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促排剂是治疗重金属中毒的主要方法,可有效降低有机体内超标的重金属离子。目前促排剂的主要类型有DTPA、羟基吡啶酮类和邻苯二酚类等酚羟基类化合物;其中羟基吡啶酮(HOPO)类化合物以其优异的促排效果和生物相容性,成为促排剂领域的一大研究热点。而近代研究发现富勒烯具备抗氧化、清除自由基等优良的生物性能,本课题首次将羟基吡啶酮衍生物引入到富勒烯上,形成富勒烯基羟基吡啶酮类衍生物,有望在促排的同时又能对受损机体进行一定程度的修复,为重金属中毒提供一种新型促排剂。 本文主要以麦芽酚和对苯二胺为起始原料,通过胺解、羟基保护、酰胺化、Bingel反应以及羟基脱保护等五步反应制备富勒烯基羟基吡啶酮衍生物,最终合成了两种新型的四齿HOPO和一种新型富勒烯衍生物,并获得其较好的合成工艺条件,采用IR、UV-Vis、1H NMR、MS以及DTA等手段表征其结构。 (1)以麦芽酚和对苯二胺为原料,合成N-对胺基苯基-2-甲基-3-羟基-4-吡啶酮和N-对胺基苯基-2-乙基-3-羟基-4-吡啶酮,获得它们适宜的合成工艺条件,即:麦芽酚:对苯二胺=1∶1.8(摩尔比,下同),微波合成炉的反应功率为400w,反应时间为90min,反应温度为95℃(甲基麦芽酚为90℃,下同)反应的产率为55%(64%);并利用IR、UV-Vis、DTA、1H NMR、MS谱以及元素分析等方法对产物的结构进行表征,结果表明结构式与其表征结果一致; (2) N-对胺基苯基-2-烷基-3-羟基-4-吡啶酮和氯化苄为原料,合成出两种苄氧基吡啶酮衍生物,研究并获得其适宜的工艺条件及分离条件,即:羟基吡啶酮∶氯化苄∶氢氧化钠=1∶1.2∶1.2,反应功率为300w,反应时间为30min,反应温度为65℃(60℃),产率为26.6%(50%);并利用IR、UV-Vis、DTA、1H NMR以及MS谱等方法对产物的结构进行表征,结果表明结构式与其表征结果一致; (3)以丙二酸和二氯亚砜为原料制备丙二酰氯,使其直接和苄氧基吡啶酮类衍生物反应,通过酰氯的胺解反应合成得到了N,N-二[对-(2-乙基-3-苄氧基-4-吡啶酮)苯基]丙二酰胺和N,N-二[对-(2-甲基-3-苄氧基-4-吡啶酮)苯基]丙二酰胺,得到了适宜的工艺条件,即,丙二酰氯∶苄氧基吡啶酮=1∶1,重蒸的二氯甲烷为溶剂,三乙胺为缚酸剂,室温反应12h,产率为38%(45%);最后用IR、UV-Vis、1H NMR、MS等分析测试手段对其进行结构表征,结果表明结构式与其表征结果一致; (4)以丙二酰胺苄氧基吡啶酮(富勒烯基苄氧基吡啶酮衍生物)和H2为原料,在Pd/C的催化作用下进行羟基的脱保护反应,并成功得到了两种丙二酰胺羟基吡啶酮类衍生物,研究得出了它们适宜的反应条件,即,丙二酰胺苄氧基吡啶酮∶Pd/C(5%)=2∶1,以V甲醇∶V蒸馏水=10∶1的混合溶液为溶剂,室温下通入氢气反应4h,产率为90%;并利用IR、UV-Vis、DTA、1H NMR以及MS谱等方法对产物的结构进行表征,结果表明结构式与其表征结果一致。 (5)以C60和丙二酰胺苄氧基吡啶酮类化合物为原料发生Bingel反应,合成富勒烯基苄氧基吡啶酮类化合物,研究并获得了其适宜的反应条件,即,在无水、无氧和遮光的条件下,C60∶丙二酰胺苄氧基吡啶酮∶DBU∶I2=1∶1∶5∶10,以V甲苯∶V吡啶=5∶3的混合溶液为溶剂,反应温度为25℃,反应时间为10h,产率为30%;最后利用IR、UV-Vis、1H NMR和MS谱等方法对产物的结构进行表征,结果表明结构式与其表征结果一致。