取代基效应对1,2-二苯基丙烯类化合物谱学性能的影响

摘要

本文设计合成了44个目标化合物1,2-二苯基丙烯XArC(Me)=CHArY(XSMBY)。测定了目标化合物的熔点、核磁共振氢谱和碳谱、紫外吸收光谱、电化学还原电位和红外吸收光谱。采用定量结构-性能相关分析方法，研究了取代基效应对目标化合物的谱学性能的影响规律。
　　本研究主要内容包括：⑴研究了44种XSMBY的紫外吸收光谱的νmax受取代基效应影响的变化规律，并与XArCH=CHArY(XSBY)的νmax变化规律进行比较，发现XSMBY与XSBY的νmax没有线性关系，影响两类化合物的νmax的因素有差异。桥基上甲基的引入使得取代基X和Y的基态极性电子效应(σ)对νmax也有重要影响，然而在XSBY体系中，X、Y的σ常数对νmax的影响可以忽略。对于母体结构不同的两类化合物XSMBY和XSBY，可以由一个统一的方程来关联取代基对νmax的影响，且相关性良好。XSMBY桥基上甲基引起的立体效应，导致其UV吸收λmax蓝移。⑵对目标化合物XSMBY桥基上三个碳的化学位移δC分别进行定量分析，并与希夫碱类化合物的δC进行了比较研究。通过回归分析分别提出了XSMBY的三个定量相关方程，其相关系数分别达到了0.9945、0.9974和0.9701，并成功的将其应用于化合物的碳化学位移的预测，得到了良好的结果。虽然化合物XSMBY的桥基因甲基的引入而使桥基带有一定极性，但是取代基效应对该类化合物的影响规律不同于希夫碱类化合物。化合物XSMBY中，对X端桥基碳的δC(X)来说，取代基X的共轭效应σR(X)起重要作用且贡献最大；对Y端桥基碳的δC(Y)来说，取代基X的诱导效应σF(X)、共轭效应σR(X)以及取代基Y的诱导效应σF(Y)同时起重要作用；对桥基上甲基碳的δC(Me)来说，除了Hammett常数外激发态取代基参数同样是重要的影响因素。⑶对化合物XSMBY的还原电位Ered的数据进行分析，发现除了用取代基X和Y的Hammett常数和激发态取代基常数定量相关外,桥基上甲基与取代基Y之间的相互作用也是重要的影响因素。其Ered的影响因素明显不同于希夫碱类化合物，不能用希夫碱化合物的回归方程对化合物XSMBY进行模拟。二苯乙烯类化合物的桥基碳碳双键比希夫碱类化合物的碳氮双键更难于还原。⑷研究了化合物XSMBY的C=C桥键红外吸收νC=C的变化规律，结果表明，XSMBY的C=C桥键红外吸收νC=C可以用一个六参数的相关方程进行定量相关，方程的相关性良好，相关系数达到了0.9158。除了 Hammett常数和激发态取代基常数以外，桥基上甲基与取代基X之间的相互作用项对νC=C也有影响，且贡献最大，是主要的影响因素。

目录

声明

第1章 绪论

1.1芳环上取代基电子效应概述

1.2取代基对二苯乙烯光谱性能影响的研究现状

1.2.1 取代基对紫外吸收光谱的影响

1.2.2 取代基对核磁共振化学位移的影响

1.2.3 取代基对电化学性能的影响

1.2.4 取代基对红外吸收频率的影响

1.3本论文的研究思路

第2章 实验部分

2.1 实验仪器与试剂

2.1.1 实验仪器

2.1.2 实验试剂

2.2二苯基丙烯(XSMBY)的合成

2.2.1 目标化合物合成路线与方法

2.2.2目标化合物的结构表征

2.3 目标化合物的性能测定

2.3.1 紫外吸收光谱的测定

2.3.2 还原电位的测定

2.3.3 红外光谱的测定

第3章 取代基效应对XSMBY的性能影响

3.1 取代基效应对紫外吸收νmax的影响

3.1.1 取代基参数与νmax的定量相关

3.1.2 结果讨论

3.1.3 本节小结

3.2 取代基效应对NMR化学位移的影响

3.2.1 取代基参数与 13C NMR化学位移的定量相关

3.2.2 结果讨论

3.2.3本节小结

3.3取代基效应对还原电位的影响

3.3.1 XSMBY还原电位的变化规律

3.3.2 结果讨论

3.3.3 本节小结

3.4 取代基效应对C=C桥键红外吸收νC=C的影响

3.4.1取代基参数与νC=C的定量相关

3.4.2结果讨论

3.4.3 本节小结

第4章 结论与展望

4.1 结论

4.2 展望

参考文献

致谢

附录A 硕士学位期间发表的论文

附录B 目标化合物的谱图