一種二脲化合物的合成及其陰離子識別性質(zhì)*

2020-03-31 07:43盧季紅

廣州化工 2020年5期

盧季紅

(貴州大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院，貴州貴陽 550025)

當(dāng)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(xué)的蓬勃發(fā)展對社會各個領(lǐng)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(xué)的重點研究內(nèi)容，因其簡捷方便、選擇性高、專一性高和靈敏度高等突出優(yōu)點，在食品監(jiān)測、生命科學(xué)等領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用，并逐漸成為科學(xué)研究的熱點之一[4-6]。但盡管如此，當(dāng)前的分子識別體系仍然不夠全面完善。因此，設(shè)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(jié)合形成多重氫鍵而實現(xiàn)識別[7-9]。因脲類化合物種類豐富，合成方便簡單，易于設(shè)計等諸多突出優(yōu)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(nèi)標(biāo))；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(zhuǎn)蒸發(fā)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(yīng)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(jīng)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(xù)回流4 h。冷卻靜置，抽濾、干燥得淡黃色固體L。產(chǎn)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(fēng)的合成路線

1.4 待測液的準(zhǔn)備

2 結(jié)果與討論

2.1 核磁和紅外光譜

化合物L(fēng)的核磁共振氫譜中，10.53、10.42、10.31、9.69、8.59 位移處出現(xiàn)的四個峰均為酰亞胺上的質(zhì)子峰，而7.09～8.22 區(qū)域出現(xiàn)的雙峰、三峰及多重峰均為苯環(huán)上的質(zhì)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(xiàn)的強吸收峰為-NO2的反對稱伸縮振動峰。