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氢化钠/马来酸酐体系改性天然橡胶的制备及性能

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合成橡胶工业 2017年第2期40卷 94-98页

作者：王同海张翠美赵季若冯莺青岛科技大学橡塑材料与工程教育部重点实验室/山东省橡塑材料与工程重点实验室山东青岛266042

以氢化钠(NaH)为引发剂、马来酸酐(MAH)为改性剂,制备了多官能化改性天然橡胶(NR)(MFNR),并对其反应机理、结构及性能进行了研究。结果表明,NaH与NR反应生成碳负离子,进攻MAH分子中的碳氧双键,打开MAH环状结构,得到MFNR。相比于NR,MFNR... 详细信息

以氢化钠(NaH)为引发剂、马来酸酐(MAH)为改性剂,制备了多官能化改性天然橡胶(NR)(MFNR),并对其反应机理、结构及性能进行了研究。结果表明,NaH与NR反应生成碳负离子,进攻MAH分子中的碳氧双键,打开MAH环状结构,得到MFNR。相比于NR,MFNR的焦烧时间与正硫化时间均缩短,撕裂强度有大幅提高,交联密度变化不大,储能模量增大。随着NaH和MAH用量的增加,MFNR的官能化反应程度增大。

关键词：天然橡胶多官能化反应机理碳负离子硫化特性力学性能

具有双药协同作用的抗肿瘤高分子键合药的制备

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具有双药协同作用的抗肿瘤高分子键合药的制备

作者：赵碧云湘潭大学

学位级别：硕士

传统化疗通常采用单一抗癌药剂,在临床试验中表现出了疗效低、剂量限制性的毒副作用以及耐药性的先天性不足。对此,联合给药的策略被提出。联合给药以其特有的抗癌机理具有以下优势:(1)不同的抗癌药物作用于肿瘤细胞中不同的生物信号通... 详细信息

传统化疗通常采用单一抗癌药剂,在临床试验中表现出了疗效低、剂量限制性的毒副作用以及耐药性的先天性不足。对此,联合给药的策略被提出。联合给药以其特有的抗癌机理具有以下优势:(1)不同的抗癌药物作用于肿瘤细胞中不同的生物信号通路,产生协同效应,从而提高抗癌活性;(2)具有不同分子靶向的多种药物联用,可以调控负责癌细胞突变的基因屏障,从而阻碍癌症适应过程;(3)作用于不同信号通路的药物联用产生协同效应的结果使每种药物的给药剂量和频率降低,可减少毒副作用,克服耐药性。然而,单纯的药物联合因不能保证多种药物以最初的注射量及比例到达肿瘤组织及细胞层面,从而没能达到期望的疗效。因此,将纳米技术同联合给药治疗相结合,使用键合双药胶束体系,既能避免物理包裹体系造成的药物暴释,又能实现两种药物的协同作用。此外,高分子型纳米药物在合成过程中存在着药物化学键合条件苛刻、载体单一且不可降解、载药量调控困难等问题,将生物正交反应引入高分子键合药的合成当中能有效的解决这些难题。本论文首先以官能化的L-丙交酯、己内酯和聚乙二醇单甲醚进行阴离子开环聚合,通过巯基-溴点击及对硝基苯基氯甲酸酯(NPC)活化和巯基-烯光点击反应修饰三嵌段聚合物,然后将羧基化的紫杉醇和阿霉素逐步键合,得到含紫杉醇和阿霉素的抗肿瘤高分子键合药。该键合双药自组装成胶束后,通过荧光、DLS和TEM测试对其临界胶束浓度和粒径形貌进行了表征,结果表明其具有良好的稳定性和合适的尺寸。体外模拟药物释放测试表明键合双药在人体正常组织传递时具有一定的稳定性,而在肿瘤部位时能持续释放两种药物,且具有轻微的肿瘤微环境依赖性。通过纯聚合物和双药体系分别对A549、MCF-7细胞系的体外毒性实验结果显示,聚合物无毒副作用,而双药体系则表现出了较强的肿瘤细胞增殖抑制作用。同时,协同效应分析得到双药的联合指数均小于1,表明了该键合双药体系具有良好的协同效应。此外,本论文以官能化的L-丙交酯和聚乙二醇单甲醚进行阴离子开环聚合,通过巯基-烯光点和DIC缩合反应将叠氮官能团引入到聚合物侧基上。羧基化的紫杉醇与(1R,8S,9s)-二环[6.1.0]壬-4-炔-9-甲醇DCC缩合,然后与叠氮化的聚合物进行力促叠氮-炔环加成反应。通过红外及HPLC测试证明了该反应具有较高的键合效率,这表明了一种新的接药方式的成功开发,为接下来实现一锅法键合双药奠定了基础。

关键词：协同效应多官能化双药力促叠氮-炔环加成反应高分子键合药

苯炔参与的新型反应以及苯炔化学的区域选择性研究

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苯炔参与的新型反应以及苯炔化学的区域选择性研究

作者：王娟重庆大学

学位级别：硕士

苯炔广泛用于天然产物、生物碱和功能材料分子等的合成,是一类重要的有机合成中间体。由于传统制备苯炔的反应条件苛刻,使其应用受到很大的限制。近年来,随着温和条件下苯炔制备新方法的发现(例如通过氟离子活化生成苯炔的Kobayashi试... 详细信息

苯炔广泛用于天然产物、生物碱和功能材料分子等的合成,是一类重要的有机合成中间体。由于传统制备苯炔的反应条件苛刻,使其应用受到很大的限制。近年来,随着温和条件下苯炔制备新方法的发现(例如通过氟离子活化生成苯炔的Kobayashi试剂),使苯炔化学得到了充分的发展。苯炔参与的反应主要包括环加成反应、亲核加成反应和过渡金属催化的反应。尽管苯炔化学已经取得了飞速的发展,但是其多官能化和区域选择性问题仍然没有得到很好的解决。本课题通过利用设计合成出的新型苯炔前体(简称TPBT),与含取代基团的硫代酰胺底物进行反应,优化反应条件,最终得到了产率较高的苯并噻唑衍生物,实现了苯环的1,2和1,2,3官能化。该类苯并噻唑化合物在功能材料、香料,特别是在有机合成和药物化学中有着广泛的应用。苯并噻唑本身具有很强的生物活性,传统上是合成抗肿瘤、抗癫痫药物以及消炎药物的重要中间体,也被应用到了抗菌药,消炎药,糖尿病药物中。近年的研究发现,2,4-二取代苯并噻唑,尤其是在苯并噻唑的4号位置有一个羧酸基团或者酰胺基团的结构对poly(ADP-ribose)polymerase(PARP)靶点具有一定的抑制作用,而PARP是近年来研究抗肿瘤药物的热门靶点。此外,利用导向基团与金属离子配位,对苯炔的区域选择性问题也作了相关的研究。通过设计一系列苯炔前体和导向基团,利用不同的苯炔前体在不同的反应条件下生成苯炔,并与含有不同导向基团的底物进行环加成反应。目前,得到产物比例为1:1.4。该课题目前还没有结论性结果,还在继续探讨中。

关键词：苯炔芳炔多官能化区域选择性

间位磺酸根取代的芳基碘盐作为多米诺苯炔前体的研究

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间位磺酸根取代的芳基碘盐作为多米诺苯炔前体的研究

作者：袁浩引重庆大学

学位级别：硕士

苯环,作为一种在天然产物及药物分子中广泛存在的核心骨架,对于如何实现苯环的多官能团化,一直是化学科研工作者的关注重点。苯炔,作为一种自1927年被提出来的有机高活性中间体,被广泛应用于实现苯环的邻位双官能化以及天然产物、药物... 详细信息

苯环,作为一种在天然产物及药物分子中广泛存在的核心骨架,对于如何实现苯环的多官能团化,一直是化学科研工作者的关注重点。苯炔,作为一种自1927年被提出来的有机高活性中间体,被广泛应用于实现苯环的邻位双官能化以及天然产物、药物分子的合成。尤其是自Kobayashi苯炔前体的提出,实现了在温和条件下的活化生成苯炔中间体,提高了苯炔化学的实用性,推动了苯炔化学领域的发展。本课题组在Kobayashi苯炔前体的基础上,首先设计并开发了多米诺苯炔前体(TPBT),并后续合成了含有苯并噻唑、吲哚啉以及麦角酸核心等一系列具有潜在药物、生物活性核心骨架的中间体。此类反应无需使用昂贵的金属试剂、条件温和、简洁高效,后续可进一步实现天然产物的全合成,具有较为广泛的应用。由于Kobayashi苯炔前体的合成过程中需使用一些较为危险、官能团兼容性较差的试剂,导致具有多官能团取代结构多米诺苯炔前体的合成较为繁琐。不仅限制了苯炔前体上官能团的兼容性,还增加了合成难度,这与现代绿色有机化学的理念相悖。因此本课题尝试设计并合成一种新型多米诺苯炔前体,不仅可以实现在温和条件下的活化生成苯炔中间体,还可以合成具有不同官能团取代的多米诺苯炔前体,从而实现具有多取代结构的多米诺苯炔反应。本文在此基础上,设计并合成了一种具有二取代结构的二芳基碘盐多米诺苯炔前体,通过在温和碳酸盐条件下进行拔氢消除的方式生成苯炔中间体,更为简洁、高效的实现本课题组所开发的多米诺苯炔反应。另外,该策略不仅实现了具有敏感官能团的苯炔前体的合成,还合成出一系列具有四取代、五取代的苯炔前体,进而利用多米诺苯炔反应实现了苯环的五取代乃至全取代,为我们探索多官能团取代结构的天然产物及药物分子的合成奠定了基础。该策略解决了本课题组之前工作中难以合成具有多官能团结构的多米诺苯炔前体、具有不对称结构的多米诺苯炔前体苯炔生成位点选择性较差等一系列问题。并且利用间位二取代的苯炔前体,实现了苯环的三取代,为本课题组后续利用苯炔中间体实现苯环的多官能团化提供了一种新的策略。

关键词：多米诺苯炔二芳基碘盐拔氢消除多官能化

基于串联单芳炔二取代-傅氏环化反应探索芳烃连续三官能化的研究

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基于串联单芳炔二取代-傅氏环化反应探索芳烃连续三官能化的研究

作者：顾荣荣重庆大学

学位级别：硕士

作为一类高活性且被用于高效制备多取代芳香化合物的有机合成中间体,芳炔在天然产物以及药物分子中间体的合成中都占据重要地位,其广泛的应用范围受到了高度关注。近年来,随着一种温和高效的Kobayashi芳炔前体的制备方法的发现,芳炔化... 详细信息

作为一类高活性且被用于高效制备多取代芳香化合物的有机合成中间体,芳炔在天然产物以及药物分子中间体的合成中都占据重要地位,其广泛的应用范围受到了高度关注。近年来,随着一种温和高效的Kobayashi芳炔前体的制备方法的发现,芳炔化学获得了突飞猛进的发展。由于芳炔的结构含形式上的碳碳叁键,它在发生亲核反应时,只能在芳环的1,2-位分别引入一个亲核官能团和一个亲电官能团。正是现有芳炔的这种三键特性,使芳炔在参与化学反应时,只能在芳环邻位发生双官能化反应,而很难同时实现芳环其它位置上的官能化。为了解决上述限制,我们课题组于2016年报道了将简单芳炔反应与Claisen重排相串联的化学转化过程,成功合成了芳环邻位三官能化产物。受此项工作启发,本课题设想将单芳炔的双官能化与Friedel-Crafts环化反应串联起来,期望能够实现在芳环的连续位点上生成具有苯并环结构的三个碳碳键。我们首先设计并合成了一系列不含游离N-H键的插烯酰胺底物,如:化合物4、化合物5、化合物16、化合物17等。进一步地,我们使用这些插烯酰胺与Kobayashi苯炔前体进行反应。然而,由于Friedel-Crafts烷基化分子内环化反应中对底物的结构有较大的选择性,我们目前还未能通过传统单芳炔与不含游离N-H键的插烯酰胺反应得到预想的具有苯并环结构的产物。虽然对于这一设想我们并没有得到结论性的结果,但是我们相信在后续的工作中,通过对反应机理的深入了解及在底物结构设计上的进一步探究,我们将有望实现这一设想。

关键词：苯炔芳炔 Friedel-Crafts环化反应串联反应多官能化

本体法NaH/羰基化合物改性丁基橡胶机理研究

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本体法NaH/羰基化合物改性丁基橡胶机理研究

作者：苏俊杰青岛科技大学

学位级别：硕士

丁基橡胶因自身结构特征导致其硫化速率低、自粘性差,与其它橡胶的共硫化性能差。为拓展丁基橡胶的适用范围,更好的满足人们在生活中的需求,本文采用氢化钠(NaH)/马来酸酐(MAH)分别作为活化剂和改性剂对丁基橡胶进行改性制备改性丁基橡... 详细信息

丁基橡胶因自身结构特征导致其硫化速率低、自粘性差,与其它橡胶的共硫化性能差。为拓展丁基橡胶的适用范围,更好的满足人们在生活中的需求,本文采用氢化钠(NaH)/马来酸酐(MAH)分别作为活化剂和改性剂对丁基橡胶进行改性制备改性丁基橡胶(MFIIR),整个反应过程在Haake转矩流变仪中进行。采用FT-IR、GPC、1H-NMR、硫化性能测试、力学性能测试等方法对改性产物进行结构分析和性能表征。经过改性后,丁基橡胶分子主链并没有因转子剪切作用发生较大的断裂,并且成功地将马来酸酐的开环分子结构引入到丁基橡胶的分子链上,一定程度上提高了丁基橡胶的极性和双键的含量。通过胶料的硫化性能、力学性能的对比看出,改性反应引入的马来酸酐的开环分子结构可以较好地改善[IR的硫化性能和力学性能。首次采用小分子化合物α-蒎烯作为模型化合物代替丁基橡胶,模拟NaHH/羰基化合物对丁基橡胶的改性反应,对改性机理进行了详细的分析。改性过程不仅发生了双键的加成反应,还有活泼的烯丙基氢的取代反应,并且取代反应的量大于加成反应的量。反应程度随NaHH用量的增加和反应时间的延长呈现增加的趋势,采用不同的羰基化合物作为碳负离子接受体时,反应程度也有较大的变化。总体呈现出δ(2.17～2.22)处氢反应程度相对最大,δ(1.65)处氢面积的变化率次之,δ(1.93)处氢面积的变化率最小。发生反应位置处活泼氢的解离能、活泼烯丙基氢原子个数、反应生成相应的碳负离子的稳定性、碳负离子接受体中-C=O键的数量以及化学位移处氢质子的空间位阻等因素对反应程度都有较大的影响。对反应生成的碳负离子与马来酸酐反应历程进行了分析,发现碳负离子与马来酸酐的-C--O键发生亲电加成反应,并没有与双键发生加成反应,马来酸酐的环状分子结构发生了开环反应。对整个改性反应机理通过模型化合物的方法给予了准确的表征。炭黑用量和型号的变化主要影响胶料的硫化性能、力学性能、生热量以及动态性能,对胶料的玻璃化温度Tg、Tanδ以及阻尼峰宽影响较小。白炭黑部分代替炭黑补强改性丁基橡胶发现,混炼胶的硫化性能会随着白炭黑的变化发生相应的变化,白炭黑对硫化胶的物理性能也会产生较大的影响。

关键词： α-蒎烯改性丁基橡胶化学改性模型化合物多官能化性能分析

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吡啶二炔前体的合成与应用

吡啶二炔前体的合成与应用

作者：陈頔重庆大学

学位级别：硕士

多取代吡啶环结构广泛存在于天然产物和药物分子中,因此,如何高效实现吡啶环上的多官能化具有重要的研究意义。而吡啶炔作为一种具有高反应活性的化合物,可以便捷地在环上实现邻位双官能化,因此在构建多取代吡啶环结构中具有步骤经济性... 详细信息

多取代吡啶环结构广泛存在于天然产物和药物分子中,因此,如何高效实现吡啶环上的多官能化具有重要的研究意义。而吡啶炔作为一种具有高反应活性的化合物,可以便捷地在环上实现邻位双官能化,因此在构建多取代吡啶环结构中具有步骤经济性的优势。近年来,利用吡啶炔中间体实现吡啶环上2,3位或者3,4位二取代的报道屡见不鲜。但是,这些方法大多只能实现吡啶环的邻位双取代反应,若要同时实现三个或以上官能团的引入,还需进一步官能团转化才能实现。这在一定程度上限制了吡啶炔中间体在多取代吡啶化合物合成中的应用。受课题组前期工作的启发,尤其是本课题组自主研发的新型苯二炔前体TPBT,其可以通过一步多米诺过程实现苯环上连续三官能化。本论文设计了具有与TPBT类似结构的吡啶二炔前体,其在一步串联过程中,可在同一个吡啶环上连续生成两次吡啶炔中间体,进而实现吡啶环的连续三官能化。在随后的实验中,成功制备了两种吡啶二炔前体,3-二甲基叔丁基硅-2,4-双三氟甲磺酸吡啶基酯和4-二甲基叔丁基硅-3,5-双三氟甲磺酸吡啶基酯。其中,后者可在氟离子的作用下,与三氟甲磺酸根保护的对甲基苯胺发生1,3-二胺基化反应;也可与三甲基乙酰基保护的硫代苯甲酰胺反应,生成吡啶环并噻唑结构。虽然在现阶段研究中,这两个反应的产率不高,仍然有待优化,但本论文发展的这种新型吡啶炔反应,为具有多取代基吡啶结构的合成提供了一种新方法。此外,在对简单3,4-吡啶炔的研究中发现,由于其自身结构的原因,在亲核反应中往往不具有区域选择性。因此,我们希望通过加入路易斯酸与吡啶炔中间体作用,以改变吡啶环上的电荷分布,进而影响其区域选择性。但在尝试了一些条件后,没有实现预期的目标。相关的工作仍在继续进行中。

关键词：芳炔吡啶炔多官能化区域选择性