论文总字数：13440字
目 录
摘要 1
Abstract 1
第1章 概述 2
1.1 席夫碱类化合物及其应用简述 2
1.2 本课题的研究思路与背景 3
1.2.1 席夫碱的发现及基本定义 3
1.2.2 席夫碱的种类 3
1.2.3 席夫碱反应机理 4
1.3席夫碱配合物的表征的常用方法 5
1.3.1红外光谱对席夫碱的表征 5
1.3.2紫外-可见光谱对席夫碱配合物的表征 7
1.4 本课题的研究内容 9
1.5本课题所需使用的药品及仪器 9
第2章 水杨醛及其衍生物的Schiff bases缩合反应 11
2.1 水杨醛类氨基脲席夫碱的合成 11
2.1.1 水杨醛缩氨基脲的合成 11
2.1.2 5-硝基水杨醛缩氨基脲的合成 12
2.2 水杨醛类甘氨酸席夫碱的合成 12
2.2.1 水杨醛缩甘氨酸 13
2.2.2 5-硝基水杨醛缩甘氨酸的合成 14
2.3 本章小结 14
第3章 水杨醛类席夫碱与硼酸三甲酯的反应 15
3.1 水杨醛缩氨基脲与硼酸三甲酯反应 15
3.2 水杨醛缩甘氨酸与硼酸三甲酯反应 16
3.3 5-水杨醛缩氨基脲与硼酸三甲酯反应 17
3.4 5-水杨醛缩甘氨酸与硼酸三甲酯反应 17
3.5 本章小结 18
第4章 总结与展望 20
参考文献： 21
具有配位功能的水杨醛基席夫碱的合成
赵亚伦
摘要：席夫碱类化合物以及其金属配合物主要在药物化学、催化领域、分析化学、腐蚀以及光致变色领域有着重要的应用[1]。本课题通过亲核加成反应，设计并完成了将富氮环、苯环等小分子作为配体（硼基）的基础结构单元，在苯环、富氮环上引入氨基、硝基、烷基、卤素原子等，实现含官能基团、氧化基团、配位基团在配合物分子结构中的统一，设计含能配体分子结构。首先，以水杨醛及其衍生物与不同一级胺类化合物反应生成不同的席夫碱，然后，将所生成的席夫碱产物分别与能硼烷基（硼酸三甲酯）反应，得到目标产物——具有配位功能的水杨醛席夫碱。以该方法本课题最终合成出4种目标产物，产物经红外与核磁分析确证。整条路线可信、可行。
关键词：水杨醛；硼酸三甲酯；席夫碱；
Abstract: the metal complexes of the compound of the base and its metal complexes are mainly used in the fields of Medicine Chemistry, catalysis, analytical chemistry, corrosion and the field of light induced discoloration. This topic through the nucleophilic addition reaction, designed and completed the rich nitrogen ring, benzene and other small molecules as the basic structural unit of the ligand (Peng Ji), on the benzene ring, the nitrogen rich ring into amino, nitro, alkyl, halogen atom such as, the realization of the functional groups containing, oxygen molecules, ligands in conjunction with unity of molecular structure designed to ligand molecular structure. First, generate different Schiff base salicylaldehyde and its derivatives with different level of amine compounds reaction. Then, the generated Schiff base product respectively and boron alkyl (boric acid trimethyl ester) reaction, the target product -- with coordination function of salicylaldehyde Schiff base. 4 kinds of target products were synthesized by this method, and the products were confirmed by IR and NMR analysis. The whole route is credible and feasible.
Key words: salicylic aldehyde; trimethyl borate; Schiff base
第1章 概述
1.1 席夫碱类化合物及其应用简述
席夫碱主要是指分子中含有亚胺或甲亚胺特性基团(-RC＝N-)的一类有机化合物，通常是由一级胺和活性羰基缩合而成（反应1）。其在药物化学、催化领域、分析化学、腐蚀以及光致变色领域有着重要的应用。
R2C=O R'NH2 →R2C=NR' H2O
反应1
在药物化学方面，某些席夫碱类化合物的特殊生理活性具有良好的抗肿瘤、抗癌、杀菌、抑菌、抗病毒的独特药用效果[2]。典型代表氨基酸类、缩氨脲类、缩胺类、杂环类、腙类席夫碱及其应用的配合物等。
反应2
在催化方面，席夫碱及其衍生物也有着很广泛的应用，其物质做催化剂主要应用于不对称催化环丙烷化反应，聚合反应以及烯烃催化氧化方面和电催化领域[3]。不对称催化随着不对称合成的研究与生产应用中得到广泛的应用。采用不对称合成法可以有效的减少拆分法中一半的产品损失。闫小宁等[4,]用乙酰丙酮、乙二胺和水杨醛反应生成一种不对称四齿席夫碱配体及其钴、镍、铜、锌配合物，并研究了产物配合物对双氧水（H2O2）的催化分解能力。
在分析化学，许多席夫碱被用于检测、鉴别金属离子，并可借助荧光分析、色谱分析、光度分析等手段达到定量分析某些离子的目的[5]。Khuhawar等用碱式水杨醛席夫碱做试剂成功的用普通相转移色谱仪和气相色谱仪分离出金属合金中的镍和铜[6]；用液相高效选择性气相色谱仪法分离出混合在铁、镍、铜矿中的铀。
1.2 本课题的研究思路与背景
通过总结已有的席夫碱类化合物的合成方法，分析席夫碱类化合物的结构，并借鉴Amitabha Mitra等[7]单核席夫碱合成硼卤化物的合成的实例，我们提出了以水杨醛及其衍生物为底物，通过与一级胺类化合物（氨基脲和甘氨酸）反应，得到相应的席夫碱。最后与能硼基（硼酸三甲酯）反应，得到席夫碱硼化物产物。基于此，我们较为详细地查阅了所涉及的反应，并进行了总结与分析。
1.2.1 席夫碱的发现及基本定义
Schiff Hugo（1834-1915）在1864年首描述了通过两个当量的胺和醛的缩合得到如下物质：
R=Ar
席夫碱主要是指分子中含有亚胺或甲亚胺特性基团(-RC＝N-)的一类有机化合物，通常是由一级胺和活性羰基缩合而成。引起分子中含有-C=N-官能团，氮原子上含有一对未参与成键的孤对电子，这使得其在有机化学和生物医药学上起着重要的作用。席夫碱可以认为是硬碱或者交界碱，具有抗肿瘤、抗癌、杀菌、抑菌、抗病毒的生物活性，具有独特的电、光、热性质，对稀土金属离子具有良好的络合性。
1.2.2 席夫碱的种类
⑴按配体结构
按配体结构分:a. 单席夫碱、b. 双席夫碱、c. 大环席夫碱。单席夫碱的合成是采用单胺类和单羰基化合物的缩合。该类席夫碱化合物的结构式如图 1所示[8] 。双席夫碱多采用羰基化合物和二胺反应，这类配体的结构式如图 2所示。大环席夫碱在合成中多采用稀土金属阳离子或碱土金属作模板试剂，形成 (1 1) 、(2 2) 、 (3 3)型大环席夫碱，结构如图3所示：(a)、(b)、(c)分别对应所 1 l， 2 2和 3 3型大环席夫碱。
图 1单席夫碱
图 2双席夫碱 图3大环席碱
⑵按缩合物质不同
按缩合物质不同可分为缩酮类席夫碱、缩胺类席夫碱等。席夫碱的早期研究为缩胺类 ，后来发展为缩胺类、缩酮类、胍类、缩氨基脲类、氨基酸类及氨基酸酯类[9] 。近年来 ,传统原料缩合而成的席夫碱无法满足研究生产需要，而转向于一些其它新型材料合成席夫碱配合物，如酚类、呋喃类、噻吩类、非环多醚类[10]，并对它们的性质，诸如稳定性、均衡性、溶解性等进行了研究[11]。考虑形成配合物后的功能性、广谱性，故关于这类化合物的研究是生物无机领域近半个世纪以来的研究热点[12]。
1.2.3 席夫碱反应机理
席夫碱的合成反应是涉及重排、加成、消去等过程的缩合反应[12]。反应物的电子效应及立体构型再合成中起着至关重要的作用[15]，其机理如下：
即醛、酮类化合物与一级胺类化合物进行亲核加成反应，胺类化合物为亲核试剂[13]，胺中氮原子的股对电子从背面进攻羰基上的碳原子，使得羰基碳由sp2杂化变为sp3杂化，键角从120゜变为109.5゜，形成不稳定中间体α-羟基胺类化合物，然后脱水形成席夫碱。决定反应速度的步骤为亲核进攻反应阶段。
1.3席夫碱配合物的表征的常用方法
1.3.1红外光谱对席夫碱的表征
通过IR谱图找C=N的伸缩振动吸收峰，表明配体中确实存在C=N基团，证实了Schiff碱的生成[14]。下面是具体实例:
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