1、1本科毕业设计开题报告化学吡唑乙酰胺配体的合成与表征一、选题的背景与意义吡唑类化合物是一类重要的含氮杂环化合物，具有广泛的生物活性和良好的发展前景，已遍及医药、染料、涂料、颜料、食用色素、香料、农药、兽药、洗涤剂、化妆品、表面活性剂、功能用药剂如墨水、液晶等等各种领域1。吡唑类化合物以其低毒、高效以及结构多样的特性而在化学研究中扮演着十分重要的角色，引起了许多化学人士的关注2。同时，吡唑环上取代基可以多方位变换使其在药物学领域中得到广泛应用。近年来，吡唑类化合物已成为新农药、医药研究中令人关注的焦点。吡唑衍生物具有抗菌、消炎、降血糖、抗癌及抗艾滋病毒的活性，可以作为抗菌剂、抑制剂、抗血栓药及抗
2、肿瘤等广泛应用于医药中，在治疗肿瘤、癌症、骨骼疏松症、神经性疾病和老年痴呆症等方面也有很好的疗效3。同时，广泛的生物活性使其具有除草、杀虫、杀螨、杀菌的能力。在吡唑衍生物的研究过程中，吡唑酰胺类衍生物有独特的作用和优良的杀菌效果，且作用机制新颖，因而具有广阔的发展前景。因此，有关该吡唑酰胺类衍生物的路线设计、合成和生物筛选受到了很多关注。以吡唑类化合物作为配体合成的配合物因其具有重要的药用价值和新颖的结构而受到研究者的普遍关注。以吡唑化合物作为配体合成的配合物因其优异的特性而受到了化学研究者的广泛关注。自20世纪80年代以来，用含CU2或NI2盐类模仿酰胺酶或生物体中的尿素酶形成共轭化合物，用
3、于引导丙烯酰胺和尿素的水解以及金属催化或金属介导的乙醇分解，这个特殊领域取得了重大进步。目前，以吡唑酰胺衍生物作为配体合成的配合物因其能形成模拟金属蛋和具有潜在的生物催化活性功能而引起了人们的关注4。2在最近的研究，人们发现了吡唑烷配体，由于它本身结构的多样性，且具有多个配位点，较强的配位能力，能和多种金属离子配位等特点，在与金属离子配位时，可以组装出更多结构新颖和功能独特的配合物，引起了人们广泛的兴趣。吡唑烷配体及其不同取代基的配体易于制得同时又具有较好的配位能力,因此吡唑烷配体及其配合物的合成和应用得到了迅速发展5。吡唑烷配体及其配合物具有很多新颖的结构和性质,例如二吡唑烷作为一类含双齿鳌
4、合配体,具有很强的配位能力,许多主族金属及过渡金属都能与其配位，如IIA金属能与其形成稳定的配合物。多吡唑烷化学6正迅速地在无机化学、金属有机等方面发展，三唑或四唑具有多个配位N原子,用三唑或四唑代替吡唑形成新型配合物的研究近年来也很活跃，这种新型的配合物将会成为人们研究的重点。二、研究的基本内容与拟解决的主要问题研究的基本内容1、合成5甲基3苯基吡唑2、合成配体25甲基3苯基吡唑乙酰胺3、用IR、GCMS、1HNMR等手段分析配体结构确定目标产物通过化学反应合成单吡唑乙酰胺配体。用苯甲酰丙酮与水合肼反应得到5甲基3苯基吡唑，再在碱性试剂中与2氯乙酰胺反应得到目标产物，并对配体结构进行表征，包
5、括红外、核磁、气质。拟解决的问题配合物的合成3,5二取代基对吡唑环上的质子离去有影响，需要选择合适的反应条件得到目标产物，即选择合适的碱性试剂、反应温度是本实验的关键。三、研究的方法与技术路线1、5甲基3苯基吡唑的合成OONNHHN2NH2H2OCH3CH2OH在250ML三口瓶中加入005MOL（811G）苯甲酰丙酮和20ML95的乙醇，3磁力搅拌下，称取006MOL（353G）85水合肼加入到10ML95的乙醇溶剂中混匀，用恒压滴液漏斗将水合肼乙醇液逐滴加到苯甲酰丙酮乙醇溶液中，滴完后，加热回流反应4H，温度控制在65。反应后，用旋转蒸发仪将反应液浓缩至约10ML左右，降温结晶，抽滤，得到
6、的粗产品用50的乙醇重结晶，抽滤，得到无色针状固体，干燥，称量计算产率。2、25甲基3苯基吡唑乙酰胺NNNH2ONNHCLNH2ODMF因素123A原料摩尔比（STEP1ACE）101010141018B碱性试剂种类NAOHCH3ONACH3CH2ONAC反应温度/6080100D反应时间/H579将001MOL（1582G）5甲基3苯基吡唑溶于50MLDMF溶剂中，加入10ML（1MOL/L）碱性试剂，搅拌下加热，当温度到达预设值时，滴加2氯乙酰胺的10MLDMF溶液，滴加完后，保持温度不变，搅拌下反应数小时，完后，将反应液自然冷却至室温，过滤，浓缩至6ML左右，放入冰箱冷冻过夜，析出固体（
7、若无固体析出，可加少量56ML乙醚，继续放入冰箱中冷冻过夜，直到固体析出），抽滤，用乙醚洗涤固体，干燥，用乙醇或丙酮重结晶，抽滤，干燥，称量计算产率。四、研究的总体安排与进度201010120101025查阅相关文献及资料，设计毕业论文201010262010115翻译两篇相关英文文献201011620101120准备实验仪器、药品20101121201135实验的开展及完成2010362011410整理实验数据，撰写毕业论文五、主要参考文献4参考文献1隋春霞吡唑类化合物的合成研究J科苑论谈,200641422谭成侠,潘丽艳,傅寅翼具有除草活性的吡唑类化合物的研究J世界农药,2008,3132
8、383陈霄,沈妍彦,胡维波等吡唑类稠环化合物的合成研究进展J化工生产与技术,2010,17337394唐良富,王志宏,王积涛多吡唑烷配合物研究进展J有机化学综述与进展,1999,194424475OLCADA,I,OKUI,S,TAKAHASHI,Y,ETALSYNTHESISANDACATICIDALACTIVITYOFN3PYRIDYLMETHYLPYRAZOLCARBOXAMIDEDERIVATIVESP1998,EP2898796KIBATUBGIRMA,VOLKERLORENZ,STEFFENBLAUROCK,ANDFRANKTEDELMANNCOORDINATIONCHEMISTR
9、YOFACRYLAMIDESYNTHESISANDCOORDINATIONCOMPOUNDSOFNPYRAZOLYLPROPANAMIDEAVERSATILEACRYLAMIDEDERIVEDLIGANDMAGDEBURG,CHEMISCHES,2007,82672715文献综述化学吡唑乙酰胺配体的合成与表征一、引言吡唑类化合物是一类重要的含氮杂环化合物，具有广泛的生物活性和良好的发展前景，已遍及医药、染料、涂料、颜料、食用色素、香料、农药、兽药、洗涤剂、化妆品、表面活性剂、功能用药剂如墨水、液晶等等各种领域1。吡唑类化合物以其低毒、高效以及结构多样的特性而在化学研究中扮演着十分重要的角色，引
10、起了许多化学人士的关注2。同时，吡唑环上取代基可以多方位变换使其在药物学领域中得到广泛应用。近年来，吡唑类化合物已成为新农药、医药研究中令人关注的焦点。二、吡唑衍生物配体及其配合物的研究现状1、配体的研究现状吡唑衍生物具有抗菌、消炎、降血糖、抗癌及抗艾滋病毒的活性，可以作为抗菌剂、抑制剂、抗血栓药及抗肿瘤药等广泛应用于医药中，在治疗肿瘤、癌症、骨骼疏松症、神经性疾病和老年痴呆症等方面也有很好的疗效3。同时，广泛的生物活性使其具有除草、杀虫、杀螨、杀菌的能力。在吡唑衍生物的研究过程中，吡唑酰胺类衍生物有独特的作用和优良的杀菌效果，且作用机制新颖，因而具有广阔的发展前景。因此，有关该吡唑酰胺类衍生
11、物的路线设计、合成和生物筛选受到了很多关注。1987年OLCADA等4研发出了吡螨胺，这种吡唑酰胺衍生物具有快速高效的杀虫效果，且具有毒性低、持效期长、选择性好等优点。1988年，RHONEPOULENC公司开发的杀虫剂氟虫腈上市，这种杀虫剂高效广谱，用于防治多种农业及果树害虫，也用于防治卫生害虫，并且对氨基甲酸酯、菊酯类已产生抗性的害虫高效。1990年，日本三井东亚公司于开发出杀螨剂。2002年德国的ELBE等合成了化合物唑螨酯，能够抑制苹果粉霉菌，同年HAQUE等合成的化合物四氟苯菊酯、吡螨胺、氟虫腈等能够选择性地抑制幽门螺旋杆酶。2003年德国的EHRENFREUND等合成的溴虫腈对多种
12、病菌具有优良的抑制活性5。6在碱的催化作用下，吡唑与丙烯酰胺发生迈克尔加成合成了N吡唑乙酰胺配体6，如下图所示。1970年,STROFIMENKO以3,5二甲基吡唑钾盐与二碘甲烷为原料,1500C,在高压釜中反应得到了二吡唑烷类配体,如下图所示。2、配合物的研究现状以吡唑类化合物作为配体合成的配合物因其具有重要的药用价值和新颖的结构而受到研究者的普遍关注。以吡唑化合物作为配体合成的配合物因其优异的特性而受到了化学研究者的广泛关注。吡唑类配体在超分子自组装中可以形成3种配位形式单齿配位、双齿螯合和双齿桥联。吡唑超分子组装体在催化、仿真、光物理性质和电子转移等方面具有潜在的应用价值，近年来受到广泛
13、的关注7。由单吡唑配体与过渡金属组装形成多核配合物具有多样的结构和丰富的性质，已引起广泛的关注。除了一价金属，二价金属如NIII、COII、ZNII、CUII、FEII、CDII等也可与单吡唑组装形成环形多核配合物8。近年来，单吡唑配体与金属的超分子自组装方面在国内也有一些报道，主要侧重在荧光性质和磁性的研究上。关于多吡唑配体或双吡唑在超分子自组装中的应用和研究，报道的文献不多，国外的研究主要集中在单齿配位和氢键组装上。最近的研究发现，吡唑环上连接O、S等强配位原子时，配体的配位能力增强，吡唑酰胺类配体不仅连接了O、S等原子，还多了一个N原子，使配合物的性能更加突出9。随着吡唑酰胺类化合物的不
14、断发展，在生物无机化学领域，用过7渡金属与吡唑酰胺配体合成的配合物重现酰胺酶金属中心的结构和功能特性的研究引起了学者们相当大的兴趣。自20世纪80年代以来，用含CU2或NI2盐类模仿酰胺酶或生物体中的尿素酶形成共轭化合物，用于引导丙烯酰胺和尿素的水解以及金属催化或金属介导的乙醇分解，这个特殊领域取得了重大进步。目前，以吡唑酰胺衍生物作为配体合成的配合物因其能形成模拟金属蛋白结构和具有潜在的生物催化活性功能而引起了人们的关注10。后来，FRANKTEDELMANN等先后合成了N吡唑酰胺配体以及其CUII和COII的两种配合物，并对它们进行了单晶结构解析，解析了此类配合物的螯合结构特征，发现了它们
15、潜在的生物催化性能，铜配合物和钴配合物分别下图所示。铜配合物钴配合物DRIESSEN等合成的一种新的吡唑烷配体，它是将吡唑烷的链加长，中间的烷基R用羟基取代，得到了一种新型的三齿N、N、O配体，这种新型配体能够与金属很好的配位，从而合成出更多的结构独特的配合物11。三、未来展望目前的主要研究热点集中在对吡唑环的结构修饰，研究筛选出具有更高效生物活性的化合物。吡唑酰胺类配体以其优越的特性越来越受到人们的青睐，随着人们对其反应机理的深入了解，以及计算机辅助筛选的技术的不断完善，将来会有更多的吡唑酰胺类配合物被发现12。8在最近的研究，人们发现了吡唑烷配体，由于它本身结构的多样性，且具有多个配位点，
16、较强的配位能力，能和多种金属离子配位等特点，在与金属离子配位时，可以组装出更多结构新颖和功能独特的配合物，引起了人们广泛的兴趣。吡唑烷配体及其不同取代基的配体易于制得，同时又具有较好的配位能力,因此吡唑烷配体及其配合物的合成和应用得到了迅速发展。吡唑烷配体及其配合物具有很多新颖的结构和性质，例如二吡唑烷作为一类双齿鳌合配体，具有很强的配位能力，许多主族金属及过渡金属都能与其配位，如IIA金属能与其形成稳定的配合物13。多吡唑烷化学正迅速地在无机化学、金属有机等方面发展，三唑或四唑具有多个配位N原子，用三唑或四唑代替吡唑形成新型配合物的研究近年来也很活跃，这种新型的配合物将会成为人们研究的重点。
17、参考文献1隋春霞吡唑类化合物的合成研究J科苑论谈,200641422谭成侠,潘丽艳,傅寅翼具有除草活性的吡唑类化合物的研究J世界农药,20083132383陈霄,沈妍彦,胡维波,钟为慧吡唑类稠环化合物的合成研究进展J化工生产与技术,2010,17337394OLCADA,I,OKUI,S,TAKAHASHI,Y,ETALSYNTHESISANDACATICIDALACTIVITYOFN3PYRIDYLMETHYLPYRAZOLCARBOXAMIDEDERIVATIVESP1998,EP2898795张国生吡唑类、吡咯类杀虫剂的研发进展J农药化学与管理,2004,251123256孔令华,欧阳贵
18、平,冯道全吡唑酰胺类衍生物的生物活性及研究进展J精细化工中间体,2009,392167俞玫,梅光泉,黄海平,于澍燕吡唑类配体在超分子自组装中的应用J化工进展,2006,2511129412988程青芳,许兴友,王启发,张莉,林俏,张君磊,杨绪杰新型吡唑SCHIFF碱及金属配合物的合成J有机化学,2009,299138713919郭丽琴,徐尚成,马海军,倪珏萍,侯华民,刘丽,万琴1芳基5吡唑酰胺类9化合物的合成与生物活性研究J农药研究与应用,2008,122151810KIBATUBGIRMA,VOLKERLORENZ,STEFFENBLAUROCK,ANDFRANKTEDELMANNCOORD
19、INATIONCHEMISTRYOFACRYLAMIDESYNTHESISANDCOORDINATIONCOMPOUNDSOFNPYRAZOLYLPROPANAMIDEAVERSATILEACRYLAMIDEDERIVEDLIGANDMAGDEBURG,CHEMISCHES,2007,826727111高鸿雁,薛红二吡唑烷配合物的研究进展J化工技术与开发,2006,354253012李梅,王振宁,宋宝安,胡德禹吡唑类衍生物杀菌活性研究进展J农药,2008,47639139713唐良富,王志宏,王积涛多吡唑烷配合物研究进展J有机化学综述与进展,1999,1944244714ANAC,COELHO
20、,ISABELSGONCALVESANDFILIPEAALMEIDAPAZETHYL32PYRIDYLPYRAZOL1YLACETATEMONOHYDRATEJACTACRYSTALLOGRAPHICA,2007,E63,1380138215范文政,张一宾新型吡唑4甲酰胺衍生物的合成与除草活性J世界农药,2004,265253216杜海堂,欧阳贵平,杜海军等N（取代）对三氟甲基苯基1，3，5三取代吡唑4酰胺衍生物的合成与生物活性J有机化学,2006,26338338617徐尚成,马海军,倪钰萍氰基N苄基吡唑酰胺化合物及其制备方法和以其为活性成分的有害生物防治剂PCN1919838A,20070
21、22818MAURERF,FUCHSRSUBSTITUTED4HETARYLPYRAZOLINESASPESTCONTROLAGENTSPUS7345009B2,2008031819丁晓玲,孟宁等1芳甲基3芳基吡唑5羧酸乙酯衍生物的合成与生物活性评价J有机化学,2007,27121542154620SHELDRICKGMPROGRAMPACKAGEFORCRYSTALSTRUCTURESOLUTIONANDREFINEMENT,UNIVERSITYOFGTTINGENCP2008ACTACRYSTA64,11212210（20届）本科毕业设计吡唑乙酰胺配体的合成与表征SYNTHESISANDC
22、HARACTERIZATIONOFPYRAZOLEACETAMIDELIGAND11摘要【摘要】本论文合成了一种具有新颖配位结构的吡唑酰胺配体25甲基3苯基吡唑乙酰胺，经设计正交试验探讨合成配体的影响因素，得出了最佳合成实验条件，产率为5368。通过熔点测定、元素分析、红外光谱、核磁共振、质谱等分析手段对其结构进行分析和表征，并用X单晶衍射仪对25甲基3苯基吡唑乙酰胺配体的单晶结构进行测定，晶胞学数据如下配体25甲基3苯基吡唑乙酰胺配体的晶体属于三斜晶系，空间群P1，晶胞参数A511708，B8207713，C136892，V54191153,Z2，R200617，WR201678。【关键词】
23、吡唑乙酰胺配体；合成；表征；晶体结构12SYNTHESISANDCHARACTERIZATIONOFPYRAZOLEACETAMIDELIGANDABSTRACT【ABSTRACT】THISTHESISWASDEDICATEDTOSYNTHESIZEANOVELPYRAZOLEACETAMIDELIGANDWITHSPECIALCOORDINATIONSTRUCTURE,25METHYL3PYRAZOLESPYRAZOLEACETAMIDELIGANDTHEOPTIMALCONDITIONOFTHESYNTHESISWASEXPLOREDBYINVESTIGATINGTHEEFFECTONTH
24、EREACTIONANDAYIELDOF5368THELIGANDWASCHARACTERIZEDBYMELTINGPOINTDETERMINATION,ELEMENTALANALYSIS,IR,NMR,ANDMSSPECTRAANALYSISTHESINGLECRYSTALXRAYDIFFRACTOMETERWASADAPTEDTOANALYZETHELIGANDSTRUCTURE,ANDTHEUNITCELLDATASINDICATETHATCRYSTALOF25METHYL3PYRAZOLESPYRAZOLEACETAMIDELIGANDBELONGSTOTHREEINCLINEDCRY
25、STALDEPARTMENTANDITSSPACEGROUPISP1THECRYSTALCELLPARAMETERSWEREPRESENTEDASFOLLOWEDA511708,B8207713,C136892,V54191153,Z2,R200617,WR201678【KEYWORDS】PYRAZOLEACETAMIDELIGANDSYNTHESISCHARACTERIZATIONCRYSTALSTRUCTURE13目录1引言1411研究意义1412国内外研究现状14121吡唑酰胺类化合物的发展历程15122吡唑酰胺类配合物的研究现状16123吡唑类化合物的合成方法1613发展趋势172吡唑
26、乙酰胺配体的合成1821试剂及仪器18211试剂18212仪器1922实验部分192215甲基3苯基吡唑的合成1922225甲基3苯基吡唑乙酰胺的合成1923结果与讨论202315甲基3苯基吡唑的合成讨论2023225甲基3苯基吡唑乙酰胺的合成讨论20233正交实验的讨论2124小结233吡唑乙酰胺配体表征2331吡唑乙酰胺配体的谱图分析23311吡唑乙酰胺的红外光谱图及其分析24312吡唑乙酰胺的核磁图谱及其分析24313吡唑乙酰胺的质谱图及其分析2532吡唑乙酰胺配体的晶体结构分析2633小结304结论31参考文献32致谢错误未定义书签。附录错误未定义书签。141引言11研究意义随着近代有
27、机化学的发展，杂环化合物在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色，成为了我们生活中不可缺少的一部分。在杂环化合物的领域中，含有单杂原子（N、O、S）的杂环化合物及其衍生物和配合物一直受到学者的关注，得到了广泛而深入的研究，而含有双杂原子的杂环化合物及其衍生物和配合物长期没有引起人们的重视，相关的研究也比较少。在双杂环化合物中，含氮原子的杂环化合物以特有的性质和功能而显得尤为重要。在医药研究领域，无论是天然的药物如生物碱、抗菌素等，还是人工合成的各类现代新药，都是含有氮原子的杂环化合物。因此，人们将研究的焦点集中在含有氮原子的吡唑衍生物及其配合物上。吡唑类化合物就是一类重要的含氮杂环化合物，它具
28、有广泛的生物活性和良好的发展前景，已遍及医药、农药、兽药、染料、颜料、涂料、食用色素、香料、洗涤剂、化妆品、表面活性剂、功能用药剂等领域1。吡唑类化合物以其低毒、高效以及结构多样的特性在化学研究中扮演着十分重要的角色，引起了许多化学人士的关注2。同时，吡唑环上取代基可以多方位变换使其在药物学领域中得到广泛应用。近年来，吡唑类化合物已成为新农药和医药研究中令人关注的焦点，它的研究和开发是势不可挡的。吡唑衍生物具有抗菌消炎、降低血糖及抗艾滋病毒的性能，可以作为抗菌剂、抑制剂、抗血栓药及抗肿瘤药等广泛应用于医药中，在治疗肿瘤、癌症、艾滋病、骨骼疏松症、神经性疾病和老年痴呆症等方面也有很好的疗效3。同
29、时，广泛的生物活性还可以使其用作除草、杀虫、杀菌、杀螨等植物保护剂4和光敏性记录材料5。在吡唑衍生物的研究过程中，吡唑酰胺类衍生物有独特的作用和优良的杀菌效果，且作用机理新颖，具有非常广阔的发展前景，引起了很多科学研究者的兴趣和热情。以吡唑酰胺衍生物作为配体合成的配合物因其能形成模拟金属蛋白结构和具有潜在的生物催化活性功能而引起了人们的关注6。例如RMUKHERJE等科学工作者研究了多齿吡唑铜II类配合物，并且这种配合物已经被用来作为第三类铜血蓝蛋白和酪氨酸酶活性位点的模型7。因此，与吡唑酰胺类衍生物相关的路线设计、合成方法和生物选择受到了很多学者的关注，新型的研究方法还在不断的发展。12国内
30、外研究现状15上世纪90年代，日本化学界进行了吡唑酰胺类化合物作为杀菌剂的研究，但在此后的十几年时间内这类化合物并未在杀菌剂市场上引起任何波澜。然而进入21世纪后，特别是近几年，吡唑酰胺类杀菌化合物以其结构新颖和广谱高效等特点引起了人们的普遍广泛关注，它标志着杀菌剂开发研究的另一个新方向。目前农药巨头拜耳、巴斯夫、先正达和杜邦等公司都已经投入大量资金，进入这一领域进行研究开发。121吡唑酰胺类化合物的发展历程日本住友化学首次发现并开发了呋吡菌胺，这是最早报道的吡唑酰胺类杀菌剂，由该杀菌剂对水稻纹枯病防效优良，有助于水稻产量的提高，促进了农业的发展。1999年，日本三井化学发现并开发了吡噻菌胺，
31、这是第二个吡唑酰胺类杀菌剂，它对锈病和菌核病的治疗效果明显，对灰霉病、霜霉病和苹果黑星病等活性优异，防治效果也非常不错。1987年OLCADA等8研发出的吡螨胺，这种吡唑酰胺衍生物具有快速高效杀虫的效果，且具有毒性低、持效时间长、选择性好等优点，是吡唑酰胺类杀菌剂领域的一个进步。1988年，RHONEPOULENC公司开发的杀虫剂氟虫腈上市，这种杀虫剂广谱高效，杀虫效果良好，可用于防治多种农业及果树害虫，也用于防治家畜及卫生害虫，并且对氨基甲酸酯类、菊酯类已产生抗性的害虫高效。1990年，日本三井东亚公司于开发出杀螨剂。1994年THIEL等人首次发表了32吡啶吡唑基乙酸乙酯的合成方法，但是这
32、种化合物的晶体结构却从来没有被报道过9。随着人们对吡唑酰胺类化合物的关注，科学工作者对这类化合物进行了深入的研究，发现了多种具有实用价值的吡唑化合物，如3酰胺基吡唑衍生物，4酰胺基吡唑衍生物，5酰胺基吡唑衍生物，N硫代酰胺类衍生物，N酰胺类衍生物等。2004年，范文政、张一宾10合成了一种新型的4酰胺基吡唑衍生物，它具有优良的除草活性和生物安全性；2006年，杜海棠、欧阳贵平11等合成了十几种新型的4酰胺基吡唑衍生物，它们都具有良好的生物活性；2007年，徐尚成12等合成了两种5酰胺基吡唑衍生物，其中一些具有良好的杀菌杀虫活性。2008年MAURER等13报道了合成了N酰胺类吡唑衍生物化合物具
33、有良好的杀虫活性。其中氟虫腈能防治水稻、棉花和蔬菜等的害虫并且具杀螨作用，对菊酯类、氨基甲酸酯类已产生抗性的害虫高效。科学研究者对333溴苄氧基1甲基吡唑4甲酰胺进行了结构修饰，发现了一系列新型的33三氟甲基苄氧基吡唑4甲酰胺，这些化合物对稻田里生长的一些一年生阔叶杂草和禾本科杂草具有高效的除草活性14，能够有效的提高水稻产量。2002年德国的ELBE等合成了化合物唑螨酯15，同年HAQUE等合成的化合物四氟苯菊酯、16吡螨胺、氟虫腈、烯啶虫胺15能够选择性地抑制幽门螺旋杆菌的DHOD酶。日本的DUNKEL等也在2002年合成了可完全抑制苹果粉霉菌的化合物咯菌腈15；2003年一些学者合成了化
34、合物稻瘟酰胺15，它对水稻纹枯病、玉米小斑病菌有较强的抑制活性，能够有效地防治这些病菌。同年德国的EHRENFREUND等合成的溴虫腈对多种病菌具有优良的抑制活性16。122吡唑酰胺类配合物的研究现状以吡唑化合物作为配体合成的配合物具有新颖的结构和重要的药用价值，受到了化学研究者的广泛关注。吡唑类配体是一类复杂的多功能配体，吡唑中的NH使体系形成氢键，同时氮氢在一定条件下会解离出质子，从而使氮原子能够参与配位，具有双配位点，使其配位能力更强，更易形成配合物。吡唑类配体在超分子自组装中可以形成3种配位形式单齿配位、双齿桥联和双齿螯合17。吡唑超分子组装体具有独特的结构和性能，在催化、仿生、磁性、
35、电子转移和光物理性质18等方面具有潜在的应用价值，有良好的发展前景和广阔的发展空间，近年来受到科学研究者的广泛关注。由单吡唑配体与过渡金属组装形成的配合物具有多样的结构和丰富的性质，已经引起了学者的关注。除了一价金属，二价金属如NIII、COII、ZNII、CUII、FEII、CDII等也可与单吡唑组装形成环形多核配合物19。在最近的研究中发现，吡唑环上连接O、S等强配位原子时，配体的配位能力增强，吡唑酰胺类配体不仅连接了O、S等原子，还多了一个N原子，使配合物的性能更加突出20。随着吡唑酰胺类化合物的不断发展，在生物无机化学领域，用过渡金属与吡唑酰胺配体合成的配合物重现酰胺酶金属中心的结构和
36、功能特性的研究引起了学者们相当大的兴趣。自20世纪80年代以来，用含CU2或NI2盐类模仿酰胺酶或生物体中的尿素酶形成共轭化合物，用于引导丙烯酰胺和尿素的水解以及金属催化或金属介导的乙醇分解，这个特殊领域取得了重大进步。目前，以吡唑酰胺衍生物作为配体合成的配合物因其能形成模拟金属蛋白结构和具有潜在的生物催化活性功能而引起了人们的关注21。后来，FRANKTEDELMANN等先后合成了N吡唑酰胺配体以及其CUII和COII两种配合物，并对它们进行了单晶结构解析，得出此类配合物具有螯合结构特征，并发现了它们潜在的生物催化性能。DRIESSEN等合成的一种新的吡唑烷配体，它是将吡唑烷的链加长，中间的
37、烷基R用羟基取代，得到了一种新型的三齿N、N、O配体，这种新型配体能够与金属很好的配位，从而合成出更多的结构独特的配合物22。123吡唑类化合物的合成方法17吡唑类杂环化合物新颖独特的结构决定了其特有的化学性质和物理性质，使它在有机合成和药物合成方面具有广泛的用途，吡唑类化合物也逐渐成为人们日常生活中不可或缺的一部分。吡唑类化合物含有两种氮原子吡咯氮和亚胺氮。这两种氮原子性质各异，在亚胺氮上可以进行质子化和烷基化反应，在吡咯氮上可以进行去质子化、烷基化和酰基化反应。常见的合成吡唑类化合物的方法是选择合适的肼和二羰基化合物，通过引入官能团和取代基来合成更多性能不同和结构多变的吡唑杂环化合物。肼和
38、二羰基化合物的脱水缩合是合成吡唑类杂环化合物的最重要而又简单的方法，也是很多学者合成吡唑类化合物的首选方法。本论文就是采用这种方法，用苯甲酰丙酮与肼的脱水缩合反应制得5甲基3苯基吡唑，再使其与2氯乙酰胺反应合成吡唑乙酰胺配体。13发展趋势目前的研究热点主要集中在对吡唑环的结构修饰23，研究筛选出具有更高效生物活性的化合物，促进有机合成和药物合成的发展。吡唑酰胺类配体以其优越的特性越来越受到人们的青睐，随着人们对其反应机理的深入了解，以及计算机辅助筛选的技术的不断完善，将来会有更多的吡唑酰胺杀菌、杀虫、除草剂被发现15，因此吡唑酰胺类配合物有重要的研究价值和开发意义。在最近的研究中，人们发现了吡
39、唑烷配体，由于它身结构复杂多样，且具有多个配位点，配位能力较强，能和多种金属离子配位，这些优点使其从杂环化合物中脱颖而出。它在与金属离子配位时，可以组装出更多结构新颖和功能独特的配合物，引起了人们广泛的兴趣。吡唑烷配体及其配合物具有很多新颖的结构和性质。二吡唑烷作为一类含氮双齿鳌合配体，具有很强的配位能力，许多主族金属及过渡金属都能与其配位6。目前，多吡唑烷化学正以迅雷不及掩耳之势往化学的各个领域发展。三唑或四唑具有多个配位N原子，用三唑或四唑代替毗唑形成新的蝎型配合物的研究近年来也很活跃6，这种新型的配合物将会成为人们研究的重点。本文主要通过苯甲酰丙酮与肼的环缩合反应生成5甲基3苯基吡唑，再
40、与2氯乙酰胺发生亲核取代反应，生成25甲基3苯基吡唑乙酰胺，探讨配体合成的最佳实验条件，通过熔点测定、元素分析、红外光谱、核磁共振、质谱等分析手段对其结构进行分析和表征，并用X单晶衍射仪对25甲基3苯基吡唑乙酰胺配体的单晶结构进行测定。182吡唑乙酰胺配体的合成为了合成我们所设计的吡唑乙酰胺配体，首先利用苯甲酰丙酮与水合肼进行环合加成反应合成5甲基3苯基吡唑，再与2氯乙酰胺发生亲核取代反应，生成25甲基3苯基吡唑乙酰胺。21试剂及仪器211试剂名称纯度生产厂家苯甲酰丙酮水合肼DMF2氯乙酰胺氢氧化钠甲醇钠乙醇钠乙醚无水乙醇甲醇分析纯分析纯分析纯化学纯分析纯化学纯化学纯分析纯分析纯分析纯ALFA
41、国药集团化学试剂有限公司浙江杭州双林化工试剂厂国药集团化学试剂有限公司浙江中星化工试剂有限公司国药集团化学试剂有限公司国药集团化学试剂有限公司天津市博迪化工有限公司浙江杭州双林化工试剂厂浙江杭州双林化工试剂厂19212仪器名称型号生产厂家集热式恒温加热磁力搅拌器DF101D巩义市予华仪器有限责任公司真空循环水泵SHZD（III）河南巩义市英峪予华仪器厂真空干燥箱DZF6050上海一恒科技有限公司旋转蒸发仪RE52AA上海青浦沪西仪器厂电子天平FA1104上海精科天平厂X射线单晶衍射仪RAXISRAPID日本理学公司红外光谱仪FTIR8900日本岛津公司数字熔点仪WRS1B上海精密科学仪器有限公
42、司核磁共振仪ULTRASHIELD400BRUKER光谱仪器公司气质联用仪DSQ美国热电公司元素分析仪CHNS/O2400PERKINELMER公司22实验部分2215甲基3苯基吡唑的合成OONNHHN2NH2H2OCH3CH2OHSCHEME215甲基3苯基吡唑的合成路线在250ML三口烧瓶中加入811G（005MOL）苯甲酰丙酮，然后再加入20ML95的乙醇，磁力搅拌，同时称取353G（006MOL）85的水合肼加入到10ML95的乙醇溶剂中混合均匀，然后用恒压滴液漏斗将水合肼的乙醇溶液逐滴加到苯甲酰丙酮的乙醇溶液中，烧瓶中的固体慢慢溶解，滴完后，将反应温度控制在65，加热回流反应4H。反
43、应结束后，用旋转蒸发仪将反应液浓缩至10ML左右，降低温度使其结晶，抽滤，得到的粗产物用50的乙醇溶液重结晶，抽滤后至于烘箱中干燥，得到无色针状固体717G，产率为8495。ELEMENTALANALCALCDFORC10H10N21583C,7592H,638N,1770FOUNDC,7587H,645N,1768。MP12451249（文献值12251235）。22225甲基3苯基吡唑乙酰胺的合成20NNNH2ONNHCLNH2ODMFSCHEME2225甲基3苯基吡唑乙酰胺的合成路线取1582G（001MOL）5甲基3苯基吡唑，使其溶解于50MLDMF溶剂中，然后在DMF的溶解液中加入1
44、0ML（浓度为1MOL/L）的碱性试剂，搅拌下加热，同时称取一定量的2氯乙酰胺，使其溶解在10MLDMF溶液，当5甲基3苯基吡唑的DMF溶液温度到达设定值时，滴加2氯乙酰胺的DMF溶液，滴加完后，保持温度不变，搅拌下反应几个小时，反应结束后，将反应液自然冷却至室温，过滤，用旋转蒸发仪浓缩至6ML左右，然后将浓缩液至于冰箱中冷冻过夜，析出固体后抽滤，用乙醚洗涤固体，放入烘箱中干燥一段时间，再用乙醇使其重结晶，抽滤干燥后，得到白色固体，称量后计算产率。MP17741785。ELEMENTALANALCALCDFORC12H13N3O2153C,6695H,610N,1952O,743FOUNDC,
45、6691H,612N,1958O,739。IRKBR，CM13290，3120，2830，1708，1554，1367，755，686。EIMSM/Z215047M，19804C6H5C4H4N2CH2CO，1710100C6H5C4H4N2CH2，130027C6H5C3H2CH2，76926C6H5。1HNMRDMSOD62243H,PYZ5,S，2503H,PYZ3,S，3362H,T，4742H,CH2,S，649H,PYZ4,S，7251H,NH2,S，7551H,NH2,S，7277745H,C6H5,M。23结果与讨论2315甲基3苯基吡唑的合成讨论苯甲酰丙酮与乙醇溶液混合后，苯
46、甲酰丙酮随即与H结合，发生质子化，使羰基碳原子更显正电性，更易发生亲核加成反应，质子化后的产物与水合肼发生加成反应，生成的产物先脱去两分子水，N原子上的孤对电子发生转移，形成双键，然后再脱去两个H，形成一种新的产物，这种产物发生结构互变异构，形成终产物，即5甲基3苯基吡唑。乙醇在反应中提供了苯甲酰丙酮质子化所需要的H，使后续反应得以顺利进行。23225甲基3苯基吡唑乙酰胺的合成讨论25甲基3苯基吡唑乙酰胺是以碱为催化剂，依据图22中所示的路线，5甲基3苯基吡唑与2氯乙酰胺发生SN2亲核取代反应合成的。5甲基3苯基吡唑中吡唑环上与H相连的N具有孤对电子，有亲核性，即为亲核试剂。由于诱导效应，2氯
47、乙酰胺中与CL相邻的C原子显正电性，两者发生双分子亲核取代反应，亲核试剂从离去基团的背面向显正电21性的碳进攻，形成四面体过渡态。在形成过渡态时，具有孤对电子的N从背面沿着CCL的轴线进攻碳原子，此时NO之间的键只有部分形成，CCL键由于受到亲核试剂的进攻，就逐渐伸长和变弱，但并没有完全断裂。与此同时，碳原子上的其它基团也向CL原子一方逐渐偏转，当亲核试剂和CL处于由碳原子和其它两个基团形成的平面的两边时，体系的能量达到最大值，即过渡态。反应由过渡态转化生成产物时，失去一个CL，再失去一个H，最后形成反应产物，即25甲基3苯基吡唑乙酰胺。233正交实验的讨论在吡唑乙酰胺的合成过程中，原料摩尔比
48、、碱性试剂种类、反应温度、反应时间这四个因素影响着配体的合成，我们需要找出这四个因素的最佳水平组合。在实验中有4个影响因素，每个因素有3个水平，如果采用传统的实验方法，需要进行34个实验，即81组实验。这种方法极为繁琐，在科学研究中是不可取的，因此我们需要采用新型的实验方法，既要简单可行，又要能反应实验结果，正交试验就是最佳的选择。正交试验是利用正交表格来安排与分析多因素试验的一种方法。它是由试验因素的全部水平组合中，挑选部分有代表性的水平组合进行试验的，通过对这部分试验结果的分析了解全面试验的情况，找出最优的水平组合。经全面考虑，确定上述四因素为本试验的试验因素，分别记作A、B、C和D，进行
49、四因素正交试验，各因素均取三个水平，因素水平表见表21所示。我们采用正交实验法，设计正交试验表格（如表22），探索最佳合成条件。表21因素水平表因素123A原料摩尔比（STEP1ACE）101010141018B碱性试剂种类NAOHCH3ONACH3CH2ONAC反应温度/6080100D反应时间/H57922表22正交实验表L9（34）试验号因素收率/ABCD12345678911122233312312312312323131212331223198428593724101213324553245833274551K1K2K3K1K2K375676897103362522229934454454751812828148525064276886484257514295528082505686798708063228932902688极差值R114627914501001主次顺序BADC优水平A3B3C1D2优组合A3B3C1D2通过正交实验，计算得出A3、B3、C1、D2为A、B、C、D因素的优水平，四个因素的优组合为A3B3C1D2为本实验的最优水平组合，即原料摩尔比1018，碱性试剂为CH3CH2ONA，反应温度为60，反应时间为7H。由于极差RBRARDRC，所以四个因素对试验指标影响的主次顺序依次为BAD
