钠的化合物

前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇钠的化合物范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。

钠的化合物范文第1篇

1.使学生掌握钠的氧化物的性质

2.使学生掌握钠的重要化合物的用途

3.通过碳酸钠与碳酸氢钠的热稳定性实验,使学生掌握它们的鉴别方法

(二)能力目标

培养学生的观察能力;训练学生用对比的方法认识事物和全面地分析事物的逻辑思维能力;完善学生的实验能力和创造思维能力。

(三)情感目标

1、通过设计实验方案，认识与解决未知化学问题，使学生热爱科学，尊重科学，感悟到科学研究的魅力。

2、通过阅读侯氏制碱法对学生进行化学史教育及爱国主义教育。

教学重点：碳酸钠与碳酸氢钠的性质及其鉴别方法

教学难点：Na2O2与CO2的反应

教学方法：实验分析法

教学过程：

[引入]回忆钠的化学性质存在钠的化合物

[板书]第二节钠的化合物

请同学们举出一些钠的化合物。

[板书]一、钠的氧化物

1、展示Na2O、Na2O2样品，让学生观察后总结出二者的物理性质

2、[实验2-5、2-6]过氧化钠与水反应

[讨论]1.写出过氧化钠与水反应的化学方程式

2.7.8克的过氧化钠与足量的水反应,共转移的电子数是多少mol?

[指出]Na2O2还能与CO2反应生成Na2CO3和O2。

[设问]1、为什么呼吸面具和潜水艇里要用Na2O2。

2、指出上述反应的氧化剂与还原剂,氧化产物又是什么?被氧化与被还原的元素分别是什么?用单线桥标出电子转移的方向的数目.

[设问]根据过氧化钠的这一性质,过氧化钠的重要用途是什么?

[讲述]过氧化钠是强氧化剂，可以用来漂白织物、麦秆、羽毛等。

[师生共同列表比较]

氧化钠过氧化钠

化学式

色态

稳定性

氧的化合价

氧化性

与水反应

制备

用途

[设问]1、过氧化钠如何保存?

2、过氧化钠粉末投入盐酸中将会发生哪些反应?

[补充]有关过氧化钠的计算

例：氧化钠与过氧化钠的混和物70g与98g水充分反应,所得溶液溶质的质量分数是50%,求原混和物中氧化钠与过氧化钠的质量分别是多少克?

[板书]二、碳酸钠和碳酸氢钠

出示碳酸钠和碳酸氢钠样品，请同学们归纳出它们的物理性质。

介绍：在相同条件下碳酸钠比碳酸氢钠的溶解度要大。

[实验2-7]碳酸钠和碳酸氢钠分别与盐酸反应。

请同学们归纳实验结论，板书化学反应方程式：

[板书]1、与盐酸反应：

Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2+H2O

NaHCO3+HCl=NaCl+CO2+H2O

[讨论](1)如何理解碳酸钠比碳酸氢钠与盐酸反应要慢?

(2)相同物质的量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与足量的盐酸反应放CO2的量有何关系?消耗HCl的物质的量有何关系?

[设问]该反应能否用于鉴别碳酸钠与碳酸氢钠呢?(通常不用)

[实验4-6]加热碳酸钠与碳酸氢钠固体,用澄清石灰水检验有无二氧化碳生成.

[生板]写出碳酸氢钠受热分解的化学方程式

[板书]2、受热分解(碳酸钠较稳定，碳酸氢钠受热不稳定：)

2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O

[讨论]1、如何鉴别Na2CO3、NaHCO3、NaCl三种白色粉末?

2、共同完成下表：

碳酸钠碳酸氢钠

化学式Na2CO3NaHCO3

俗名苏打、纯碱小苏打

颜色、状态白色粉末无色晶体

溶解性大小

热稳定性对热稳定受热易分解

与酸反应能、慢能、快

与碱反应不一定能

用途

[设问]当碳酸钠和碳酸氢钠外因条件变化时，二者可否相互转化?

提示：Na2CO3也具有CaCO3相似的性质：Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3

NaHCO3也具有Ca(HCO3)2相似的性质：2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O

学生阅读“侯氏制碱法”，学习他的钻研精神和爱国精神。

[练习]1.在三个密闭容器中,分别装有:A过氧化钠和碳酸氢钠B过氧化钠与碳酸氢铵C过氧化钠与碳酸氢钙,其中它们的物质的量都是1摩,将它们加热至3000C，经充分反应后排出气体,写出各容器内残留的固体名称及其物质的量:A___________B__________C_____________.

钠的化合物范文第2篇

关键词 血红蛋白； 磷酸钬； 过氧化氢； 电催化； 生物传感器

1 引 言

稀土元素独特的4f电子构型，赋予稀土材料优异的光、电、磁性能，在工业催化、燃料电池、荧光材料、生物传感器等领域应用广泛[1～5]。以稀土磷酸化合物纳米材料为例，因其优越的物理化学性质，近年来成为科研工作者的研究热点。Wang等[6]通过水热法制备了不同组成的（Y 0.95Eu 0.05）PO4和 （Y 0.96.xTb 0.04Eux）PO4 （x=0～0.10）晶体纳米片，并详细研究不同组份时的发光性能。Zhang等[7]利用自牺牲模板技术制备了Eu3+掺杂的YPO4空心球，并对不同掺杂条件下产物的荧光性能进行了详细探讨。此外，纳米稀土磷酸化合物具有大的比表面积，稳定性、良好的导电性及生物相容性，因此也被应用在生物传感器领域[1，8]。Zhou等[1]通过水热法在150℃下反应12 h成功合成了LaPO4纳米线，用于生物传感器的构建， 该生物传感器在多巴胺（DA）、尿酸（UA）检测中表现出良好的选择性、宽的检测范围、低的检出限。

磷酸钬（HoPO4）作为一种重要的稀土磷酸盐，制备方法包括高温灼烧法[9]、共沉淀法[10]、结晶法[11]等。HoPO4由于其优异的荧光性能在安全防伪、装饰等领域具有广泛应用。在太阳光和三色光的激发下，HoPO4能发射不同波长的光[10]。通过不同金属离子的掺杂作用，可以改变其晶体结构和荧光性能[11]。但是目前关于HoPO4在生物传感领域的应用，却鲜有报道。

H2O2是一种强氧化剂，被广泛应用在食品加工、消毒液、医药生产等领域。但H2O2的强氧化性会对人体健康造成危害，因此对其含量的分析测定具有重要意义[12～14]。目前对H2O2的检测方法主要有电化学法[15]、荧光分析法[16]、比色法[17]、表面增强拉曼光谱法[18]和电化学发光法[19]等，其中电化学法因具有选择性好、灵敏度高、反应快速等优点得到广泛应用[20]。Guo等[14]制备了基于血红蛋白（Hb）.collagen复合材料的新型H2O2生物传感器，该传感器表现出稳定性好、灵敏度高、线性范围宽等优点。血红蛋白作为一种重要的氧化还原蛋白，对人体内的氧和二氧化碳的存储和运输起着重要作用。血红蛋白拥有丰富的生物催化活性位点，而且价格低廉易得，被广泛的用于构建H2O2生物传感器[21]。然而，血红蛋白作为生物大分子，被直接固定在电极表面时，将阻碍电子的直接转移[22]。为了克服该难题，碳纳米管[23]、石墨烯[24]、普鲁士蓝[25]及各种金属纳米粒子[26，27]等被用于固载生物酶，提高酶与电极间的直接电子转移，进而提高H2O2的检测灵敏度。

本研究结合稀土元素多能级的电子结构、良好的生物相容性等特点，研究稀土纳米材料HoPO4的电化学性能及生物传感应用。首先采用热水法合成n.HoPO4，将其用于固载Hb到玻碳电极表面，从而制备出Hb/n.HoPO4/GCE修饰电极，并研究了修饰电极的电化学行为。n.HoPO4因具有良好的导电性和生物相容性，能够促进Hb与电极间的电子转移。所制备的生物传感器对H2O2具有较宽的检测范围、良好的稳定性和重现性。

2 实验部分

2.1 仪器与试剂

CHI660D型电化学工作站（上海辰华仪器有限公司）； 能谱分析（EDS）仪（Philips XL30）、MLA650F型扫描电子显微镜（美国FEI公司）； Autolab PGSTAT12电化学交流阻抗仪（Ecochemie， BV，荷兰）； 电化学测量采用三电极体系，玻碳电极作为工作电极（Φ=4 mm），铂丝电极作为对电极，甘汞（饱和KCl溶液）电极作为参比电极。

壳聚糖（CS）溶液由0.5 g壳聚糖、1 mL冰醋酸、99 mL去离子水混合超声1 h制备，0.1 mol/L磷酸盐缓冲溶液（PBS）由NaH2PO4， Na2HPO4和 KCl配制，实验所用支持电解液预先通入高纯氮气除氧。2 mmol/L铁氰化钾溶液由铁氰化钾、亚铁氰化钾、KCl配制； 血红蛋白（Hb），H2O2（30%），过氧化氢消毒液（3.0%），Ho2O3，浓HNO3， NaOH，柠檬酸三钠等试剂均为分析纯级，实验用水为去离子水。

2.2 n.HoPO4的合成

根据文献[28]制备YPO4的方法略有改动： 首先称取0.1 g Ho2O3固体粉末于烧杯中，加入去离子水后加热，再缓慢滴加浓HNO3至固体完全溶解后，用一定浓度的NaOH调节溶液pH值至中性。随后将0.5 g柠檬酸三钠和0.1 g NaH2PO4加到上述溶液，在磁力搅拌器下持续搅拌，当溶液开始变浑浊后继续搅拌30 min，再将此溶液移到100 mL聚四氟乙烯反应釜中， 140℃下反应24 h。将所得产物依次用乙醇和去离子水多次洗涤，最后在真空干燥箱60℃下烘干，得到n.HoPO4。

2.3 修饰电极的制备

首先，分别用粒径为0.3 μm和0.05 μm的氧化铝粉末抛光打磨裸玻碳电极成镜面，再用乙醇和去离子水超声清洗后， 置于4℃储存， 备用。将制备好的n.HoPO4用去离子水超声分散获得n.HoPO4溶液（2 mg/mL），同时将2 mg Hb振荡溶于2 mL PBS缓冲溶液（pH 7.0），将制备好的溶液置于4℃储存备用。

分别取20 μL的H2O、n.HoPO4溶液、Hb溶液，充分振荡混合均匀后，取10 μL滴涂在抛光好的裸玻碳电极表面，室温下晾干，再取5 μL CS溶液用于电极表面的封闭，从而制得Hb/n.HoPO4/GCE修饰电极。用同样的方法制备n.HoPO4/GCE修饰电极和Hb/GCE修饰电极，将制备好的修饰电极置于4℃储存， 备用。

3 结果与讨论

3.1 n.HoPO4的形貌表征和组成分析

通过水热法合成的n.HoPO4的SEM图如图1A所示， n.HoPO4的形貌呈六棱柱体，粒径在50～100 nm之间均匀分布。同时对n.HoPO4进行了能谱分析，从图1B和表1可知， 制备的材料由Ho， P， O及Na元素组成，由此可以推断合成的物质主要是HoPO4。

3.2 修饰电极的电化学表征

不同修饰电极的循环伏安曲线如图2A所示，在01 mol/L PBS溶液（pH 7.0）中，n.HoPO4/GCE（曲线b）与裸GCE（曲线a）相比背景电流增大，说明n.HoPO4具有良好的导电性，能促进电子的转移速率； 将Hb修饰在玻碳电极表面后（曲线c），在电0.334 V出现明显的还原峰，这是Hb在PBS溶液（pH 7.0）中的经典还原峰[14]； 而Hb/n.HoPO4复合材料修饰电极的CV图（曲线d）与n.HoPO4/GCE、Hb/GCE相比，有明显的还原峰和更大的还原峰电流值，表明n.HoPO4具有良好的生物相容性，能够保持Hb与玻碳电极间的直接电子转移。为进一步说明HoPO4在H2O2电催化还原中所起的作用，考察了Hb/GCE和Hb/n.HoPO4/GCE修饰电极在含有0.1 mmol/L H2O2的 PBS溶液中的循环伏安行为，与Hb/GCE修饰电极对H2O2的电化学还原电流（曲线e）相比，Hb/n.HoPO4/GCE修饰电极（曲线f）对H2O2的电化学还原具有更大的响应电流。此结果进一步说明n.HoPO4的存在，能有效提升Hb对H2O2的电化学催化效果。

不同修饰电极在2 mmol/L铁氰化钾溶液中的电化学交流阻抗图如图2B所示。在高频区产生的半圆部分反映其界面电子转移过程，半圆直径大小为修饰电极的电子转移阻抗值（Ret）， 直径越大， 其修饰电极的Ret越大； 低频区的曲线部分代表着扩散过程。从图2B可知，在所有修饰电极中，n.HoPO4/GCE的Ret最小，表明其电子转移阻碍性最小，

从而证明了n.HoPO4具有良好的导电性； 而Hb修饰电极的半圆部分最大，说明Hb/GCE的Ret最大，这是由于Hb生物大分子阻碍了电子的转移速率[29]。Hb/n.HoPO4/GCE与Hb/GCE相比，其Ret明显的减小，表明n.HoPO4促进了Hb与玻碳电极间的直接电子转移速率； 与n.HoPO4/GCE相比，其Ret明显更大，表明Hb已经成功地修饰在电极表面。

3.3 pH值对Hb/n.HoPO4/GCE电化学行为的影响

3.6 稳定性和重现性实验

本实验考察了Hb/n.HoPO4/ GCE制备过程的重现性，将制备的3支修饰电极在PBS（pH 7.0）溶液中检测，电化学响应电流的相对标准偏差（RSD）为2.1%，表明修饰电极的制备过程具有良好的重现性。同时考察了修饰电极对H2O2检测的重现性和稳定性，3支修饰电极在含有0.1 mmol/L H2O2的PBS溶液（pH 7.0）中进行检测，电化学响应电流的RSD为3.5%。此外，将修饰电极置于4℃储存10天，在含0.1 mmol/L H2O2的PBS溶液（pH 7.0）中的响应电流仍为初始信号的96%，表明修饰电极对H2O2的检测具有较好的稳定性。

3.7 干扰实验和实际样品回收率

配制含有0.1 mmol/L H2O2， 0.1 mmol/L UA， 0.1 mmol/L AA， 1 mmol/L NaCl， 1 mmol/L MgCl2， 1 mmol/L葡萄糖的PBS（pH 7.0）溶液，用于考察修饰电极的选择性及抗干扰能力。将制备好的3支Hb/n.HoPO4/ GCE浸在此溶液中检测，与只含0.1 mmol/L H2O2检测的电流值相比，修饰电极的平均响应电流值（RSD=4.6%）仅提高了1.94%。实验表明，此生物传感器具有良好的选择性和抗干扰能力。

选择含3% H2O2的医用消毒液作为实际样品进行检测分析。将消毒液用PBS溶液（pH 7.0）稀释，通过检测其实际H2O2的含量，探讨了该生物传感器的实际应用价值。由表3中可知，H2O2的回收率为100.6%～107.9%，说明此生物传感器可用于医用H2O2消毒液的测定。

4 结 论

利用水热法合成了纳米HoPO4，并将Hb/n.HoPO4复合材料修饰在裸玻碳电极表面，制备得到H2O2生物传感器。n.HoPO4优良的导电性、生物相容性等性能，能够保持Hb的生物活性，并促进Hb与玻碳电极间的直接电子转移。此生物传感器对H2O2的检测表现出线性范围宽、重现性和稳定性好、抗干扰能力强等优点，在实际样品的检测中具有良好的回收率。

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钠的化合物范文第3篇

关键词：石墨烯； 金纳米棒； 过氧化氢； 生物传感器

1引言

过氧化氢（H2O2，双氧水）作为氧化剂、还原剂和催化剂在工业、环境、制药、食品分析和临床诊断等领域得到广泛应用。医学上用双氧水（3%左右或更低，wV）作消毒剂；在食品行业中，双氧水作为生产加工助剂，应用于饮料、乳品、啤酒等生产过程中，但双氧水的过量使用会对人体健康产生不良影响[1]。因此，构建简单、灵敏的H2O2检测方法，对H2O2含量的精确测量具有重要意义。目前，检测低含量双氧水的主要方法有化学发光法[2]、荧光法[3]、分光光度法[4]及电化学分析法[5]等。电化学方法由于操作简单、灵敏度较高、快速而广泛受到重视。已有许多文献报道辣根过氧化物酶（HRP）修饰的电化学生物传感器对H2O2的检测[6，7]。另外也有报道一些蛋白质如过氧化物大豆酶、血色素、肌球素[8]用于H2O2的测定，而关于无酶的H2O2传感器的报道甚少。

石墨烯是单层碳原子紧密堆积形成的二维蜂窝状晶格结构的晶体，石墨晶体薄膜的厚度只有0.335 nm，其独特的二维结构使其具有优异的电学、力学、热学及化学性质[9]，因其优异的电子转移性能和大的比表面积而用于电化学生物传感器[10]。但石墨烯片层间存在痧共轭和较大的范德华力，容易堆积和聚集，这给石墨烯的研究和应用带来了极大的困难。为了克服这个问题，对其进行有效的功能化修饰尤其重要。聚乙烯吡咯烷酮（PVP）是一种水溶性高分子化合物，具有胶体保护作用、成膜性、粘结性、吸湿性、增溶或凝聚作用，但其最具特色的是其优异的溶解性能及生理相容性。据文献报道PVP保护的石墨烯纳米片胶体溶液在水、乙醇和二甲基甲酰胺中展现了高的溶解性和稳定性[11]。

纳米金具有大的比表面积，优异的光学性能，良好的生物兼容性，同时具有良好的导电性，能有效提高电子传输速率[12]。金纳米棒是纳米金的一种形式，其具有比球形金纳米粒子更好的性能。球形金纳米粒子在520 nm处产生强烈的吸收带，而金纳米棒则出现两个吸收带：横向表面等离子共振吸收峰（520 nm）和纵向表面等离子共振吸收峰（>600 nm，从可见光区到近红外光区），纵向表面等离子共振吸收对周围介电性质的改变反应更加灵敏，并且灵敏度随纵横比的增大而增加[13]。目前，已经报道了多种金纳米粒子修饰的石墨烯传感器[14，15]，但基于金纳米棒修饰的石墨烯传感器尚未见报道。本研究利用静电引力自组装，将带正电荷的金纳米棒（AuNRs）吸附负载在带负电荷的PVP保护的石墨烯（PVPGNs）表面上，形成PVPGNsAuNRs复合物。基于PVPGNsAuNRs复合物，发展了一种新型的无酶型电化学传感器用于H2O2的检测。此传感器制备简单，对H2O2的电催化还原性能好，检出限低，灵敏度高，抗干扰性好。2实验部分

2.1仪器与试剂

3结果与讨论

3.1PVPGNsAuNRs纳米复合材料的表征

将所制得的PVPGNs和金纳米棒（AuNRs）的形貌分别用透射电镜（TEM）表征，如图1所示。所得PVPGNs片层薄且比表面积较大，其极薄的尺寸引起形变，导致了其如皱褶一样的形貌。所合成的金纳米棒形状和尺寸都比较均匀，长径比为3.5。CTAB保护的金纳米棒在水中分散性好而且非常稳定，未发生团聚现象，金纳米棒任意地分布在铜网上。

[TS（][HT5”SS]图1金纳米棒和PVPGNs的TEM图

Fig.1TEM images of goldnanorods （AuNRs） （a） and poly graphene （PVPGNs）（b）[HT5][TS）]

由于石墨烯和金纳米棒在紫外可见光区都有特征吸收峰，因此紫外可见吸收光谱可用于监控该复合物的合成情况。将所得到的PVPGNs， AuNRs和PVPGNsAuNRs分别用紫外分光光度计表征，如图2所示。石墨烯在260 nm左右有吸收峰（如图2a所示），表明肼还原后石墨烯的电子共轭结构的恢复。金纳米棒在紫外可见光谱有两个吸收带：横向表面等离子共振吸收峰和纵向表面等离子共振吸收峰。随着纵横比的增大，纵向表面等离子共振吸收峰会加强，且吸收波长也会发生红移。如图2b所示，合成的金纳米棒在510和700 nm处有等离子体共振吸收峰，分别是金纳米棒的横向表面等离子共振吸收峰和纵向表面等离子共振吸收峰。根据文献[12]报道的方法，计算得到该金纳米棒的长径比是3.5。如图2c所示，PVPGNsAuNRs复合物在270，520和700 nm处有紫外可见吸收峰，分别对应的是GNs，AuNRs的横向表面等离子共振吸收峰和纵向表面等离子共振吸收峰，这表明带负电荷的PVP保护的石墨烯与带正电荷的金纳米棒能够通过静电作用结合。

如图4所示，比较了AuNRsGCE、PVPGNsGCE和PVPGNsAuNRsGCE不同电极对H2O2的电催化性能。在未添加H2O2的条件下，3种修饰电极在N2饱和的中性磷酸盐缓冲液中均没有电催化性能；当电解质中加入相同浓度H2O2后，AuNRsGCE、PVPGNsGCE和PVPGNsAuNRsGCE均对H2O2表现出明显的电催化还原，但PVPGNsAuNRs电极比AuNRs电极和PVPGNs电极均展现了更大的催化电流，从而证实了PVPGNsAuNRs对H2O2的催化还原效应是石墨烯和金纳米棒的协同作用所引起的，表明PVPGNsAuNRs纳米复合材料对H2O2有更好的电催化活性。负电荷的PVPGNs纳米片，使得带正电的CTAB保护的金纳米棒通过静电作用吸附负载在PVPGNs纳米片。PVPGNs大的比表面积和高的电子传递效率，可以为H2O2在电极表面的还原提供电子传递的能力。由于电子导体金纳米粒子均匀分散在传感膜中，以及石墨烯与金棒的紧密接触而形成了三维电子导电网络，从而加速了膜中的电荷传递，使得H2O2在电极表面的还原得到增强。同时这些被吸附的金纳米棒能够进一步有效提供电子传递路径，并在电极与分析物之间加速电子传递时起到纳米微电极的作用，从而使得PVPGNsAuNRs修饰的电极上时，对H2O2的电催化还原能力比石墨烯和纳米金棒本身显著增大。

3.4干扰实验和标准加入的回收率

为了证明PVPGNsAuNRs纳米复合材料修饰的电极的选择性，测试了干扰物尿酸（UA）和抗坏血酸（AA）对H2O2的干扰情况。图6为PVPGNsAuNRsGCE在N2饱和的PBS（pH 7.0）中，对H2O2、UA和AA的电流响应曲线。在施加电位为_Symbolm@@_0.40 V时，该电极对H2O2有明显的响应电流，加入UA和AA后，没有显示额外的信号或干扰电流，表明干扰物对H2O2的测定没有影响，说明此传感器具有较好的选择性和抗干扰能力。

采用标准加入法对4份H2O2的实际样品进行了加标回收测定，结果见表1。此传感器对4份H2O2实际样品的加标回收率在95.0%～111.3%之间，比钯纳米粒子碳纳米管传感器[25]测定H2O2实际样品的加标回收率高。此传感器与传统的高锰酸钾滴定法相比，检测H2O2的结果基本一致，表明传感器可用于实际样品的分析。

3.5传感器的重现性和稳定性

考察了此PVPGNsAuNRs修饰电极的重现性，相同条件下制备的6 支电极对20 mmolL H2O2进行检测，电化学信号的相对标准偏差为4.1%。还考察了该多层膜修饰电极的长期稳定性。将修饰电极贮存于4 ℃冰箱内，每天取出进行测量，结果表明， 在2 个月后，电化学信号降低5.2%。

钠的化合物范文第4篇

关键词：药物成瘾；DNA甲基化；DNA甲基转移酶（DNMTs）

分类号：B845

药物成瘾是一种反复发作的慢性脑疾病（Bloom，1997）。大量证据提示，成瘾药物可使脑内相关神经环路的结构和功能发生长时程改变，这是成瘾行为长期存在的主要原因。神经环路的长时程改变需要染色体结构和基因表达的稳定变化，表观遗传学改变可能是其内在机制。表观遗传学主要包括DNA甲基化、组蛋白修饰（包括乙酰化、甲基化、磷酸化、泛素化和苏素化）、染色体重塑和非编码RNA（如RNAi）等多种机制（Delcuve，Rastegar，&Davie，2009），其中DNA甲基化（DNAmethylation）是相对稳定的一种，常发生于CpG二核苷酸部位胞嘧啶的C5位置，可以通过调控相关基因的永久沉默（Cavalli，2006；Feng et al.，2006），进而使得相关表型得到长期保持（Hyman，Malenka，&Nestler，2006）。所以与其他表观遗传学修饰相比，DNA甲基化可能在生命活动的长时程改变中发挥更重要的作用。之前对DNA甲基化的研究主要关注影响发育和癌症发生的机制，而近年来发现，DNA的甲基化还参与学习和长时程记忆的形成（Miller&Sweatt，2007），并可能在抑郁和药物成瘾等精神疾病中发挥重要作用（Tsankova，Renthal，Kumar，&Nestler，2007）。

药物成瘾机制涉及奖赏、动机、情绪、学习记忆和执行功能等多种神经生物学过程。奖赏效应是人和动物反复摄取成瘾药物的主要原因之一（Volkow，Wang，Fowler，&Tomasi，2012）。在药物奖赏过程中，情绪的体验可与伴随的相关条件刺激匹配，这种匹配被反复强化后存储在记忆系统中，形成成瘾相关的长期记忆。奖赏伴随的情绪体验被认为是诱导成瘾形成或进而诱发复吸的最关键因素，而撤药后引起的负性情绪体验也是驱动复吸的另一个重要原因（Koob，Caine，Parsons，Markou，&Weiss，1997；Koob，Stinus，LeMoal，&Bloom，1989）。本文将概述DNA甲基化在调节药物奖赏、成瘾情绪和记忆等相关核团功能活动的研究进展，为药物成瘾机理的研究或研发新的干预方法拓展视角。

1.伏隔核的奖赏效应与DNMTs调控

大多数成瘾性药物主要是通过激活中脑边缘系统（mesolimbic system，MLS）的腹侧被盖区（ventral tegmental area，VTA）内多巴胺神经元群，经其主要传出投射引起伏隔核（nucleus aceumbens，NAc）内多巴胺的释放增加，从而产生愉悦感，以实现奖赏效应。除了VTA至NAc的投射通路以外，脑内奖赏系统（reward system）还包括了参与该通路调节的杏仁核、海马以及内侧前额叶皮层（medial prefrontal cortex，mPFC）等多个核团或脑区。其中，VTA和NAc是参与奖赏的关键核团。成瘾药物可以导致NAc发生突触可塑性的长期改变（Alcantara et al.，2011；Kasanetz et al.，2010），染色质重塑（Chromatin remodeling）可能是其内在机制（Kumar et al.，2005）。

成瘾药物可以影响NAc中DNA的甲基化过程。催化DNA发生甲基化的DNA甲基转移酶（DNMTs）有DNMTl、DNMT3a和DNMT3b这3种亚型（Foulks et al.，2012）。有研究表明，急性可卡因处理可导致NAc内神经元DNA甲基化（Anieg Malinovskaja，Aonurm-Helm，Zharkovsky，&Kalda，2010），DNMTl的表达下调（LaPlant et al.，2010），但DNMT3a与DNMT3b表达水平的变化尚无定论（Artier et al.，2010；LaPlant et al.，2010）；而可卡因慢性处理及自身给药都可以降低NAc中DNMT3a的表达，但DNMT3b不受影响（LaPlantet al.，2010）。

DNA甲基化还可能介导慢性可卡因处理导致的NAe神经元树突棘数量的显著增加（LaPlant et al.，2010）。也有实验证实，抑制NAc的DNMTs可影响可卡因引起的行为敏化，并且表现出更强的条件位置偏爱（CPP）效应（Anier et al.，2010；LaPlant et al.，2010）。

目前，阿片类药物成瘾与DNA甲基化相关性的研究还较少。不过最近Tian等人的工作表明，甲基供体甲硫氨酸的处理可抑制可卡因CPP的获得但不能影响吗啡CPP的获得（Tian et al.，2012），提示阿片类药物成瘾可能和精神兴奋剂类药物成瘾有不同的DNA甲基化调节机制。

2.正负情绪调控DNA甲基化

药物成瘾者在停止用药后会产生负性情绪状态（Koob&Nestler，1997；Miller&Sweatt，2007），包括烦躁不安、抑郁、易激怒和焦虑等。据Wager等人的研究，觅药行为带来的欣由NAc调节通路介导，而消极情绪反应则由杏仁核来调节（Wager，Davidson，Hughes，Lindquist，&Ochsner，2008）。

急性或慢性可卡因处理都可以诱导NAc中的DNMT3a的表达降低（LaPlant et al.，2010），，可卡因戒断后，NAc中DNMT3a表达增加（LaPlant et al.，2010），提示成瘾药物导致的正负性情绪可能双向调节DNA甲基化水平。到目前为止，阐释上述观点的直接证据仍然很少。然而，对应激、抑郁样行为、恐惧和创伤后应激障碍（post-traumatic stress disorder，PTSD）等负性情绪导致的DNA甲基化的影响的研究可以提供一些间接的证据。

有大量的证据表明，应激可以通过负性情绪机制增加实验动物对可卡因奖赏效应的敏感性（Covington et al.，2005；Prasad，Ulibarri，&Sorg，1998；Schindler Li，&Chavkin，2010；Sorg&Kalivas，1991；Tidey&Miczek，1997），并且应激可以引发负性情绪并诱导复吸（Shaham，Erb，&Stewart，2000）。LaPlant等人用社交挫败模型发现，长期应激导致的抑郁样行为也可诱导NAc内DNMT3a的过表达，表明NAc的甲基化对应激刺激导致的细胞和行为可塑性具有重要的作用（LaPlant et al.，2010），抑郁症患者中也检测到了DNMTI表达的降低和DNMT3b表达的升高（Higuchi et al.，2011）；DNMT的抑制剂也可以导致抗抑郁行为（Sales et al.，2011）。还有研究表明，酒精暴露可以使杏仁核一些基因的表达发生选择性改变（D'Addario et al.，2012），提示成瘾与杏仁核DNA甲基化的相关性不容忽视。Megumi等人的研究也表明，甲基化DNA的结合蛋白MeCP2能增强基底外侧杏仁核（basolateral amygdala，BLA）调控的焦虑情绪（Adachi，Autry，Covington，&Monteggia，2009）。情景恐惧条件化（contextual fearconditioning）会伴随大鼠海马中DNMT表达的上调（Miller&Sweatt，2007），BDNF转录及其DNA甲基化的变化可持续24小时（Mizuno，Dempster，Mill，&Giese，2012），PTSD样的大鼠中也发现海马部位甲基化的改变（Chertkow-Deutsher，Cohen，Klein，&Ben-Shachar，2010）。在听觉恐惧条件反射（auditory Pavlovian fear conditioning）中也发现外侧杏仁核（1ateral amygdala，LA）中DNMT3A表达会增加（Monsey，Ota，Akingbade，Hong，&Sehafe，2011）。综上表明，药物成瘾可能通过引起正负性情绪进而影响DNA的甲基化。

3.海马的甲基化强化成瘾记忆的获得和保持

成瘾相关的记忆的异常保持是导致复吸的重要原因之一。已有证据表明，可卡因可以通过调节海马部位的甲基转移酶活动进而影响其突触可塑性（Krasnova et al.，2008；Levenson et al.，2006；Marie-Claire et al.，2003）；而成瘾药物使海马的突触效能降低可能导致了成瘾记忆被长久保持（Han et al.，2010；Miguens et al.，2011；Yang et al.，2004）。DNA甲基化介导了LTP（长时程增强）和LTD（长时程抑制）的改变（Bailey，Kandel，&Si，2004；Levenson et al.，2006；Sweatt，2010），这是成瘾异常记忆持续存在的重要机制（Hart et al.，2010）。

近年来，有一系列的证据表明，DNA甲基化在海马依赖的记忆形成过程中具有重要作用（Feng et al.，2010；Miller&Sweatt，2007），抑制DNMTs可以显著抑制海马的突触传递功能（Nielsen et al.，2009）和LTP（Feng et al.，2010），DNMTl和DNMT3a介导了该过程（Feng et al.，2010）；海马的DNA甲基化还参与了记忆的获得和长时记忆的加工过程（Miller&Sweatt，2007），CAl还参与记忆的巩固过程（Daumas，Halley，Franc6s，&Lassalle，2005）。本实验室先前的工作也表明，海马的DNA甲基化还调控药物成瘾记忆的获取和保持，而成瘾记忆的提取则依赖于mPFC而不是海马中DNMTs的活动（Han et al.，2010）。

还有研究表明，在恐惧记忆的巩固中，增加海马的DNA甲基化起到非常关键的作用（Miller&Sweatt，2007）。我们的研究也发现，海马CAl区DNA的甲基化对于成瘾记忆的巩固和维持也是必须的（数据待发表）。这些证据提示，海马的DNA甲基化介导了成瘾记忆的形成、保持和提取过程的突触可塑性改变。

4.成瘾药物改变DNA甲基化的潜在分子机制

已有大量研究证明DNA甲基化在成瘾药物诱导核团功能发生长时程改变的过程中发挥重要作用。DNMTl作为cAMP反应元件结合蛋白（cAMP-responsive element binding protein，CREB）的靶点，其转录可能受到CREB的直接调控（Impey et al.，2004），而CREB也可以通过另一个作用靶点Spl（Impey et al.，2004），来间接调节DNMT的表达（Kinney&Pradhan，2011）。转录因子CREB可能是重要的调控因子。可卡因、安非他明和吗啡都可以增加NAc内cAMP（环磷酸腺苷）水平，并激活蛋白激酶A（protein kinase A，PICA），使CREB的磷酸化增加；对于兴奋剂类药物如可卡因，还可以通过MAPK（促分裂原活化蛋白激酶）或是CaMK（钙调蛋白激酶）途径激活CREB（Nesfler，2004；Renthal&Nestler，2008）。

成瘾性药物还可能通过影响组蛋白的乙酰化来调控DNA甲基化。可卡因或安非他明通过CaMK途径不仅可以磷酸化CREB，还会磷酸化组蛋白去乙酰酶5（HDAC5），，慢性酒精处理后的戒断则可以抑制HDAC的活性（Renthal&Nestler，2008），而HDAC的抑制剂可以下调DNMTl的水平（You et al.，2008），，降低DNMT3B的mRNA的稳定性IiXiong et al.，2005），并诱导DNA的去甲基化（Hu et al.，2000；Selker，1998）。此外，由于DNMT的转录依赖于Rb/E2F通路（Kinney&Pradhan，2011），而E2F与HDAC存在相互作用（Singh，Johnson，&Chellappan，2010），所以HDAC也可能通过E2F来调控DNMT的表达。

DNMT的表达也会受到小的非编码RNA——MieroRNAs（miRNAs）的调节，miR-148，miR-152和miR-29家族都可以直接调控DNMT的表达（Braeoni，Huang，&Patel，2010；Fabbri et al.，2007）。最近有观点认为成瘾性药物通过miRNA来改变基因表达（Dunean，2012）。虽然有证据表明可卡因对miR-8、miR-124、miR-132和miR-212的影响会作用于CREB（chandrasekar&Dreyer，2009；Eipper-Mains et al.，2011；Hollander et al.，2010；Vo et al.，2005），但是慢性酒精和尼古丁处理可以改变miR-152及miR-29的表达水平这一结果则提示成瘾性药物也可能通过miRNAs来直接调节DNA的甲基化（Guo，Chen，Carreon，&Qiang，2012；Li&van der Vaart，2011）。

DNMTs的表达发生改变后，可以调控多种药物成瘾相关基因的甲基化。有研究表明可卡因处理可以导致蛋白质磷酸酶1的催化亚基（protein phosphatase-1 catalytic subunit，PPlc）启动子区域DNA甲基化增加，相反fosB启动子处的甲基化降低，fosB的转录上调（Anier et al.，2010），多巴胺转运体基因DAT（Nieratschker et al.，2012）、神经激肽3受体（neurokinin3-receptor，NK3-R）基因TACR3也可能受到影响（Barros et al.，2011），最终影响到成瘾行为。

5.研究展望

钠的化合物范文第5篇

关键词：2-烷氧基-2-苯基乙硫醚；合成；杀线活性

中图分类号：TQ459 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2017）01-0066-04

DOI：10.14088/ki.issn0439-8114.2017.01.017

Study on Synthesis and Nematicidal Activity of 2-alkoxy-2-phenylethylsulfide Compounds

MA Yun-long1，LI Xing-hai1，JI Ming-shan1，ZHAN Xiao-feng2，WANG Hai-ning1，LIU Wei-yu1

（1.College of Plant Protection， Shenyang Agricultural University，Shenyang 110866，China；

2.Shenyang Hunnan District Songhui State-owned Forest Management Co. Ltd.，Shenyang 110164，China）

Abstract： Eighteen 2-alkoxy-2-phenylethylsulfide compounds were synthesized from 2-bromoacetophenone and substituted thiophenol. Furthermore， the chemical structures of synthesized compounds were confirmed based on 1H-NMR and GC-MS， and the nematicidal activity on Heterodera glycines were determined. The result showed that，8 compounds showed strong nematicidal activity against Heterodera glycineslchinohe in all 18 compounds. In which compounds of 4-1，4-2，4-6，4-16，4-17 had the fatality rate of 100% in 72 h，showed better nematicidal activity.

Key words： 2-alkoxy-2-phenylethylsulfide； synthesis； nematicidal activity

大豆胞囊虫（Heterodera glycines）是大豆生产中的重要有害生物，分布于各个大豆种植国家和地区，该病的发生还可加重大豆茎褐腐病和大豆疫病，严重影响大豆产量[1-3]。传统的大豆胞囊线虫防治包括轮作、抗病育种和生物防治等手段，但由于各自的局限性，防治效果并不理想。目前全世界已经开发的杀线剂约有40种，大部分毒性较高，由于长时间单一使用，抗性问题日益严重，因此开发高效、低毒性的化学杀线剂显得尤为重要。

长期以来，硫醚类化合物在不同研究中都显示出较好的活性，其抗肿瘤[4-6]、抗流感病毒[7]、调节免疫、干扰素[8，9]、杀菌[10-12]、除草 [13-17]和杀线虫[18，19]等活性陆续被发现。本研究以2-溴代苯乙酮和取代苯硫酚为起始原料合成了一系列未见报道的2-烷氧基-2-苯基乙硫醚类化合物，对合成的化合物结构进行了确证，并以大豆胞囊线虫为靶标对合成的化合物进行了生物活性测定，旨在为大豆胞囊线虫的防治提供新型药剂；并为大豆胞囊线虫的高效防治及综合治理提供理论依据。目标化合物的合成路线见图1。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

仪器：①熔点测定仪：X-5型熔点测定仪，温度计未校正；②核磁共振仪：Bruker300-MHZ型核磁共振仪，TMS为内标，溶剂为CDCl3；③质谱仪：Agilent 6890-5973N气相色谱-质谱联用仪；④旋转蒸发仪：Büchi Rotavapor R-210；⑤紫外-荧光分析仪：WD-9403A型。

药剂：取代苯硫酚及2-溴代苯乙酮购自上海达瑞精细化学品有限公司，其他试剂均为市售化学纯或分析纯。

1.2 供试线虫

大豆胞囊线虫，由沈阳农业大学植物线虫研究室保存。

1.3 目标化合物的合成

1.3.1 1-苯基-2-苯硫基乙酮（化合物2）的合成 参照文献[20]的方法：取化合物1（0.02 mol）于三口烧瓶中，加入甲醇50 mL，搅拌溶解后加入甲醇钠1.08 g（0.02 mol），搅拌至反应完全。冰水浴条件下缓慢滴加溶于20 mL甲醇中的2-溴代苯乙酮3.98 g（0.02 mol），滴加过程中保持反应体系温度不高于10 ℃。滴加完毕后升至室温反应3 h，TLC监测反应进程，展开剂石油醚∶乙酸乙酯（V/V）=20∶1。

将上述反应液旋干，加去离子水100 mL，振荡后用乙酸乙酯萃取2次（100 mL×2），合并有机层，无水硫酸钠干燥3 h，抽滤去除硫酸钠固体，滤液减压浓缩，即得1-苯基-2-苯硫基乙酮（化合物2）粗品。将化合物2粗品进行硅胶柱层析分离，洗脱剂石油醚∶乙酸乙酯（V/V）=100∶1，收集后流出组分即为1-苯基-2-苯硫基乙酮（化合物2）纯品。

1.3.2 1-苯基-2-苯硫基乙醇（化合物3）的合成 ⒄瘴南[21]的方法：取1-苯基-2-苯硫基乙酮（化合物2）0.01 mol加入烧瓶中，加入甲醇20 mL搅拌溶解，待化合物完全溶解后，用滴液漏斗向烧瓶中缓慢滴入由0.65 g硼氢化钠（0.017 mol，1.7倍）+3 mL 1%氢氧化钠水溶液+10 mL甲醇配制成的硼氢化钠溶液，滴加时间为15 min。滴加完毕后室温下搅拌反应2 h，TLC监测，展开剂石油醚∶乙酸乙酯（V/V）=20∶1。

将上述反应液旋干，加入20 mL去离子水，用乙酸乙酯萃取2次（20 mL×2），合并有机相，无水硫酸钠干燥3 h，抽滤去除硫酸钠固体，滤液减压浓缩，即得1-苯基-2-苯硫基乙醇（化合物3）。

1.3.3 2-烷氧基-2-苯基乙硫醚（化合物4）的合成 参照文献[22]的方法：取1-苯基-2-苯硫基乙醇（化合物3）0.01 mol加入烧瓶中，二氯甲烷20 mL搅拌溶解，溶解后加入30%氢氧化钠溶液10 mL和四正丁基溴化铵0.2 g，搅拌2 min后，将溴代烃0.01 mol与二氯甲烷10 mL的混合液滴加到反应体系中，搅拌反应过夜。TLC监测，展开剂石油醚∶乙酸乙酯（V/V）=20∶1。

向上述反应液中加入20 mL去离子水，分出有机层，水层用二氯甲烷萃取2次（30 mL×2），合并有机相，再用饱和食盐水30 mL，去离子水30 mL洗涤后，用无水硫酸钠干燥3 h，抽滤去除硫酸钠固体，滤液减压浓缩得2-烷氧基-2-苯基乙硫醚（化合物4）粗品。

1.4 杀线活性的测定

1.4.1 药液的配制 将农乳500与农乳600以3∶1的比例混合后加入二甲苯，与化合物混匀，配成1 000 μg/mL乳油备用。

1.4.2 大豆胞囊线虫二龄幼虫悬浮液的配制 将获得的大豆胞囊线虫胞囊放入制作好的孵化池中，将孵化池放入含有0.5 mmol的ZnSO4溶液的培养皿中，使液面淹过孵化池的筛网，25 ℃恒温孵化3～7 d，然后收集孵化池中的大豆胞囊线虫二龄幼虫，用0.5 mmol的ZnSO4溶液配制成每毫升约含500头线虫的大豆胞囊线虫二龄幼虫悬浮液。

1.4.3 化合物杀线虫活性的测定 将配制好的待测化合物乳油用无菌水稀释成100 μg/mL，分别取1 mL药液与1 mL二龄线虫悬浮液在离心管中混匀，每个处理重复3次，以不含化合物的溶剂处理为对照，将离心管置于25 ℃培养箱中培养，分别于24、48、72 h检查并计算线虫死亡率。

死亡率=（死线虫数/总线虫数）×100%

2 结果与分析

2.1 化合物的合成

目标化合物的理化性质、收率见表1；核磁共振氢谱及质谱数据见表2。谱图数据与化合物结构吻合较好。在化合物合成路线的确定上，选用了2-溴代苯乙酮与取代苯硫酚为起始原料，经过取代、硼氢化钠还原后与相应的卤代烃化合物取代得到相应产物，反应不需要严格无水环境，试剂不需要干燥处理，反应条件温和，速度较快且收率较高。化合物纯化过程中，化合物M16-3和M27-3采用石油醚/乙酸乙酯重结晶，其余化合物采用硅胶柱层析法纯化。

2.2 化合物对大豆胞囊线虫的活性

试验结果（表3）表明，与空白对照相比，18个合成化合物对大豆胞囊线虫均有不同程度的触杀效果，在50 μg/mL下，有8个化合物对大豆胞囊线虫表现出较高的活性，48 h和72 h下致死率分别高于50%和85%，分别为4-1、4-2、4-3、4-6、4-14、4-16、4-17和4-18，其中化合物4-1、4-2、4-6、4-16和4-17在72 h下致死率可达到100%。

3 小结与讨论

以2-溴代苯乙酮和取代苯硫酚为起始原料设计并合成了30个2-烷氧基-2-苯基乙硫醚类化合物，所合成的化合物均通过核磁共振氢谱与质谱对结构确证，谱图与预计完全吻合。在化合物合成方法上，选用了2-溴代苯乙酮与取代苯硫酚为起始原料，经过取代、硼氢化钠还原后与相应的卤代烃化合物取代得到相应产物，原料廉价易得，不需要严格的无水条件，反应条件温和，速度较快且收率较高，反应副产物处理方便，较符合当前绿色化学发展方向。

通过化合物对大豆胞囊线虫的致死活性表明，供试18个化合物对大豆胞囊线虫均具有不同程度的活性，活性测试结果表明，有8个化合物对大豆胞囊线虫的致死率较高，其中4-1、4-2、4-6、4-16和4-17在72 h下可以完全杀灭大豆胞囊线虫，显示出较高的活性。

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