有机化学 ›› 2025, Vol. 45 ›› Issue (12): 4375-4383.DOI: 10.6023/cjoc202501004 上一篇 下一篇
研究论文
收稿日期:2025-04-10
修回日期:2025-05-25
发布日期:2025-08-18
通讯作者:
王敏
基金资助:
Ruijie Yang, Xin Wang, Zhihui Zhu, Yiming Xu, Zhiguo Song, Min Wang*(
)
Received:2025-04-10
Revised:2025-05-25
Published:2025-08-18
Contact:
Min Wang
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在溶剂热条件下, 以四水合硫酸锌(ZnSO4•4H2O)、4-羟基苯磺酸钠二水合物(C6H5NaO4S•2H2O)、1,6-二(1H-1,2,4-三氮唑)己烷(btx)为原料合成了一种新的锌配合物[Zn(btx)2(H2O)4]•(p-HOC6H4SO3)4. 通过X射线单晶衍射、红外光谱、X射线粉末衍射、氮气吸附-脱附测试、扫描电镜对其进行了表征. 考察了该配合物催化芳香醛与邻氨基苯甲酰胺合成2-取代-2,3-二氢喹唑啉-4(1H)-酮的性能. 实验结果表明, 使用少量的催化剂, 在短时间内可以得到较高的产率; 芳香醛苯环上取代基位置相同时, 取代基的吸电子能力越强, 产物产率越高. 运用Gaussian 16程序对16种不同结构的芳香醛分子分别进行优化计算, 计算结果可得, 当取代基位置相同时, 取代基的吸电子能力越强, 芳香醛的最低未占据分子轨道(LUMO)能量越低, 反应活性越强, 有助于反应的顺利进行, 与催化实验的结论相吻合. 最后采用密度泛函理论推测出锌配合物的活性位点, 阐述了其作为催化剂催化合成2-取代-2,3-二氢喹唑啉-4(1H)-酮可能的反应机理.
杨瑞杰, 王鑫, 朱志慧, 徐一铭, 宋志国, 王敏. 一种新型Zn(II)配合物绿色催化合成2-取代-2,3-二氢喹唑啉-4(1H)-酮[J]. 有机化学, 2025, 45(12): 4375-4383.
Ruijie Yang, Xin Wang, Zhihui Zhu, Yiming Xu, Zhiguo Song, Min Wang. Green Synthesis of 2-Substituted-2,3-dihydroquinazolin-4(1H)-ones Catalyzed by a Novel Zn(II) Complex[J]. Chinese Journal of Organic Chemistry, 2025, 45(12): 4375-4383.
| Parameter | Value |
|---|---|
| Formula | C44H68ZnN12O24S4 |
| Formula weight | 1314.5 |
| Crystal system | Triclinic |
| Space group | P-1 |
| a/nm | 0.75461(3) |
| b/nm | 0.91215(3) |
| c/nm | 1.24011(10) |
| α/(°) | 75.1310(10) |
| β/(°) | 89.0470(10) |
| γ/(°) | 78.3130(10) |
| V/nm3 | 0.80734(5) |
| Z | 1 |
| Dc/(mg•m-3) | 1.522 |
| Goodness-of-fit F2 | 1.100 |
| R1a, wR2b | 0.0497, 0.1492 |
| R1, wR2 (all data) | 0.0522, 0.1520 |
| Parameter | Value |
|---|---|
| Formula | C44H68ZnN12O24S4 |
| Formula weight | 1314.5 |
| Crystal system | Triclinic |
| Space group | P-1 |
| a/nm | 0.75461(3) |
| b/nm | 0.91215(3) |
| c/nm | 1.24011(10) |
| α/(°) | 75.1310(10) |
| β/(°) | 89.0470(10) |
| γ/(°) | 78.3130(10) |
| V/nm3 | 0.80734(5) |
| Z | 1 |
| Dc/(mg•m-3) | 1.522 |
| Goodness-of-fit F2 | 1.100 |
| R1a, wR2b | 0.0497, 0.1492 |
| R1, wR2 (all data) | 0.0522, 0.1520 |
| Bond | Length/nm | Bond angle | Angle/(°) |
|---|---|---|---|
| Zn(1)—N(1) | 0.2101(3) | O(2W)—Zn(1)—O(1W) | 88.82(11) |
| Zn(1)—N(1)#1 | 0.2101(3) | O(2W)#1—Zn(1)—O(1W) | 91.18(11) |
| Zn(1)—O(1W) | 0.2142(3) | N(1)#1—Zn(1)—O(2W)#1 | 88.63(10) |
| Zn(1)—O(1W)#1 | 0.2142(3) | N(1)#1—Zn(1)—O(1W)#1 | 91.23(11) |
| Zn(1)—O(2W) | 0.2105(2) | O(2W)—Zn(1)—O(1W)#1 | 91.18(11) |
| Zn(1)—O(1W)#1 | 0.2105(2) | N(1)—Zn(1)—O(2W) | 88.63(10) |
| Bond | Length/nm | Bond angle | Angle/(°) |
|---|---|---|---|
| Zn(1)—N(1) | 0.2101(3) | O(2W)—Zn(1)—O(1W) | 88.82(11) |
| Zn(1)—N(1)#1 | 0.2101(3) | O(2W)#1—Zn(1)—O(1W) | 91.18(11) |
| Zn(1)—O(1W) | 0.2142(3) | N(1)#1—Zn(1)—O(2W)#1 | 88.63(10) |
| Zn(1)—O(1W)#1 | 0.2142(3) | N(1)#1—Zn(1)—O(1W)#1 | 91.23(11) |
| Zn(1)—O(2W) | 0.2105(2) | O(2W)—Zn(1)—O(1W)#1 | 91.18(11) |
| Zn(1)—O(1W)#1 | 0.2105(2) | N(1)—Zn(1)—O(2W) | 88.63(10) |
| D—H…A | Bond length (D—H)/nm | Bond length (H…A)/nm | Bond length (D…A)/nm | ∠DHA/(°) |
|---|---|---|---|---|
| O(1W)—H(1WA)…O(1) | 0.085 | 0.220 | 0.2793(4) | 150.9 |
| O(1W)—H(1WB)…O(1)#4 | 0.085 | 0.197 | 0.2809(4) | 167.0 |
| O(2W)—H(2WA)…O(4)#4 | 0.085 | 0.196 | 0.2769(4) | 158.9 |
| O(2W)—H(2WB)…N(3)#5 | 0.085 | 0.205 | 0.2870(4) | 161.7 |
| D—H…A | Bond length (D—H)/nm | Bond length (H…A)/nm | Bond length (D…A)/nm | ∠DHA/(°) |
|---|---|---|---|---|
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| O(1W)—H(1WB)…O(1)#4 | 0.085 | 0.197 | 0.2809(4) | 167.0 |
| O(2W)—H(2WA)…O(4)#4 | 0.085 | 0.196 | 0.2769(4) | 158.9 |
| O(2W)—H(2WB)…N(3)#5 | 0.085 | 0.205 | 0.2870(4) | 161.7 |
| Entry | R | LUMO/a.u. | Yield/% | m.p./℃ | |
|---|---|---|---|---|---|
| Found | Reported | ||||
| 1 | H | -0.06291 | 92.5, 91.7, 90.8b | 219~222 | 219~222[ |
| 2 | 2-NO2 | -0.10687 | 95.2 | 190~191 | 190~192[ |
| 3 | 2-Cl | -0.07927 | 93.3 | 203~205 | 202~20422] |
| 4 | 2-Br | -0.07660 | 91.8 | 179~181 | 179~182[ |
| 5 | 3-NO2 | -0.10429 | 94.7 | 201~203 | 200~203[ |
| 6 | 3-Cl | -0.07463 | 92.1 | 184~186 | 186~187[ |
| 7 | 3-Br | -0.07444 | 91.6 | 226~228 | 227~228[ |
| 8 | 3-CH3 | -0.06000 | 88.1 | 204~206 | 204[ |
| 9 | 3-CH3O | -0.05980 | 86.9 | 156~158 | 157~158[ |
| 10 | 3-OH | -0.05253 | 86.2 | 224~226 | 223~225[ |
| 11 | 4-NO2 | -0.11459 | 97.3 | 198~200 | 198~200[ |
| 12 | 4-Cl | -0.07305 | 91.7 | 199~202 | 198~201[ |
| 13 | 4-Br | -0.07019 | 90.8 | 194~197 | 195~197[ |
| 14 | 4-CH3 | -0.05901 | 86.7 | 232~234 | 233~234[ |
| 15 | 4-CH3O | -0.05166 | 85.9 | 189~191 | 188~190[ |
| 16 | 4-OH | -0.05108 | 84.5 | 184 | 182[ |
| Entry | R | LUMO/a.u. | Yield/% | m.p./℃ | |
|---|---|---|---|---|---|
| Found | Reported | ||||
| 1 | H | -0.06291 | 92.5, 91.7, 90.8b | 219~222 | 219~222[ |
| 2 | 2-NO2 | -0.10687 | 95.2 | 190~191 | 190~192[ |
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| 10 | 3-OH | -0.05253 | 86.2 | 224~226 | 223~225[ |
| 11 | 4-NO2 | -0.11459 | 97.3 | 198~200 | 198~200[ |
| 12 | 4-Cl | -0.07305 | 91.7 | 199~202 | 198~201[ |
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| 15 | 4-CH3O | -0.05166 | 85.9 | 189~191 | 188~190[ |
| 16 | 4-OH | -0.05108 | 84.5 | 184 | 182[ |
| Atom | Charge | Atom | Charge |
|---|---|---|---|
| Zn | 0.696 | N1 | -0.310 |
| S | 1.245 | N2 | -0.156 |
| O1 | -0.520 | N3 | -0.180 |
| O2 | -0.525 | N4 | -0.171 |
| O3 | -0.243 | N5 | -0.170 |
| O4 | -0.072 | N6 | -0.276 |
| Atom | Charge | Atom | Charge |
|---|---|---|---|
| Zn | 0.696 | N1 | -0.310 |
| S | 1.245 | N2 | -0.156 |
| O1 | -0.520 | N3 | -0.180 |
| O2 | -0.525 | N4 | -0.171 |
| O3 | -0.243 | N5 | -0.170 |
| O4 | -0.072 | N6 | -0.276 |
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doi: 10.1002/jhet.v55.3 |
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doi: 10.1016/j.cclet.2010.03.022 |
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doi: 10.1016/j.tetlet.2012.10.029 |
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doi: 10.1016/j.tetlet.2015.06.004 |
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doi: 10.1016/j.poly.2018.09.002 |
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doi: 10.1016/j.jssc.2021.122610 |
| [15] |
doi: 10.1016/j.apsusc.2022.153250 |
| [16] |
doi: 10.1016/j.poly.2018.03.006 |
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doi: 10.1016/j.ccr.2010.10.038 |
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doi: 10.6023/cjoc201903025 |
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