含二茂铁基查尔酮的合成研究

论文摘要

二茂铁及其衍生物结构独特，使它们有许多特殊的性质，应用于催化、助燃剂、医学等多个领域。近年来，噻二唑类化合物在农药方面表现出突出的活性，可作为杀菌剂、植物生长调节剂、杀虫剂和除草剂等。所以这类化合物现在成为“绿色农药”的一个热点研究，引起人们越来越大的研究兴趣。分别报道二茂铁衍生物和1,3,4-噻二唑化合物的合成方法及应用有很多，但报道将二茂铁基团引入到1,3,4-噻二唑化合物中的较少。所以，为了使1,3,4-噻二唑化合物的种类更多，寻找具有生物活性的含二茂铁基1,3,4-噻二唑类杂环化合物，我们合成了一系列不同取代基的新化合物。含二茂铁基查尔酮是一类重要的二茂铁衍生物，是有机合成的重要中间体，有很好的生物活性，可抗细菌，抗肿瘤，抗蛲虫。含二茂铁基查尔酮通常在溶液中用常规的加热法合成，但是溶剂法反应时间长，副产物多，产率低，不安全，且成本高。所以近年来无溶剂反应在中外有机合成中得到了广泛的应用。同时简化了实验操作和后处理过程和缩短了反应时间。有些无溶剂反应可用简单的研磨法实现。所以它们的深入应用吸引我们继续以前的研究。本文设计合成了两个系列的含二茂铁基查尔酮，主要开展以下三个方面的工作：（1）以KF/Al2O3为催化剂，在固相研磨的条件下，乙酰基二茂铁分别与苯甲醛、呋喃甲醛、4-甲氧基苯甲醛、3-硝基苯甲醛、4-甲基苯甲醛、4-氟苯甲醛、4-氯苯甲醛、4-溴苯甲醛、4-N,N-二甲氨基苯甲醛发生缩合反应，合成了9种含二茂铁基查尔酮，通过IR，1HNMR，13CNMR和元素分析对其结构进行了表征。（2）4-氟苯甲醛分别与2-氨基-1,3,4-噻二唑、2-氨基-5-甲基-1,3,4-噻二唑、2-氨基-5-乙基-1,3,4-噻二唑、2-氨基-5-丙基-1,3,4-噻二唑、2-氨基-5-苯氧亚甲基-1,3,4-噻二唑、2-氨基-5-β-萘氧亚甲基-1,3,4-噻二唑发生反应，合成了6种新型含1,3,4-噻二唑基苯甲醛衍生物，通过IR，1HNMR，13CNMR，元素分析和UV-Vis对其进行了结构表征。（3）用乙酰二茂铁分别与6种新型含1,3,4-噻二唑基苯甲醛衍生物发生缩合反应，合成了6种新型含1,3,4-噻二唑基的二茂铁基查尔酮，并通过IR，1HNMR，13CNMR，元素分析和UV-Vis对其进行了结构表征。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 文献综述
• 1.1 前言
• 1.2 二茂铁的性质
• 1.2.1 物理性质
• 1.2.2 化学性质
• 1.3 二茂铁衍生物的应用
• 1.3.1 在线性光学材料领域的应用
• 1.3.2 在分子薄膜材料领域的应用
• 1.3.3 在磁性材料领域的应用
• 1.3.4 在燃料材料领域的应用
• 1.3.5 在分子电子器件领域的应用
• 1.3.6 在生物医药领域的应用
• 1.3.7 在聚合材料领域的应用
• 1.3.8 在催化剂领域的应用
• 1.3.9 在分析化学领域的应用
• 1.3.10 在其它方面的应用
• 1.4 噻二唑类化合物在农业方面的应用
• 1.4.1 杀菌活性
• 1.4.2 植物生长调节活性
• 1.4.3 杀虫活性
• 1.4.4 除草活性
• 1.5 查尔酮的合成方法
• 1.5.1 溶剂法
• 1.5.2 微波、超声波法
• 1.5.3 固相研磨法
• 1.6 查尔酮类化合物的生物活性
• 1.7 本课题的研究意义及研究内容
• 1.7.1 研究意义
• 1.7.2 研究内容
• 2 含二茂铁基查尔酮的合成
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 原料和规格
• 2.1.2 主要仪器和设备
• 2.1.3 乙酰基二茂铁的合成
• 2.1.4 含二茂铁基查尔酮的合成
• 2.1.5 化合物表征方法和使用仪器
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 含二茂铁基查尔酮的合成方法及改进
• 2.2.2 反应机理
• 2.2.3 反应条件对产率的影响
• 2.2.4 红外光谱分析
• 2.2.5 核磁共振谱分析
• 2.3 本章小结
• 3 新型含 1,3 ,4-噻二唑基苯甲醛衍生物的合成
• 3.1 前言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 原料和规格
• 3.2.2 主要仪器和设备
• 3.2.3 2-氨基-5-取代基-1,3,4-噻二唑的合成
• 3.2.4 新型含 1,3,4-噻二唑基苯甲醛衍生物的合成
• 3.2.5 化合物表征方法和使用仪器
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 反应机理
• 2CO₃与否对苯甲醛衍生物产率的影响'>3.3.2 加 K₂CO₃与否对苯甲醛衍生物产率的影响
• 3.3.3 反应条件对 2-氨基-5-取代基-1,3,4-噻二唑产率的影响
• 3.3.4 红外光谱分析
• 3.3.5 核磁共振谱分析
• 3.3.6 荧光光谱分析
• 3.4 本章小结
• 4 新型含 1,3,4 -噻二唑基二茂铁基查尔酮的合成
• 4.1 前言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 原料和规格
• 4.2.2 主要仪器和设备
• 4.2.3 新型含 1,3,4-噻二唑基二茂铁基查尔酮的合成
• 4.2.4 化合物表征方法和使用仪器
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 反应机理
• 4.3.2 红外光谱分析
• 4.3.3 核磁共振谱分析
• 4.3.4 荧光光谱分析
• 4.4 本章小结
• 5 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 研究工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录 部分化合物的光谱图
• 攻读学位期间发表的学术论文目录