联咪唑腈基及羧基衍生物的制备【开题报告+文献综述+毕业论文】.Doc

联咪唑腈基及羧基衍生物的制备 PAGE 14 PAGE 1 本科毕业设计 开题报告 化学 联咪唑腈基及羧基衍生物的制备 一、选题的背景与意义 1944年最早报道了2,2’-联咪唑的合成，但其衍生物的合成研究比较晚，直到1972年才第一个报道了N-取代和C-取代的联咪唑的衍生物[1] ，该研究的报道引起了人们对联咪唑衍生物的关注，具有开创性的意义；1988年Donald, P. M等比较全面报道一系列官能团化的联咪唑合成及其性质[2]，之后，联咪唑及其衍生物的合成引起了总多科学家的兴趣。 联咪唑作为多氮杂环化合物的典型，联咪唑及其衍生物配合物在结构化学、医学、农药、材料、有机合成等领域有着重要的作用。在医药方面，联咪唑衍生物可用作强心剂和抗菌剂等；联咪唑金属配合物可模拟许多酶；作为氮杂环化合物，成功应用于合成离子液体，如催化了Suzuki交叉偶联反应[3] ；此外，2,2’-联咪唑是多质子给予双齿配体，其配位能力丰富，可作为有效的配体和过渡金属形成配合物[4] 设计合成具有功能性的咪唑衍生物配体，并通过巧妙的超分子自组装形成具有多种功能性、结构新颖的配位聚合物，成为近年来超分子配位聚合物研究领域内的热点之一。联咪唑作为有机配体在配位化学中得到了广泛的研究。较早报道的有Casas, J. S等人[5]合成的 [SnMe2Br2(Me2biim)] 单核配合物晶体，主要研究它们在抗癌药物方面的活性，后来又相继报道了有关Pt, Re的二核 Me2biim配合物[6] ；我国Sang Ruili等人[7] 制备合成得到Zn, Cd的 Me2biim配合物晶体。目前研究主要有：N,N′-二甲基-2,2′-联咪唑, 4,4′-，5,5′-四腈基-2,2′-联咪唑和六氟磷酸化-N,N,N′-三丁基-2,2′-联咪唑作为配体合成聚合物。但目前联咪唑基羧酸在配合物中的研究很少。 由于氮杂环二羧酸配体具有对金属两亲性和配位方式多样性的特殊性，近年来该类配体在配位化合物化学研究中得到广泛应用。到目前为止，有一定的氮杂环二羧酸配体的配位聚合物被合成出来，其中配体4,5-咪唑二羧酸含有丰富的氮原子和氧原子，能与软硬程度不同的金属配位[4]。 如果将羧基引入含联咪唑基化合物，设计合成一系列的含联咪唑的羧酸类配体，这类配体可以兼具咪唑和羧酸类配体的优点。第一，该类配体含有丰富的氢键给体和受体，可以形成复杂的超分子氢键网络；第二，该类配体配位方式多样，既能以单齿方式配位、又能以鳌合方式配位，还能以桥连方式配位，而且该类配体含有丰富的氮原子和氧原子，能与软硬程度不同的金属离子配位，氮原子与过渡金属离子配位能力较强，而氧原子较硬，与稀土金属离子较匹配。 基于联咪唑羧酸类配体的优点，以联咪唑衍生物作为研究对象，设计、合成一系列咪唑衍生物，合成新的配合物，具有诱人的发展前景。 研究的基本内容与拟解决的主要问题： 研究基本内容： 1. 联咪唑的合成 2. N,N’-二丁酸-2,2’-联咪唑的合成 3. N,N’-二戊酸-2,2’-联咪唑的合成 4. 金属配位反应 拟解决的主要问题： 1. 联咪唑腈基及羧基衍生物的合成与提纯 2. 联咪唑腈基及羧基衍生物的表征分析 3. 联咪唑腈基及羧基衍生物的配位反应 研究的方法与技术路线： 研究方法与技术路线： 1. 联咪唑合成路线： 2. N,N’-二丁酸-2,2’-联咪唑的合成路线 3. N,N’-二戊酸-2,2’-联咪唑的合成路线 最后该配体与金属离子进行配合反应。 研究的总体安排与进度： 2010年 06月－2010年 10月： 查阅相关文献、确定研究课题 2010年 10月－2010年11月： 书写任务书及学生开题 2010年 12月－2011年 04 月： 学生实验 2011年 04 月－2011年 05月： 学生论文书写 2011年 05月－2011年 06月： 论文答辩 五、主要参考文献： [1]Piero, M.; Dradi, Emanuele, D.; Logemann, W.; Ivo, D. C.; Trane, F.. Synthesis and antiprotozoal activity of methylnitro derivatives of 2,2′-biimidazole[J]. J. Med. Chem., 1972, 15: 926-930. [2]Matthews, D. P.; Mccarthy, J. R.; Whitten, J. P.; Kastner; Barney, C. L.; Marshall, F. N.; Ertel, M. A.; Burkhard, T.; Shea, P. J.; Kariya, T., Synthesis and ca