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水溶性四氮唑盐类生物细胞活力检测剂的合成和性质研究

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第一章绪论

1.1 选题背景

1.2非水溶性四氮唑盐的应用

1.2.1过氧化物岐化酶(SOD)

1.2.2植物选种

1.2.3在脱氢酶中的应用

1.2.4生物相容性研究

1.2.5对青铜等贵重金属的缓蚀

1.3水溶性四氮唑盐的应用

1.3.1糖化血清蛋白的测定

1.3.2抗癌化疗药物的敏感性测定

1.3.3细胞的生长与活性状态的测定

1.3.4关键试剂毒性分析

1.3.5市场需求及部分常见的四氮唑盐

1.4合成文献综述

1.4.1 中间体甲臢的制备方法

1.4.2从formazan氧化制备四氮唑盐

1.5本论文的主要内容

第二章5-(2,4-二磺酸苯基)水溶性四氮唑盐的合成和结构表征

2.1主要药品与仪器

2.2合成路线

2.3 2-(对甲苯基)-3-(对硝基苯基)-5-(2,4-二磺酸苯基)-2H-四氮唑单钠内盐的合成和结构表征

2.3.1苯甲醛2,4-二磺酸钠对硝基苯腙的合成

2.3.2对甲苯胺重氮盐的合成

2.3.3中间体甲臢的合成

2.3.4 2-(对甲苯基)-3-(对硝基苯基)-5-(2,4-二磺酸苯基)-2H-四氮唑单钠内盐的合成

2.3.5 2-(对甲苯基)-3-(对硝基苯基)-5-(2,4-二磺酸苯基)-2H-四氮唑单钠内盐的结构表征

2.4 2-(邻甲氧对硝基苯基)-3-(对硝基苯基)-5-(2,4-二磺酸苯基)-2H-四氮唑单钠内盐的合成和结构表征

2.4.1邻甲氧基对硝基苯胺重氮盐的合成

2.4.2中间体甲臢的合成

2.4.3 2-(邻甲氧对硝基苯基)-3-(对硝基苯基)-5-(2,4-二磺酸苯基)-2H-四氮唑单钠内盐的合成

2.4.4 2-(邻甲氧对硝基苯基)-3-(对硝基苯基)-5-(2,4-二磺酸苯基)-2H-四氮唑单钠内盐的结构表征

2.5 2-(对碘苯基)-3-(对硝基苯基)-5-(2,4-二磺酸苯基)-2H-四氮唑单钠内盐的合成和结构表征

2.5.1对碘苯胺的重氮化反应

2.5.2中间体甲臢的合成

2.5.3 2-(对碘苯基)-3-(对硝基苯基)-5-(2,4-二磺酸苯基)-2H-四氮唑单钠内盐的合成

2.5.4 2-(对碘苯基)-3-(对硝基苯基)-5-(2,4-二磺酸苯基)-2H-四氮唑单钠内盐的结构表征

2.6本章小结

第三章5-腈基水溶性四氮唑盐及其衍生物的合成和结构表征

3.1主要仪器和试剂

3.2 2,3-双(4-甲基-2-磺酸基苯基)-5-腈基-2H-四氮唑内盐的合成和结构表征

3.2.1合成路线

3.2.2对甲基苯胺-邻磺酸的合成

3.2.3对甲基苯胺-邻磺酸重氮盐的合成

3.2.4中间体甲臢的合成

3.2.5 2,3-双(4-甲基-2-磺酸苯基)-5-腈基-2H-四氮唑单钠内盐的合成

3.2.6 2,3-双(4-甲基-2-磺酸苯基)-5-腈基-2H-四氮唑单钠内盐的结构表征

3.3 2,3-双(4-甲基苯基)-5-羧基-2H-四氮唑内盐的合成和结构表征

3.3.1合成路线

3.3.2对甲基苯胺重氮盐的合成

3.3.3 2,3-双(4-甲基苯基)-5-腈基-2H-氯化四氮唑盐中间体甲臢的合成

3.3.4 2,3-双(4-甲基苯基)-5-腈基-2H-氯化四氮唑盐的合成

3.3.5 2,3-双(4-甲基苯基)-5-羧基-2H-四氮唑内盐的合成

3.3.6 2,3-双(4-甲基苯基)-5-羧基-2H-四氮唑内盐的结构表征

3.4 2,3-双(对碘苯基)-5-羧基-2H-四氮唑内盐合成和结构表征

3.4.1合成路线

3.4.2对碘苯胺的重氮化

3.4.3 2,3-双(对碘苯基)-5-腈基-2H-氯化四氮唑盐甲臢的合成

3.4.4 2,3-双(对碘苯基)-5-腈基-2H-氯化四氮唑盐的合成

3.4.5 2,3-双(对碘苯基)-5-羧基-2H-四氮唑内盐的合成

3.4.6 2,3-双(对碘苯基)-5-羧基-2H-四氮唑内盐结构表征

3.5本章小结

第四章四氮唑盐生物医学应用相关的性质研究

4.1 实验仪器和设备

4.2 2-(4-碘苯基)-3-(4-硝基苯基)-5-(2,4-苯二磺酸)-2H-四氮唑单钠内盐

4.2.1 四氮唑盐及其中间体甲臢的紫外分析

4.2.2 四氮唑盐的电化学测试

4.3 2-(对甲苯基)-3-(对硝基苯基)-5-(2,4-二磺酸苯基)-2H-四氮唑单钠内盐

4.3.1 四氮唑盐及其中间体甲臢紫外分析

4.3.2 四氮唑盐的电化学分析

4.4.2-(2-甲氧基-4-硝基苯基)-3-(对硝基苯基)-5-(2,4-二磺酸苯基)-2H-四氮唑单钠内盐

4.4.1 四氮唑盐及其中间体甲臢的紫外吸收光谱

4.4.2四氮唑盐的电化学分析

4.4.3 5-(2,4-二磺酸苯基)-四氮唑盐的紫外比较

4.5 2,3-二(2-磺酸-4-甲基苯基)-5-腈基-四氮唑单钠内盐

4.5.1 四氮唑盐及其中间体甲臢的紫外分析

4.5.2四氮唑盐的电化学分析

4.6 2,3-双(对碘苯基)-5-羧基-2H-四氮唑内盐

4.6.1 四氮唑盐的紫外分析

4.6.2四氮唑盐的电化学分析

4.7 2,3-双(对甲基苯基)-5-羧基-2H-四氮唑内盐

4.7.1 2,3-双(对甲基苯基)-5-腈基-2H-氯化四氮唑盐中间体甲臢的紫外吸收和荧光发射光谱

4.7.2 2,3-双(对甲基苯基)-5-羧基-2H-四氮唑内盐及其中间体甲臢的紫外分析

4.7.3 2,3-双(对甲基苯基)-5-羧基-2H-四氮唑内盐的电化学分析

4.7.4 5-腈基水溶性四氮唑盐及其衍生物的紫外比较

4.8本章小结

第五章结论

参考文献

致谢

作者简介

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摘要

四氮唑盐类化合物是目前在生物化学及细胞生物学方面应用很广泛的生物染色剂。但目前应用的四氮唑盐类化合物大都是非水溶性的,这在很大程度上限制其应用范围和检测灵敏度,因此近年对水溶性四氮唑盐的研究越来越多,水溶性四氮唑盐不仅本身水溶性很好,其还原态有色中间体甲臢,在水中也有很好的溶解度,而且四氮唑盐本身及其还原态甲臢均无毒,可以直接进行生物体的活体分析。因此设计合成高水溶性四氮唑盐是当前对该类化合物研究的主要方向,而且在提高检测效率和灵敏度等方面具有非常重要的意义。 本论文设计合成六个含有水溶性基团的水溶性四氮唑盐类化合物,这六个化合物是:2-(2-甲氧基4-硝基苯基)-3-(对硝基苯基)-5-(2,4-二磺酸苯基)-2H-四氮唑单钠盐(I)、2-(对碘苯基)-3-(对硝基苯基)-5-(2,4-二磺酸苯基)-2H-四氮唑单钠盐(Ⅱ)、2-(对甲苯基)-3-(对硝基苯基)-5-(2,4-二磺酸苯基)-2H-四氮唑单钠内盐(Ⅲ)、2,3-双(2-磺酸基-4-甲基苯基)-5-腈基-2H-四氮唑单钠内盐(Ⅳ)、2,3-双(对甲基苯基)-5-羧基-2H-四氮唑内盐(V)、2,3-双(对碘苯基)-5-羧基-2H-四氮唑内盐(Ⅵ),其中化合物Ⅲ、Ⅳ、V、Ⅵ为新化合物,化合物I、Ⅱ为文献报道的物质,我们对其工艺进行改进,并且首次采用氯气作为氧化剂,简化操作,提高了总收率,均在20%以上。化合物I、Ⅱ、Ⅲ是采用了由醛和肼制备腙,腙再和重氮盐反应生成中间体甲臢,然后氧化成四氮唑盐等四步合成路线制得,化合物Ⅳ、V、Ⅵ采用了由重氮盐和含活性亚甲基的化合物反应生成中间体甲膜,然后氧化成四氮唑盐,再腈基水解等四步合成路线制得,并对它们的合成进行了工艺研究,为该类化合物的工业生产打下基础。 此外,还通过紫外和电化学分析对其与生物医学领域应用相关的紫外吸收和氧化还原电势进一步讨论研究,结果表明这些化合物在细胞活力检测等方面有潜在的应用价值。

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