含噁二唑的双头硫醚化合物的合成

1、-范文最新推荐- 含噁二唑的双头硫醚化合物的合成 摘要1,3,4-噁二唑衍生物是一类具有重要生理活性的物质，是有机合成和药物化学中重要的中间体。1,3,4-噁二唑化合物还具有良好的配位性能，噁二唑环上的N，O具有良好的配位能力，能螯合机体内的一些金属离子，从而显示出多种生理活性。本课题以合成含有噁二唑的一系列的新型双头硫醚,并通过1HNMR进行结构表征。以1,4-二(5-苯基-1,3,4-噁二唑-2-硫代)丁烷的合成为例，利用单因素优化法对其合成工艺条件进行了优化，得到了较佳的工艺条件：2-苯基-5-巯基-1,3,4-噁二唑与二溴丁烷的摩尔比为5:2.6，反应温度为75，反应时间为24h，溶剂

2、采用无水乙醇和DMF。此研究结果可为含噁二唑的双头硫醚类化合物的进一步研发提供了有价值的理论依据。7824关键词： 苯甲酰肼；1,3,4-噁二唑；双头硫醚Synthesis of double sulfide compound containing OxadiazoleAbstract 1,3,4-oxadiazole derivative is a kind of important compound with physiological activity, it is also significant intermediate of organic synthesis and medici

3、nal chemistry. 1,3,4-oxadiazole compounds can chelate a number of metal ions in the body due to good complexing ability of N, O atom in oxadiazole ring, which make them display a variety of physiological activity. A series of new double sulfide compounds containing oxadiazole were synthesized and ch

4、aracterized by means of 1H NMR, the synthesis process conditions of 1,4-bis(5-phenyl-1,3,4-oxdiazole-2-sulphur)butane were optimized by using single factor optimization method. The optimum conditions for the process are as follows: the molar ratio of 2-phenyl-5-thiol-1,3,4-oxdiazole and dibromobutan

5、e is 5:2.6, the reaction temperature 75, reaction time 24h, reaction solvent ethanol and DMF. The research may provides valuable theoretical basis for the further development of double sulfide compound bearing oxadiazole unite. 3.3.1反应物摩尔比的优化133.3.2反应温度的优化143.3.3反应时间的优化143.4 化合物核磁分析15结论16致谢17参考文献18附

6、录201 绪论在化学研究的发展中,杂环化合物的研究占据了重要地位，它以其灵活多变的结构和高效的活性已成为化学研究发展的主要趋势。在分子中同时引入两个或多个杂环活性基团，能够改善化合物的生物活性, 从而得到活性更好，应用价值更高的化合物1。1,3,4-噁二唑类杂环化合物因其独特而广泛的生物活性, 如抗菌 、抗真菌、抗肿瘤、抗炎等, 日益引起人们重视。此外, 据文献报道，在具有杂环化合物的分子中引入硫原子(供电原子)可以显著增加受体与配体形成复合物的亲和力，有利于提高生物活性，且改善其选择性2。为了获得新型的、生物活性更好的化合物，基于生物活性基团拼接原理，本文设计合成了含有1,3,4-噁二唑环对

7、称结构的硫醚类化合物。1.1 含噁二唑的双头硫醚的研究进展及应用1.1.1 硫醚的研究应用含氮杂环多硫醚配体具有丰富的配位结构信息，他们的端基及S原子间连接基团对配合物的结构和性能具有很大的影响，在构建特殊结构的配合物中会起到重要的作用。而噁二唑类化合物与过渡金属有良好的配位性能，因此，关于此类杂环多硫醚及其配合物的研究具有重要意义。晶体工程以及金属配合物的超分子自组装的研究对开发具有特异的建筑学及功能特性的新颖固体聚合材料方面，继续吸引着人们的兴趣。含硫醚基团配体的金属配合物无论从配位化学还是生物学角度上来看，仍是目前的一个研究热点。在金属超分子化合物结构的构筑中，由于硫醚原子独特构象导致的

8、杂环折叠效应，为分子间π-π作用的形成创造了有利条件。另外，含硫醚配体的配合物通常可用来作为小分子模拟铜蓝蛋白活性中心的模型化合物，从电化学性质等方面成功模拟铜蓝蛋白。这一领域的研究中，模型配体的研究由冠状硫醚类化合物进一步拓展到开链硫醚的范围。柔性配体具有较强的变形能力，可以根据配位环境的变化采取多种构型。因此，柔性配体所形成的配合物结构很容易受到外界条件（比如阴离子，温度，溶剂，反应配比等）的影响。因此，我们可以利用柔性配体上述配位特点来研究影响配合物结构的各种因素，实现人们对配合物结构进行控制的目的。 1.1.2 1,3,4-噁二唑及其衍生物的研究与应用1,3,4-噁二唑化合

9、物在农药、医药和工业方面都有着广泛的应用。在农业方面，钱旭红等11制备的一系列2,5-二取代-1,3,4-噁二唑化合物，其杀虫活性实验结果表明所合成化合物对粘虫都具有一定的杀虫活性；在医药方面，具有生物活性的化合物中包含1,3,4-噁二唑环的化合物是HIV螯合抑制酶和血管生成抑制剂；在工业方面，噁二唑类化合物由于具有较好的热稳定性和水解稳定性以及较高的电子亲和性，是一类典型的有机电子传输材料，广泛用于有机/高分子电致发光器件的组装，它们既可以直接蒸镀，也可以分散在惰性的高分子中旋涂成膜，还可以直接分散在发光高分子的母体中间部位上12。在十九世纪末期，人们已经认识到1,3,4-噁二唑类化合物的存

10、在。从二十世纪五十年代起，人们就开始对这类化合物进行广泛而深入的研究，从中积累了许多合成1,3,4-噁二唑类化合物的有效方法。1,3,4-噁二唑衍生物种类繁多，它们是一类具有重要生理活性的物质。其2,5位上的取代基可参与众多的化学反应，是有机合成和药物化学的重要的中间体。1,3,4-噁二唑化合物还具有良好的配位性能13：噁二唑环上的N，O具有很好的配位能力，能螯合机体内的一些金属离子，从而显示出多种生理活性。目前，国内外研究重点大致可归纳为以下几个方面：（1）在有机合成领域的应用主要是作为有机合成中间体，制备新型有机化合物，同时1,3,4-噁二唑衍生物的合成研究本身也是有机化学研究工作的一个热

11、点；（2）生物医药方面，利用其抗菌抗病毒等的特性，用来制造药物中间体；（3）在有机发光领域，某些取代的噁二唑化合物还是极好的荧光剂和闪烁剂。对该类化合物的进一步研究表明：双1,3,4-噁二唑类化合物还可作为蓝好的发光材料，电子传输材料和激光材料。其优异的物理化学性能，已经引起人们的广泛注意；（4）在配位化学领域，以1,3,4-噁二唑衍生物为配体制备新型拓扑结构金属配合物；（5）在纤维和成膜材料领域，一些含1,3,4-噁二唑结构的聚合物由于拥有对热和热氧化的特殊稳定性，其电导率也比相应的全碳芳香体系要高，因此是一类具有重要应用前景的纤维和成膜材料14。 1,3,4-噁二唑类化合物具有多个能够提供

12、孤对电子的杂原子，所以可以和金属形成稳定的配合物。以1,3,4-噁二唑类化合物为配体构筑配合物是含杂环配位化学的主要研究领域之一。1,3,4-噁二唑杂环桥联的有机配体含有丰富的结构信息，其“弯折”形的几何构型使之合成的有机-无机配位聚合物不同于以往基于线性刚性配体所合成的高聚物的拓扑结构。此外，将1,3,4-噁二唑杂环桥联的有机配体引入到有机-无机配位聚合物中，可望得到具有荧光性质的有机-无机复合物种，金属离子的介入不仅可以改变配体的发射波长，而且可以改变其发射强度。南开大学卜显和研究组19报道了一些含有1,3,4-噁二唑环的有机-无机配位聚合物的结构及它们的磁性质。他

13、们利用吡啶类噁二唑，如2,5-双(3-吡啶)-1,3,4-噁二唑，制备了含双金属大环的分子及具有一维及多维结构的高聚物Cu(II)的配合物单晶，研究了阴离子为高氯酸根、硝酸根、硫酸根或者醋酸根时配合物不同的晶体构型。他们还利用配体2,5-双(4-吡啶)-1,3,4-噁二唑制备出了Ag的配合物单晶AgL(BF4)2(CH3OH)0.5(H2O)0.5n，研究证明：每个Ag中心处于直线配位环境中，分别配位于两个来自不同配体的吡啶N原子，而每个配体用其两个吡啶N原子以双齿桥连的模式连接两个邻近的Ag中心，从而形成了无限一维链。由上述我们可以看出，由于该类配体结构多样，并且具有多个配位点和较强的配位能

14、力，可以与多个金属离子配位的同时且易形成氢键作用和π-π堆积作用，构筑出结构新颖和功能独特的配合物受到人们广泛关注，但总体来说，噁二唑类化合物作配体还有待于进一步的深入研究。由于1,3,4-噁二唑及其衍生物具有较强的配位能力和配位构型的多样性而备受关注，研究此类化合物及其衍生物的合成并以此为配体，合成新的单核多核配合物及其混合配合物，进行进一步研究他们的拓扑结构性能和实际应用，可以为寻找高生物活性化合物提供依据，因此具有着十分重要的意义。 当前配位化学的研究主要向三个方向发展：(1)向生物科学渗透，例如金属卟啉类配合物、金属酶等的研究，形成生物无机化学分支；(2)向材料科学渗透，如

15、催化剂、手性合成等，研究配合物的光、电、磁性质和应用，形成分子基功能材料分支；(3)向超分子化学方向发展4。如今配合物的概念和配位理论犹如一株大树的主干，许多无机化学的分支由其派生而出。因此，现在的配位化学已不是无机化学的一个分支或一个专题，而是已融合在无机化学之中，成为整个无机化学研究的重点。1.1.4 超分子化学超分子化学起于Lehn为代表的学者研究，是基于分子间非共价键的相互作用而形成的分子聚集体的化学21。与传统化学的不同在于，其分子间作用力包括氢键，金属配位键，π-π堆积作用，静电作用和疏水作用等。分子间作用力类型的多样化和强度的不同，使得超分子化学的研究领域十分广泛，应

16、用前景也十分的广阔。超分子化学从建立至今短短几十年的时间中，研究的深度和广度都大大超乎想象。进入九十年代，超分子化学进入了更深的层次，像Stoddart发展了分子机器以及高度复杂的自组装结构。在这期间，为了增加超分子体系的功能，电化学光化学以及纳米技术领域的研究成果也都被应用到超分子体系的研究中，富勒烯纳米颗粒树枝状高分子等也被用于构筑超分子体系。随着超分子化学研究的深入，超分子化学的研究领域也在不断扩大，例如分子自组装分子识别主客体化学机械互锁分子结构和动态共价化学等都被认为是超分子化学的范畴。目前，超分子化学的研究范围大致可以分为三类：第一类是环装配体组成的主客体体系；第二类是有序的分子聚集体；第三类是由两个及两个以上基团用柔性链或刚性链连接而成的超分子化合物（Super molecule）5，上述的硫醚的超分子化学的应用就属于第三类。 1.2.2研究方案本文以（对甲基）苯甲酸乙酯水合肼二硫化碳二溴烷烃为原料，经多次实验经反复探索、总结、改进最后合成出了中间产物：苯甲酰肼，对甲基苯甲酰肼，2-苯基-