8-羟基喹啉类衍生物的合成及其阴离子识别的研究

摘要

由于阴离子在生命科学、药物领域、化学催化、环境等方面起着重要的作用和影响，近年来，阴离子的研究引起了相关领域科研工作者的高度重视。阴离子的配位研究包括阴离子识别和阴离子传感两个过程。识别与传感阴离子的关键是设计合理的主体分子，主体分子由识别基团和信号报告基团组成。当阴离子与识别基团结合时，改变了信号报告基团的微环境，表现出吸收光谱或荧光光谱的变化，从而实现阴离子的光学传感。 通过对不同阴离子显色现象的观察，以及对其紫外谱图和核磁共振图的研究，讨论了这些8-羟基喹啉与阴离子作用的机理，得到了一些对于阴离子显色试剂的设计有指导意义的结论。本文主要的研究内容如下： 一、介绍了超分子化学的相关概念及阴离子识别的发展现状，分析其发展缓慢的根源，概述己建立的阴离子识别体系，包括阴离子的结构特点、阴离子识别研究中所涉及的分子间相互作用力、方法等。 二、8-羟基喹啉主体化合物的合成。首先，通过方法改进合成了15个5-取代-8-羟基喹啉偶氮类化合物。通过5-取代-8-羟基喹啉偶氮苯甲酸酰化再与二胺及二醇反应得到5个双8-羟基喹啉偶氮，产物经过红外及氢谱验证。然后，以取代苯甲醛和芳二胺为原料，经过单希夫碱的合成、重氮化，再与8-羟基喹啉偶联反应合成了一类带有碳氮和氮氮双键的双官能团的8-羟基喹啉衍生物，其结构经IR、NMR和元素分析进行了表征。接着，通过杂环芳胺的偶联反应，与8-羟基喹啉偶联反应合成了一类含有杂环的5-取代-8-羟基喹啉偶氮化合物。最后，通过8-羟基喹啉的甲酰化，后于芳肼和芳胺反应，得到2个7-取代8-羟基喹啉苯腙和3个双8-羟基喹啉希夫碱类化合物。 三、8-羟基喹啉主体化合物的阴离子识别研究。首先，无机盐的阴离子加到主体化合物的乙腈(或DMSO)与去离子水的混合溶剂中，通过紫外和核磁共振谱图的研究，筛选出结构优良的8-羟基喹啉化合物。然后，四正丁基铵阴离子加到主体化合物的乙腈(或DMSO)中，通过紫外和核磁共振谱图的研究，筛选出结构优良的8-羟基喹啉化合物。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1前言

1.2阴离子的结构特点及其对主体设计的影响

1.3阴离子识别

1.3.1静电相互作用

1.3.2氢键作用

1.3.3静电和氢键的协同作用

1.3.4疏水作用

1.4研究方法

1.5论文构想

第二章5-取代8-羟基喹啉偶氮类化合物的合成

2.1前言

2.2实验部分

2.2.1测试仪器及使用条件

2.2.2实验药品

2.2.3 5-取代8-羟基喹啉偶氮类化合物的合成

2.2.4 5-取代双8-羟基喹啉偶氮类化合物的合成

2.4结果与讨论

第三章含希夫键和偶氮键的8-羟基喹啉类衍生物的合成

3.1前言

3.2实验部分

3.2.1主要仪器与试剂

3.2.2单希夫碱的合成

3.2.3偶氮化合物的合成

3.3结果与讨论

第四章含杂环胺的8-羟基喹啉偶氮类衍生物的合成

4.1前言

4.2实验部分

4.2.1主要仪器与试剂

4.2.2杂环胺的8-羟基喹啉偶氮类衍生物

4.3结果与讨论

第五章7-取代8-羟基喹啉类化合物的合成

5.1前言

5.2实验部分

5.2.1主要仪器与试剂

5.2.2 7-醛基-8-羟基喹啉的合成

5.2.3 7-取代8-羟基喹啉腙类化合物的合成

5.2.4 7-取代8-羟基喹啉希夫碱类化合物的合成

5.3结果与讨论

第六章8-羟基喹啉主体化合物的阴离子识别研究

6.1实验部分

6.1.1主要仪器与试剂

6.1.2紫外-可见(UV-Vis)光谱测定

6.1.3核磁共振实验

6.1.4溶剂化效应

6.2结果与讨论

6.2.1阴离子客体诱导主体化合物吸收光谱的变化

6.2.2取代基对受体分子及其阴离子吸收光谱变化的影响

6.2.3识别机理探讨

6.3结论

第七章结论与展望

参考文献

部分化合物图谱

致 谢

攻读学位期间发表的学术论文目录