一鍋法合成新型黃烷酮縮氨基硫脲類席夫堿*

鐘浩，楊金誠(chéng)，劉利軍，左武標(biāo)

(寧夏大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，寧夏 銀川 750021)

一鍋法合成新型黃烷酮縮氨基硫脲類席夫堿*

鐘浩，楊金誠(chéng)，劉利軍，左武標(biāo)

(寧夏大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，寧夏 銀川 750021)

以取代2'，4'-二羥基查爾酮和氨基硫脲為原料，冰乙酸為催化劑，通過(guò)一鍋法一步實(shí)現(xiàn)了查爾酮與氨基硫脲的縮合和查爾酮的分子內(nèi)關(guān)環(huán)合成了4個(gè)新型的黃烷酮縮氨基硫脲類席夫堿，收率70%～82%，其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR，13CNMR，IR和ESI-MS表征。

羥基查爾酮;氨基硫脲;黃烷酮;席夫堿;合成;一鍋法

黃酮類化合物具有多種生物活性［1］，是藥用植物中的主要活性成分之一，其廣泛的藥理作用［2，3］備受研究者的關(guān)注。查爾酮作為黃酮化合物的一個(gè)分支，是重要的有機(jī)合成中間體，一些含羥基的查爾酮表現(xiàn)出多種獨(dú)特的藥理作用［4～6］。以查爾酮類為先導(dǎo)化合物，對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾和改造，對(duì)創(chuàng)制新型藥物和拓展黃酮類化合物的應(yīng)用范圍具有重要意義。

縮氨基硫脲類化合物因含有配位能力很強(qiáng)的N，S雜原子能與多種金屬離子螯合形成穩(wěn)定的配合物，且形成的配合物均具有殺菌、抗病毒和抗癌等廣泛的生理活性［7～10］。以查爾酮為母體，氨基硫脲為N源合成席夫堿的研究已有報(bào)道，而以多羥基查爾酮為母體以及以多羥基查爾酮與氨基硫脲經(jīng)一步反應(yīng)合成黃烷酮縮氨基硫脲類席夫堿的研究至今未見文獻(xiàn)報(bào)道。為此，本文以取代2'，4'-二羥基查爾酮(3a～3d)和氨基硫脲為原料，在冰乙酸的催化下，通過(guò)一鍋法一步實(shí)現(xiàn)了查爾酮與氨基硫脲的縮合和查爾酮分子內(nèi)的關(guān)環(huán)合成了4種新型的黃烷酮縮氨基硫脲類席類化合物(4a～4d，Scheme 1)，收率70%～82%，其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR，13C NMR，IR和ESI-MS表征。

1實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

X-5型顯微熔點(diǎn)儀(溫度未校正);Brucber AM-400型核磁共振儀(DMSO-d6為溶劑，TMS為內(nèi)標(biāo));FT-IR-8430S型紅外光譜儀(KBr壓片); Thermo LTQ-XL型質(zhì)譜儀(ESI負(fù)離子模式全離子掃描)。

3a～3d按文獻(xiàn)［11，12］方法制備，其實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表1;其余所用試劑均為分析純。

表1 合成3a～3d的實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 1 Experimental results of synthesizing 3a～3d

1.2 合成

(1)4a～4d的合成(以4a為例)

在圓底燒瓶中依次加入氨基硫脲273.4 mg (3 mmol)，甲醇12 mL和蒸餾水6 mL，超聲30 min使其溶解;靜置數(shù)分鐘后依次加入3a 512.0 mg(2mmol)，甲醇10mL和催化劑冰乙酸約3mL (溶液pH約3～4)，于80℃(油溫)回流反應(yīng)24 h～36 h(TLC跟蹤，也可適量補(bǔ)加硫脲和冰乙酸)。撤掉冷凝管利用余溫蒸出部分甲醇后，殘余物于室溫自由揮發(fā)析晶。抽濾，濾餅用甲醇重結(jié)晶得白色粉末4a。

用類似方法合成4b～4d。

4a:白色粉末，收率72.6%，m.p.248℃～249℃;1H NMRδ:2.74(dd，J=12.4 Hz，17.2 Hz，1H，3-H)，3.33(dd，J=2.4 Hz，17.2 Hz，1H，3-H)，5.03(dd，J=2.4 Hz，12.0 Hz，1H，2-H)，6.27(d，J=2.4 Hz，1H，8-H)，6.41(dd，J=2.4 Hz，8.8 Hz，1H，6-H)，6.79(d，J=8.4 Hz，2H，3'，5'-H)，7.31(d，J=8.4 Hz，2H，2'，6'-H)，7.95(s，1H，NH2)，8.09(d，J=8.4 Hz，1H，5-H)，8.17(s，1H，NH2)，9.85(brs，2H，OH)，10.27(s，1H，NH);13C NMRδ:178.3，160.6，158.6，157.4，143.4，130.1，128.0，126.9，115.0，111.5，110.1，102.9，76.3，31.9; IRν:3 413，3 242，3 147，1 600，1 507，1 234，996，837 cm-1;ESI-MS m/z(%):328{［MH］-}，269(5)，239(3)，175(4);HR-MS m/z: Calcd for C16H16N3O3S{［M+H］+}330.090 7，found 330.090 1。

4b:淡黃色粉末，收率82.4%，m.p.236℃～237℃;1H NMRδ:2.78(dd，J=12.0 Hz，17.2 Hz，1H，3-H)，3.35(dd，J=2.4 Hz，17.2 Hz，1H，3-H)，3.77(s，3H，OCH3)，5.11(dd，J=2.4 Hz，12.0 Hz，1H，2-H)，6.29(d，J=2.4 Hz，1H，8-H)，6.42(dd，J=2.0 Hz，8.8 Hz，1H，6-H)，6.97(d，J=8.8 Hz，2H，3'，5'-H)，7.44(d，J=8.8 Hz，2H，2'，6'-H)，7.96(s，1H，NH2)，8.10(d，J=8.8 Hz，1H，5-H)，8.18 (s，1H，NH2)，9.53(s，1H，OH)，10.29(s，1H，NH);13C NMRδ:177.8，160.3，159.1，158.3，143.7，131.4，127.9，126.6，113.7，111.3，110.3，102.8，76.0，55.0，31.5;IRν: 3 351，3 266，3 165，1 601，1 512，1 206，1 032，826 cm-1;ESI-MS m/z(%):342{［M-H］-}，308(6)，269(7)。

4c:白色粉末，收率70.1%，m.p.246℃～248℃;1H NMRδ:2.81(dd，J=12.4 Hz，17.2 Hz，1H，3-H)，3.32(dd，J=2.8 Hz，17.2 Hz，1H，3-H)，3.80(s，3H，OCH3)，5.03(dd，J= 2.8 Hz，12.4 Hz，1H，2-H)，6.29(d，J=2.4 Hz，1H，8-H)，6.42(dd，J=2.4 Hz，8.8 Hz，1H，6-H)，6.79(d，J=8.0 Hz，1H，5'-H)，6.91(dd，J=1.6 Hz，8.0 Hz，1H，6'-H)，7.07 (d，J=1.6 Hz，1H，2'-H)，7.95(s，1H，NH2)，8.10(d，J=8.8 Hz，1H，5-H)，8.16(s，1H，NH2)，9.10(s，1H，OH)，9.91(s，1H，OH)，10.24(s，1H，NH);13C NMRδ:178.2，160.4，158.5，147.4，146.5，143.4，130.5，126.8，119.2，115.1，111.5，110.9，110.0，102.8，76.5，55.6，31.8;IRν:3 407，3 303，3 147，1 604，1 521，1 239，1 033，825 cm-1;ESI-MS m/z(%): 358{［M-H］-}，299(4)，255(3)，175(3); HR-MS m/z:Calcd for C17H18N3O4S{［M+H］+} 360.101 3，found 360.100 8。

4d:黃色粉末，產(chǎn)率76.8%，m.p.242～243℃;1H NMRδ:2.82(dd，J=12.0 Hz，17.2 Hz，1H，3eq-H)，2.90［s，6H，(CH3)2N］，3.27 (dd，J=2.4 Hz，17.2 Hz，1H，3ax-H)，5.04 (dd，J=2.4 Hz，12.0 Hz，1H，2-H)，6.26(d，J=2.4 Hz，1H，8-H)，6.40(dd，J=2.4 Hz，8.8 Hz，1H，6-H)，6.73(d，J=8.8 Hz，2H，3'，5'-H)，7.30(d，J=8.8 Hz，2H，2'，6'-H)，7.95 (s，1H，NH2)，8.09(d，J=8.8 Hz，1H，5-H)，8.17(s，1H，NH2)，9.92(s，1H，OH)，10.28 (s，1H，NH);13C NMRδ:178.7，160.8，159.0，150.8，144.0，127.9，127.4，127.3，112.4，112.0，110.3，103.3，76.8，40.3，32.0;IRν: 3 419，3 267，3 161，1 599，1 529，1 197，999，818 cm-1;ESI-MS m/z(%):355{［M-H］-}，321(3)，281(4)，255(3);HR-MS calcd for C18H21N4O2S{［M+H］+}357.138 0，found 357.138 5。

2 結(jié)果與討論

2.1 合成

在4的合成中，由于氨基硫脲的醇溶性較水溶性差，為了保證原料3全溶和4易于結(jié)晶析出，通過(guò)多次嘗試，確定以混合溶劑［V(MeOH)∶V (H2O)=2∶1］6 mL為反應(yīng)溶劑，對(duì)應(yīng)的氨基硫脲為1 mmol。

2.2 表征

4的IR分析表明，4的羥基吸收峰(3 300 cm-1)附近出現(xiàn)新的吸收峰，即3 400 cm-1附近的N-H(伯胺)伸縮振動(dòng)和3 100 cm-1附近的N-H(仲氨)伸縮振動(dòng)吸收峰;3中的1 640 cm-1附近的C=O伸縮振動(dòng)峰消失，而在1 590 cm-1附近出現(xiàn)新的C=N伸縮振動(dòng)吸收峰，同時(shí)還在1 200 cm-1附近出現(xiàn)C=S特征吸收峰;另外，從4的1H NMR數(shù)據(jù)可見，7.90和8.10附近出現(xiàn)了NH2的吸收峰和10.3附近出現(xiàn)的NH吸收峰，以上表征與文獻(xiàn)［13］值吻合，從而可判斷氨基硫脲的確與3發(fā)生了縮合反應(yīng)。

由4的1H NMR數(shù)據(jù)還可見，2.70，3.30，5.10附近的dd峰為黃烷酮特征峰，進(jìn)一步判斷4結(jié)構(gòu)中存在黃烷酮結(jié)構(gòu)，即取代查爾酮在與氨基硫脲縮合的同時(shí)發(fā)生了分子內(nèi)關(guān)環(huán)。質(zhì)譜數(shù)據(jù)進(jìn)一步證明了合成的目標(biāo)化合物與Scheme 1預(yù)期結(jié)構(gòu)一致。

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Synthesis of Novel Flavanone Thiosem icarbazone Schiff Bases by One-pot M ethod

ZHONG Hao，YANG Jin-cheng，LIU Li-jun，ZUOWu-biao
(School of Chemistry and Chemical Engineering，Ningxia University，Yinchuan 750021，China)

Four novel flavanone thiosemicarbazone Schiff bases in yield of 70%～80%were synthesized by condensation of substituted-2'，4'-dihydroxy chalcone with thiosemicarbazide and intramolecular cyclization of flavanone through one-potmethod using acetic acid as the catalyst.The structures were characterized by1H NMR，13C NMR，IR and ESI-MS.

hydroxy chalcone;thiosemicarbazide;flavanone;Schiff base;synthesis;one-pot

O626.3;O625.63

A

1005-1511(2014)02-0207-03

2013-01-06;

2013-12-26

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(21162021，20962016);國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(2010CB534916);寧夏自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(NZ1006);教育部“新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃”項(xiàng)目(NCET-09-0860)

鐘浩(1987-)，男，漢族，湖北孝感人，碩士研究生，主要從事有機(jī)中間體和天然有機(jī)產(chǎn)物的合成研究。E-mail: zhonghao_1987@163.com

劉利軍，教授，碩士生導(dǎo)師，E-mail:ljliu@nxu.edu.cn