基于纳米金团簇自组装应用的芳三炔硫醚的合成研究

论文摘要

纳米科学与技术的研究最近几十年一直受到各国科研工作者的关注，主要以0.1100nm尺寸的纳米颗粒作为研究对象。随着人们的深入研究发现，不同形状、不同尺寸的纳米粒子有着不同的应用。大量文献表明多头功能基芳炔硫醚在几何形状、尺寸大小及功能基数目对纳米金团簇自装有较大的影响。芳戊二炔醇类化合物是一类含有不饱和炔键、高化学活性基团羟基、富电子的芳香族化合物，通过对末端羟基的修饰可以获得许多功能共轭芳炔类化合物，以及分子内或分子间成环反应获得在医药领域中有重要应用的各类杂环类化合物，是一类重要的有机合成中间体。而且，芳戊二炔醇类化合物具有良好的光电活性，在光电材料等领域具有重要的研究价值和良好的应用前景。本文的研究目的在于设计并合成不同取代芳戊二炔醇类化合物，提出一条较为普适、高效的方法用于合成取代芳基丁而炔醇类化合物。并对芳戊二炔醇类化合物的应用进行拓展，合成芳三炔硫醚类化合物，在本实验室工作的基础上，使不同构型的多头芳炔硫醚类化合物的末端功能砌块，由芳炔硫醚、芳二炔硫醚扩展到芳三炔硫醚。对于探讨不同共轭度的末端功能砌块在纳米金自组装方面有重要应用。本文的主要包括以下工作内容：1、本文介绍了芳炔硫醚类化合物的合成方法及在纳米金团簇自主装中的应用，以及炔醇类化合物的一般合成方法以及在有机合成中的应用。在实验室前人合成芳炔甲硫醚、芳二炔甲硫醚的基础上，提出了芳三炔甲硫醚的合成及其在纳米金团簇自组装中的应用。2、本文尝试了两种合成芳戊二炔醇的方法，对比了其优缺点，提出了基于Cadiot-Chodkiewicz偶联合成一系列取代芳戊二炔醇的路线。通过重氮化、Sonogashira偶联，NBS溴化等一系列反应制取了不同取代芳乙炔溴。对传统的Cadiot-Chodkiewicz偶联条件进行改进，提高了产率，并合成了一系列不同取代的芳戊二炔醇类化合物。3、使用改进后的Ogura法合成了MP-S，以5-（4-碘苯基）-2,4-二炔基戊醇为原料，通过氧化反应、一过双消除反应合成了含活性链接基的芳三炔甲硫醚。该方法在合成芳炔硫醚类化合物有很好的普适性，合成简单、原料易得，产率较高。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 分子自组装
• 1.1.1 纳米团簇自组装
• 1.1.2 多功能基炔基硫醚功能分子在纳米金团簇自组装中的应用
• 1.2 炔基硫醚类化合物的合成方法
• 1.2.1 取代法
• 1.2.2 消除法
• 1.3 炔醇类化合物的合成
• 1.3.1 亲核加成法合成炔醇
• 1.3.2 消除法合成共轭炔醇
• 1.3.3 偶联法合成共轭炔醇
• 1.4 炔醇类化合物的应用
• 1.5 研究内容和意义
• 1.5.1 课题的引入
• 1.5.2 研究内容
• 第2章 芳戊二炔醇的合成
• 2.1 取代芳戊二炔醇合成路线的探讨
• 2.2 取代芳基乙炔的合成
• 2.2.1 不同取代芳基乙炔的合成路线
• 2.2.2 重要反应讨论
• 2.3 取代芳基溴乙炔的制备
• 2.3.1 炔烃末端氢溴化
• 2.3.2 N-溴代丁二亚酰胺溴化条件的选择
• 2.4 芳戊二炔醇的制备
• 2.4.1 芳戊二炔醇的合成路线的讨论
• 2.4.2 重要化合物的图谱分析
• 2.5 实验部分
• 2.5.1 仪器及试剂
• 2.5.2 中间体的合成与物理数据
• 2.5.3 取代芳戊二炔醇的合成与物理数据
• 2.6 本章小结
• 第3章 一锅法合成取代芳三炔基甲硫醚
• 3.0 一锅法特点
• 3.1 一锅法原料的合成
• 3.1.1 甲硫基苯基砜（MP-S）的合成
• 3.1.2 氧化法合成取代芳戊二炔醛
• 3.2 一锅法合成取代芳三炔甲硫醚
• 3.3 化合物结构解析
• 3.3.1 中间体的结构分析
• 3.3.2 目标物的结构解析
• 3.4 实验部分
• 3.4.1 实验仪器与试剂
• 3.4.2 中间产物的合成与物理数据
• 3.4.3 目标物的合成及物理数据
• 3.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 附录 A 化合物一览表
• 附录 B 化合物谱图
• 致谢