2-咪唑甲烷衍生物的合成【开题报告+文献综述+毕业论文】.Doc

本科毕业设计 开题报告 应用化学 2-咪唑甲烷衍生物的合成 一、选题的背景和意义 金属一有机配位聚合物是一种新型的分子功能材料，大部分的金属有机化合物都是基于芳香、芳杂环而衍生出来的，通过选择特定几何构型的中心金属离子和特殊的有机配体，可以在一定程度上实现新型功能材料的定向设计和合成。同时，还可以通过选择功能性的中心金属离子和具有功能官能团的有机配体赋予目标化合物以多功能的性质。配位聚合物是由有机配体和金属离子之间通过配位键形成的具有高度规整的无限网络结构的配合物。该体系具有稳定、刚性、较易预测和操控等特点。由于金属离子配位结构及有机配体结构丰富多彩，对这些新型体系结构和性能的研究不仅可以丰富合成化学的理论与实践研究，而且还将进一步拓展其在电子、光学、磁化学、催化以及生物模拟等诸多领域的广阔前景。 咪唑类化合物具有质子授一受性能、共扼酸碱性能、络合配位性能，享有“生物催化剂”、“生物配体”之美誉。过渡金属与咪唑配体所形成的配合物以其多样的结构和广泛的用途愈来愈受到人们的重视，该类配合物在催化、生物活性及功能材料等领域都有广泛的应用前景。咪唑及其衍生物的配位聚合物，具有独特的光学性质、磁性、催化和生物活性，而且具备复合高分子的特点，在应用新材料、分子识别和超分子自组装等方面有广阔的应用前景。咪唑类化合物在分析化学、药物、农药、表面活性剂、功能高分子化学物和其他工业领域都有显著且优越的用途。关于咪唑及其咪唑衍生物的合成，经过化学家们数十年来的不懈努力探索，目前己经有许多形成咪唑环的实用方法。 2,2′-联咪唑具有非常丰富的配位能力，它是多质子给予体，其多样的配位风格以及容易形成氢键的能力使其配合物得到了广泛的研究和应用。在生物体内它是具有生物活性的物质，是一个非常有趣、灵活多变的刚性配体。它能与过渡、稀土金属离子鳌合形成稳定的配合物，而且配位方式不拘一格。联咪唑配体本身在晶体中是反式的且含有许多氢键的一维网状结构。它的配位形式有单齿配位、双齿配位和桥基配位。 2-咪唑甲烷（2-BIM），两个咪唑环通过一个单个的四面体碳原子连接，与刚性较大的2,2’-联咪唑相比较，2-BIM中的咪唑环能够自由旋转，因此比联咪唑有更强、更丰富的配位能力，在空间的构型更加多样可变，由于咪唑上的氢原子非常活泼，极易发生取代反应，其亚甲基上的两个氢也很活泼，可以考虑其以卡宾的结构出现。因此，以二咪唑甲烷为母体，进行迈克尔加成、亲核取代反应等衍生化，能够获得多种多样的配合物，在医学、生物学等上有广泛的用途。 二、研究的基本内容与拟解决的主要问题： 探索2-咪唑甲烷的制备方法，并基于联咪唑衍生物的合成方法，设计、合成2-咪唑甲烷衍生物；以2-咪唑甲烷为母体，进行迈克尔加成、亲核取代反应等衍生化，掌握所得衍生物的纯化方法，对所合成的衍生物进行光谱表征，具有一定的数据谱图分析能力。 主要问题：①在进行迈克尔加成时，所使用碱的强弱以及用量上需要解决 ②取代、加成时所用取代物与咪唑的当量比需要解决 ③反应时所用溶剂的选择需要解决 ④2-咪唑甲烷与丙烯酰胺生成产物的后期处理 ⑤2-咪唑甲烷与丙烯酸甲酯、乙酯反应生成的产物后处理中遇到的问题 三、研究的方法与技术路线 四、研究的总体安排与进度： 2010.6－2010.10： 查阅相关文献、确定研究课题 2010.10－2010.11： 书写任务书及学生开题 2010.12－2011.3： 学生实验 2011.4－2011.5： 学生论文书写 2011.5－2011.6： 论文答辩 五、主要参考文献： ①.Suaad Abuskhunaa, Malachy McCanna,*, John Briodya, Michael Devereuxb, Vickie McKeec, Synthesis and structure of Mn(II), Cu(II) and Zn(II) complexes containing bis-imidazole ligands, Polyhedron, 2004, 23, 1731-1737. ②.Suaad Abuskhunaa, John Briody a, Malachy McCann a,*, Michael Devereuxb,Kevin Kavanaghc, Julia Barreira Fontecha d, Vickie McKee d, Synthesis, structure and anti-fungal activity of dimeric Ag(I) complexes containing bis-imidazole ligands, Polyhedron, 2004, 23, 1249-1255.