香豆素西佛堿的合成及表征

王 瀟，韓相恩，張立著，李金娜

（中國礦業(yè)大學(xué)化工學(xué)院，江蘇 徐州 221008）

香豆素西佛堿的合成及表征

王 瀟，韓相恩，張立著，李金娜

（中國礦業(yè)大學(xué)化工學(xué)院，江蘇 徐州 221008）

以水楊醛和甘氨酸甲酯為原料，合成了目標化合物香豆素西佛堿，對影響產(chǎn)物產(chǎn)率的反應(yīng)條件進行了研究。并且通過熔點儀、紅外光譜、元素分析和核磁共振對合成的產(chǎn)物結(jié)構(gòu)進行了表征。

水楊醛;西佛堿;香豆素;合成

香豆素是存在于自然界中的一種內(nèi)酯類化合物，廣泛分布于高等植物中，尤其是蕓香科和傘型科，在豆科、蘭科、木樨科和菊科植物中也廣泛存在，少數(shù)發(fā)現(xiàn)于動物和微生物中[1]。其分子量較小，合成相對簡單，生物利用度高。香豆素類化合物是重要的有機雜環(huán)化合物，由于具有顯著的消炎、抗凝結(jié)、抗腫瘤及抗HIV等多方面生物活性[2～3]以及良好的光學(xué)特性等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，極具特色的優(yōu)良特性，受到了國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注，其應(yīng)用研究已成為熱點[4～6]。

西佛堿是一種典型的亞胺結(jié)構(gòu)，廣泛應(yīng)用于化工生產(chǎn)和科學(xué)研究中，其本身不太穩(wěn)定，由于物質(zhì)的穩(wěn)定性取決于它們的結(jié)構(gòu)，當—CH＝N—雙鍵共軛，則這類物質(zhì)極穩(wěn)定。西佛堿類化合物一般都具有多種生理活性和非線性光學(xué)性能[7~9]，有望在醫(yī)藥、有機光電材料等方面得到應(yīng)用。

1 實驗部分

1．1 儀器與試劑

儀器:X-4型顯微熔點儀，IR-560傅里葉變換紅外吸收光譜儀（KBr壓片），AM400 （400MHz）型核磁共振儀，Vario EL元素分析儀。

試劑:水楊醛、甘氨酸甲酯鹽酸鹽、甘氨酸乙酯鹽酸鹽、三乙胺、吡啶均為分析純，離子液體[bmim]OH（自制）。

1．2 實驗步驟

在50mL圓底燒瓶中加入甘氨酸甲酯鹽酸鹽1．9g（15mmol），水 10mL，三乙胺 2mL＋1mL 離子液體[bmim]OH，調(diào)節(jié)溶液的pH＝9，在不斷攪拌下滴加水楊醛 4．4g（36mmol），反應(yīng)開始后，在室溫下快速攪拌反應(yīng)12h（TLC跟蹤反應(yīng)完成），隨即在冰箱中放置數(shù)小時，得到橙色固體懸浮物，抽濾，水洗2次，干燥，最后用H2O-DMF（體積比為1∶2）重結(jié)晶2次，得到化合物橙色晶體，產(chǎn)率為89．5%。

化合物Ⅰ可能的反應(yīng)機理:

2 結(jié)果與討論

反應(yīng)條件對香豆素西佛堿收率的影響討論如下。

2．1 反應(yīng)物的影響

在50mL圓底燒瓶中加入甘氨酸甲酯鹽酸鹽、甘氨酸乙酯鹽酸鹽各15mmol，水10mL，三乙胺 2mL＋1mL離子液體[bmim]OH，在不斷攪拌下各滴加水楊醛36mmol，反應(yīng)開始后，在室溫下快速攪拌反應(yīng)數(shù)小時（TLC跟蹤反應(yīng)完成），隨即放置在冰箱中，得到橙色固體懸浮物，抽濾，水洗兩次，干燥，最后用H2O-DMF（體積比為 1∶2）重結(jié)晶兩次，反應(yīng)物對目標產(chǎn)物收率的關(guān)系見表1。

表1 反應(yīng)物對產(chǎn)物收率的影響

分別使用甘氨酸甲酯鹽酸鹽、甘氨酸乙酯鹽酸作為反應(yīng)物，實驗結(jié)果顯示，甲酯較乙酯更易于反應(yīng)，活性更高，且反應(yīng)時間也相應(yīng)地縮短了，產(chǎn)率大幅提高，達到89．5%。

2．2 反應(yīng)物配比的影響

1．9g甘氨酸甲酯鹽酸鹽和不同量的水楊醛進行反應(yīng)，實驗步驟及剩余原料同上，反應(yīng)物配比與目標產(chǎn)物的收率關(guān)系見圖1。

圖1 反應(yīng)物配比對產(chǎn)率收率的影響

從實驗結(jié)果可以看出，甘氨酸甲酯鹽酸鹽與水楊醛的物質(zhì)的量比為1∶2．4時 （也就是水楊醛過量時），產(chǎn)物的產(chǎn)率最高，當反應(yīng)配比小于 1∶2．4時，反應(yīng)所需水楊醛的量不足，則會產(chǎn)生大量副產(chǎn)物西佛堿Ⅱ，給分離造成困難，并且使產(chǎn)率降低。當配比大于1∶2．4時，水楊醛過量時，產(chǎn)物中會有過量的水楊醛殘余，也會影響目標產(chǎn)物的收率。

化合物Ⅱ可能的反應(yīng)機理:

2．3 催化劑的影響

將離子液體[bmim]OH與有機堿如胺類進行混合得到的系列混合物即支載離子液體，以支載離子液體作為催化劑催化反應(yīng)，考察它們對反應(yīng)的影響，實驗條件為:甘氨酸甲酯鹽酸鹽1．9g，水10mL，三乙胺 2mL＋1mL 離子液體[bmim]OH，實驗步驟同上。實驗結(jié)果顯示，[bmim]OH-三乙胺所得到的催化劑催化效果最好。

表2 催化劑對產(chǎn)物收率的影響

3 產(chǎn)物的物性測試及結(jié)構(gòu)表征

產(chǎn)物經(jīng)提純后，利用顯微熔點測定儀、元素分析儀、紅外光譜（KBr壓片）、核磁共振儀對目標產(chǎn)物進行了熔點測定和結(jié)構(gòu)表征。

化合物Ⅰ的熔點為:188～190℃（文獻值180～192℃），IR （KBr壓片）:1721cm－1（vC＝O），1630cm－1（vC＝C），1615cm－1（vC＝N）。 元素分析結(jié)果:實測值（理論值 ）:C72．30（72．45），H4．20（4．18），N5．32（5．28）;1HNMR（DMSO-d6，400MH z）:δ:12．8（s，1H），δ:7．1～7．5 （d， J＝8．0H z，1H），δ:6．2 （s，1H），δ:6．9 （t，7．4H z，1H），δ:8．7（s，1H）

化合物Ⅱ的熔點為:38～39℃（文獻值39℃），IR（KBr 壓 片 ）:1740 cm－1（vC＝O），1630 cm－1（vC＝C），1615cm－1（vC＝N）。 元素分析結(jié)果:實測值（理論值）:C63．10（63．74），H6．23（6．34），N6．40（6．86）;HNMR（DMSO-d6，400MH z）:δ:12．9 （s，br，1H，-OH）， δ:8．4 （s，1H，CH＝NCH2COOCH3），δ:4．3 （s，2H，CH＝NCH2COOCH3），δ:1．3（t，3H，CH＝NCH2COOCH3），δ:6．7～7．5（m，1H，-Ar）。

[1] 徐淑永，曾和平，魏傳晚，等．生物活性香豆素的研究進展[J]．合成化學(xué)，2004，（4）:340-347．

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Synthesis and Characterization of Coumarinyl-Schiff Base

WANGXiao，HANXiang-en，ZHANGLi-zhu，LIJin-na
（School of Chemical Engineering and Technology，China University of Mining and Technology，Xuzhou 221008，China）

The coumarinyl-schiff base was synthesized from salicylaldehyde and glycine methyl ester hydrochloride，the effects of reaction condition were investigated， the products were characterized by determining melting point，F(xiàn)T-IR，elemental analysis and1HNMR．

salicylaldehyde; schiff base; coumarin; synthesis

O 624.4

A

1671-9905（2011）11-0012-02

中國礦業(yè)大學(xué)大型儀器設(shè)備開放共享基金

王瀟（1985-），女，陜西西安人，碩士，研究方向:精細化工品的合成，E-mail:wwangxiao1212＠163．com，通訊地址:中國礦業(yè)大學(xué)研一樓六單元202室

韓相恩（1966-），男，博士生導(dǎo)師，主要從事精細化工品的合成

2011-07-19