论文总字数：17670字

摘 要

腙类官能团在医药、农药、材料和分析试剂等领域一直受到人们的普遍关注，此外，酰腙类化合物在离子识别，荧光性能，超分子结构等方面也有很好的应用。其普遍性和通用性不仅归因于其合成简单、模块化的特点，关键还在于它具有独特的结构性能。腙类异构在液晶上有重要应用，通过酸碱调节，可改变其液晶性能，可设计出高敏感度的传感应用。它还被广泛地应用于构建高灵敏度的金属离子荧光分子探针。

本论文以4-氨基安替比林、2-吡啶乙酸乙酯为原料合成了一种新型安替比林吡啶腙类化合物（简称APH）。首先，4-氨基安替比林与盐酸形成盐酸盐，然后在0℃条件下与亚硝酸钠发生重氮化反应合成重氮盐，最后将重氮化溶液与2-吡啶乙酸乙酯反应合成得到产物APH，通过柱层析纯化得APH纯品，利用核磁共振氢谱确认其结构与预期结构相符。通过紫外可见光谱研究了其在H 和过渡金属离子作用下的E/Z互变异构现象。结果表明，在H 的驱动下APH能从E构型转变成Z构型，并在三乙胺的碱性条件下，恢复E构型，发生可逆转变；Zn² 、Ni² 、Cd² 等过渡金属离子由于配位作用也能驱动APH发生E/Z异构体转变，其中以Zn² 驱动APH的E/Z异构现象更佳。上述现象表明，APH具有设计成为分子开关的潜力。

关键词：腙 分子开关 E/Z异构

Synthesis of novel hydrazone, characterization and properties

ABSTRACT

Hydrazone functional groups in the fields of pharmaceuticals, pesticide, materials and analysis reagent has been widespread concern, in addition, acylhydrazone compounds also has a good application in ion recognition, fluorescent properties, supramolecular structure. Its universality and versatility, not only due to its simple synthesis, modular features, the key lies in its unique structural properties. Hydrazone isomers in the liquid crystal has an important application, by adjusting the pH, the liquid crystal can change its performance, which can design a high sensitivity sensing applications. It is also widely used to build high-sensitivity metal ions fluorescent molecular probes.

In this paper,4-amino-antipyrine and ethyl-2-(pyridin-2-yl)acetate was synthesized a new type of antipyrine pyridine hydrazones(abbreviation APH).First,4-amino-antipyrine formed with hydrochloric acid hydrochloride,then at 0 ℃ condition with sodium nitrite occurs diazotization reaction synthesized diazonium salt,finally diazotization solution with ethyl-2-(pyridin-2-yl)ace-

tate synthesized APH product ,purified by column chromatography to obtain pure APH,using¹H-NMR confirmed the structure is consistent with the expected structure.And studied that E/Z isomerism under the H and transition metal ions coordinated action by using UV-Vis Spectra.The results showed that H driven APH from the E configuration into a Z-configuration,and under alkaline conditions triethylamine, recovery E configuration, reversible transformation;Zn² , Ni² , Cd² and other transition metal ions due coordinated action also can occur the E/Z isomer shift of APH,which Zn² drive the E/Z isomerism of APH is better. The above phenomena show,APH has the potential to be design to molecular switches.

Keywords:hydrazone;molecular switches;E/Z isomerization

目 录

摘 要 I

ABSTRACT II

第一章 综述 1

1.1 前言 1

1.2 腙的结构 1

1.3 腙的合成 3

1.4 腙的性质及应用 4

1.4.1 分子开关 4

1.4.2 功能材料上的应用 6

1.4.3 传感器上的应用 7

1.5 本论文的研究内容及意义 8

第二章 实验部分 9

2.1 实验仪器与试剂 9

2.1.1 实验仪器 9

2.1.2 实验试剂 9

2.2 实验步骤 10

2.2.1 合成路线 10

2.2.2 合成方法 11

2.2.3 结构表征 11

2.2.4 性质研究 11

第三章 结果与讨论 13

3.1 目标产物APH的合成 13

3.2 目标产物APH结构表征 14

3.3 目标产物APH的性质研究 14

3.3.1 不同溶剂对APH紫外可见光谱的影响 14

3.3.2 酸碱条件下APH的顺反异构转换 15

3.2.3 不同金属离子对APH的配位性能 16

3.2.4 Zn² 和Ni² 对APH构型的影响 17

第四章 结论与展望 19

4.1 结论 19

4.2 展望 19

参考文献 20

致 谢 22

第一章 综述

1.1 前言

通过特定的刺激选择并有效地控制各种分子过程的能力是生物系统复杂性的标志，合成结构的发展也可以模仿这种过程，即使在基础水平，这也是超分子化学的主要目标之一。因此，科学家们一直致力于研究发展分子结构，其性质可通过外界条件的改变而改变。在大多数情况下，可逆构象，构型或平移运动，以及键的形成或断裂反应，都可以通过外界条件刺激来改变，比如辐射、金属化和pH的改变。分子开关的潜能已经被深入应用在多种领域，但还是存在许多困难，比如如何在交流与合作中将分子开关应用在表面集成接口和散装材料中。因此我们应该创新方法，提高当前可用材料的性能，并发现一些新的分子开关。在很多情况下，设计、制造和运行分子水平的开关的过程，具有类似于传统开关的特性和限制条件，而科学家们通常会利用来源于自然界的灵感。

酰腙类化合物中含-CONHN=CH-基团，它是属于Schiff碱的一类，具有良好的生物活性、较强的配位能力和多样的配位形式，使其多年来在医药、农药、材料和分析试剂等领域一直受到人们的普遍关注，并成为化学家们深入研究的重点课题之一。在医药方面，它具有消炎、杀菌、抗肿瘤、抗惊厥、抗白血病、抗糖尿病、抗结核病、降血压、解痉、清除生物体内氧自由基等作用。在农药领域，它具有杀菌、杀虫和除草功效，对植物生长起调节作用。又可作为小麦叶锈病的铲锄剂，防治水稻的稻长蠕孢、稻尾孢和稻梨孢等病菌。在分析试剂方面，它能与过渡金属，稀土金属，甚至主族金属Ba，非金属如Si形成配合物，常用作分析试剂和金属萃取剂。还有一些多官能团的双酰腙由于能形成同或杂多核配合物可以被用来作均相或者多相催化剂。在材料方面，它可作为非线性光学材料、半导体器件和光电传输材料等，如水杨酸胺类希夫碱可以用于光开关，信息储存和信息显示等领域。

请支付后下载全文，论文总字数：17670字