(E)-4-(3,5-二溴-4-羟基苯亚甲基氨基)-2,3-二甲基-1-苯基-1,2-二氢吡唑-5-酮的合成与表征

采用3,5-二溴-4-羟基苯乙醛与4-氨基安替比林以甲醇作为溶剂通过缩合反应合成了(E)-4-(3,5-二溴-4-羟基苯亚甲基氨基)-2,3-二甲基-1-苯基-1,2-二氢吡唑-5-酮。对所生成化合物采用乙醇进行结晶,5 d后获得浅黄色的晶体,其结构经X-射线单晶衍射表征,属单斜晶系,P21/c空间群,晶胞参数a=12.0197(11),b=10.8239(10),c=13.3921(12),β=94.870(2)°,V=1736.0(3)3,Z=4,D x=1.780 mg·m-3,θ=2.4~25.5°,μ=4.69 mm-1,T=295(2)K,利用傅里叶变换红外光谱仪得到产物的红外光谱图。

人参多糖干预创伤性骨关节炎模型大鼠前列腺素E_(2)/6-酮-前列腺素F_(1α)的表达

背景:目前已有研究发现植物人参提取物对骨关节炎有明显的改善作用,但是关于人参多糖提对骨关节炎的治疗作用尚未见报道。目的:探讨人参多糖干预创伤性骨关节炎模型大鼠前列腺素E_(2)/6-酮-前列腺素F_(1α)的表达变化。方法:选取60只雄性SD大鼠,随机分为健康组、模型组、人参多糖低、中、高剂量组、地塞米松组,除健康组外,其余大鼠均建立创伤性骨关节炎模型。造模成功后,健康组与模型组采用生理盐水0.2 mL腹腔注射,人参多糖低、中、高剂量组分别采用0.1,0.25,0.5μg/mL人参多糖0.2 mL腹腔注射,地塞米松组采用0.2 mg/kg地塞米松腹腔注射,均每3 d注射一次,连续干预4周。给药结束后采用ELISA法检测大鼠血清中前列腺素E_(2)、6-酮-前列腺素F_(1α)水平,Mankin’s评分法检测大鼠膝关节软骨功能,苏木精-伊红染色观察大鼠膝关节病理形态,免疫印迹与PCR分别检测关节软骨组织中肿瘤坏死因子α、白细胞介素1β、白细胞介素10的表达。结果与结论:①与模型组比较,人参多糖中剂量组、地塞米松组大鼠血清前列腺素E_(2)降低,6-酮-前列腺素F_(1α)升高(P<0.05);与人参多糖中剂量组、地塞米松组比较,人参多糖高剂量组大鼠上述指标显著改善(P<0.05);人参多糖中剂量组及地塞米松组无差异(P>0.05);②与模型组比较,人参多糖中剂量组、地塞米松组大鼠Mankin’s评分降低(P<0.05);与人参多糖中剂量组、地塞米松组比较,人参多糖高剂量组Mankin’s评分显著降低(P<0.05);人参多糖中剂量组及地塞米松组无差异(P>0.05);③模型组与人参多糖低剂量组大鼠软骨组织层明显变薄,深达骨质层的裂隙及软骨细胞大量丢失,潮线严重断裂、模糊,滑膜层胶原纤维增多、增粗,可见大量软骨细胞被破坏,排列不规则;人参多糖中剂量组、地塞米松组较模型组改善;人参多糖高剂量组较人参多糖中剂量组改善;④与模型组比较,人参多糖中剂量组、地塞米松组大鼠关节软骨组织中肿瘤坏死因子、白细胞介素1β表达降低,白细胞介素10表达升高(P<0.05);与人参多糖中剂量组、地塞米松组比较,人参多糖高剂量组大鼠骨关节中上述指标显著改善(P<0.05);人参多糖中剂量组及地塞米松组无差异(P>0.05);⑤提示人参多糖可改善创伤性骨关节炎大鼠炎性水平及病理形态,降低Mankin’s评分,其中人参多糖高剂量组效果最好,其作用机制可能与调控前列腺素E_(2)/6-酮-前列腺素F_(1α)表达水平有关。

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。

采用逆合成分析与纯有机催化室温合成4-溴查尔酮的实验设计

以4-溴查尔酮为目标分子,通过逆合成分析法,从6条路线中分析出含有5项诺贝尔奖成果的合成途径,通过对比,最后选择出2021年诺奖成果“纯有机催化”室温合成4-溴查尔酮。以新试剂L-脯氨酸为催化剂,室温下通过对溴苯甲醛和苯乙酮的羟醛缩合反应合成4-溴查尔酮,并进行一系列正交实验,优化反应条件。该反应具有原料价格低廉、反应条件温和等优点。通过简单的反应,将多项诺奖成果与纯有机催化引入实验教学中,避免“照方抓药”式教学,紧贴科学前沿,深化有机合成学习,有利于培养学生创新意识。

含2,6-双(咪唑-2-基)吡啶的铕(Ⅲ)和铽(Ⅲ)配合物的合成、结构及其水溶性发光性能

稀土发光材料因具有尖锐的荧光发射峰、较长的荧光寿命和色谱纯度高等优点,使其在发光传感、生物探针和防伪等方面具有广泛应用。由Eu^(3+)和Tb^(3+)与2,6-双(咪唑-2-基)吡啶(PyBim,L)合成了2种新型水溶性单核镧系离子配合物(EuL_(3))Cl_(3)和(TbL_(3))Cl_(3)。固态配合物(EuL_(3))Cl_(3)和(TbL_(3))Cl_(3)是等结构的,并且均结晶在斜方晶系Pcca空间群。(EuL_(3))Cl_(3)晶胞参数为:a=1.9111(11)nm,b=1.1406(6)nm,c=1.9470(10)nm,β=90°。(TbL_(3))Cl_(3)晶胞参数为:a=1.9123(3)nm,b=1.1381(2)nm,c=1.9412(4)nm,β=90°。中心镧系元素离子通过3个PyBim配体的氮原子形成九配位的配合物,接近三帽三棱柱(D_(3h))的局部对称性。此外,通过紫外和荧光光谱仪测定2种配合物紫外吸收强度和荧光发射强度均随配合物浓度增大而增强,且呈线性关系。配合物(EuL_(3))Cl_(3)和(TbL_(3))Cl_(3)的紫外吸收强度符合朗伯比尔定律,说明其在水中具有良好溶解性。2种配合物具有高荧光发射性,(EuL_(3))Cl_(3)的量子产率为17.57%±0.01%,(TbL_(3))Cl_(3)的量子产率为16.02%±0.01%,说明PyBim配体可以作为吸收和传输光能的有效天线,敏化配位的镧系元素离子。

1-(5-溴吡啶-2-基)环丙烷羧酸甲酯的合成

以2-(5-溴-2-吡啶)乙腈和1,2-二溴乙烷为原料,二甲基亚砜为溶剂,经过烷基化反应获得1-(5-溴吡啶-2-基)环丙烷-1-腈(3),水解反应生成1-(5-溴吡啶-2-基)环丙烷羧酸(2),酯化反应生成1-(5-溴吡啶-2-基)环丙烷羧酸甲酯(1)。优化反应条件为:投料比n(1,2-二溴乙烷)∶n(2-(5-溴-2-吡啶)乙腈)=1.02∶1.00,n(氢氧化钾)∶n(3)=3.0∶1.0,溶剂二甲基亚砜用量1.8 L,双氧水滴加时间2.0 h,结晶温度-15℃,pH为8.0。优化条件下目标化合物1收率69.5%,纯度98.6%(HPLC)。目标化合物的结构经熔点和1H NMR表征确证。

光/电催化3-氮杂-1,5-二烯合成4-吡咯啉-2-酮的研究进展

4-吡咯啉-2-酮是大量天然产物和药物分子的母核结构,其衍生物通常具有重要的生物活性。4-吡咯啉-2-酮的传统合成方法需要高温等苛刻条件,且需要使用贵金属做催化剂。最近发现,从易得的3-氮杂-1,5-二烯出发,可以一步合成官能团化4-吡咯啉-2-酮衍生物,其中的光催化和电催化方法尤其绿色和温和,符合绿色化学理念和“双碳”目标的要求。根据反应类别进行分类,总结了光/电催化3-氮杂-1,5-二烯合成4-吡咯啉-2-酮的研究进展。

超声连续流合成2-甲基-4,6-嘧啶二酮

为探索超声强化化学反应的可行性,掌握强化工艺规律,选取FOX-7前体2-甲基-4,6-嘧啶二酮(MPO)的合成作为研究对象,设计了MPO连续流合成方法。以盐酸乙脒和丙二酸二乙酯为原料,经连续缩合、酸化合成得到MPO,并利用红外光谱(IR)、质谱(MS)及元素分析等进行了结构表征;探究了超声强化作用下缩合反应的关键影响因素及工艺规律。结果表明,最佳反应条件为停留时间9min,反应温度60℃,超声功率150W,原料摩尔比n(盐酸乙脒)∶n(丙二酸二乙酯)为1∶1.15,反应液浓度1.0mol/L(以盐酸乙脒计);得到MPO收率86.6%,纯度99.7%,反应时间由传统釜式工艺的7.5h缩短至9min,大大提高了反应效率,获得的产品粒径小于100μm,粒径均匀、分散性好,表明该超声反应器连续制备效率高,有大规模的应用前景。

2-氨基-4-乙酰基嘧啶的合成研究

2-氨基-4-乙酰基嘧啶是乙酰基嘧啶类具有较好生物活性的一种杂环化合物,是制备含嘧啶环的磺胺类药物和磺酰脲类除草剂的重要中间体。研究了2-氨基-4-乙酰基嘧啶的合成途径和合成方法,阐述了用2,3-丁二酮合成2-氨基-4-乙酰基嘧啶的操作步骤和过程,对过程中遇到的问题及解决方法进行了说明,并通过新路径下的操作过程优化确定了最优反应参数和最终路线,为2,3-丁二酮合成2-氨基-4-乙酰基嘧啶探索出了一条安全、高效、高产的合成途径。

3-(4-溴苯基)吡咯烷-2,5-二酮的合成

以4-溴苯乙腈和1,1-二(甲硫基)-2-硝基乙烯为原料,二甲基亚砜为溶剂,经过4步反应,获得3-(4-溴苯基)吡咯烷-2,5-二酮。反应时间为24、2、48、3.5 h时,收率分别为75.2%、76.8%、77.8%、78.5%,纯度分别为95.6%、96.6%、97.5%、97.8%(HPLC)。对终产物和标准样对比测定熔点、~1H NMR进行表征。

综合型有机化学实验:6-氨基-1,2,3,4-四氢-1-萘酮的双甲基化

针对目前有机化学基础实验陈旧、缺乏系统性等问题,强化实验教学“两性一度”的探索,设计了6-氨基-1,2,3,4-四氢-1-萘酮的双甲基化创新综合有机化学实验。在碱性条件下,以碘甲烷作为甲基化试剂进行取代反应生成二甲基取代产物,并利用核磁共振氢谱(^(1)H NMR)、核磁共振碳谱(^(13)C NMR)、高效液相色谱对产物进行结构表征。包含文献检索、实验设计、实验操作、样品表征和数据分析等学习内容,可以使得学生在理论知识和实践操作两个方面能力有所提升,进而提高学生的综合素质。

6-溴-2-己酮的合成

目的化学合成6-溴-2-己酮。方法以1,3-溴丙烷与乙酰乙酸乙酯为原料经环合、开环、溴代等反应合成。结果与结论目标产物的含量用GC方法测定含量95%以上,收率81.5%。

3-芳基-6-(溴代芳甲基)-7H-噻唑并[3,2-b]-1,2,4-三嗪-7-酮类化合物的设计、合成及其乙酰胆碱酯酶抑制活性研究

目的设计合成3-芳基-6-(溴代芳甲基)-7H-噻唑并[3,2-b]-1,2,4-三嗪-7-酮类化合物,并探讨C-6位芳甲基上引入溴原子对其乙酰胆碱酯酶抑制活性的影响。方法以4-羟基苯甲醛为原料,经溴代反应,得到3-溴-4-羟基苯甲醛和3,5-二溴-4-羟基苯甲醛,再将溴代的4-羟基苯甲醛与乙酰甘氨酸经Erlenmeyer-Plchl反应、水解反应、缩合反应合成目标化合物3-芳基-6-(溴代芳甲基)-7H-噻唑并[3,2-b]-1,2,4-三嗪-7-酮类化合物。采用Ellman法对目标化合物进行体外乙酰胆碱酯酶抑制活性筛选。结果所有目标化合物的结构均经红外光谱、质谱和核磁共振氢谱确证。目标化合物经体外乙酰胆碱酯酶抑制活性筛选,结果显示:所有目标化合物均具有乙酰胆碱酯酶抑制活性,其中8个化合物在10μmol.L-1浓度水平抑制活性超过了40%。结论在7H-噻唑并[3,2-b]-1,2,4-三嗪-7-酮类化合物母核C-6位芳甲基中引入溴原子的3-芳基-6-(溴代芳甲基)-7H-噻唑并[3,2-b]-1,2,4-三嗪-7-酮类化合物普遍具有较高的AChE抑制活性,并且引入2个溴原子的化合物抑制活性明显高于引入1个溴原子的化合物。

农药中间体6-乙硫基-3-庚烯-2-酮的绿色合成方法研究

3-(乙硫基)丁醛与丙酮在催化剂作用下进行羟醛缩合制得环己烯酮类除草剂关键中间体6-乙硫基-3-庚烯-2-酮。该方法工艺路线简单,反应条件温和,原料便宜易得,路线绿色清洁。

6-氨基-7-氟-2H-苯并[b][1,4]噁嗪-3(4H)-酮的合成研究

为研究开发丙炔氟草胺关键中间体6-氨基-7-氟-2H-苯并[b][1,4]噁嗪-3(4H)-酮的合成工艺,以2,4-二氟硝基苯为原料,经微通道连续水解和硝化,并以铂碳、碘化物及DMAP共同催化下醚化还原一步制备了6-氨基-7-氟-2H-苯并[b][1,4]噁嗪-3(4H)-酮。该路线水解选择性高,三废少,产品纯度≥98%,收率≥85%,具有工业应用前景与价值。

(R)-3-氨基-3,4-二氢-1-甲氧基喹啉-2(1H)-酮的合成

首先,以D-苯丙氨酸和二碳酸二叔丁酯为起始原料,经过Boc氨基保护合成N-叔丁氧羰基苯丙氨酸;然后N-叔丁氧羰基苯丙氨酸在甲氧氨盐酸盐的作用下生成缩合物2-(N-叔丁氧羰基)-N-甲氧基-3-苯丙酰胺;然后缩合物在催化剂二(三氟乙酸)碘苯的作用下成环生成3-(N-叔丁氧羰基)-3,4-二氢-1-甲氧基喹啉-2(1H)-酮;最后后者经过脱保护合成目标产物。该方法具有操作简单、成本低等优点,四步总收率15.1%,产物经过1H-NMR和MS确认。

[2′-溴-6′-(乙氧基甲基)-3′,4′-二甲氧基-苯基]-(2,3-二溴-4,5-二甲氧基-苯基)-甲酮的合成及其PTP1B酶抑制活性研究

为了寻找新型的PTP1B酶抑制剂,以香兰素(Ⅰ)为起始原料,经过溴代、傅克酰基化及亲核取代等7步反应,合成了化合物[2′-溴-6′-(乙氧基甲基)-3′,4′-二甲氧基-苯基]-(2,3-二溴-4,5-二甲氧基-苯基)-甲酮(Ⅷ),总收率为21.9%。通过1HNMR、13CNMR谱及红外光谱对目标产物进行了结构表征。采用比色法对化合物Ⅷ进行了protein tyrosine phosphatase 1B(PTP1B)酶抑制活性测定,结果显示该化合物有一定的PTP1B酶抑制活性(化合物质量浓度为20 mg/L时,PTP1B酶抑制率为73.83%)。

钯催化串联环化反应合成2-苄基-3,4-二羰基-6-苯基-9-乙烯基-2-氮杂螺[4.4]壬烷-7,7-二羧酸乙酯——介绍一个有机化学综合实验

开展有机化学综合实验有利于锻炼学生的实验技能,培养学生的创新能力,激发学生的独立思考能力和研究意识。本文介绍了一个有机化学综合实验,以2-乙烯基环丙烷-1,1-二甲酸二乙酯和1-苄基-4-亚苄基-2,3-吡咯烷酮为反应物,利用钯催化串联环化反应合成2-苄基-3,4-二羰基-6-苯基-9-乙烯基-2-氮杂螺[4.4]壬烷-7,7-二羧酸乙酯,并利用核磁共振氢谱(^(1)H NMR)、碳谱(^(13)C NMR)和高分辨质谱(HRMS)对产物结构进行表征。

顺式双环[3.2.0]庚-2-烯-6-酮对映异构体手性拆分及含量测定

目的高效液相色谱法拆分顺式双环[3.2.0]庚-2-烯-6-酮对映异构体并进行含量测定,同时进行含量测定的方法学研究。方法采用硅胶表面涂覆有直链淀粉-三(S)-α-甲基苯基氨基甲酸酯手性固定相,以正己烷-异丙醇(体积比95∶5)为流动相,流速0.8 mL·min^(-1),柱温25℃,检测波长210 nm,采用外标法测定顺式双环[3.2.0]庚-2-烯-6-酮对映异构体的含量,采用面积归一化法计算对映异构体超量值。结果顺式双环[3.2.0]庚-2-烯-6-酮对映异构体分离度为11.4,两个对映异构体在质量浓度2~40 mg·L^(-1)内有良好线性关系(R^(2)≥0.999),(+)-顺式双环[3.2.0]庚-2-烯-6-酮低、中、高质量浓度平均加样回收率(RSD)分别为99.16%(0.8%)、99.34%(0.8%)、100.2%(0.7%);(-)-顺式双环[3.2.0]庚-2-烯-6-酮低、中、高质量浓度平均加样回收率RSD分别为99.72%(0.9%)、100.0%(0.3%)和98.81%(0.6%)。结论该方法能够用面积归一化法准确测定顺式双环[3.2.0]庚-2-烯-6-酮对映异构体超量值,为前列腺素类药物手性中间体提供新的分离方法。

2-十二烷基-6-甲氧基-2,5-二烯-1,4-环己二酮对Lewis肺癌小鼠的抑瘤作用研究

目的:研究杨桃根提取物2-十二烷基-6-甲氧基-2,5-二烯-1,4-环己二酮(DMDD)对Lewis肺癌小鼠的抑瘤作用及其可能机制。方法:以C57BL/6小鼠构建Lewis肺癌小鼠皮下移植瘤模型,随机分为模型组、顺铂组和DMDD低、中、高剂量组,每组8只。给药14 d后,计算抑瘤率和脏器指数。采用酶联免疫吸附试验(ELISA)法检测移植瘤组织中炎症因子[白介素-1β(IL-1β)、白介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)]水平,苏木精-伊红(HE)染色法观察移植瘤组织病理学改变,western blotting法检测移植瘤组织B-淋巴细胞瘤基因-2(Bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白(Bax)、核因子(NF)-κB p65(p65)和磷酸化p65(p-p65)蛋白表达水平。结果:DMDD低、中、高剂量组和顺铂组瘤体生长缓慢,抑瘤率分别为51.08%、39.81%、46.92%、56.98%。DMDD高剂量组肺脏指数、脾脏指数与模型组比较,差异均有统计学意义(P<0.01)。与模型组比较,DMDD各剂量组IL-1β、IL-6、TNF-α水平均降低(P<0.05)。给予DMDD后坏死区域明显,细胞排列疏松,细胞核固缩。与模型组比较,DMDD中、高剂量组和顺铂组Bcl-2蛋白相对表达量明显降低(P<0.05),DMDD各剂量组和顺铂组Bax蛋白相对表达量升高,而p-p65/p65比值显著降低(均P<0.05)。结论:DMDD可抑制Lewis肺癌小鼠肿瘤生长,可能通过调控NF-κB信号通路诱导肺癌细胞凋亡,从而发挥抗肿瘤作用。