二茂铁杂环衍生物的设计与合成及性质研究

论文摘要

本论文由三章内容组成。第一章的主要内容包括下面几个方面：（1）二茂铁作为一种新型的有机金属化合物，由于其特殊的物理性质和化学性质，受到人们的关注。随着对二茂铁及其衍生物广泛而深入的研究，已经形成一种新的化学领域-二茂铁化学。二茂铁及其衍生物具有光、电、磁、热等优良性质，被广泛地应用于催化、分子探针、分子开关、光敏剂、生物学和医药等领域；（2）3,4-二氢-2（1H）-喹啉酮类衍生物作为一类杂环化合物，具有一定生物活性，某些衍生物已经成为药物合成的重要中间体。首先，介绍了一系列构建3,4-二氢-2（1H）-喹啉酮骨架的合成方法；其次，陈述了具有活性的3,4-二氢-2（1H）-喹啉酮衍生物在抗疾病方面的应用；（3）简要介绍了大黄素衍生物的合成研究进展及大黄素衍生物在抗癌、抗微生物生长和免疫调节等方面应用。在第二章，本文以二茂铁为起始原料，采用Vilsmeier反应和Knoevenagel缩合反应得到二茂铁丙烯酸中间体，进而与酰氯和芳胺两步反应，将其转化为酰胺中间体，再在三氟乙酸催化下环化，温和地合成了一系列4-二茂铁基-3,4-二氢-2（1H）-喹啉酮类衍生物，用IR、NMR、EA、CV、UV-Vis等方法对化合物进行了表征确认，并对化合物74A、74B、74F、74G和74H进行了抗癌活性测试。探讨了影响成环反应的因素，并采用量子化学对反应进行了研究，在此基础上，提出了新的反应机理。在第三章，以二茂铁为初始原料，通过三步反应制得乙炔二茂铁。同时，以大黄素为起始原料，合成了4种6-叠氮甲基-9,10-蒽醌衍生物。利用CuI催化的末端炔与叠氮化物的Huisgens1,3-偶极环加成反应，高产率地合成了4种6-（4-二茂铁基-1H-1,2,3-三唑-1-基-甲基）-9,10-蒽醌衍生物，用IR、NMR、MS、UV-Vis、CV等方法对化合物进行了表征确认，并对化合物86进行了抗癌活性的测试。本文通过对4-二茂铁基-3,4-二氢-2（1H）-喹啉酮类衍生物和6-（4-二茂铁基-1H-1,2,3-三唑-1-基-甲基）-9,10-蒽醌衍生物的研究，拓展了二茂铁杂环化合物的研究工作，同时也丰富了二茂铁化学的研究内容。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 二茂铁衍生物的研究进展及其应用
• 1.1.1 作为催化剂或有机配体，应用于催化反应
• 1.1.1.1 二茂铁衍生物自身作为催化剂
• 1.1.1.2 作为有机配体，应用于催化反应
• 1.1.2 分子探针
• 1.1.3 分子开关
• 1.1.4 光敏剂
• 1.1.5 生物活性二茂铁衍生物
• 1.1.5.1 抗疟疾的活性衍生物
• 1.1.5.2 抗癌活性衍生物
• 1.2 3,4-二氢-2（1H）-喹啉酮衍生物的研究进展与应用
• 1.2.1 3,4-二氢-2（1H）-喹啉酮衍生物的合成进展
• 1.2.2 3,4-二氢-2（1H）-喹啉酮衍生物的应用
• 1.3 大黄素衍生物的研究进展与应用
• 1.3.1 大黄素简介
• 1.3.2 大黄素衍生物的合成进展
• 1.3.3 大黄素衍生物的应用
• 1.3.3.1 抗肿瘤活性
• 1.3.3.2 抗微生物生长作用
• 1.3.3.3 免疫调节作用
• 1.4 研究内容
• 第二章 4-二茂铁基-3,4-二氢-2（1H）-喹啉酮类衍生物的合成与表征及性质研究
• 2.1 仪器
• 2.2 试剂与药品
• 2.3 物质合成与表征
• 2.3.1 合成路线
• 2.3.2 合成实验
• 2.3.2.1 原料合成
• 2.3.2.1.1 化合物 69 的合成
• 2.3.2.1.2 化合物 70 的合成
• 2.3.2.1.3 化合物 71 的合成
• 2.3.2.1.4 原料 72 的合成
• 2.3.2.2 4-二茂铁基-3,4-二氢-2（1H）-喹诺酮类衍生物的合成
• 73L 的合成'>2.3.2.2.1 酰胺中间体 73A73L 的合成
• 74K 的合成'>2.3.2.2.2 化合物 74A⁷4K 的合成
• 2.4 表征数据
• 2.5 实验结果与讨论
• 2.5.1 实验条件讨论
• 2.5.2 机理讨论
• 2.5.3 紫外-可见光谱分析
• 2.5.4 循环伏安测定与分析
• 2.6 4-二茂铁基-3,4-二氢-2（1H）-喹啉酮类衍生物的光谱图
• 74K 和 73L 的红外光谱图'>2.6.1 化合物 74A 74K 和 73L 的红外光谱图
• 74K 和 73L 核磁光谱图'>2.6.2 化合物 74A 74K 和 73L 核磁光谱图
• 74K 和 73L 紫外-可见光谱图'>2.6.3 化合物 74A 74K 和 73L 紫外-可见光谱图
• 74K 和 73L 的循环伏安图'>2.6.4 化合物 74A 74K 和 73L 的循环伏安图
• 第三章 6-（4-二茂铁基-1H-1,2,3-三唑-1-基-甲基）-9,10-蒽醌衍生物的合成与表征
• 3.1 仪器
• 3.2 试剂与药品
• 3.3 物质合成与表征
• 3.3.1 合成路线图
• 3.3.2 合成实验
• 3.3.2.1 大黄素的提纯
• 3.3.2.2 化合物 79 的合成
• 3.3.2.3 化合物 80 的合成
• 3.3.2.4 化合物 81 的合成
• 3.3.2.5 化合物 82 的合成
• 3.3.2.6 化合物 83 的合成
• 3.3.2.7 化合物 84a 和 84b 的合成
• 3.3.2.8 化合物 85a 和 85b 的合成
• 3.3.2.9 二茂铁乙炔的合成
• 3.3.2.9.1 化合物 75 的合成
• 3.3.2.9.2 化合物 76 的合成
• 3.3.2.9.3 化合物 77 的合成
• 3.3.2.10 化合物 86 的合成
• 3.3.2.11 化合物 87 的合成
• 3.3.2.12 化合物 88a 和 88b 的合成
• 3.4 表征数据
• 3.5 实验结果与讨论
• 3.5.1 实验条件讨论
• 3.5.2 紫外-可见光谱分析
• 3.5.3 循环伏安测定与分析
• 3.6 6-（4-二茂铁基-1H-1,2,3-三唑-1-基-甲基）-9,10-蒽醌衍生物图谱
• 3.6.1 化合物 86、87、88a 和 88b 的红外光谱图
• 3.6.2 化合物 86、87、88a 和 88b 的核磁光谱图
• 3.6.3 化合物 86、87、88a 和 88b 的紫外-可见光谱图
• 3.6.4 化合物 86、87、88a 和 88b 的循环伏安图
• 3.6.5 化合物 86、87、88a 和 88b 的差分脉冲伏安图
• 3.6.6 化合物 86、87、88a 和 88b 的质谱图
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历
• 研究成果及发表的学术论文