2-苯基-3,5-二(4-吡啶基)異唑啉的合成及生物活性的研究

閆春麗,唐向陽,齊 欣

(天津大學(xué)理學(xué)院化學(xué)系，天津 300072)

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 試劑與儀器

氘代氯仿-d(純度99.8%，含體積分?jǐn)?shù)0.03%的TMS)，阿拉丁試劑有限公司；無水甲醇(色譜純)、4-乙烯基吡啶(98%)，百靈威科技有限公司；硝基苯、氯化銨、鋅粉(純度95%)、無水乙醇、4-吡啶甲醛、甲醇、甲苯、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亞砜(DMSO)、二氯甲烷均為市售分析純。

圖1 2-苯基-3,5-二(4-吡啶基)異唑啉的合成路線Fig.1 Synthetic route of 3,5-bis(pyridin-4-yl)-2-pheny-lisoxazolidine

Advance 600MHz型核磁共振儀，德國Bruker公司；Agilent UHPLC 1290型液相色譜儀；Agilent 6520B Q-TOF型HRMS(離子源：Dual ESI)；X-6型顯微熔點(diǎn)測定儀，北京泰克儀器有限公司。

1.2 合成方法

1.2.1 苯基羥胺的合成

向250 mL三口燒瓶中加入NH4Cl 2.50 g (47.0 mmol)、水80.0 mL及硝基苯5.00 g (4.16 mL，41.0 mmol)，溶液呈淺黃色，機(jī)械攪拌，加熱至60 ℃，向三口燒瓶中分批慢慢加入鋅粉5.56 g，控制溫度在60～65 ℃，加完鋅粉后繼續(xù)反應(yīng)15 min，趁熱濾除鋅的氧化物，并用10.0 mL熱水洗滌，將濾液轉(zhuǎn)移至燒杯中，加鹽約30 g，然后放入冰鹽浴冷卻至少30 min，析出淺黃色晶體，過濾，得苯基羥胺3.34 g，產(chǎn)率74.7%。

1.2.2 C-(4-吡啶基)-N-苯基硝酮的制備

在100 mL圓底燒瓶中加入苯基羥胺1.09 g (10.0 mmol)、乙醇15.0 mL，用橡膠塞塞好瓶口，磁力攪拌使苯基羥胺完全溶解，再加入4-吡啶甲醛1.06 g (10.0 mmol)，常溫下攪拌4 h(大約30 min時(shí)就有白色沉淀產(chǎn)生)，再加入2.5 mL乙醇，將反應(yīng)液放入冰箱冷凍過夜，減壓抽濾得白色晶體，用少量己烷洗滌，再用乙醇重結(jié)晶，過濾，真空干燥，得純的硝酮0.84 g，產(chǎn)率42.5%，熔點(diǎn)139.3～140.6 ℃。母液中溶解的產(chǎn)品可通過蒸發(fā)溶劑的方法使其析出。當(dāng)產(chǎn)品不能從乙醇中析出時(shí)，可向溶液中加入少量(5～10 mL)己烷，放入冰箱冷藏直至產(chǎn)品析出。

1.3 分析與檢測

產(chǎn)物純度用液相色譜進(jìn)行分析。色譜條件：溶劑：無水甲醇(色譜純)；液相柱：C18柱(250 mm×4.6 mm)；最大吸收波長：250 nm；柱溫：室溫(22 ℃)；流速：1.0 mL·min-1。

1.4 生物活性測試

1)稱取合成的化合物3 mg溶于100 μL DMSO中，配成30 000 μg·mL-1的母液，用1‰的吐溫-80溶液稀釋至500 μg·mL-1。

2)用移液槍吸取1 mL上述溶液加入已滅菌的平皿中，再用移液管加入9 mL滅菌PDA培養(yǎng)基于平皿中，混勻，制成相應(yīng)濃度的含藥平板。

3)用直徑為4 mm的滅菌打孔器，自培養(yǎng)好的病原菌菌落邊緣切取菌餅，待培養(yǎng)基凝固后，用接種器將菌餅接種于含藥平板中央，置于適宜溫度的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。

4)72 h后觀察并量取菌落直徑，每個(gè)菌落用十字交叉法垂直量取直徑(單位為mm)各1次，取其平均值。

以上操作均在無菌條件下進(jìn)行。按照上述方法，不加化合物溶液，每1種菌做1個(gè)空白對照實(shí)驗(yàn)。按下式計(jì)算防效：

2 結(jié)果與討論

2.1 產(chǎn)物表征

2.2 1，3-偶極環(huán)加成反應(yīng)條件的優(yōu)化

2.2.1 反應(yīng)溫度對產(chǎn)率的影響

1,3-偶極環(huán)加成反應(yīng)和雙烯合成類似，反應(yīng)溫度是影響反應(yīng)的重要因素之一。固定硝酮與4-乙烯基吡啶的物質(zhì)的量比為1∶1、甲苯為溶劑、反應(yīng)時(shí)間為25 h，考察反應(yīng)溫度對目標(biāo)產(chǎn)物產(chǎn)率的影響，結(jié)果如表1所示。

表1 反應(yīng)溫度對產(chǎn)率的影響Tab.1 The effect of reaction temperature on the yield

由表1可知，反應(yīng)溫度為75 ℃時(shí)的產(chǎn)率最高。當(dāng)溫度較低時(shí)，反應(yīng)速度較慢，產(chǎn)率較低；當(dāng)溫度較高時(shí)，反應(yīng)速度加快，但硝酮對溫度較敏感，其分解速度也會加快，導(dǎo)致產(chǎn)率降低。因此，確定最佳反應(yīng)溫度為75 ℃。

2.2.2 溶劑類型對產(chǎn)率的影響

固定反應(yīng)溫度為75 ℃、反應(yīng)時(shí)間為25 h，考察溶劑類型對產(chǎn)率的影響，結(jié)果如表2所示。

表2 溶劑類型對產(chǎn)率的影響Tab.2 The effect of solvent type on the yield

由表2可知，硝酮與單取代烯的環(huán)化反應(yīng)活性隨溶劑極性的增大而減弱，在實(shí)驗(yàn)過程中，由于石油醚的極性太小，部分反應(yīng)物析出，不利于反應(yīng)；而DMSO沸點(diǎn)較高，產(chǎn)物很難分離，產(chǎn)率很低；極性非質(zhì)子溶劑DMF與惰性溶劑甲苯相比更利于反應(yīng)，產(chǎn)率達(dá)到61.2%。因此，選擇DMF作為反應(yīng)溶劑。

2.3 生物活性測試結(jié)果(表3)

表3生物活性測試結(jié)果
Tab.3

The determination results of bioactivity

3 結(jié)論

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