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2-氨基-5-[二-(4-氟苯)甲基]硫代-1,3,4-噻二唑席夫碱的合成及生物活性研究

来源:伴沃教育
第30卷第10期李清寒:2.氨基.5.[--.(4.氟苯)甲基]硫代.1,3,4-噻二唑席夫碱的合成及生物活性研究 731 化学试剂,2008,3O(10),731—733 2.氨基.5.[二.(4.氟苯)甲基]硫代.1,3,4.噻二唑席夫碱的 合成及生物活性研究 李清寒 (西南民族大学化学与环境保护工程学院,四川成都610041) 摘要:通过缩合反应合成了4个含二.(4.氟苯)甲基Sehif碱的1,3,4-噻二唑新化合物。产物的结构经熔点测定和质谱、 红外光谱、核磁共振氢谱分析,对其结构进行确证,并测试了化合物的抑菌活性。其中两个化合物表现出较强的抑菌活 性。为今后深入研究该类化合物提供了重要的借鉴作用。 关键词:二.(4.氟苯)甲基;Sehif碱;噻二唑;合成;生物活性 中图分类号:0623.54 文献标识码:A 文章编号:0258.3283(1008)10-O731-03 2,5.二取代.1,3,4.噻二唑具有杀虫、杀菌、除 Varian400 IVII-Iz核磁共振仪(Me4Si为内标,DMSO 草、调节植物生长以及药物活性等多种功效ll J, 为溶剂, ̄drieh公司);MAT 4510型质谱仪(美国 因而该类化合物的研究迄今仍方兴未艾。近年 Finnigen公司);FI'.IR 169型红外光谱仪(固体用 来,很多文献报道含芳环或芳杂环的席夫碱化合 KBr压片,液体用液膜法,美国Nieolet公司)。 物具有很高的生物活性,因而也引起人们的高度 所用试剂均为市售化学纯或分析纯。 重视[ , 。由于氟原子具有模拟效应、电子效应 1.2 合成方法 等特殊性质,氟原子与含氟基团的引入有时可使 1.2.1 2.氨基.5.巯基一1,3,4.噻二唑的合成(1) 化合物的生物活性倍增,近些年公认含氟化合物 在250 mL圆底烧瓶中加入4.55 g(0.05 mo1) 对环境的影响最小l8]。为此,我们采用拼合原理, 氨基硫脲,20 mL DMF和6 mE(0.06 too1)的二硫化 将席夫碱、1,3,4.噻二唑及含氟基团通过简单的 碳,水浴中加热回流,碱吸收H2S气体。反应6 h, 反应连接起来,以期得到具有很好生物活性的新 至不再放出H2s气体为止。稍冷改成蒸馏装置, 化合物。我们以氨基硫脲为原料,先合成出2.氨 蒸出溶剂DMF,固体用NaOH溶液溶解,盐酸酸化 基.5.巯基一1,3,4.噻二唑(1),化合物1再与二。(4. 析出沉淀。抽滤,水洗,干燥后,滤饼用50%乙醇 氟苯)甲基氯反应得到2.氨基.5.[二.(4.氟苯)甲 基]硫代.1,3,4.噻二唑(2),化合物2与芳香醛及 重结晶,得4.7 g淡姜黄色针状晶体(1),收率 70%。m.P.234 235℃(文献L9 值:234—235℃)。 酮反应得到2一氨基.5-[二.(4.氟苯)甲基]硫代一 1,3,4.噻二唑席夫碱(3a一3a),其结构经 HNMR、 1.2.2 2.氨基.5.[二.(4.氟苯)甲基]硫代.1,3,4. IR、MS表征。 噻二唑的合成(2) s在三颈烧瓶中加入6.7 g(0.05 mo1)化合物1, 。 N—N NlI2 NHNH:+cS2 N s入sH 2.0 g(0.05 too1)NaOH和125 mL水,搅拌使其溶 1 N—N… 解后缓慢滴加含12.5 g(O.05 too1)二.(4.氟苯)甲 s sH+(F— — cHcl 基氯的25 mL甲醇溶液(约20 min滴毕),室温继 —N 盟一 s入scH 续搅拌10 h,过滤得白色粉末状固体,用乙醇.石 油醚重结晶得乳白色晶体2,收率80%。rl1.P. 171 173 oe。 HNMR(DMSO), :4.25(8,1H, ArCH);6.03(s,2H,NH2);6.85—6.87(m,4H, 其中a.R =H,R2=4-O2NC6H4.b.R。=H,R2=3-o2Nc6 ; ArH);7.04—7.06(m,4H,ArH)。IR(KBr), , c.R。:H,R2=4-BrC6tt4;d.R。=CH3,R2=4-02Nc6H4 收稿日期:2008—02—17 1实验部分 基金项目:西南民族大学人才引进项目(234688)。 1.1 主要仪器与试剂 作者简介:李清寒(1971一),男,四川中江人,博士,讲师,主 XRC1型显微熔点测定仪(温度计未校正); 要从事生物有机和不对称合成研究。 732 化学试剂 2008年1O月 cm一 :3 373(N—H,NH2);3 297(C—H,Am);1 617 为固体,易溶于DMSO和DMF,长时间放置无明显 变化,其结构组成均经过MS、IR和 HNMR得到确 证,合成的产物即为标题化合物。 (c--N);1 591,1 542,1 533(C—c,苯环)。ESI. MS(70 eV),m/z(%):335(M ,100)。 1.2.3 2-氨基 5 [二.(4.氟苯)甲基]硫代.1,3,4. 噻二唑席夫碱的合成(3) 2.1 中间体(2)的合成 中间体(2)的合成中要注意水和甲醇的用量 和比例。产品在甲醇中有一定的溶解度,甲醇用 量太大,会导致收率下降;但用量太少则不利于使 反应体系形成均相。实验中发现当水和甲醇的比 称取5 mmol取代苯甲醛,加入10 mL冰醋 酸,微热溶解后,加入5 mmol的化合物2。加热回 流30 min,冷却至室温,析出固体后,抽滤,用无水 乙醇重结晶得到纯品3a 3d。 3a:黄色固体,收率88%。In.P.201~203℃。 HNMR(DMSO), :9.23(s,1H,N—CH);8.23~ 8.26(nl,4H,ArH);6.85~7.04(In,8H,ArH);5.10 (s,1H,ArCH)。IR(KBr), ,cm一 :3 310(C—H, ArH);1 617(C—N);l 582,1 544,1 536(C—C,苯 环);I 328(NO2)。ESI.MS(70 eV),m/z(%):468 (M ,50);265(35)。 3b:黄色固体,收率86%。In.P.199~201℃。 HNMR(DMSO), :9.33(s,lH,N—CH);8.24— 8.27(m,4H,ArH);6.87—7.07(m,8H,ArH);5.06 (s,1H,ArCH)。IR(KBr),y,em~:3 308(C—H, ArH);1 621(C—N);1 587,1 548,1 535(C—C,苯 环);1 326(NO2)。ESI.MS(70 eV),m/z(%):468 (M ,45);265(3O)。 3c:黄色固体,收率80%。111.P.191—193 oC。 HNMR(DMSO), :9.13(s,1H,N—CH);7.63~ 8.06(ITI,4H,ArH);6.86~7.05(111,8H,ArH);4.95 (s,lH,ArI:H)。IR(KBr), ,cm一 :3 299(C—H, ArH);1 618(C—N);1 588,1 546,1 537(C—C,苯 环);865(Br)。ESI.MS(70 eV),m/z(%):501 (M ,10);298(15)。 3d:黄色固体,收率89%。In.P.198~200 oC。 HNMR(DMSO), :9.03(s,1H,N—CH);8.33~ 8.36(111,4H,ArH);6.87~7.08(m,8H,ArH);4.98 s,IH,ArCH);1.12(s,3H,CH3)。IR(KBr), , cm~:3 309(C—H,ArH);l 616(C—N);1 592, 1 547,l 532(C—c,苯环);1 327(N02)。ESI—MS (70 eV),m/z(%):482(M ,100);280(75)。 1.3 生物活性初探 抑菌实验用琼脂扩散法进行,化合物分别用 20 mL DMF溶解,稀释成500 ̄g/mL的溶液,受试 细菌于37℃培养12 18 h后,观察抑菌结果。 2结果与讨论 本文合成的4个新席夫碱化合物3a一3d均 例为5:1时,效果最佳。 2.2 目标化合物的合成 噻唑类席夫碱的制备多以乙醇、DMF等为反 应介质,以酸为催化剂l9.1 。在本研究中,若采用 乙醇为溶剂,醋酸为催化剂,回流2~3 h后,可以 得到目标化合物,但反应时间较长。若用DMF为 溶剂,反应结束后减压蒸出溶剂,后处理比较麻 烦。经对反应条件研究后,本实验以醋酸为溶剂, 反应时间只需0.5 h,即可顺利得到目标化合物, 反应时间大大缩短,为此类席夫碱的合成提供了 一种简便的合成方法。在这里醋酸既是溶剂,又 是催化剂。 2.3 波谱性质 IR中,目标化合物的C--N键的红外光谱吸 收大约在1 600 cm 附近。这是由于芳环的供电 子共轭效应的影响,使其比一般C—N键的红外 吸收(1 630 cmI1左右)偏低一些。3 300 emI1附近 的峰应为芳环上的c—H伸缩振动峰,同时在 2 550 cm 附近无s—H的吸收峰,说明二.(4.氟 苯)甲基取代了巯基中的氢原子。在 HNMR中, 目标化合物共同的醛亚胺结构(CH—N)中的氢 在 9.0~9.5,没有噻唑环上的2.NH2化学位移 值( 5.8~6.2),说明2.氨基.5_[二.(4.氟苯)甲 基]硫代.1,3,4-噻二唑与取代苯甲醛已完全形成 席夫碱。 2.4 杀菌活性 用合成的化合物对大肠杆菌(E.coli)及腊样 杆菌(S.cereus)等细菌进行抑菌效果观察,结果见 表1。 表I 化合物3a~3d的抑菌活性往 Tab.I The antibacterial activities of the compounds 3a~3d 化合物 3B 3b 3c 3d 注:“+”表示有抑菌作用;“一”表示无作用。 从表1可以看出,这4种化合物对多数菌种 第3O卷第10期李清寒:2.氨基.5.[--.(4.氟苯)甲基]硫代.1,3,4-噻二唑席夫碱的合成及生物活性研究 733 显示了不同的抑菌活性,尤其是化合物3a和3b 学试剂,2000,22(3):176.177. 对大肠杆菌及腊样杆菌显示出较好的抑菌作用, [8]宋新建,谭小红,余爱农,等.N-(5.三氟甲基1,3,4一噻 值得进一步研究。抑菌实验结果还表明,芳香环 二唑_2.基). .芳酰基脲的合成、晶体结构及生物活 上引入强吸电子基,可僧强该类化合物的抑菌 性[J].有机化学,2006,26(6):803.807. , 活性。 [9]张玉霞,周涛,马万山,等.对二甲氨基苯甲醛缩2.氨 基.5.巯基.1,3,4.噻二唑的合成[J].化学试剂,2002,24 (2):117.118. 参考文献: [1O]禹筱元,汪焱钢.三氮唑羧酸乙酯类席夫碱的合成及 [1]汪焱钢,曹蕾,杨军,等.具有植物激素活性的Schif碱 结构表征[J].广西师范大学学报:自然科学版,20oo, 化合物的研究(Ⅲ).噻二唑类Sehif碱的合成及其生物 活性[J].高等学校化学学报,1999,2o(12):1 903.1 905. 18(1):63.65. [2]车超,毛淑芬,慕长炜,等.含1,3,4-噻二唑的吡啶衍生 物的合成与生物活性[J].农药学学报,2002,4(3):75. Synthesis and biological activities of 2-amino-5-[bi-(4-fluo- 78. rophenyi)・methy1]-thio-1,3,4-thiadiazole Schlf basesⅡ [3]宋新建,谭小红,汪焱钢.5.吡啶基2.芳酰氨基.1,3,4. Qing-han(CoHege of Chemistry and Environmentla Protection 噻二唑的合成及生物活性[J].华中师范大学学报:自 Engineering,Southwest University for Nationalities,Chengdu 然科学版,2005,39(3):340.342. 610041,China),Huaxue shiji,2008,30(10),731—733 [4]王子云,张正文,陈传兵,等.Ⅳ_[(2一羧基1,3,4一噻二 Abstract:Four new Schif bases containing bi-(4-lfuompheny1)一 唑).5.基]. .芳酰基硫脲的合成与表征[J].华中师 methyl and 1,3,4-thiadale were synthesized via condensation re- 范大学学报:自然科学版,2006,40(1):52.54. actions for the first time.The structures of these products were [5]张正文.Ⅳ_(5.巯基1,3,4.噻二唑_2.基).|7\r .芳酰基硫 naalyzed and veriifed by MS,IR and HNMR spectrometry The 脲的合成与生物活性[J].华中师范大学学报:自然科 natibacterial activiites of htese compounds were tested against two 学版,2007,41(1):88.90. kinds of bacteria.The results showed that compounds 3a and 3b [6]陈新斌,桂明德,朱申杰,等.新型Schif碱单核及异双 possessed strong antibacterial activity.AU these results have of- 核配合物的合成及光谱特征[J].高等学校化学学报, fered some important erference to systematic 8tlIdy on 1,3,4-thia- 1999,19(8):1 238-1 241. diazole Sehlf bases compounds in the future. [7]盂凡德,赵金芹,李明霞,等.银.氨基酸席夫碱配合物 Key words:bi-(4-lfuompheny1)-methyl;Schif base;thiadiaezle; 的合成、表征及对烟草花叶病毒抑制作用初探[J].化 synthesis;antibacterial activiites (上接第730页) 24(2):27.28. 参考文献: l1 JHASHIGUCHI S,FUJII A,TAKEHARA J,et a1.Asymmetric Synthesis of chh'al sulfonamides and their appHcafion in transfer hydrogenation of aroma ̄c ke ̄nes catalyzed by chiral asynunetric ̄ansfer hydrongenation of acetophenone ZHOU Rutheinum(1I)complexes[J].J.Am.Chem.Soc.,1995, Zhong—qiang , ,Li-hua,LIUYang(CoHege ofChemistry nad l17(28):7 562・7 563. Materials Science,South—Central University for Nationaliites, [2]GLADIALI S,ALBERICO E.Asymmetric trnasfer hydrogena- Wuhan 430074,China),Huuxue Shiji,2008,3O(1O),729—730; don:ehirla ligands and appheafions[J].Chem.Soc.Rev., 733 2006,3S(3):226.236. Abstract:9・Amino(9・deoxy)epieinehonine was synthesiezd from [3]BLASER H U.hTe chlral pool as a source of enantloselective einehonine tl ̄ongh the Mitsunobu reaction foHowed by treatign eatiays ̄and auxiliaries[J].Chem.Rev.,1992,92(5):935- witII 8-quinolinesulfonyl chloride,benzenesu ̄onyl chloride,P- 952. toluenesulfonyl chloride,4-ehlorobenzenesulfonyl chloride,respee— [4]BENAGLIA M,PUGLISI A,COZZI F.Polymer-supported or- tively,to give four ehirla sulofnamides.These sulfonamides weer ganic catalysts[J].Chem.Rev.,2003,103(9):3 401-3 429. used a8 ligands in asymmetric transfer hydrongenafion of ace— [5]武利华,周忠强.辛可宁衍生的手性磺酰胺的合成[J]. tophenone.When the reaction wag carried out using a feed rate of 化学试剂,2008,30(3):213.214. aeetophenone:ehirla sulofnamide Ru(II)complex:KOH(molar [6]董春娥,张俊龙,郑维忠,等.新型磺酰胺类含氮手性配 ratio)=50:1:2.5 at 80℃.a maximum 96.0%conversion was 体的合成、晶体结构及催化苯乙酮的不对称氢转移反 obtained.  、应[J].高等学校化学学报,2000,21(7):1 070.1 072. Key words:einehonine;sulofnamide;synthesis;asymmetric hy- [7]陈爱英,张雨中.苯磺酰氯的制备[J].河北化工,2001, drogen transfer 

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