2-(4-取代苯基)-5-取代嘧啶的合成及取代基对核磁共振化学位移、紫外光谱及还原电位的影响

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1、密级：公开中图分类号：O621硕士学位论文2-(4-取代苯基)-5-取代嘧啶的合成及取代基对核磁共振化学位移、紫外光谱及还原电位的影响研究生：李梦阳导师：袁华教授学科：化学研究方向：有机化学2018年5月AThesisSubmittedfortheDegreeofMasterSynthesisof2-(4-SubstitutedPhenyl)-5-SubstitutedPyrimidinesandEffectofSubstituentsonChemicalShiftofNuclearMagneticResonance,UltravioletSpectraandReducti

2、onPotentialCandidate：MengyangLiSupervisorandRank：HuaYuanProfessor2-(4-取代苯基)-5-取代嘧啶的合成及取代基对核磁共振化学位移、紫外光谱及还原电位的影响学位类型学术型学位作者姓名李梦阳作者学号15010601020学科（专业学位类别)化学研究方向（专业领域)有机化学导师姓名及职称袁华教授副导师姓名及职称所在学院化学化工学院论文提交日期2018年5月学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已

3、经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要嘧啶衍生物是以嘧啶环为基础结构的一类重要的杂环化合物，具有抗癌、

4、消炎、杀虫、杀菌、除草等广泛的生理和药理活性，以及优良的光电性能，因而被广泛用于医药、农业和光电材料等相关领域。取代基对嘧啶衍生物的性质具有重要影响，本课题组在前期工作中已系统研究了取代基对2-X-5-Y嘧啶物理化学性质的影响。许多嘧啶衍生物包含多个芳环的共轭体系，特别是含嘧啶环的光电材料，一般含有由嘧啶环和苯环构成的超长共轭链。因此，本论文通过在嘧啶环2-位连接苯环来延长共轭链，合成一系列2-(4-X-苯基)-5-Y嘧啶。该系列化合物中，一个取代基Y连在极性的嘧啶环上，另一个取代基X连在非极性的苯环上，这两个取代基X、Y对化合物性质的影响遵循什么规律？该规律与2-X-5-

5、Y嘧啶中取代基X、Y对性质的影响规律有何异同？针对该问题，本论文开展了以下研究。设计合成了48个2-(4-X-苯基)-5-Y嘧啶模型化合物（取代基X/Y=NMe2,OCH3,NH2,113OH,CH3,H,Cl,Br,I,CN,NO2,CF3），通过核磁共振氢谱(HNMR)和碳谱(CNMR)对各化合物的结构进行了表征，测试了化合物的紫外光谱及还原电位，并分别对模型化合物的核磁共振氢谱、碳谱化学位移(δ)，紫外吸收最大波长对应的波数(max)、还原电位(ERed)等性质建立了定量结构-性质相关模型，具体工作及结论如下：(1)为表征取代基的结构，本文考虑了以下结构参数：Ham

6、mett参数(F和R)，ex激发态取代基效应参数σ，电负性参数及表征重原子效应的指示变量D等。CC13(2)提取嘧啶环C2、C4(同C6)、C5和苯环C1’、C4’的CNMR化学位移δ(C2)、δ(C4,6)、1δ(C5)、δ(C1’)、δ(C4’)，及嘧啶环C4、C6上H的HNMR化学位移δ(H4,6)。定量结构-性质相关研究表明：取代基X、Y对嘧啶环及苯环上不同位置碳原子的化学位移δ的作用规律并不相同；无论是嘧啶环的δ(H4,6)、δ(C5)还是苯环上的δ(C1’)、(C4’)均受到近端取代基(Y/X)的影响较大，而受远端取代基的影响较小。(3)以模型化合物的

7、紫外最大吸收波长max对应的波数(max)为目标性质，用上述结构参数对max建立定量相关模型，结果表明：2-(4-X-苯基)-5-Y嘧啶的紫外最大吸收波数主要受到苯环4-位取代基X的共轭效应、激发态取代基效应以及嘧啶环5-位取代基Y的共轭效应、激发态取代基效应和取代基X、Y的相互作用的共同影响。(4)对模型化合物的还原电位(ERed)进行定量结构-性质相关分析发现：取代基X、Y的共轭效应、重原子效应指示变量、交叉相互作用项以及取代基Y的电负性参数等对2-(4-取代苯基)-5-Y嘧啶的还原电位都具有重要影响。(