二苯醚及苯并噻唑类硫脲衍生物的合成、结构、热分析、生物活性及理论研究

二苯醚及苯并噻唑类硫脲衍生物的合成、结构、热分析、生物活性及理论研究

论文摘要

硫脲类物质由于自身稳定的结构与热性质,以及良好的抑菌,生长调节等作用,因此有着广泛的应用前景,是近年来合成新型的抑菌药物的研制焦点。本论文采用硫氰酸钾与酰胺的反应方法合成了多个硫脲类衍生物,主要包括2种双硫脲类化合物和4种氨基苯并噻唑类化合物。具体如下:双硫脲类:4,4′-双(3-N-甲氧甲酰基硫脲)-二苯醚4,4′-双(3-N-对甲氧基苯甲酰基硫脲)-二苯醚氨基苯并噻唑类:(N-苯并噻唑-2-基-N’-甲氧酰基)-1-硫脲(N-苯并噻唑-2-基-N’-苯甲酰基)-1-硫脲(N-苯并噻唑-2-基-N’-乙氧酰基)-1-硫脲(N-苯并噻唑-2-基-N’-对甲氧基苯甲酰基)-1-硫脲对合成出的产物通过IR、元素分析、MS、HNMR等方法对其进行表征。并采用室温下缓慢溶剂挥发法培养单晶,并用4元单晶衍射仪测定单晶结构,得到了微观结构数据,并对这些数据进行整理分析,从本质上研究了他们的构象特征。利用Micro-DSCIII微量热仪测定了合成产物的比热容,绘制了比热容方程,计算了283-343K温区的焓、熵、吉布斯自由能值。利用SDT热分仪,采用DSC-TG方法研究了合成物质的热分解行为,绘制了分解失重的TG/DSC图谱,并通过分析热分解残余物,研究了热分解机理,由于实验中失重量的百分比与理论值近似,从而证实了热分解机理的可行性。运用高斯程序对合成出来的五种化合物进行了Optimized优化和NBO计算,收集了Frontier orbital energy和Natural atomic charges,进行了自然键轨道分析。从理论上分析了该类化合物的结构,与晶体结构数据得到了印证。选择番茄灰霉病菌(Botrytiscinerea)、苹果枯病菌(Rhizoctonia solani)、烟草赤星病菌(Altemaria altemate)3种菌对化合物进行了抑菌活性测试、用绿豆进行了生长调节测试,并利用微量热仪进行了抑菌生长曲线绘制的探索实验,从以上测试得出化合物具有一定的抑菌、植物调节等作用。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 目录
  • 第一章 绪论
  • 1.1 简介硫脲类化合物
  • 1.1.1 硫脲的合成方法
  • 1.1.2 硫脲类配合物的研究
  • 1.2 硫脲类物质的研究进展
  • 1.3 氨基苯并噻唑类硫脲衍生物的研究
  • 1.4 本文的研究内容
  • 参考文献
  • 第二章 4,4'-双硫脲二苯醚类衍生物及N-苯并噻唑类硫脲衍生物的制备及表征
  • 2.1 实验试剂与仪器
  • 2.1.1 试剂
  • 2.1.2 仪器
  • 2.2 双硫脲类衍生物的合成
  • 2.2.1 4,4'-双(3-N-甲氧甲酰基硫脲)-二苯醚的制备及表征
  • 2.2.2 4,4'-双(3-N-对甲氧基苯甲酰基硫脲)-二苯醚的制备及表征
  • 2.3 N-苯并噻唑类硫脲衍生物的合成
  • 2.3.1 (N-苯并噻唑-2-基-N'-甲氧酰基)-1-硫脲的制备及表征
  • 2.3.2 (N-苯并噻唑-2-基-N'-苯甲酰基)-1-硫脲的制备及表征
  • 2.3.3 (N-苯并噻唑-2-基-N'-乙氧酰基)-1-硫脲的制备及表征
  • 2.3.4 (N-苯并噻唑-2-基-N'-对甲氧基苯甲酰基)-1-硫脲的制备及表征
  • 2.4 本章小结
  • 参考文献
  • 第三章 晶体结构研究
  • 3.1. 4,4'-双(3-N-甲氧甲酰基硫脲)-二苯醚的单晶结构分析
  • 3.1.1 单晶结构测定
  • 3.1.2 晶体结构分析
  • 3.2 (N-苯并噻唑-2-基-N'-甲氧酰基)-1-硫脲的单晶结构分析
  • 3.2.1 单晶结构测定
  • 3.2.2 晶体结构分析
  • 3.3 (N-苯并噻唑-2-基-N'-苯甲酰基)-1-硫脲的单晶结构分析
  • 3.3.1 单晶结构测定
  • 3.3.2 晶体结构分析
  • 3.4 (N-苯并噻唑-2-基-N'-乙氧酰基)-1-硫脲的单晶结构分析
  • 3.4.1 单晶结构测定
  • 3.4.2 晶体结构分析
  • 3.5 (N-苯并噻唑-2-基-N'-对甲氧基苯甲酰基)-1-硫脲的单晶结构分析
  • 3.5.1 单晶结构测定
  • 3.5.2 晶体结构分析
  • 3.6 金属配合物的探索合成
  • 3.7 本章小结
  • 参考文献
  • 第四章 热化学研究
  • 4.1 热力学函数测定
  • 4.1.1 仪器与试剂
  • 4.1.2 测定原理
  • 4.1.3 实验前校正
  • 4.1.4 测定结果
  • 4.2 化合物比热容的计算
  • 4.3 热分析研究
  • 4.3.1 概述
  • 4.3.2 热分析测试条件
  • 4.3.3 4,4'-双(3-N-甲氧甲酰基硫脲)-二苯醚的TG/DSC曲线分析
  • 4.3.4 4,4'-双(3-N-对甲氧苯甲酰基硫脲)-二苯醚的TG/DSC曲线分析
  • 4.3.5 (N-苯并噻唑-2-基-N'-甲氧酰基)-1-硫脲的TG/DSC曲线分析
  • 4.3.6 (N-苯并噻唑-2-基-N'-苯甲酰基)-1-硫脲的TG/DSC曲线分析
  • 4.3.7 (N-苯并噻唑-2-基-N'-乙氧酰基)-1-硫脲的TG/DSC曲线分析
  • 4.3.8 (N-苯并噻唑-2-基-N'-对甲氧基苯甲酰基)-1-硫脲的TG/DSC曲线分析
  • 4.4 4,4'-双(3-N-甲氧甲酰基硫脲)-二苯醚的热分解机理
  • 4.5 小结
  • 参考文献
  • 第五章 量化计算
  • 5.1 4,4'-双(3-N-甲氧甲酰基硫脲)-二苯醚的量子化学研究
  • 5.1.1 几何结构优化
  • 5.1.2 自然原子电荷分析
  • 5.1.3 自然键轨道分析
  • 5.1.4 分子总能量
  • 5.2 (N-苯并噻唑-2-基-N'-甲氧酰基)-1-硫脲的量子化学研究
  • 5.2.1 几何结构优化
  • 5.2.2 自然原子电荷分析
  • 5.2.3 自然键轨道分析
  • 5.2.4 分子总能量
  • 5.3 (N-苯并噻唑-2-基-N'-苯甲酰基)-1-硫脲的量子化学研究
  • 5.3.1 几何结构优化
  • 5.3.2 自然原子电荷分析
  • 5.3.3 自然键轨道分析
  • 5.3.4 分子总能量
  • 5.4 (N-苯并噻唑-2-基-N'-乙氧酰基)-1-硫脲的量子化学研究
  • 5.4.1 几何结构优化
  • 5.4.2 自然原子电荷分析
  • 5.4.3 自然键轨道分析
  • 5.4.4 分子总能量
  • 5.5 (N-苯并噻唑-2-基N'-对甲氧基苯甲酰基)-1-硫脲的量子化学研究
  • 5.5.1 几何结构优化
  • 5.5.2 自然原子电荷分析
  • 5.5.3 自然键轨道分析
  • 5.5.4 分子总能量
  • 5.6 小结
  • 参考文献
  • 第六章 生物活性研究
  • 6.1 抑菌活性测试
  • 6.1.1 测试材料
  • 6.1.2 药液配制
  • 6.1.3 带药培养基制备
  • 6.1.4 接种
  • 6.1.5 数据处理
  • 6.2 (N-苯并噻唑-2-基-N'-苯甲酰基)-1-硫脲的实验结果
  • 6.3 4,4'-双(3-N-甲氧甲酰基硫脲)-二苯醚的实验结果
  • 6.4 微量热法探索
  • 6.5 植物生长调节的探究
  • 6.5.1 配制药液
  • 6.5.2 实验过程
  • 6.6 (N-苯并噻唑-2-基-N'-苯甲酰基)-1-硫脲的生长调节实验
  • 6.7 4,4'-双(3-N-甲氧甲酰基硫脲)-二苯醚的生长调节实验
  • 6.8 小结
  • 参考文献
  • 结论、创新点与展望
  • 1.结论
  • 2.创新点
  • 3.展望
  • 附图
  • 攻读硕士学位期间取得的学术成果
  • 致谢
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