1,3,5-三嗪類(lèi)化合物的設(shè)計(jì)合成和紫外線吸收性能與結(jié)構(gòu)關(guān)系(QSPR)研究.pdf

1、由于太陽(yáng)光中含有許多的紫外線，會(huì)使得長(zhǎng)期暴露在室外的人體皮膚和高分子材料等受到不同程度的損傷，因此對(duì)于紫外線吸收化合物的研究和開(kāi)發(fā)就顯得十分必要。三嗪類(lèi)化合物是紫外線吸收劑中性能較好，吸收效率較高的一類(lèi)，其合成及應(yīng)用研究在國(guó)內(nèi)外均有大量報(bào)道。
　　本論文以三聚氯氰為原料，通過(guò)Friedel-Craft芳基化反應(yīng)成功地合成了3個(gè)1,3,5-三嗪類(lèi)化合物，重點(diǎn)研究了，以Friedel-Craft芳基化反應(yīng)合成紫外線吸收劑UV-1577

2、三嗪母核的工藝，采用三聚氯氰和苯為原料，在路易斯酸催化下，于高壓反應(yīng)釜中封管Friedel-Craft芳基化反應(yīng)，通過(guò)控制反應(yīng)溫度，反應(yīng)時(shí)間，底物濃度，催化劑比例等條件，獲得了三嗪環(huán)芳基一取代、二取代和三取代產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率和選擇性數(shù)據(jù)。得到了一步合成2,4-二氯-6-苯基-1,3,5-三嗪和2,4,6-三苯基-1,3,5-三嗪目標(biāo)物的可行方法，工藝操作簡(jiǎn)便，產(chǎn)品收率高，純化方便，具有一定的工業(yè)前景。采用量子計(jì)算化學(xué)方法，對(duì)三聚氯氰和苯的F

3、riedel-Craft芳基化反應(yīng)進(jìn)行了機(jī)理研究，得到了三聚氯氰與苯反應(yīng)過(guò)程中的三個(gè)過(guò)渡態(tài)能壘值，對(duì)過(guò)渡態(tài)用內(nèi)稟坐標(biāo)(IRC)方法進(jìn)一步驗(yàn)證了其可以正確的連接前后的中間體，從動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)兩方面合理解釋了該反應(yīng)。
　　論文采用堿性條件下，三聚氯氰與不同的芳香胺，芳香醇或含氮類(lèi)化合物的交叉偶聯(lián)反應(yīng)，合成了22個(gè)不同取代的三嗪類(lèi)化合物，目標(biāo)化合物與傳統(tǒng)剛性的三嗪紫外線吸收劑不同，是以氮、氧原子橋接的三嗪化合物。所得目標(biāo)產(chǎn)物均經(jīng)過(guò)氫譜(

4、1H NMR)，紅外(IR)和高分辨質(zhì)譜(HRMS)結(jié)合表征。以二氯甲烷為溶劑，利用紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)測(cè)定了共22個(gè)目標(biāo)化合物的紫外吸收數(shù)據(jù)，得到了各目標(biāo)產(chǎn)物的最大吸收波長(zhǎng)(λmaxexp)和最大摩爾吸收系數(shù)(εmaxexp)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)值。
　　本論文利用Gaussian09軟件包，基于含時(shí)密度泛函理論(TD-DFT)，在B3LYP/6-311G+(d,p)水平上計(jì)算了22個(gè)目標(biāo)化合物紫外吸收的相關(guān)參數(shù)，利用極化連續(xù)介質(zhì)模型(Po

5、larizable Continuum Model,PCM)，考慮了二氯甲烷的溶劑效應(yīng)，得到了各目標(biāo)產(chǎn)物的理論最大吸收波長(zhǎng)(λmaxcal)和最大摩爾吸收系數(shù)(εmaxcal)，建立了λmaxexp與λmaxcal之間較好的相關(guān)線性關(guān)系(R>0.9，P<0.0001)，以及εmaxexp與εmaxcal之間的相關(guān)線性關(guān)系(R=0.21399，P=0.02)。
　　通過(guò)SYBYL-X2.0軟件，利用CoMFA方法建立了具有良好預(yù)測(cè)能