性

大环内酯类化合物已被广泛应用于药物中,为发现新型高活性抑菌化合物,以课题组之前研究的大环内酯化合物WLD、D16-19等为先导化合物,设计、合成一系列新型含苯氧甲基、氯甲基的十元、十二元及十六元氮杂内酯化合物C和E,并进行离体抑真菌活性测定。结果表明:在50 mg/L质量浓度下,大部分化合物C和E对供试的5种病原真菌均有一定的抑菌活性,其中C5和C6对马铃薯早疫病菌Alternaria solani的抑制率分别为88%和90%,化合物C6对小麦赤霉病菌Fusarium graminearum的抑制率为94%。对比C和E对5种真菌的抑制率,加入氨基甲酸酯和脲结构片段对化合物活性没有明显提高;十六元氮杂内酯化合物C5、C6的抑菌活性高于十元和十二元氮杂内酯化合物C1~C4,说明化合物的主体结构氮杂内酯环对化合物的活性影响较大。C5对马铃薯早疫病菌的EC_(50)值为2.95 mg/L,与对照药剂吡唑醚菌酯活性相近,优于先导化合物D16-19对番茄早疫病菌A. solani的活性(EC50值为4.76 mg/L),表明在十六元氮杂内酯中加入苯氧甲基可提高化合物对早疫病菌的活性,C5可作为新型抑菌活性先导化合物进一步研究。

含醚键双二氮杂萘酮结构聚芳醚腈砜的合成与性能

文中以含醚键双二氮杂萘酮结构化合物4,4’-双(氧基(1,4-苯撑))-双二氮杂萘-1(2H)酮-二苯醚(OBDHPZ)为类双酚单体,与4,4’-二氟二苯砜(DFS)和2,6’-二氟苯腈(DFBN)进行高温溶液缩聚反应,通过调节聚合物分子主链中砜基和氰基等的含量,合成了一系列不同腈砜比的含醚键双二氮杂萘酮联苯结构聚芳醚腈砜树脂(PBPENS),其N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶液在25℃的特性黏度为0.63~0.90 dL/g。通过红外光谱、核磁共振氢谱和广角X射线衍射仪表征了所合成聚芳醚腈砜的结构;通过差示扫描量热仪和热失重分析仪分析了该类聚芳醚腈砜的热性能,聚合物的玻璃化转变温度(Tg)在322~325℃,5%热失重温度(Td5%)在485~500℃。该类聚合物在常温时可溶解于NMP、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、氯仿等极性非质子有机溶剂;采用溶液浇筑法制备了含醚键双二氮杂萘酮结构聚芳醚腈砜薄膜,薄膜的拉伸强度可以达到56~65 MPa。

杂原子[Ga]AlY分子筛吸附脱除模拟柴油中的氮化物

采用液-固相同晶取代法制备了杂原子[Ga] AlY分子筛,并利用X射线衍射(XRD)和红外光谱(FT-IR)等手段对其进行了表征。将[Ga] AlY分子筛用于模拟柴油中碱性氮化物苯胺、吡啶或喹啉的静态吸附脱氮实验,采用Materials Studio软件对[Ga] AlY分子筛吸附脱氮机理进行了分子模拟计算研究。结果表明,在模拟柴油用量15 mL时,[Ga] AlY分子筛较适宜的吸附脱氮条件为:室温,分子筛用量0.2 g、吸附时间20 min。模拟计算的吸附能、d距离及吸附等温线结果表明,[Ga] AlY分子筛吸附三种碱性氮化物的强弱顺序均为:吡啶>苯胺>喹啉,较符合Freundlich模型,这也与实验结果一致。吸附热力学和吸附动力学研究结果表明,苯胺的吸附反应是自发进行的吸附熵增过程,吡啶和喹啉为吸附熵减过程,三者的吸附均为放热过程。在303 K条件下,喹啉的吸附过程较符合准一级动力学模型,吡啶和苯胺的程较符合准二级动力学模型。

两亲Cu-氮杂亚甲基二吡咯染料J-聚集体纳米片的制备及表征

以含两条十二烷氧基疏水链的氮杂亚甲基二吡咯(ADP)和含两条聚乙二醇亲水链的ADP为配体与Cu(Ⅱ)络合,合成了一种两亲性Cu(Ⅱ)-ADP配合物(染料Ⅰ),通过1HNMR、MS及元素分析仪确认了其化学结构,采用UV-Vis、AFM、TEM、小角X射线散射仪对染料Ⅰ聚集体的形貌和结构进行了表征。结果表明,染料Ⅰ在乙醇/水混合溶剂中自组装形成J-聚集体,最大吸收峰发生89 nm的红移。染料Ⅰ聚集体呈现二维纳米片形貌,并以双分子层形式进行堆积。

串联反应一锅合成茚酮稠合1,5-苯并二氮杂䓬化合物

以取代的邻苯二胺、1,3-茚满二酮、醛类化合物(苯乙醛,苯丙醛)为原料,无水乙醇为溶剂,对甲苯磺酸为催化剂,应用串联反应一锅合成了8种结构新颖的茚酮稠合1,5-苯并二氮杂䓬化合物.该串联反应经历了两次亲核加成-消除反应过程,形成含烯胺和亚胺结构的活性中间体,再经分子内碳碳偶联环合和质子迁移形成了目标化合物,针对该三组分串联反应提出了合理的反应机制.该方法具有新颖、绿色环保、反应条件温和、底物范围广等诸多优点,为苯并二氮杂䓬化合物的合成提供了高效简便的新思路.

芘并硼氮杂菲的合成、结构及光物理性质研究

近年来,硼氮杂稠环芳烃在有机光电功能材料领域展现出巨大潜力,但是对于具有大共轭结构的硼氮杂稠环芳烃的合成与性质研究仍然有待深入。本文报道了基于胺基前体硼化反应路线合成2个芘并硼氮杂菲化合物并开展的光物理性质研究,合成路线简单,一锅反应最多同时新形成4个化学键。研究表明:1-BN-2-Na-Py和2-BN-1-Na-Py具有高荧光量子产率(0.46,0.70)和双光子吸收截面(230 GM以上)。X-射线单晶衍射解析了2-BN-1-Na-Py的单晶结构,表明2-BN-1-Na-Py分子优良的平面性,确证了B—N键具有部分双键特征。通过密度泛函理论(DFT)计算表明:硼嗪单元(BNC4环)具有一定的芳香性(NICS(1)值为-4.923,-1.935),解释了B—N键的引入对化合物电子结构的影响。

氮杂尿苷对三株腐败菌抑菌活性的测定

目的:以二酮哌嗪为母核,对其结构修饰得到的30种化合物进行抑菌活性筛选,找到对大肠杆菌(E.coli)、腐败希瓦氏菌(Shewanella spp.)和铜绿假单胞菌(P.aeruginosa)抑菌效果理想的化合物。方法:首先采用紫外吸收光谱法定期测定放入光照振荡培养箱中菌悬液和营养肉汤的吸光度,得到三株腐败菌的生长曲线。其次采用纸片琼脂扩散法对药物的抑菌活性进行筛选,从30种化合物中筛出有抑菌效果的化合物。最后采用肉汤稀释法结合紫外分光光度计测定最低抑菌浓度(Minimum Inhibitory Concentration, MIC)。结果:氮杂尿苷对三株腐败菌的MIC均为3.42 mg/mL,且抑菌效果随着药物浓度的增大而增大。结论:氮杂尿苷对三种腐败菌具有较为显著的抑菌作用,这为后期防腐保鲜剂的研发提供了一定数据参考和理论支持。

2,4,6,8-四硝基-2,4,6,8-四氮杂双环[3.3.0]辛烷的合成及表征

以氨基磺酸盐、甲醛、乙二醛为起始原料,对2,4,6,8-四硝基-2,4,6,8-四氮杂双环[3.3.0]辛烷(BCHMX)的合成工艺进行了优化,得到了无需中间体(2,4,6,8-四氮杂双环[3.3.0]辛烷磺酸盐)提纯的高效合成工艺;采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1H NMR)、核磁共振碳谱(13 C NMR)、热重-差式扫描量热(TG-DSC)等分析测试手段对目标产物的分子组成、晶体结构、热稳定性进行了分析表征。结果表明,最优缩合工艺条件为:每摩尔氨基磺酸钾加入1.07 mol甲醛、1.77 mol乙二醛,以8.4 mol的水作为溶剂,0.023 mol的甲酸作为酸催化剂,反应时间为12 h;硝化工艺条件为:以摩尔比为1.3∶1的发烟硝酸和乙酸酐为硝化体系,在40℃下进行反应。通过缩合和硝化两步反应,能够以65.29%的总收率得到纯度97.8%的2,4,6,8-四硝基-2,4,6,8-四氮杂双环[3.3.0]辛烷(BCHMX);BCHMX晶体属单斜晶系,空间群为P2(1)/c;BCHMX热分解温度为223℃。

一种苯并氮杂卓类化合物的合成及抗炎活性研究

目的:本研究旨在通过电化学方法合成一种新型硒化的苯并氮杂环化合物,1-((4-(叔丁基)苯基)磺酰基)-5-苯基-3-((苯基硒基)甲基)-2,3-二氢-1H-苯并[b]氮杂平,并初步探讨其潜在的抗炎活性及其作用机制。方法:采用电化学方法成功合成了目标化合物,并以CCK-8法评估了其对小鼠单核巨噬细胞RAW 264.7的细胞毒性。通过使用脂多糖(LPS)诱导的体外细胞炎症模型,使用不同浓度的化合物进行干预。利用Griess法测定了细胞上清液中的NO含量,ELISA法测定了TNF-α和IL-6的水平,运用实时荧光定量PCR技术检测TNF-α、IL-1β和IL-6 mRNA表达的情况。结果:以55%的产率通过电化学方法合成了目标化合物。在1~100μmol/L,该化合物对RAW 264.7细胞无明显毒性。化合物对NO的生成具有显著的抑制效果,其半抑制浓度(IC50)为0.41μmol/L,抑制作用呈剂量依赖。在0.5~2.0μmol/L的给药浓度下,高剂量组显著降低了RAW 264.7细胞中TNF-α、IL-1β和IL-6的mRNA水平,与LPS诱导的模型组相比差异显著(p<0.01)。结论:电化学是一种绿色高效的合成苯并氮卓类化合物的方法。1-((4-(叔丁基)苯基)磺酰基)-5-苯基-3-((苯基硒基)甲基)-2,3-二氢-1H-苯并[b]氮杂平通过抑制RAW 264.7细胞释放TNF-α、IL-1β和IL-6等炎性因子,并可能通过调节NO释放的抗炎途径来发挥其抗炎效果,证实了其具有作为抗炎药物的潜力。

杂原子Ga[Al]Y分子筛吸附脱氮的模拟计算研究

利用Materials Studio软件,采用巨正则蒙特卡洛和密度泛函理论对Ga[Al]Y分子筛吸附氮化物机理进行了模拟计算研究。通过Mulliken和Hirshfeld布居分析方法,判断金属原子转移电荷数的顺序大小,得出Ga[Al]Y分子筛吸附吡啶时相对亲电性最强,吸附喹啉时的相对亲电性最弱;通过比较两种吸附构型的吸附能和吸附距离,得知Ga[Al]Y分子筛吸附脱氮主要以水平吸附构型为主,吸附能的绝对值大小顺序为:吡啶>苯胺>喹啉,分子间距离大小为:喹啉>苯胺>吡啶;由吸附等温线的模拟结果可知,Ga[Al]Y分子筛在三个温度下(288 K、293 K、298 K)对吡啶的最大吸附量均高于苯胺和喹啉。

1,3,5,5⁃四硝基六氢嘧啶与1,4,6,6⁃四硝基⁃1,4⁃二氮杂环庚烷的合成、晶体结构及性能

以2,2-二硝基-1,3-丙二醇为原料,分别与叔丁胺和乙二胺反应后再经硝化,合成了2种爆轰性能优异、热稳定性良好的氮杂脂肪环含能化合物:1,3,5,5-四硝基六氢嘧啶(DNNC)与1,4,6,6-四硝基-1,4-二氮杂环庚烷(TNDA)。利用核磁波谱、红外光谱、X射线单晶衍射等手段对目标化合物进行了结构表征;利用差示扫描量热-热重联用研究了其热分解行为;采用BAM测试方法测试了DNNC与TNDA的撞击感度和摩擦感度;基于等键方程与EXPLO5预测了其生成焓与爆轰参数。结果表明,DNNC单晶中环己烷骨架与TNDA单晶中环庚烷骨架均为椅式构象,两种化合物都存在广泛的分子间、分子内非经典氢键;DNNC的相变温度为155.0℃,热分解温度为215.3℃,TNDA的相变温度为154.5℃,热分解温度为205.9℃;DNNC的撞击感度为25 J、摩擦感度为144 N,TNDA的撞击感度为17.5 J、摩擦感度为240 N,均比黑索今(RDX)与奥克托今(HMX)钝感;两种化合物的理论爆速分别为8772 m·s^(-1)、7828 m·s^(-1),理论爆压分别为34.8 GPa、25.0 GPa。

油基钻井液用氮杂石墨烯的研制与应用

对川西海相雷口坡组地层破碎、水平井后期托压严重、井壁失稳突出等问题进行分析发现,现用油基钻井液体系的封堵润滑性不能有效满足施工需求。为提高油基钻井液的封堵润滑性,通过分子结构设计,采用氮掺杂改性与熔盐法相结合的方式,制备出氮杂石墨烯,并通过热稳定性、分散稳定性、XRD、红外光谱、粒径分析等手段表征其热稳定性、分散性、结构、基团和粒径大小。实验结果表明,当氮杂石墨烯在现场油基钻井液中的加量为0.5%时,高温高压滤失量降低率达到76.2%,润滑系数降低50%左右,抗温180℃,石墨烯与油基钻井液的配伍性好,能够很好地提高油基钻井液的润滑性和封堵性。现场应用表明,石墨烯可以显著改善油基钻井液在施工过程中存在的水平井托压、高摩阻、井壁失稳等问题。通过采用氮杂石墨烯封堵润滑油基钻井液技术,为川西海相易坍塌地层井壁失稳及水平井托压等当前实际问题提出了新思路和技术支撑。

多芳基氮杂氟硼二吡咯的合成及其光热性质

具有较高光热效率的近红外有机染料在光热治疗领域有很好的应用前景。本文以氮杂氟硼络合物(Aza-BODIPY)作为研究对象,利用溴化反应和Suzuki偶联,合成了3种具有多芳基氮杂氟硼二吡咯化合物。探究了这3种具有多芳基Aza-BODIPY化合物的最大吸收峰以及光热性能与芳基数量的关系。结果表明:四到六芳基Aza-BODIPY在CH_(2)Cl_(2)的最大吸收峰分别为691 nm、684 nm和680 nm,这说明随着Aza-BODIPY的芳基数量增加,化合物的吸收光谱并没有明显红移。光热实验表明:多芳基Aza-BODIPY其具有较高的光热转化效率。以二甲苯作为溶剂,配制成20μg/mL的溶液,四到六芳基Aza-BODIPY光热转换效率分别为75.4%、77.3%和76.8%。说明在Aza-BODIPY的2-位和6-位引入芳基对光热效应的促进作用很有限。这可能是因为芳基数量增加会造成基团之间变得拥挤,使得基团的旋转受阻,综合表现光热效应增加不显著。本论文证明了在Aza-BODIPY的2,6-位引入芳基不能使光谱红移,可以略微地提高光热转换效率。

连续流动分析法和二氮杂菲萃取分光光度法测定复用餐饮具中阴离子合成洗涤剂的比较

为研究一种复用餐饮具阴离子合成洗涤剂残留量快速检测方法,采用连续流动分析法和二氮杂菲萃取分光光度法分别对复用餐饮具中阴离子合成洗涤剂残留量进行测定,并比较2种方法的检出限、准确度和精密度。结果表明,连续流动分析方法检出限为0.000 9 mg/100 cm^(2),较二氮杂菲萃取分光光度法检出限低,相对标准偏差为1.29%~5.22%(n=6),精密度较二氮杂菲萃取分光光度法高,且2种方法样品加标回收率均达到85.00%以上,2种方法均满足复用餐饮具检测的技术要求,并且连续流动分析法具有更高效、简便、环保等优势,适合批量化样品检测,二氮杂菲萃取分光光度法虽手式振摇萃取费力,但样品量少时效率更高。

5-氮杂胞苷对肿瘤抑制作用研究

DNA甲基化异常是肿瘤发生发展的重要机制之一。DNA甲基化是建立和维持组织特异性基因表达的核心,也是调控基因表达的机制,对肿瘤的发生起着重要作用,尤其是抑癌基因高甲基化的异常状态,在肿瘤的发生、诊断、鉴别、预后、治疗等方面具有重要意义。此外,DNA甲基化与去甲基化是可逆的过程。5-氮杂胞苷(5-Azacytidine)通过抑制DNA甲基转移酶,降低高甲基化抑癌基因的甲基化水平,从而达到肿瘤治疗的目标。5-氮杂胞苷在白血病、骨髓增生异常综合征、前驱性骨髓细胞肿瘤和实体肿瘤中,通过DNA去甲基化作用抑制细胞增殖,促使细胞分化,具有治疗潜力,但其生物利用度低且长期使用可能引起DNA损伤和细胞毒性,因此需要寻找更好的给药方法和剂量调控策略,以验证和优化其抗肿瘤疗效并推动临床应用。

1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯/碘化锂双催化体系催化ε-己内酯开环聚合

为获得性能优异的生物降解高分子材料,应用1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)/碘化锂(Li I)双催化体系,以苯甲醇(BnOH)为引发剂,协同催化单体ε-己内酯(ε-CL)开环聚合,制备聚己内酯(PCL),并利用高温凝胶色谱仪、超导核磁共振仪和差示扫描量热仪等仪器对所得产物进行表征和分析.结果表明:①以甲苯作为溶剂,ε-CL浓度为2.0 mol/L,n(ε-CL)∶n(DBU)∶n(LiI)∶n(BnOH)=100∶1∶1∶1,25℃时反应40 min得到的聚合物性能最优,此时PCL产率为98.5%,数均分子质量为22.8 kg/mol,分散性指数为1.15;②最优条件下制备的产物PCL的熔融温度为58.4℃,结晶温度为25.7℃;③1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯/碘化锂双催化体系催化ε-己内酯开环聚合机理为“单体-活化”机理.

氮杂Brazilin-咪唑盐杂合物的设计、合成及细胞毒活性研究

从3,4-二甲氧基苯丙酸出发合成了一系列新型的氮杂Brazilin-咪唑盐杂合物,其结构经1H NMR,13C NMR,HR-ESI-MS以及X射线单晶衍射确定.对合成的新化合物进行了体外抗肿瘤活性筛选,发现3-(萘-2-甲基)-1-(2-氧代-2-(4,9,10-三甲氧基-6,6a,7,11b-四氢茚并[2,1-c]喹啉-5-基)乙基)-2-甲基苯并咪唑溴盐(26)具有较好的细胞毒活性,对4种肿瘤细胞株的活性均优于顺铂,特别是对HL-60、MCF-7和SW-480表现出较好的和选择性的细胞毒活性.

Ag_(2)O/PPh_(3)/TBD催化合成3,6-二氮杂二环[3.2.1]辛烷衍生物

五元含氮杂环是吲哚生物碱和药物中间体分子中的一个重要的结构单元,在过去几十年中,单环的吡咯烷的合成已有大量的文献报道,其中甲亚胺叶立德与缺电子烯烃之间的1,3-偶极环加成是最常用的制备丰富多样吡咯烷的方法,但带有吡咯烷结构的二环化合物的合成却少有报道。本文以不同系列的偶氮甲碱叶立德与a-取代的末端烯烃酰胺为原料,Ag(I)/PPh_(3)为催化体系,在有机或无机碱的作用下,一步实现了消旋体3,6-二氮杂二环[3.2.1]辛烷衍生物的合成。与现有方法相比,本实验方法步骤简单,原料廉价易得,反应条件温和,底物适应性广。