新型多吡啶芳基咪唑类化合物的合成及其性能研究

作     者：徐德青 

作者单位：辽宁师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张成路

授予年度：2013年

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 070303[理学-有机化学] 0703[理学-化学] 

主      题：芳基咪唑并1,10-邻菲啰啉 PTP1B抑制剂 pH荧光传感 金属离子传感 

摘      要：以1,10-邻菲啰啉为基本骨架，自行设计合成了15个芳基咪唑并1,10-邻菲啰啉的目标产物3(a)，并研究了该类化合物的药理活性、光学性能等，主要研究内容如下所示： 首先，设计出了简捷高效的合成路线，全文共合成了28个化合物，包括13个中间体，15个目标产物，其中13个为首次合成的新化合物，主要涉及以下三个方面的合成反应：1)利用Reimer-Tiemann和Duff等甲酰化反应，合成了7个含二茂铁基、BINOL基、2,2’-(乙烷-1,2-二氧基)-二苯基等结构新颖的芳香醛衍生物1(a);2)以1,10-邻菲啰啉为起始原料，在混酸的作用下进行氧化反应得到化合物1,10-邻菲啰啉-5,6-二酮2;3)1,10-邻菲啰啉-5,6-二酮在铵盐的作用下形成亚胺，与芳香醛通过脱水缩合构筑咪唑环，得到了15个芳基咪唑并1,10-邻菲啰啉的目标产物3(a)。 其次，在药理活性研究方面，首次研究了上述合成的15种目标产物对蛋白酪氨酸磷酸酶PTP1B的抑制作用，结果显示，其中化合物3e、3i、3k、3l和3o的抑制效果最好，抑制率最高可达84.56±1.78%，是潜在的作为PTP1B的抑制剂药物，为现代Ⅱ型糖尿病的治疗和肥胖症的治疗提供了重要参考依据。 在光学性能方面，由于1,10-邻菲啰啉类物质具有良好的光电性能，并且咪唑类化合物由于具有活泼的氢质子，易受到外界酸碱环境的影响，这种影响可以通过荧光测试表达出来。基于以上两点，本文首次针对15个目标产物在10种不同pH值为2.32、3.30、4.32、5.33、6.32、7.31、8.30、9.32、10.32、11.31的缓冲溶液中进行测试，结果表明其中14个化合物3a、3b、3c、3d、3e、3g、3h、3i、3j、3k、3l、3m、3n、3o对于酸碱性变化呈现出一定的规律，即在酸性溶液中荧光强度随着pH升高逐渐增强，在碱性溶液中荧光强度随着pH升高逐渐减弱，说明该类化合物具有潜在的作为荧光pH传感器材料的功能。 此外，首次研究了目标化合物作为金属离子荧光传感材料的性能。本文选取了包括主族和副族的15种金属离子Al、Pb、Ag、Hg、Cr、Cu、Fe、Fe、Co、Mn、Ni、V4、Na、Ca、Zn，通过荧光测试研究金属离子对目标分子荧光强度的影响——产生荧光猝灭现象，并根据Stern-Volmer公式计算出了荧光猝灭系数KSV，发现化合物3a针对Fe，3b针对Co和Cu，3e针对Pb、Ag+和Mn，3h针对Ni，3i针对Cr，3m针对Zn，3n针对V4、Hg、Al和Fe的检测性最好，说明了该类化合物具有潜在的金属离子荧光传感的功能。