Synthesis and characterization of 3,4-dinitropyrazole

Nitro-heterocyclic compounds are good candidates for developing new insensitive high-en- ergy explosives with low melting points. A new nitro-heterocyclic compound, 3,4-dinitropyrazole （DNP）, was synthesized. With low melting point, it can be used as an explosive. The compound was characterized by IR, elemental analysis, mass spectrometry and nuclear magnetic resonance spectroscopy. Its thermal decomposition and phase change were also analyzed with DSC and its melting point was 85 - 87 ℃. Because of its low melting point and good thermal stability, DNP could be used for the design of novel insensitive melt-cast explosive.

3,4-二氢-2(1H)喹啉酮衍生物的合成研究

对3,4-二氢-2(1H)喹啉酮衍生物1,2,3(R= NO2,NH2,OH;R= H,NO2,NH2)的合成进行了研究。以苯胺和3-氯丙酰氯为原料,制得N-苯基-3-氯丙酰胺,然后经环合得到3,4-二氢-2(1H)喹啉酮,再经由硝化、还原、重氮化水解合成了一系列3,4-二氢-2(1H)喹啉酮衍生物:6-硝基-3,4-二氢-2(1H)喹啉酮(1a),6,8-二硝基-3,4-二氢-2(1H)喹啉酮(1b),6-氨基-3,4-二氢-2(1H)喹啉酮(2a),6,8-二氨基-3,4-二氢-2(1H)喹啉酮(2b),6-氨基-8-硝基-3,4-二氢-2(1H)喹啉酮(2c),6-羟基-3,4-二氢-2(1H)喹啉酮(3a)和6-羟基-8-硝基-3,4-二氢-2(1H)喹啉酮(3b),其中化合物(2c)及(3b)为新化合物。单步产率均在86%以上,路线简单,操作简便,反应条件温和。采用MS,1HNMR对产品进行了定性及结构表征。

1-取代-3-碘-1H-吡唑并[3,4-d]嘧啶-4-胺的合成

本研究报道一类1-取代-3-碘-1H-吡唑并[3,4-d]嘧啶-4-胺(1a~1e)的合成方法。以3-碘-1H-吡唑并[3,4-d]嘧啶-4-胺(2)为原料,分别与碘乙烷(3a)、碘甲烷(3b)、2-碘丙烷(3c)、碘代环丁烷(3d)及碘代环戊烷(3e)发生N-烷基化反应,得到5种1-取代-3-碘-1H-吡唑并[3,4-d]嘧啶-4-胺(1a~1e),产物结构经^(1)H NMR和ESI-MS确证。然后考察并确定该N-烷基化反应的适宜反应条件为:物料比为n(3a)∶n(2)=4∶1,N,N-二甲基甲酰胺为反应溶剂,碱为Cs_(2)CO_(3),反应温度为110℃。

基于1H-吡唑并[3,4-b]吡啶母核PI3Kδ抑制剂的设计合成

恶性肿瘤严重危害人类健康与生命,磷脂酰肌醇-3激酶家族(PI3Ks)在细胞增殖、分化过程中起着重要作用,该激酶及其相关通路的其他激酶可被药物干预,是抗癌药物的热门靶点。在以往的PI3K抑制剂中,均有1H-吡唑并[3,4-b]吡啶母核,通过虚拟筛选以及合成路线设计,合成了一系列1H-吡唑并[3,4-b]吡啶类化合物,该类化合物可能对PI3Kδ具有潜在抑制作用。

3,4-二氯苯基硫脲的连续化合成

采用连续进料方式合成3,4-二氯苯基硫脲。考察物料投料物质的量比、体系酸值、反应温度、反应停留时间及分散剂等参数对反应的影响。较优工艺参数为:硫氰酸铵与3,4-二氯苯胺投料物质的量比1.36,酸值7%,反应温度96℃,反应时间15h,此时产品纯度可达98.5%,收率达95.93%。3,4-二氯苯基硫脲的连续化合成相比于传统间歇反应,产品纯度及收率更加稳定。

聚(3,4-乙烯二氧噻吩)/MXene复合材料的制备及电容性能研究

MXene材料具有组分灵活可调、电容量较高等优势在超级电容器储能领域备受关注。采用电化学法制得聚3, 4-乙烯二氧噻吩/Nb_(2)CT_(x) MXene (PEDOT/MXene)复合电极材料。结果表明,在扫描速率为30 mV·s^(-1)时,PEDOT/MXene的面积比电容可达250.21 mF·cm^(-2),当电流密度从0.1 mA·cm^(-2)增加到5 mA·cm^(-2)时,PEDOT/MXene的面积比电容保持率为83.5%,远优于PEDOT的64.1%,并且在100 mV·s^(-1)的扫描速率下循环测试1 000次后初始电容保持率可达84%,表现出良好的倍率性能和稳定性。工作为基于MXene基材料构筑高性能电化学储能界面提供了一定的借鉴。

6-氟-4-羟基-3-氧代-3,4-二氢喹喔啉-1(2 H)-羧酸叔丁酯的合成、晶体结构及抗肿瘤活性研究

喹喔啉类化合物由于具有显著的生物活性而被广泛应用于医药、化工领域,特别是抗癌药物研发领域。本文通过四步反应法首次合成了6-氟-4-羟基-3-氧代-3,4-二氢喹喔啉-1(2 H)-羧酸叔丁酯,经溶液结晶法获得其单晶体。晶体学分析表明,该化合物属单斜晶系,空间群C2/c,晶胞常数a=1.28663(10)nm,b=2.25249(17)nm,c=1.01564(7)nm,Z=8,ρ_(c)=1.359 g·cm^(-3),R=0.0538,R_(w)=0.1406。在B3LYP/6-311+G(2d,p)模式下使用密度泛函理论(DFT)计算了该化合物的最佳结构,与X射线单晶衍射确定的晶体结构基本一致。抗肿瘤活性研究表明其有良好的抗肿瘤作用。此外,通过DFT计算了分子的静电势和前沿分子轨道。

反胶束刻蚀法制备具有多孔结构的高导电聚(3,4-二氧乙烯噻吩)纳米薄膜

图案化导电薄膜在传感器领域有着非常广泛的应用。本文中在亲水处理的二氧化硅晶片基板上涂覆氯化铁/PEG-PPG-PEG嵌段共聚物/正丁醇的混合溶液,形成含有反胶束纳米球的氧化剂薄膜;以3,4-二氧乙烯噻吩单体分子为气相,通过气相沉积的方式得到具有纳米孔图案的多孔性聚(3,4-二氧乙烯噻吩)(PEDOT)薄膜。利用偏光显微镜、扫描电镜研究PEDOT薄膜纳米多孔结构的形成机制,并采用四点探针测试图案化薄膜的电性能。结果表明,PEG-PPG-PEG嵌段共聚物浓度和环境湿度的增加都有助于孔的生成。在PEG-PPG-PEG质量分数0.2%和处理基片的环境湿度为60%的条件下,制备的导电图案化薄膜的电导率可达到83.68S/cm,其平均孔径可达到248nm。通过反胶束刻蚀法对导电薄膜进行图案化处理,相对于其他图案化方法操作简单、成本较低,在生物传感器、气体传感器等领域有巨大的应用潜力。

6-异丙基-3,4-二氢嘧啶类化合物的高效催化合成

开发了一种新型、简便的合成方法,在无溶剂条件下,以4,5-甲基-L-脯氨酸为催化剂,催化比吉内利反应(Biginelli reaction)高效合成6-异丙基-3,4-二氢嘧啶类化合物。反应条件温和,催化剂环保,产率优异(高达99%),可以获得广泛的具有显著生物活性的目标产物。

3-取代和3,4-二取代噻吩的合成与表征

以噻吩、48 % (m/m)氢溴酸水溶液、3 5 % (m/m)过氧化氢水溶液、高纯氨、金属钠为原料合成了 3 溴噻吩和 3 ,4 二溴噻吩 ,3 溴噻吩和 3 ,4 二溴噻吩分别以 (dppp)NiCl2 为催化剂合成了 3 烷基噻吩和 3 ,4 二烷基噻吩 .3 溴噻吩以CuI ,NaHSO4为催化剂合成了 3 烷氧基噻吩 ,产率较高 .并用核磁共振谱。

3,4-二氢吡喃[3,2-b]-吲哚-2-酮的合成

目前合成3,4-二氢吡喃[3,2-b]-吲哚-2-酮的方法均以卡宾为催化剂。本文以碳酸铯为催化剂,乙腈为反应溶剂,吲哚-3-酮与α,β-不饱和N-酰基琥珀酰亚胺为原料,于25℃条件下发生迈克尔加成反应介导的环化反应,合成3,4-二氢吡喃[3,2-b]-吲哚-2-酮,收率74%~93%,所得化合物的结构经^(1)H NMR,^(13)C NMR和HR-MS表征。该合成方法具有较高的新颖性,对本类物质的合成具有重要的参考价值。

微波促进下3-(2-苯并呋喃基)-4-氨基-5-巯基-1,2,4-三唑及其衍生物的合成

微波辐射条件下,首先由2-苯并呋喃甲酰肼依次与二硫化碳和水合肼反应合成3-(2-苯并呋喃基)-4-氨基-5-巯基-1,2,4-三唑,进一步在微波辐射条件下由4-氨基-5-巯基-1,2,4-三唑分别与芳甲酸/芳氧基乙酸、α-溴代苯乙酮及芳醛反应以较高产率制得了相应的1,2,4-三唑并[3,4-b]-1,3,4-噻二唑、1,2,4-三唑并[3,4-b]-1,3,4-噻二嗪及4-芳亚甲基亚胺基-5-巯基-1,2,4-三唑.产物结构经IR,1HNMR,MS及元素分析进行了表征.

新型吡唑并[3,4-d]嘧啶-4-酮类衍生物的结构表征和镇痛活性

本文以2-氰基-3-乙氧基丙烯酸乙酯与3,4-二甲基苯肼为原料,通过多步反应合成了三种新型吡唑并[3,4-d]嘧啶-4-酮类衍生物(A~C),通过核磁共振(NMR,包括^(1)H NMR、^(13)C NMR)和液相色谱-质谱联用(LC-MS)技术表征确证了其结构,并完整归属了三种化合物的^(1)H NMR数据.对所合成的化合物1-(3,4-二甲基苯基)-6-甲基-5-[3-(哌啶-1-基)丙氧基]-1,5-二氢-4H-吡唑并[3,4-d]嘧啶-4-酮(A),通过小鼠脑部质谱成像和福尔马林实验进行了初步的体内镇痛活性评价,我们发现化合物A能透过血脑屏障,并产生显著且剂量依赖的镇痛活性.本研究为以吡唑并[3,4-d]嘧啶-4-酮为骨架的镇痛药物的研发提供了结构和体内活性的基础研究数据.

基于聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)和多壁碳纳米管的超疏水性钠离子选择性电极

全固态离子选择性电极被广泛应用于食品工业,用来检测金属离子的浓度,但目前全固态离子选择性电极传感器存在双电层电容较小、电荷转移电阻大、容易造成电极生出水层、线性响应不够理想的问题,从而影响检测精度。本文在金电极顶部沉积聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)和多壁碳纳米管的纳米复合材料作为离子电子转换层,以增强电学和电化学特性,最后滴铸上钠离子选择性膜混合物,形成钠离子选择性电极。以此开发出来的电极大大改进了电子电荷转移能力和电导率,显示出了优异的电化学性能。循环伏安法和电化学阻抗测试的结果表明,电极在10^(-6)~10^(-1)M的范围内表现出58.16 mV/decade的出色灵敏度,检测下限为10^(-6.5)M,并具有快速响应(<10 s)能力。新开发的电极具有超疏水性,静态接触角达到了141.2°,在抗干扰测试中表现出了优异的性能,具有良好的稳定性。

新型吡唑并[3,4-d]嘧啶-4-酮类PDE5抑制剂的合成及其活性研究

设计并合成了一系列以吡唑并[3,4-d]嘧啶-4-酮为母核的PDE5抑制剂。通过放射性同位素法测定了其对PDE5的抑制活性,并计算半数有效抑制浓度(IC_(50)),随后对目标化合物进行了PDEs亚型选择性评价。化合物结构经核磁共振及质谱表征确认。活性评价结果显示,所合成的化合物对PDE5均具有一定的抑制活性,其中6-苄基-1-(4-苯基丁基)-1,5-二氢-4 H-吡唑并[3,4-d]嘧啶-4-酮表现出最强的PDE5抑制活性,其IC_(50)达到90 nmol/L,具有发展成为PDE5抑制剂的潜力。

深共融溶剂中合成3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮的综合实验设计

该实验设计将科研成果中的深共融溶剂——氯化胆碱/对甲基苯磺酸(ChCl/PTSA)作为反应的溶剂和催化剂,合成了3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮。深共融溶剂价廉易得,合成工艺简单,制备过程不产生任何废弃物,绿色环保,为3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮的合成提供了一个低成本、高效绿色的实验教学新方案,符合实验教学和绿色化学要求。该实验过程不仅涉及回流、抽滤、重结晶等基本实验操作,还包含结构表征、谱图分析、产物纯度分析等重要环节,有效提升了学生的综合实验技能和科研素养,有利于培养学生的绿色化学思维。

聚3,4-乙烯二氧噻吩的化学氧化条件及性能

聚3,4-乙烯二氧噻吩(PEDOT)的原位氧化聚合目前被广泛应用于复合功能材料的制备,而如何优化PEDOT的氧化聚合条件使其原位生长后材料的电导率提高成为研究的一大重要方向。文中采用化学氧化聚合法,以九水合硝酸铁(Fe(NO_(3))_(3)·9H_(2)O)为氧化剂合成了导电聚合物PEDOT,研究了掺杂剂种类、聚合温度、单体浓度、单体与氧化剂比例对聚合得到的PEDOT链结构和导电率的影响。研究结果表明,在水作为反应溶剂,九水合硝酸铁为氧化剂的条件下,在60℃反应时间4 h,单体浓度7 g/L,单体与氧化剂的摩尔比为1∶1时,聚合得到的PEDOT电导率最高。

一步法合成N-(1-乙基丙基)-3,4-二甲基苯胺

以自制的Pd-Pt/C为加氢催化剂,有机酸为助催化剂,3,4-二甲基硝基苯和3-戊酮为原料,通过硝基加氢、酮胺加成、脱水与碳氮双键加氢一系列反应一步法合成了N-(1-乙基丙基)-3,4-二甲基苯胺。考察了不同加氢催化剂、助催化剂和反应温度对该反应的影响;在较佳的反应工艺条件下,四步反应的总收率达98.6%,比文献值收率提高10%。

3,4-二硝基吡唑纯度的高效液相色谱分析方法

为准确测定3,4-二硝基吡唑产品的纯度,建立了3,4-二硝基吡唑及其合成过程中可能存在的杂质(3-硝基吡唑、1,3-二硝基吡唑)的高效液相色谱分析方法。讨论了不同流动相体系、流动相比例、流速等条件对3,4-二硝基吡唑高效液相色谱分离效果的影响。采用外标法进行定量分析。结果表明,得出最优的色谱条件为:Hypersil ODS2色谱柱(250 mm×4.6 mm,5μm),紫外检测波长260 nm,流动相为乙腈/0.1%乙酸水=35∶65(V/V),流速1.0 m L·min^(-1),柱温25℃,进样量10μL。在上述色谱条件下,3-硝基吡唑、3,4-二硝基吡唑和1,3-二硝基吡唑的保留因子分别为0.41、1.20、1.52,3-硝基吡唑和3,4-二硝基吡唑间的分离度为9.42,3-硝基吡唑和1,3-二硝基吡唑间的分离度为3.16。3,4-二硝基吡唑线性范围为5~500 mg·L^(-1),3-硝基吡唑的线性范围为5~250 mg·L^(-1),1,3-二硝基吡唑的线性范围为5~250 mg·L^(-1)。在此范围内,三种化合物的检测限分别为1.19,0.60,1.04 mg·L^(-1),相对标准偏差为1.39%~2.08%,加标回收率为95.29%~103.43%。

一种合成3,3′-二氨基-4,4′-氧化偶氮呋咱的新方法

以3,4-二氨基呋咱为原料,经过中间体3-氨基-4-甲酰胺基呋咱或3,4-二甲酰胺基呋咱,以1,4-二氧六环为溶剂,30%双氧水为氧化剂,加热回流4h,得到产物3,3′-二氨基-4,4′-氧化偶氮呋咱(DAOAF),产率分别为97%或89%。并通过1H NMR、13C NMR、IR和EI对产物进行了表征。