席夫堿的應(yīng)用進(jìn)展概述

王一斐(湖北科技學(xué)校(核技術(shù)與化學(xué)生物學(xué)院)，湖北 咸寧 437000)

0 引言

席夫堿作為一種化合物，其是氮原子和碳原子之間通過雙鍵形成。近幾十年來，人們?cè)谙驂A及其配合物的設(shè)計(jì)和合成方面投入了很多的精力，也獲得了一定的成果。希夫堿及其配合物由于具有很強(qiáng)的配位能力，由于其具有非常好的生物活性，且性能優(yōu)異，其應(yīng)用方面已經(jīng)受到了人們的關(guān)注，這也是當(dāng)前的重點(diǎn)研究課題。

1 新型席夫堿合成

Cr3+在脂肪、核酸、糖和蛋白質(zhì)的代謝中起著重要的作用，Cr3+被認(rèn)為是一種致癌物質(zhì)，對(duì)人體危害極大。因此，當(dāng)溶液中加入Cr3+離子(mmol/l，pH=7.3)時(shí)，8-羥基喹啉醛與硫代卡巴肼反應(yīng)生成化合物1，其顏色由無色變?yōu)辄S色，肉眼可見明顯的熒光增強(qiáng)作用。這些現(xiàn)象表明，探針1對(duì)Cr3+離子具有良好的選擇性。根據(jù)job曲線、熒光滴定、質(zhì)譜和密度泛函理論(DFT)計(jì)算，確定探針l與Cr3+離子形成1∶1的絡(luò)合物。復(fù)合常數(shù)為1∶1，檢測(cè)限為2.85×10-7mol/L。此外，生物成像實(shí)驗(yàn)表明，探針L可以通過熒光增強(qiáng)信號(hào)檢測(cè)活細(xì)胞中的Cr3+離子。

2 席夫堿探針

在環(huán)境化學(xué)、分析化學(xué)和生命科學(xué)等領(lǐng)域中，探針?biāo)l(fā)揮的應(yīng)用性受到關(guān)注，其具有良好的選擇性好，且具有很高的靈敏度，價(jià)格比較低，操作非常簡(jiǎn)單而且速度快，具有實(shí)時(shí)性，能夠原位定量檢測(cè)分析。

生物系統(tǒng)中，鐵是非常重要的金屬，特別是三價(jià)鐵是蛋白質(zhì)、細(xì)胞色素和多種酶的基本構(gòu)成元素，在細(xì)胞代謝中發(fā)揮一定的作用，其可以準(zhǔn)確測(cè)定血液、生物組織等樣品中的微量鐵，在吸收代謝機(jī)制的研究中，其可以作為基礎(chǔ)有機(jī)體存在。所以，探針的合成可以對(duì)生物活性以及人體健康情況進(jìn)行檢測(cè)，應(yīng)用前景非常廣闊。地球上毒性最大的重金屬是汞，現(xiàn)在人類對(duì)這種金屬元素進(jìn)行研究，認(rèn)為是離子之一。尤其是Hg2+對(duì)人體的危害非常大，可以刺激人體的中樞神經(jīng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)，也會(huì)對(duì)腎臟造成不良影響，包括呼吸系統(tǒng)、皮膚以及血液和眼睛等等都會(huì)受到侵害；無機(jī)汞離子很容易通過細(xì)胞膜，對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)造成損害，也會(huì)損害到內(nèi)分泌系統(tǒng)[1]。所以，合成和應(yīng)用熒光探針檢測(cè)Hg2+對(duì)人類健康具有重要意義。

將熒光探針溶解在體積比為60∶1的二甲基亞砜-水中，使得熒光探針最終濃度為20 μmol/L，將金屬離子加入其中，半個(gè)小時(shí)之后檢測(cè)溶液的熒光發(fā)射光譜變化，當(dāng)Fe3+或者Hg2+加入其中之后后，熒光探針在451 nm時(shí)都出現(xiàn)強(qiáng)的發(fā)射峰，其中前者更強(qiáng)一些。

3 席夫堿的應(yīng)用進(jìn)展

席夫堿的應(yīng)用非常廣泛，在各個(gè)領(lǐng)域都可以發(fā)揮其作用。下面針對(duì)席夫堿在藥物領(lǐng)域、材料領(lǐng)域以及催化領(lǐng)域的應(yīng)用情況。具體如下。

3.1 藥物領(lǐng)域應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展速度的不斷加快，席夫堿本身所具備的特殊醫(yī)學(xué)性質(zhì)受到了學(xué)術(shù)研究領(lǐng)域和應(yīng)用領(lǐng)域的重視。研究人員通過從藥物領(lǐng)域角度進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，席夫堿類化合物具有非常強(qiáng)的配位能力，而且生物藥理活性非常好，在應(yīng)用的過程中，其他方面也具有優(yōu)越的性能[2]。通過這些研究可以驗(yàn)證，席夫堿是一種具有非常大的潛力的治療藥物，也可以作為功能材料使用。

安曉雯針對(duì)這方面的問題進(jìn)行研究，經(jīng)過化學(xué)試驗(yàn)，合成了3個(gè)水楊醛Schiff氧釩配合物，通過對(duì)配合物進(jìn)行研究，同時(shí)分析載藥脂質(zhì)體對(duì)肝腫瘤細(xì)胞的作用，發(fā)現(xiàn)其抑制效果良好。胡國(guó)強(qiáng)對(duì)這方面的問題進(jìn)行研究，采用了合成幾種含堿性側(cè)鏈的單席夫堿的方法，并對(duì)非對(duì)稱雙席夫堿進(jìn)行合成研究，在實(shí)驗(yàn)中對(duì)癌細(xì)胞的體外活性進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)雙席夫堿結(jié)構(gòu)具有非常強(qiáng)的抗癌活性，特別是均三唑環(huán)，有雙供電子取代基連接，此時(shí)潛在的活性就會(huì)充分體現(xiàn)出來，課件其具有藥物研究?jī)r(jià)值。石德清針對(duì)這方面的問題進(jìn)行研究，將N1-(2-四氫呋喃烷基)-5-氟尿嘧啶作為原料，與1，4-二澳丁烷進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，獲得N1-(2-四氫呋喃烷基)-N3-(4-溴丁基)-5-氟尿嘧啶，經(jīng)過與氨基酸席夫堿的鉀鹽縮合，就可以獲得新的化合物，其具有非常好的抗腫瘤活性。馬永超針對(duì)這方面的內(nèi)容進(jìn)行研究，主要研究的內(nèi)容是三氮唑席夫堿衍生物堿，其所發(fā)揮的作用是誘導(dǎo)分化人的肝癌細(xì)胞SMMC-7721，通過研究結(jié)果可以表明，三氮唑席夫堿衍生物對(duì)人肝癌SMMC-7721細(xì)胞具有非常好的抗增殖作用，可以促進(jìn)癌細(xì)胞的分化[3]。

馮駙將芴經(jīng)硝化、還原得到2-氨基芴充分利用起來，之后與各種芳香醛縮和，就可以蝴蝶相應(yīng)的席夫堿類化合物，通過進(jìn)行試驗(yàn)所獲得的結(jié)果可以明確，多數(shù)的化合物都有非常好的抑菌效應(yīng)，活性非常強(qiáng)。孫曉紅針對(duì)這方面的內(nèi)容進(jìn)行研究，采用實(shí)驗(yàn)的方法，合成3-取代苯氧甲基-4-氨基-1，2，4-三唑-5-硫酮席夫堿，深入研究其結(jié)構(gòu)表征，并分析生物活性，根據(jù)所獲得的結(jié)果證明實(shí)驗(yàn)所獲得的化介物具有非常好的殺菌活性。祝振富對(duì)這方面的內(nèi)容進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)胡椒醛廿氨酸鉀席夫堿對(duì)銅綠假單胞菌具有很好的抑制作用，對(duì)大腸埃希氏桿菌以及金黃色葡萄球菌也能夠有效意識(shí)，不再使其具有生長(zhǎng)活性[4]。解先業(yè)針對(duì)這方面的內(nèi)容進(jìn)行亞擬具，取代水楊醛與取代苯胺之間進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，將兩類14種取代水楊醛席夫堿化和物合成，當(dāng)濃度為0.1 mmol/L和0.2 mmo1/L的時(shí)候，一些化合物能夠有效地抑制菜青蟲酚氧化酶。使其不再具有活性。

通過上面的研究結(jié)果，席夫堿類化合物的活性主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，即藥理學(xué)活性和生理學(xué)活性，能夠有效地抑制腫瘤和各種病菌，其是非常有潛力的。隨著對(duì)席夫堿的研究不斷深化，其在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域能夠發(fā)揮其更多的價(jià)值。

3.2 材料領(lǐng)域應(yīng)用

在當(dāng)前的各個(gè)領(lǐng)域中，特別是工業(yè)領(lǐng)域、民用領(lǐng)域以及均是領(lǐng)域，很多的金屬以及合金都得到廣泛應(yīng)用，但是金屬很容易受到環(huán)境的影響，這是其不穩(wěn)定性的體現(xiàn)。隨著環(huán)境的變化，金屬的構(gòu)成和形式也會(huì)發(fā)生變化，非常容易遭到腐蝕，所以，科學(xué)研究者正在研究緩蝕劑，希望能有效地解決這方面的問題[5]。此時(shí)，席夫堿就可以發(fā)揮這方面的作用，對(duì)金屬的腐蝕起到阻礙作用，可見席夫堿的研究是就有現(xiàn)實(shí)意義的，其具有非常好的發(fā)展前景。王素芳針對(duì)這方面的問題進(jìn)行研究，等對(duì)環(huán)鈀/二氧化硫有機(jī)一無機(jī)雜化材料進(jìn)行化學(xué)合成，并研究其所發(fā)揮的催化性能，指出這種材料的催化活性非常高，而且在發(fā)揮催化功能的時(shí)候具有選擇性，其可以作為多相催化劑，具有良好循環(huán)使用性[6]。

卑鳳利針對(duì)這方面的問題進(jìn)行研究，將氨基苯甲酸分別與苯二甲醛進(jìn)行化合反應(yīng)、與間苯二甲醛進(jìn)行化合反應(yīng)，將席夫堿型配體制備出來，其中都含有端羧基，基底是以金屬配合物納米結(jié)構(gòu)的材料，對(duì)探針分子進(jìn)行考察，可以明確在2-琉基苯并噻唑的表面上拉曼增強(qiáng)(SERS)性能。張文清對(duì)這方面的問題進(jìn)行研究，主要是研究殼聚糖基功能材料，發(fā)現(xiàn)如果功能材料具有吸濕功能，就可以獲得良好的吸附效果。

3.3 催化領(lǐng)域應(yīng)用

席夫堿及其配合物在催化領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用，就是將席夫堿作為催化劑，當(dāng)聚合反應(yīng)的時(shí)候應(yīng)用，如果為不對(duì)稱催化環(huán)丙烷化反應(yīng)或者烯烴催化氧化方面也可以發(fā)揮席夫堿催化作用，在電催化領(lǐng)域，席夫堿也能夠很好地發(fā)揮作用。將席夫堿作為催化物，能夠節(jié)省人力和物力，大大降低成本，對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到一定的促進(jìn)作用[7]。

閆小寧對(duì)這方面的內(nèi)容進(jìn)行研究的過程中，使用乙二胺與水楊醛、乙酸丙酮化學(xué)反應(yīng)之后，就會(huì)有一種異雙四齒席夫堿配體合成，同時(shí)產(chǎn)生各種配合物，諸如鎳、鈷、銅、鋅等等，將新的配合物確定下來之后，對(duì)其組成成分進(jìn)行研究，為MC14H16N2O2，其中的M是鎳、鈷、銅、鋅等等，其對(duì)雙氧水具有催化分解的作用，使其催化的性能更好地發(fā)揮出來[8]。李良釗對(duì)這方面的內(nèi)容進(jìn)行研究，其是將中性雙席夫堿配體與異丙氧基鋁進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，將席夫堿鋁配合物制備出來，經(jīng)過深入研究可以明確，這種配合物是可以對(duì)ε-己內(nèi)酷開環(huán)聚合進(jìn)行催化的。倪旭峰等對(duì)這方面的內(nèi)進(jìn)行研究的過程中，所采用的方法非常簡(jiǎn)便，其將稀土席夫堿配合物合成，Nd(H2Salen)2C13·2C2、H5OH(H2Salen是指NN′-disalicyli-deneethylenediamine)，在對(duì)配合物的分子式加以確定的過程中，使用紅外光譜、元素分析，還要結(jié)合使用滴定的方法，可以獲得良好的效果。如果在這項(xiàng)操作中發(fā)現(xiàn)Nd(H2Salen)2C13·2C2、H5OH與Al(i-Bu)和CC14組成的三元催化體系是良好的催化器，其中主要的成分是苯乙烯(st)溶液，聚合而成，可以獲得良好的催化效果。

4 結(jié)語

通過上面的研究可以明確，科學(xué)的發(fā)展速度不斷加快，各種新的科技成果用于社會(huì)中，推動(dòng)社會(huì)不斷進(jìn)入，給人類帶來諸多的福祉。席夫堿作為一種化合物，其在應(yīng)用領(lǐng)域所發(fā)揮的作用備受關(guān)注。對(duì)新型席夫堿的合成進(jìn)行研究，探索其在藥物領(lǐng)域、材料領(lǐng)域、催化領(lǐng)域的應(yīng)用效果，以發(fā)掘其更多的價(jià)值，為有關(guān)的研究提供參考。