一種二脲化合物的合成及其陰離子識別性質*

2020-03-31 07:43:34盧季紅

廣州化工 2020年5期

關鍵詞：體系

盧季紅

(貴州大學化學與化工學院，貴州貴陽 550025)

當前，以分子識別和超分子有序組裝為主要研究方向的超分子化學的蓬勃發展對社會各個領域的推動作用是不可替代的[1-3]。陰離子識別作為超分子化學的重點研究內容，因其簡捷方便、選擇性高、專一性高和靈敏度高等突出優點，在食品監測、生命科學等領域發揮著重要的作用，并逐漸成為科學研究的熱點之一[4-6]。但盡管如此，當前的分子識別體系仍然不夠全面完善。因此，設計出具有更加簡單、靈敏和專一選擇性良好的人工識別受體是十分必要的。脲類化合物是一類重要的陰離子受體，它們通過分子中的含氮雜原子與含氧陰離子結合形成多重氫鍵而實現識別[7-9]。因脲類化合物種類豐富，合成方便簡單，易于設計等諸多突出優點，目前有大量單脲、多脲及其衍生物相繼被合成報道[10-11]。

1 實驗

1.1 試劑

對硝基苯甲酰氯，疊氮鈉，無水硫酸鈉，鄰氨基苯甲酰肼以及其它所用試劑均為市售分析純。

1.2 儀器

顯微熔點儀(Ry-2，溫度計未校正)；核磁共振儀(JEOL ECX 400 MHz，TMS為內標)；傅立葉紅外光譜儀(VERTEX70，4000～400 cm-1)；UV-2700紫外可見光譜儀；RE2000E旋轉蒸發儀；DF-101B恒溫加熱磁力攪拌器。

1.3 二脲化合物的合成

稱取疊氮鈉(0.72 g，11 mmol)于250 mL的圓底燒瓶中，加入10 mL蒸餾水，攪拌溶解，通過恒壓滴液漏斗逐滴加入對硝基苯甲酰氯(1.85 g，10 mmol)的丙酮溶液(30 mL)，冰水浴下反應8 h，用二氯甲烷萃取，待分層后，合并有機相，用無水Na2SO4干燥，過濾，經減壓濃縮除去溶劑得淡黃色的對硝基苯甲酰疊氮。在一個干燥帶有回流裝置的250 mL圓底燒瓶中，稱取對硝基苯甲酰疊氮(7 mmol，1.34 g)并加入30 mL甲苯，攪拌溶解，加熱回流1.5 h，緩慢滴加鄰氨基苯甲酰肼(3 mmol，0.45 g)的乙腈(40 mL)溶液，繼續回流4 h。冷卻靜置，抽濾、干燥得淡黃色固體L。產率63.1%，m.p.256～258 ℃.1H NMR(DMSO-d6, 400 MHz):δ7.11(t, H,J=5.6 Hz, Ar-H)，7.51(t, H,J=7.6 Hz, Ar-H)，7.70(m, 4H, Ar-H)，7.78(d, H,J=3.6 Hz, Ar-H)，8.13(m, 4H, Ar-H)，8.20(d, H,J=8.4 Hz, Ar-H)，8.59(s, H, CONH)，9.69(s, H, CONH)，10.31(s, H, CONH)，10.42(s, H, CONH)，10.53(s, H, CONH).IR(cm-1，KBr壓片)ν: 3447.38(CON-H)，1638.95(C=O)，1085.87(C-N)，1529.50(C=C)，1400.70(-NO2)。

圖1 化合物L的合成路線

1.4 待測液的準備

2 結果與討論

2.1 核磁和紅外光譜

化合物L的核磁共振氫譜中，10.53、10.42、10.31、9.69、8.59 位移處出現的四個峰均為酰亞胺上的質子峰，而7.09～8.22 區域出現的雙峰、三峰及多重峰均為苯環上的質子峰。紅外光譜中，3447.38 cm-1處的一個強吸收峰為酰亞胺中 N-H的伸縮振動峰，1638.95 cm-1處一個強吸收峰為酰亞胺中C=O的伸縮振動峰，在1400.70 cm-1處出現的強吸收峰為-NO2的反對稱伸縮振動峰。