吲哚衍生物及其配合物的研究

发布时间：2017-04-03 22:13

  本文关键词：吲哚衍生物及其配合物的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在海洋环境保护受到高度重视的背景下，环境友好型防污剂的研究具有重要的现实意义。本文主要研究了两类新型低毒高效的防污剂：吲哚衍生物类和金属配合物类。以吲哚、5-溴吲哚以及通过改进的L-B法制备的5,6-二氯吲哚为原料，分别与三种二硫代化合物通过迈克尔加成反应合成了一系列N-取代吲哚衍生物。将所得N-取代吲哚衍生物分别通过曼尼希反应、傅克反应合成了4种未见报道的含吲哚结构的丙烯酰胺类化合物和芦竹碱类化合物；以具有防污活性的1,2-苯并异噻唑啉-3-酮及2-呋喃甲酸为配体，通过液质扩散法、直接反应法及溶剂热法与多种金属盐发生配位反应，成功培养了两种铜的单晶化合物。它们分别为： 1.吲哚类化合物 3-(5-溴-3-((二甲胺基)甲基)-1-吲哚基)-N-烯丙基丙酰胺（BrG-A-PD）、N-(1-丙酸甲酯-吲哚-3-甲基)丙烯酰胺（IMP-N）、N-(5-溴-1-丙酸甲酯-吲哚-3-甲基)丙烯酰胺（BrIMP-N）、N-(5-溴-1-丙酸乙酯-吲哚-3-甲基)丙烯酰胺（BrIEP-N）。 通过核磁共振及红外光谱分析等测试手段对所得化合物进行结构表征，，确认所合成的化合物均为目标产物。通过改变合成路线对N-取代芦竹碱化合物的合成方法进行了改进，提高了目标化合物的产率并降低了其分离难度；通过对IMP-N、BrIMP-N、BrIEP-N合成过程中催化剂、反应时间及反应温度的探究，得到了其最佳合成条件。通过不对称二硫代化合物N-正辛基-N-丁氧基丙基二硫代二丙酰胺（OLBPD）与对称的二硫代化合物N’N-二正辛基二硫代二丙酰胺（OPD）、N’N-二丁氧基丙基二硫代二丙酰胺（BPPD）在相同反应条件下与吲哚反应活性的研究发现，不对称二硫代化合物的反应活性要低于对称的二硫代化合物。 通过荧光性能的研究，发现IMP-N、BrIMP-N、BrIEP-N均具有一定的荧光性能；通过实海挂板实验对以Cl-G-A-PD、BrG-A-PD、IMP-N、BrIMP-N、BrIEP-N为防污剂的防污涂料的防污性能进行了考察，发现均具有较好的防污活性。 2.金属配合物 两种单晶化合物的分子式及其CCDC号分别为：[(Cu_2L_4(CH_4O)(H_2O)]·1/2CH_4O·H_2O(HL=2-呋喃甲酸)，CCDC：921325C_(34)H_(30)Cu_2N_6O_6S_4·2(C_3H_7NO)，CCDC：911350 通过X-射线单晶衍射分析表明这两种化合物均为单斜晶系，形成包含两个五配位铜离子的稍有扭曲的八面体构型，进一步通过X-粉末衍射分析、元素分析、红外光谱分析等测试手段确定了所得结构的准确性。 通过荧光光谱分析了两种配合物的发光性能，并采用密度泛函理论（DFT）及B3LYP方法分别计算了其自然电荷布居、前线轨道的能量及组成，为配合物的稳定性、配位原理及其性质研究提供理论支持。
【关键词】：吲哚类化合物 合成 金属配合物 防污
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：O626.13
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 1 前言12-25
• 1.1 海洋生物污损的背景12
• 1.2 防污剂的研究现状12-14
• 1.3 吲哚类防污剂14-17
• 1.4 金属配合物类防污剂17-20
• 1.4.1 配位化学的发展17-18
• 1.4.2 配合物防污剂中的金属18-19
• 1.4.3 配合物防污剂中的配体19-20
• 1.5 目标化合物的合成方法20-24
• 1.5.1 N-取代吲哚衍生物的合成20-22
• 1.5.2 含吲哚结构丙烯酰胺类化合物的合成22
• 1.5.3 配合物的合成22-24
• 1.6 课题的研究目标和意义24-25
• 1.6.1 研究目标24
• 1.6.2 研究意义24-25
• 2 吲哚衍生物的合成与应用性能研究25-53
• 2.1 实验条件25-26
• 2.1.1 实验试剂25-26
• 2.1.2 实验仪器26
• 2.2 技术路线26-28
• 2.2.1 二硫代化合物的合成26-27
• 2.2.2 吲哚类化合物原料的合成27
• 2.2.3 N-取代吲哚类化合物的合成27-28
• 2.2.4 N-取代芦竹碱类化合物的合成28
• 2.2.5 含吲哚结构丙烯酰胺类化合物的合成28
• 2.3 实验方法28-38
• 2.3.1 二硫代化合物的合成28-30
• 2.3.2 吲哚类化合物原料的合成30-31
• 2.3.3 N-取代吲哚类化合物的合成31-37
• 2.3.4 N-取代芦竹碱类化合物的合成37
• 2.3.5 含吲哚结构丙烯酰胺类化合物的合成37-38
• 2.4 结构表征38-42
• 2.4.1 红外光谱表征38-39
• 2.4.2 核磁共振光谱表征39-42
• 2.5 应用性能研究42-46
• 2.5.1 荧光性能42-43
• 2.5.2 防污性能43-46
• 2.6 结果与讨论46-52
• 2.6.1 吲哚的结构特点及反应活性46-48
• 2.6.2 N-取代芦竹碱类化合物合成方法的选择48-49
• 2.6.3 不对称二硫代化合物反应活性的探究49-51
• 2.6.4 含吲哚结构丙烯酰胺类化合物反应条件的选择51-52
• 2.7 小结52-53
• 3 配合物的合成及量子化学计算53-74
• 3.1 实验条件53-54
• 3.1.1 实验试剂53-54
• 3.1.2 实验仪器54
• 3.2 金属盐的合成54-56
• 3.2.1 三氟甲基磺酸盐的合成54-55
• 3.2.2 稀土金属硝酸盐的合成55
• 3.2.3 对苯甲基磺酸盐的合成55-56
• 3.3 单晶的培养56-57
• 3.3.1 配合物（1）的合成56-57
• 3.3.2 配合物（2）的合成57
• 3.4 单晶的测定57-67
• 3.4.1 X-射线单晶衍射表征57-64
• 3.4.2 红外光谱表征64-66
• 3.4.3 X-射线粉末衍射表征66-67
• 3.4.4 配合物的形貌67
• 3.5 荧光性能67-68
• 3.6 量子化学计算68-73
• 3.6.1 自然电荷布居分析68-69
• 3.6.2 前线轨道分析69-73
• 3.7 小结73-74
• 4 结论与建议74-76
• 4.1 结论74-75
• 4.2 创新点75
• 4.3 以后的工作方向75-76
• 参考文献76-81
• 附录81-94
• 致谢94-95
• 个人简历95-96

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本文编号：285062