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冠醚與氨基脲的合成

2021-4-9 | 理學

 

自1967年Pedersen教授首先發表關于冠醚的論文到1987年Pedersen,Lehn和Cram3人共受諾貝爾化學獎,恰好經歷了20年。這期間冠醚化學有了長足的發展,形成了一門吸引多學科科學家重視的新興邊緣性學科———冠醚化學[1]。它具有許多新奇的化學結構和獨特的性質,無機化學家視之為環狀多齒配體,有機化學家視之為合成宿主或飽和雜環,生物化學家視之為酶、膜、載體、受體等的模型,它是分子識別、弱化學作用力和超分子化學的典型體現[2]。它在分析、分離、電化學、分子催化以及難以盡舉的許多方面,已得到廣泛應用,并彰顯了其強大的生命力。

 

由于這類化合物具有能選擇性地絡合金屬離子和中性小分子,使無機鹽溶于有機溶劑及類似酶功能的特性,因而引起了多學科科學家濃厚的研究興趣[3],目前已滲透到有機合成、配位化學、分析化學、無機化學、萃取化學、金屬及同位素分離、光學異構體的識別及拆分、物理化學、生物物理、生物化學、光化學、藥物化學、農業化學、生物無機化學、土壤化學等,而且在生命科學、酶模擬、原子能科學、國防科學、醫藥學、信息科學、環境科學、材料科學、能源科學等方面都得到了廣泛應用。因此冠醚化學是一門植根深遠的新興邊緣學科[4]。

 

研究發現,一些縮氨脲和縮氨硫脲化合物對腫瘤、天花、病毒、瘧疾、風濕、麻風及結核具有一定的藥理治療活性。因此,我們用醚鏈把二芳醛的縮氨脲基橋接起來,期望增大脂溶性,減小毒性和水溶性,擴大冠醚的應用范圍,并期望它在藥理效能上更有意義。

 

1實驗部分

 

1.1試劑與儀器

 

甲醇、乙醇、冰乙酸、鹽酸氨基脲、苯均為分析純;醚鏈芳香醛,由西北大學提供。GCMS-QP1000色質聯用儀;X4顯微熔點測定儀;IR-450型紅外光譜儀;2400Ⅱ型元素分析儀。

 

1.2實驗方法

 

在盛有體積比為4∶1的乙醇水溶液的反應瓶中,加入2mmol醚鏈芳香醛。用5mL水在燒杯中溶解4mmol鹽酸氨基脲,加入反應瓶中,再加入約10mL冰乙酸,加熱至80℃,恒溫回流2h。蒸出部分乙醇,冷卻,將反應液移入小燒杯中,用冰水冷卻,抽濾得白色固體,用水洗、熱苯洗滌,用甲醇重結晶,得純品。顯微熔點測定儀測定化合物Ⅰ的熔點為213~215℃,產率90.5%;化合物Ⅱ的熔點為201~202℃,產率為91.5%;化合物Ⅲ的熔點為180~182℃,產率為92.5%。

 

2結果與討論

 

2.1結構表征

 

化合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ通過MS、元素分析和IR確定了其結構,數據見表1。合成的產物均為含氮化合物,故在MS分析中有M+-1的強峰[5]。在質譜圖中,質量數為M+-1峰較強,說明N、O等原子的存在使碎片離子結合H+的可能性增大,其裂解路線亦涉及了較復雜的麥氏重排反應等。

 

2.2反應溫度

 

加熱時溫度不宜過高,且加熱升溫要緩慢,否則會使產物碳化,反應混合物變黑,使產率降低或得不到產品。

 

2.3重結晶的溶劑

 

用苯、石油醚、氯仿、環己烷等進行重結晶不如甲醇效果好,用甲醇重結晶時,結晶速度快、晶型好、產率高,且純度好。

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