偶联的二氢吡啶类化合物的合成及发光性能研究

论文摘要

1,4-二氢吡啶（1,4-DHP）是一大类具有重要生理功能和药理活性的有机化合物,在生物、医药等方面有广泛应用,临床上不仅用于治疗高血压、心绞痛、充血性心衰、局部缺血和动脉粥状硬化等心脑血管疾病,还可用于治疗肠胃疾病、雷诺氏病以及作为治疗肺动脉高压和癫痫病的辅助药物。因此国内外对该类化合物的研究十分活跃,1,4-二氢吡啶化合物研究的重点主要集中在两个方面:一是化学名为2,6-二甲基-3,5-二乙酯基-1,4-二氢吡啶用作饲料添加剂,对其生理功能研究;另一方向是对4位取代的一系列化合物进行研究,研究重点在1,4-二氢吡啶化合物的合成方法研究;通过芳构化合成吡啶衍生物;以其作为辅酶的模型物还原亚胺;利用1,4-DHP型药物治疗心脑血管疾病,进行杀菌和药理活性研究。近年来,在对二氢吡啶类药物的构效关系进行深入研究的基础上,一些具有明显化学和生物学特点的新品种不断涌现。这些二氢吡啶衍生物,在合成方法上做了许多探究,但系统合成还处于探索阶段。对所合成的二氢吡啶作为荧光标记物也有报道,但作为荧光材料的研究则几乎没有涉及。本文设计、合成了多种每个分子中含有两个吡啶环的二氢吡啶衍生物,具体内容及结果如下:1.用半经验法和Gaussian量子化学程序包,采用DFT/B3LYP方法,在6-31G水平上计算,设计由酚羟基芳醛、二溴代烷烃、乙酰乙酸乙酯合成偶联的二氢吡啶衍生物;2.在实验室合成了9种偶联芳醛,并以偶联醛、二溴代烷烃、乙酰乙酸乙酯为原料较高产率合成出7种偶联二氢吡啶衍生物,通过核磁对偶联二氢吡啶进行了表征;3.用X-ray单晶衍射法测定了4位羟基苯取代的二氢吡啶衍生物、偶联芳醛和偶联二氢吡啶衍生物的结构。在4-（3-羟基苯基）-2,6-二甲基-1,4-二氢吡啶-3,5-二甲酸乙酯晶体结构中,分子空间堆积具有中心对称,对称中心位于两个相邻的化合物分子的中心。二氢吡啶环与苯环之间的二面角为90.0（2）°,分子间氢键将两个分子连接起来形成二聚体,晶体结构中存在一个R22（18）的氢键环,以二聚体为超分子结构单元,形成有隧道的一维无限超分子链。偶联柔性二芳醛1,4-二对甲酰苯氧基丁烷晶体中,以该分子为构筑基元,通过分子间C-H···O氢键和π-π相互作用,形成了多种超分子结构,即一维链、二维层和三维网络;晶体结构中,还存在螺旋结构和两种氢键环R22（8）和R44（42）。水杨醛、1,2-二溴乙烷和乙酰乙酸乙酯合成的偶联二氢吡啶化合物分子大小在纳米尺度范围,长径为1.6nm,其超分子结构特点:四个分子通过分子间N-H…O氢键构成一个R44（46）氢键环,一个单分子通过四个分子间氢键连接形成五聚体,该五聚体为超分子次级结构单元构筑一个3-连接的二维网络结构;4.初步考察了两种二氢吡啶衍生物的荧光光谱。测定了由水杨醛、1,2-二溴乙烷和乙酰乙酸乙酯合成的偶联二氢吡啶衍生物固体粉末室温下的荧光;考察了溶液环境因素、金属离子对4位羟基苯取代的二氢吡啶衍生物荧光光谱性质的影响。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 前言
• 1.1 课题背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 2,6-二甲基-3,5-二乙酯基-1,4-二氢吡啶
• 1.2.2 C-4 由芳基取代的1，4-二氢吡啶
• 1.2.3 1,4-二氢吡啶的合成方法
• 1.2.4 荧光性质的应用
• 1.3 本课题研究内容
• 2 实验部分
• 2.1 试剂及仪器
• 2.2 化合物的制备
• 2.2.1 3a-3c 的合成
• 2.2.2 2a-2i 的合成
• 2.2.3 1a-1i 的合成
• 2.3 X-射线衍射实验
• 2.4 荧光光谱的测定
• 3 结果与讨论
• 3.1 偶联二氢吡啶衍生物合成设计
• 3.2 晶体结构描述与讨论
• 3.2.1 3b 的晶体结构
• 3.2.2 2c 的晶体结构
• 3.3 荧光光谱
• 4 结论与展望
• 4.1 论文总结
• 4.2 有待开展的工作
• 致谢
• 参考文献
• 附录