新型菲并咪唑衍生物的合成及其光物理性能

以菲醌、对硝基苯甲醛、对甲氧基苯甲醛和三苯胺为主要原料,合成了两种新型菲并咪唑衍生物2-(4-(4'-甲氧基苯基亚甲基氨基)苯基)菲并咪唑(MPPI)和2-(4-(4'-N,N-二苯基氨基苯基亚甲基氨基)苯基)菲并咪唑(DPAPPI)。采用FTIR和1H NMR等方法表征了这两种化合物的结构,研究了化合物的紫外吸收光谱、荧光光谱、热稳定性和电化学性能。研究结果表明,MPPI和DPAPPI在二甲基甲酰胺(DMF)中的紫外最大吸收峰分别位于374,392 nm处,在DMF溶液中均发出较强的蓝色荧光;MPPI和DPAPPI的HOMO能级分别为-5.30,-5.14 eV,热分解温度分别为370,391℃,表明MPPI和DPAPPI均具有较好的空穴传输性能和优异的热稳定性,有望作为具有空穴传输性能的蓝光材料应用于发光器件中,是潜在的多功能有机电致发光材料。

微波辅助合成菲并咪唑衍生物及微波非热效应

以1,10-邻菲啰啉5,6-二酮及苯甲醛(或取代苯甲醛)为原料,在微波辐射条件下制备了一系列菲并咪唑类衍生物,考察了温度、时间以及投料比对微波辅助合成菲并咪唑类衍生物的影响,并进一步探讨了微波非热效应的影响.设计正交实验优化了反应条件;使用SiC管作为反应容器屏蔽微波对反应的影响;通过元素分析、核磁共振波谱、质谱及红外光谱等对化合物进行了表征.结果表明,微波辅助反应的最佳反应条件为:1,10-邻菲啰啉-5,6-二酮与苯甲醛(或取代苯甲醛)的投料比为1∶1.5,反应温度为100℃,反应时间为20 min;并且发现SiC管中反应的产率明显低于石英管反应容器.与传统制备方法相比,微波辅助合成方法可在更短时间内快速方便地制得菲并咪唑类衍生物;反应温度、反应时间以及投料比对微波辅助合成反应有明显影响;微波非热效应有助于提高反应产率.

菲并咪唑衍生物的体外抗肿瘤活性及其对斑马鱼胚胎发育的毒性效应研究

目的设计合成菲并咪唑衍生物L271，并研究其外抗肿瘤活性，及其对斑马鱼胚胎发育的毒性效应。方法以1，10-邻菲哕啉-5，6-二酮和2-甲基苯甲醛为原料，运用微波辅助合成技术制备了菲并咪唑衍生L271。采用噻唑蓝（MTT）比色法研究菲并咪唑衍生物L271对人宫颈癌细胞Hela和人肺腺癌细胞A549在体外生长的抑制作用。以斑马鱼为模型，研究L271对斑马鱼胚胎发育的形态、孵化率、死亡率和畸形率的影响，评价L271对斑马鱼胚胎发育的毒性效应。结果经电喷雾质谱技术（ESI-MS）表征确证成功合成了目标化合物L271。新合成的菲并咪唑衍生物L271对人宫颈癌细胞Hela和人肺腺癌细胞A549均有增殖抑制作用，尤其对人宫颈癌细胞Hela的IC50值达到（8．38±0．09）μmol／L，与同等条件下吡柔比星的抗肿瘤活性相当[IC50=（6．97±0．07）μmol／L]。与对照组相比，L271浓度≥15μmol／L暴露组能够引起斑马鱼出现尾鳍萎缩、脊柱弯曲、卵黄囊水肿和心包囊水肿等畸形现象；L271浓度≥30μmol／L可显著降低斑马鱼的孵化率和提高死亡率（P〈0．05）；在48、72、96hpf时，L271对斑马鱼胚胎半致死浓度LC50分别是37．331μmol／L（95％CI：35．535-39．301）、34．911μmol／L（95％CI：33．213-36．729）、30．283μmol／L（95％CI：29．590-30．980k在L271浓度≥15μmol／L时，随着L271浓度的逐渐增加，各暴露组正常胚胎百分率渐下降，胚胎死亡率逐渐上升，而胚胎畸形率先升后降。结论L271对人宫颈癌细胞Hela具有良好的抗肿瘤活性，且与吡柔比星的相当；L271浓度≤10μmol／L对斑马鱼胚胎发育无明显毒性效应。

羟基取代菲并咪唑衍生物对低碳钢的缓蚀性能

通过分子设计,增大邻菲罗啉平面结构,在不同位次引入-OH,合成2-(2-羟基苯基)-1H-咪唑[4,5-f][1,10]邻菲啰啉(2HIP)、2-(3-羟基苯基)-1H-咪唑[4,5-f][1,10]邻菲啰啉(3HIP)和2-(4-羟基苯基)-1H-咪唑[4,5-f][1,10]邻菲啰啉(4HIP)等三种羟基取代菲并咪唑衍生物。采用失重法、电化学法以及扫描电镜等研究其在1mol·L^(-1) HCl溶液中对低碳钢的缓蚀性能。三种缓蚀剂在低碳钢表面服从Langmuir吸附,缓蚀效率在实验浓度范围内均超过了90%,且4HIP具有最好的缓蚀效果,最高缓蚀效率为96.36%。DFT理论计算探讨了三种缓蚀剂分子结构与缓蚀剂效率关系,理论计算与实验结果具有一致性。

一种新型菲并咪唑类衍生物的合成及聚集诱导发光性质和细胞成像

以9,10-菲醌为原料,通过Debus-Radziszewski反应合成新化合物2-[1-(4-碘苯基)-1 H -菲并咪唑基]苯酚( 2 );再通过Heck反应引入4-乙烯基吡啶合成了一种新的菲并咪唑衍生物2-[1-(4-乙烯基吡啶基苯基)-1 H -菲并咪唑基]苯酚( 3 ),其结构经 1 H NMR、 13 C NMR、 HR-MS (ESI)和元素分析表征。通过紫外-可见吸收光谱和荧光发射光谱研究了其光学性质。结果表明: 3 在水中具有明显的聚集诱导发光性质,在含水量为90%的 DMF/H 2O 溶剂中,荧光强度增强了6倍。 3 在DMSO-H 2 O混合溶剂中具有类似的AIE现象,含水量为70%时荧光强度最大。此外, 3 的细胞毒性小,生物成像实验表明: 3 可有效应用于细胞成像。

1，10-邻菲啰啉并咪唑衍生物阴离子受体的合成及识别性能

设计合成了2个1,10-邻菲啰啉并咪唑衍生物阴离子受体2-(2-羟基苯基)-1H-咪唑[4,5-f][1,10]邻菲啰啉(1)和2-(2-羟基-5-溴苯基)-1H-咪唑[4,5-f][1,10]邻菲啰啉(2),受体2的结构由X射线单晶衍射分析确证.通过紫外-可见光谱滴定及1H NMR滴定研究了这2个受体对F-,Cl-,Br-,I-,H2PO-4和AcO-6种阴离子的识别传感作用及作用机理.结果表明,受体对AcO-,F-和H2 PO-4有较强的传感作用,溶液颜色由淡黄色变为黄色;对Cl-的作用较弱;而对Br-和I-则无明显作用.通过机理研究发现,受体与F-,H2 PO4-和AcO-形成1∶1的氢键超分子,当阴离子的量超过受体的1倍以后,咪唑氮上的氢转移到阴离子;受体与Cl-以氢键形成超分子复合物,而与Br-和I-作用很弱.

2-取代芳基菲并咪唑类化合物的电子结构和光谱性质的理论研究

运用密度泛函理论,在B3LYP/6-31G(d)水平上对菲并咪唑(PI)及其8种2-取代芳基衍生物的结构进行了全优化,探讨了取代基对分子结构、电离势(I_P)、电子亲和势(E_A)、电荷转移、前线分子轨道能量和电子吸收光谱等方面的影响.采用含时的度泛函理论(TD-DFT)计算了各分子的气相及液相的电子吸收光谱,计算结果与实验值十分接近.并用GaussSum2.1程序模拟吸收光谱和态密度(DOS)图,结果表明,芳基4′-位上取代基对菲并咪唑(PI)和苯环的骨架结构没有很大的扰动,但它们重新调整了菲并咪唑环和苯环中原子电荷分布,前线分子轨道(LUMO)-HOMO)能隙降低,导致8种取代的化合物的吸收波长均发生了红移.