脂族酰基过氧化物分解动力学的研究——Ⅱ.过氧化月桂酰在苯中分解产物的鉴定和反应机理

过氧化月桂酰(1)在苯中50℃分解的主要产物经鉴定为廿二烷、十一烷(烯)、正十二酸十一酯、十二酸及十一烷基苯等.其中廿二烷及酯的生成量不受1的起始浓度的变化及加入的捕获剂galvinoxyl(2)的影响,表明为笼反应产物.十一烷、十二酸及十一烷基苯的生成量随1的起始浓度的变化而有不同程度的变化.加入2后十一烷的量显著减少;十一烷基苯基本消失.有2存在时,1在苯中分解而得到的捕获产物经水解后生成3,5-二叔厂基-4-羟基苯甲醛(3)和2,6-二叔丁基-4-十一烷基苯酚(4).这些结果表明,诱导分解由十一烷基对溶剂分子加成而形成的十一烷基环己二烯自由基所引起,该自由基的偶合和歧化为主要链终止方式.结合动力学实验结果,提出1在苯中分解反应的机理.     

脂族酰基过氧化物分解动力学的研究 Ⅴ.对称脂族酰基过氧化物的羧基转化反应

测定了过氧化月桂酰(1),过氧化辛酰(2),过氧化己酰(3)和过氧化3,5,5-三甲基己酰(4)在热分解过程中生成的羧基转化产物[RC(O)OC(O)OR,R=正十一烷基(5),正庚基(6),正戊基(7),2,4,4-三甲基戊基(8)]的含量,在同样条件下,4生成的羧基转化产物比1,2和3的多,羧基转化反应受溶剂极性和粘度的影响,但温度的影响较小,转化产物的分解受体系中相应脂肪酸的催化,直接光照可生成少量转化产物,二苯酮光敏化不产生羧基转化产物,文中对反应机理进行了讨论。     

脂族酰基过氧化物分解动力学的研究V.对称脂族酰基过氧化物的羧基转化反应

测定了过氧化月桂酰(1),过氧化辛酰(2),过氧化己酰(3)和过氧化3,5,5-三甲基己酰(4)在热分解过程中生成的羧基转化产物[RC(O)OC(O)OR,R=正十一烷基(5),正庚基(6),正戊基(7),2,4,4-三甲基戊基(8)]的含。在同样条件小,4生成的羧基转化产物比1,2和3的多。羧基转化反应受溶剂极性和粘度的影响,但温度的影响较小。转化产物的分解受体系中相应脂肪酸的催化。直接光照可生成少量转化产物,二苯酮光敏化不产生羧基转化产物,文中对反应机理进行了讨论。     

脂族酰基过氧化物分解动力学的研究X: 过氧化酰热分解反应的自旋捕获ESR研究

用亚硝基丁烷(TNB)、亚硝基苯和C-苯基-N-叔丁基硝酮作为自旋捕获剂来捕获和检出一些二酰基过氧化物类化合物分解时形成的短命烷基自由基. 报导了烷基自由基对自旋捕获剂加成的氮氧化物自由基的电子自旋共振谱, 并观察到2,4,4-三甲基戊基自由基中α-CH2的氢是非对映和非等价的. 据此, 认为与这一类自由基的加合物产生的电子自旋共振谱与其它类型自由基是不同的.     

脂族酰基过氧化物分解动力学的研究 Ⅵ.过氧化月桂酰和过氧化3,5,5-三甲基己酰热分解产物的化学诱导动态核极化(CIDNP)

过氧化月桂酰(1),过氧化3,5,5-三甲基己酰(2)在2-碘丙烷存在下,于邻二氯苯中热分解的~1H NMR谱表现出典型的自由基产物的增强吸收和发射的多重效应.对1分解产物的~1H CIDNP谱图的定量处理,得到了主要极化产物的相对浓度与时间的关系.测定了1-碘十一烷α-CH_2和1-十一烯双键CH_2质子的自旋晶格弛豫时间T_1,并求得增强因子和一级速率分解常数.     

脂族酰基过氧化物分解动力学的研究VI.过氧化月桂酰和过氧化3,5,5-三甲基己酰热分解产物的化学诱导动态核极化(CIDNP)

过氧化月桂酰(1),过氧化3,5,5-三甲基己酰(2)在2-碘丙烷存在下,于邻二氯苯中热分解的1H NMR谱表现出典型的自由基产物的增强吸收和发射的多重效应,对1分解产物的1H CIDNP谱图的定量处理,得到了主要极化产物的相对浓度与时间的关系,测定了1-碘十一烷α-CH~2和1-十一烯双键CH~2质子的自旋晶格弛豫时间T~1,并求得增强因子和一级速率分解常数。     

脂族酰基过氧化物分解动力学的研究 Ⅶ.过氧化丁酰、己酰和辛酰在苯中的分解动力学及机理

本文报道过氧化丁酰(2)、过氧化己酰(3)和过氧化辛酰(4)在苯中于30～70℃的分解动力学以及4在苯中于50℃分解产物的鉴定.2～4与过氧化月桂酰(1)一样,起始浓度较低时分解动力学为一级,当过氧化物浓度高于发生诱导分解所需的最低浓度[P_0]_(cr)时为一级加二分之三级.测定了2～4的[P_0]_(cr)值,该值随分解温度升高而下降.估算了诱导分解的速率和活化焓,速率常数为10~4～10~5mol~(-1)·h~(-1)活化焓为40.9～47.7 kJ·mol~(-1),后者约为相应的酰基过氧化物自发分解的活化焓的三分之一.     

脂族酰基过氧化物分解动力学的研究VII. 过氧化丁酰、己酰和辛酰在苯中的分解动力学及机理

本文报道氧化丁酰(2)、,过氧化己酰(3)和过氧化辛酰(4)在苯中于30～70℃的分解动力学以及4在苯中于50℃分解产物的鉴定.2～4与过氧化月桂酰(1)一样,起始浓度较低时分解动力学为一级,当过氧化物浓度高于发生诱导分解所需的最低浓度[Po]cr时为一级加二分之三级,测定了2～4的[Po]cr值,该值随分解温度升高而下降,估算了诱导分解的速率和活化焓,速率常数为10^4～10^5mol^-^1.h^-^1,活化焓为40.9～47.7kJ.mol^-1,后者约为相应的酰基过氧化自发分解的活化焓的三分之一.     

致癌性卤代醌与有机氢过氧化物不依赖金属分解的分子机制及其潜在生物学意义

卤代醌是一类具有致癌活性的化合物.最近,它们作为氯代消毒副产物在饮用水中被检测到.有机氢过氧化物(ROOH)可通过自由基和酶促反应氧化多不饱和脂肪酸产生.先前的研究表明,ROOH可被过渡金属催化分解产生烷氧自由基,从而启动脂质过氧化或进一步分解生成α,β-不饱和醛.然而,目前还不清楚卤代醌能否不依赖过渡金属离子与ROOH以类似方式生成烷氧自由基.综合采用电子自旋共振-自旋捕获、高分辨液相色谱质谱联用及其他分析方法,结果发现,2,5-二氯-1,4-苯醌(DCBQ)可显著增强典型的有机氢过氧化物叔丁基过氧化氢(t-BuO OH)分解,以不依赖金属离子的方式生成叔丁氧自由基.在以上发现的基础上,我们检测和鉴定出一类新型的以碳为中心的醌酮自由基,其是我们之前推测的以氧为中心的醌氧自由基的自旋异构体.我们进而将研究扩展到更具生理意义的内源性脂质氢过氧化物13-过氧羟基-9,11-十八碳二烯酸(13-HPODE)中,发现DCBQ也可以显著增加13-HPODE的分解,产生脂质烷基自由基和具有基因毒性的4-羟基-2-壬烯醛.其他卤代醌也具有类似作用.研究表明,致癌性卤代醌能通过一类新型的不依赖于金属离子的亲核取代和均裂分解的机制,促进有机氢过氧化物分解并生成具有较强反应活性的烷氧、醌酮和脂质烷基自由基,及具有基因毒性的4-羟基-2-壬烯醛.以上研究结果可部分解释卤代醌及其酚类前驱物为何具有潜在的基因毒性和致癌性.     

螺环三代树形大分子化合物的合成

以对苯二甲醛单缩醛与季戊四醇反应得到了2,4,8,10-四氧杂-2,9-二(4-二氰基乙烯基苯基)螺[5.5]十一烷(1), 经水解, 再与丙二腈反应, 制备了中间体2,4,8,10-四氧杂-2-(4-二氰基乙烯基苯基)-9-(4-甲酰基苯基)螺[5.5]十一烷(3). 8-(4-氧代环己烷基)-1,4-二氧杂螺[4.5]癸烷经芳构化形成2,6,10-三-(4-氧代环己烷基)-1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12-十二氢苯并[l]菲(4), 再与甲醛进行羟醛缩合, 制成了2,6,10-三-(4-羟基-3,3,5,5-四羟甲基环己烷基)-1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12-十二氢苯并[l]菲(5), 将5与过量的3反应, 得到了目标树形大分子化合物2,6,10-三-{15-(3,11-二(-4-(3-((9-(4-二氰基乙烯基)苯基)2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷基)))-7-羟基-二螺[5.1.5.3]十六烷基)}-1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12-十二氢苯并[l]菲(6), 收率为18.1%. 产品结构经IR, 1H NMR, MS和元素分析进行了表征. 对影响反应的因素进行讨论.     

脂族酰基过氧化物分解动力学的研究——Ⅲ.过氧化3,5,5-三甲基己酰在苯中的分解动力学和机理

本文对过氧化3,5,5-三甲基己酰(1)在30,40,50℃苯中的分解动力学、笼效应、分解主要产物及用galvinoxyl(3)捕获的产物进行了测定。结果表明,当起始浓度在0.04到0.43mol.L~(-1)范围内时,1在苯中的分解符合一级加二分之三级动力学;笼效应为0.6;也基本上符合作者以前提出的过氧化月桂酰(2)在苯中的分解机理。与2相比,1在同样温度下的自发分解有较大的速率、较大的笼效应以及较少的诱导分解,这应归因于1分子内的枝化,尤其是β-甲基的存在,引起的分解反应物与过渡态之间的较大熵增。     

2-甲基-1,5-苯并硫氮杂的基态和激发态反应的研究 Ⅱ.2-甲基-1,5-苯并硫氮杂的光异构化和Fries重排

2-甲基-1,5-苯并硫氮杂草(2a-2d)在苯溶液中光照生成相应的2,4-异构化产物3a-3d,其中2a和2d同时还生成双键位移产物4a和4d.4a经碱性醇解生成一对2,4-异构体2b和3b。2-甲基-4-芳酰氧基-1,5-苯并硫氮杂草(2e-2g)在苯中光照主要经Fries重排生成2-甲基-3-芳酰基-1,5-苯并硫氮杂草-4(5H)-酮(5e-5g),同时还生成少量2,4-异构化产物2-芳酰氧基-4-甲基-1,5-苯并硫氮杂草(3e-3g)。但2-甲基-4-烷基酰氧基-1,5-苯并硫氮杂草(2i,2j)在相同条件下光照只生成2,4-异构化产物2-烷基酰氧基-4-甲基-1,5-苯并硫氮杂草(3i,3j)。2-甲基-4-对硝基苯甲酰氧基-1,5-苯并硫氮杂草(2h)可发生热Fries重排,生成2-甲基-3-对硝基苯甲酰基-1,5-苯并硫氮杂草-4(5H)-酮(5h)。化学和光谱数据证明5e-5h和6e-6h为互变异构体。     

脂族酰基过氧化物分解动力学的研究(Ⅷ)——过氧化辛酰、过氧化己酰热分解产物的CIDNP效应

测定了过氧化辛酰(1)和过氧化己酰(2)在邻二氯苯中,分别在碘、碘乙烷、2-碘丙烷和3-溴丙烯存在下,90℃时热分解产物的¹HNMR谱,观察到自由基捕获产物(RX,R=n-C₇H₁₅、n-C₅H₁₁;X=I,Br)和歧化产物(R_-H)的CIDNP多重效应。讨论了过氧化酰热分解生成自由基对及相互作用的机理。     

2-甲基-1,5-苯并硫氮杂的基态和激发态反应的研究 II:2-甲基-1,5-苯并硫氮杂的光异构化和Fries重排

2-甲基-1,5-苯并硫氮杂(2a-2d)在苯溶液中光照生成相应的2,4-异构化产物3a-3d,其中2a和2d同时还生成双键位移产物4a和4d.4a经碱性醇解生成一对2, 4-异构体2b和3b.2-甲基-4-芳酰氧基-1,5-苯并硫氮杂(2e-2g)在苯中光照主要经Fries重排生成2-甲基-3-芳酰基-1,5-苯并硫氮杂-4(5H)-酮(5e-5g).同时还生成少量2,4-异构化产物2-芳酰氧基-4-甲基-1,5-苯并硫氮杂(3e-3g).但2-甲基-4-烷基酰氧基-1,5-苯并硫氮杂(2i,2j)在相同条件下光照只生成2,4-异构化产物-2-烷基酰氧基-4-甲基-1,5-苯并硫氮杂(3i,3j).2-甲基-4-对硝基苯甲酰氧基-1,5-苯并硫氮杂(2h)可发生热Fries重排,生成2-甲基-3-对硝基苯甲酰基-1,5-苯并硫氮杂-4(5H)-酮(5h).化学和光谱数据证明5e-5h和6e-6h为互变异构体.     

α,β,γ,δ-四-{4-13-(9-(4-(3-(9-(4-(2-(5,5-二酰氧基甲基-1,3-二噁烷基))))苯基-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷基)))苯基-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷基]}苯基卟啉星形化合物的合成

以对苯二甲醛、丙二腈、季戊四醇和毗咯为原料,合成了含有螺环结构单元的中间体3-[4-(2,2-二氰基)乙烯基]苯基-9-(4-甲酰基)苯基-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷(3)和α,β,γ,δ-四-(4-甲酰基苯基)卟啉(4).4与过量的季戊四醇反应,得到α,β,γ,δ-四-{4-[2-(5,5-二羟甲基-1,3-二噁烷基)]}苯基卟啉(5),5与3的反应产物经10%NaOH处理后,再与过量的季戊四醇反应,得到α,β,γ,δ-四-{4-[3-(9-(4-(3-(9-(4-(2-(5,5-二羟甲基-1,3-二噁烷基))))苯基一2,4,8,10.四氧杂螺[5.5]十一烷基)))苯基-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷基]]苯基卟啉(6),6与乙酐、丙酐、苯甲酰氯反应,得到α,β,γ,δ-四-{4-[3-(9-(4-(3-(9-(4-(2-(5,5-二乙酰氧基甲基-1,3-二噁烷基))))苯基-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷基)))苯基-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷基])苯基卟啉(7),α,β,γ,δ-四-{4-[3-(9-(4-(3-(9-(4-(2-(5,5-二丙酰氧基甲基-1,3-二噁烷基))))苯基.2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷基)))苯基-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷基]}苯基卟啉(8)和α,β,γ,δ-四-{4-[3-(9-(4-(3-(9-(4-(2-(5,5-二苯甲酰氧基甲基-1,3-二噁烷基))))苯基-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷基)))苯基-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷基]}苯基卟啉(9)等三种卟啉星形化合物.中间体1～6和星形化合物7～9均进行了IR,1H NMR,MS和元素分析等结构表征.对影响反应的诸因素进行了讨论.     

脂族酰基过氧化物分解动力学的研究——Ⅹ.过氧化酰热分解反应的自旋捕获 ESR 研究

脂族酰基过氧化物在非极性溶剂中的热分解反应主要是自由基过程.但由于反应中生成的酰氧基自由基 RCOO·和其脱羧生成的烷基自由基 R·都是短寿命自由基,不能直接用 ESR检测.近年来发展的自旋捕获法,系利用亚硝基化合物如亚硝基叔丁烷(TNB)、亚硝基苯(NB)和 Nitrone 如 C-phenyl-N-t-butylnitrone(PBN)等所谓自旋捕获剂与化学反应中产生的短寿命自由基作用生成可供 ESR 研究的稳定自由基的方法.     

苯酞类化合物重排反应的研究——————3－位烷基取代苯 酞的重排反应

发现了3-正丁基苯酞在三氯化铝作用下进行重排反应生成1-甲基-5-羧基四氢萘,并提出了氢迁移的重排反应机制。研究了3-位不同烷基取代的苯酞类化合物在三氯化铝作用下的重排反应。在重排过程中,既有氢迁移,也会有烷基迁移,这取决于形成的碳正离子的稳定性。     

脂族酰基过氧化物分解动力学研究 Ⅰ.过氧化月桂酰在苯中的分解动力学

进行了过氧化月桂酰(1)在脱氧的苯中的分解动力学研究,当起始浓度0.1～0.2克分子·升^-1,温度30℃、40℃时,1不是严格地按一级反应分解的.在50℃下起始浓度0.04～0.34克分子·升^-1时,实验结果符合一级加二分之三级的反应规律:-(da/dt)=k₁a+k₁a^3/2.求出的自发分解速率常数k₁=0.0115小时^-1,诱导分解速率常数k₁=0.014克分子^-1.2·升^1/2·小时^-1.     

硫醇对炔属化合物的加成反应 Ⅲ.苯硫酚与硫醇乙酸对β-烷基苯乙炔的加成

苯硫酚与1-苯基丙炔-1及1-苯基丁炔-1在苯甲酰过氧化物或紫外光引发下顺利加成.当反应物用量为等克分子比时,加成物分别为1-苯基-2-苯硫基丙烯-1(Ⅰ)及1-苯基-2-苯硫基丁烯-1(Ⅱ);当用量为2∶1克分子比时,除生成上述1∶1加成物外,尚得2∶1加成物:1-苯基-2,2-二-(苯硫基)-丙烷(Ⅴ)及1-苯基-2,2-二-(苯硫基)-丁烷(Ⅵ).这些加成物的结构是借在酸性介质中与2,4-二硝基苯肼作用生成相应酮的2,4-二硝基苯腙而得到证明.这加成反应是按自由基机理进行,苯硫基联结在与烷基相邻的碳原子表明中间生成的自由基之稳定性是加成方向的决定因素,因为苯基的共轭效应比烷基为强. 竞争试验的结果表明,苯硫基对苯乙炔的加成比对1-苯基丙炔-1的加成快得多,这可归因于甲基的空间效应.当以苯硫酚与1-苯基丙炔-1及苯乙烯进行竞争时,只得炔烃的加成物,这表明炔烃的加成活性比烯烃大得多.后一结果是由于断裂三键中的一个π-键所需要的能量较断裂双键中的π-键所需要的能量为低的缘故.     

叶绿素-a及其衍生物的Qy轴向氧化反应和E-环重排反应

在酸碱性条件下对叶绿素-a (1)进行空气氧化反应, 分别得到卟吩衍生物2b～4b; 通过酯交换和去金属镁离子, 将叶绿素-a转化为脱镁叶绿酸-a甲酯(MPa) (5), 其3-位碳碳双键与氯化氢的加成生成卟吩醇(6), 经碱性空气氧化和E-环重排则转化成紫红素-18衍生物7. 选用四氧化锇和高碘酸钠将5氧化成卟吩醛(8), 在丁醇中以丁醇钠作催化剂, 8的氧化和重排反应给出3-甲酰基紫红素-18酯(9)和紫红素-7三甲酯衍生物10. 异构体4的空气氧化和重排反应也生成紫红素-18酯(3), 进一步与2-甲基丁胺进行缩合反应, 得到N-烷基紫红素-18酰亚胺(11a)以及氧化重排产物3-甲酰基-N-烷基紫红素-18酰亚胺(11b). 所得叶绿素衍生物均经UV, IR, 1H NMR及元素分析证明其结构, 并对相应的反应提出可能的反应机理.