一种二脲化合物的合成及其阴离子识别性质*

2020-03-31卢季红

广州化工 2020年5期

卢季红

(贵州大学化学与化工学院，贵州贵阳 550025)

当前，以分子识别和超分子有序组装为主要研究方向的超分子化学的蓬勃发展对社会各个领域的推动作用是不可替代的[1-3]。阴离子识别作为超分子化学的重点研究内容，因其简捷方便、选择性高、专一性高和灵敏度高等突出优点，在食品监测、生命科学等领域发挥着重要的作用，并逐渐成为科学研究的热点之一[4-6]。但尽管如此，当前的分子识别体系仍然不够全面完善。因此，设计出具有更加简单、灵敏和专一选择性良好的人工识别受体是十分必要的。脲类化合物是一类重要的阴离子受体，它们通过分子中的含氮杂原子与含氧阴离子结合形成多重氢键而实现识别[7-9]。因脲类化合物种类丰富，合成方便简单，易于设计等诸多突出优点，目前有大量单脲、多脲及其衍生物相继被合成报道[10-11]。

1 实验

1.1 试剂

对硝基苯甲酰氯，叠氮钠，无水硫酸钠，邻氨基苯甲酰肼以及其它所用试剂均为市售分析纯。

1.2 仪器

显微熔点仪(Ry-2，温度计未校正)；核磁共振仪(JEOL ECX 400 MHz，TMS为内标)；傅立叶红外光谱仪(VERTEX70，4000～400 cm-1)；UV-2700紫外可见光谱仪；RE2000E旋转蒸发仪；DF-101B恒温加热磁力搅拌器。

1.3 二脲化合物的合成

称取叠氮钠(0.72 g，11 mmol)于250 mL的圆底烧瓶中，加入10 mL蒸馏水，搅拌溶解，通过恒压滴液漏斗逐滴加入对硝基苯甲酰氯(1.85 g，10 mmol)的丙酮溶液(30 mL)，冰水浴下反应8 h，用二氯甲烷萃取，待分层后，合并有机相，用无水Na2SO4干燥，过滤，经减压浓缩除去溶剂得淡黄色的对硝基苯甲酰叠氮。在一个干燥带有回流装置的250 mL圆底烧瓶中，称取对硝基苯甲酰叠氮(7 mmol，1.34 g)并加入30 mL甲苯，搅拌溶解，加热回流1.5 h，缓慢滴加邻氨基苯甲酰肼(3 mmol，0.45 g)的乙腈(40 mL)溶液，继续回流4 h。冷却静置，抽滤、干燥得淡黄色固体L。产率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压片)ν: 3447.38(CON-H)，1638.95(C=O)，1085.87(C-N)，1529.50(C=C)，1400.70(-NO2)。

图1 化合物L的合成路线

1.4 待测液的准备

2 结果与讨论

2.1 核磁和红外光谱

化合物L的核磁共振氢谱中，10.53、10.42、10.31、9.69、8.59 位移处出现的四个峰均为酰亚胺上的质子峰，而7.09～8.22 区域出现的双峰、三峰及多重峰均为苯环上的质子峰。红外光谱中，3447.38 cm-1处的一个强吸收峰为酰亚胺中 N-H的伸缩振动峰，1638.95 cm-1处一个强吸收峰为酰亚胺中C=O的伸缩振动峰，在1400.70 cm-1处出现的强吸收峰为-NO2的反对称伸缩振动峰。