三唑席夫堿苯并吡喃酮衍生物的合成及其抗病毒活性

鄭玉國, 薛 偉, 郭晴晴, 盧 平, 王貞超, 魏 學

(1. 興義民族師范學院 化學生物系,貴州 興義 562400; 2. 貴州大學精細化工研究開發中心 教育部綠色農藥與農業生物工程重點實驗室,貴州 貴陽 550025)

以苯并吡喃酮環為母體進行結構修飾為新藥創制開辟了新的領域，已有許多文獻[1～3]報道苯并吡喃酮類化合物具有高的生物活性。1,2,4-三唑類化合物是易降解，毒性低，殺菌，殺蟲，抗病毒和除草的農藥活性基團[4～6]。亞胺類化合物亦是備受關注的抑菌、殺菌、抗腫瘤及抗病毒的活性結構[7～9]，已發現由4-氨基-1,2,4-三唑與醛縮合而成的亞胺具有廣泛的生物活性[10～13]。本課題組[14～17]對1,2,4-三唑進行結構修飾，引入雜環后合成了系列具有高活性的化合物。

鑒于不同活性的雜環核聚集于同一分子中能明顯改善化合物的生物活性的研究結果，本文將1,2,4-三唑和席夫堿引入苯并吡喃酮結構中，合成了6個未見文獻報道的三唑席夫堿苯并吡喃酮衍生物(6a～6f, Scheme 1),其結構經1H NMR，IR和及元素分析表征。初步生物活性測定表明,用量為500 mg·L-1時，部分化合物具有一定的抗黃瓜花葉病毒(CMV)的活性。

1 實驗部分

1．1 儀器與試劑

X-5型熔點儀(溫度未校正)；IR Prestige-21型紅外光譜儀(KBr壓片);JEOL-ECX 500 NMR型核磁共振儀(DMSO-d6為溶劑,TMS作內標);Elementar Vario-Ⅲ型元素分析儀。

2H-苯并吡喃-2-酮-3-甲酰肼(2), 2H-苯并吡喃-2-酮-3-(N-硫代鉀硫甲酰基)甲酰肼(3)和4-氨基-5-(2H-苯并吡喃-2-酮基)-4H-1,2,4-三唑-3-硫酮(4)[14]與2H-苯并吡喃-2-酮-3-甲酸乙酯(1)[18]按文獻方法合成;其余所用試劑均為分析純。

1.2 合成

(1) 5的合成(以5a為例)

在反應瓶中加入41.3 g(5 mmol)和苯甲醛(Ⅰa) 5 mmol的DMF(15 mL)溶液，滴加5滴冰醋酸，攪拌下回流反應2 h～3 h。冷卻至室溫，傾入冰水中靜置析晶，抽濾，濾餅用無水乙醇重結晶得4-苯次甲亞胺-5-(2H-苯并吡喃-2-酮基)-4H-1,2,4-三唑-3-硫酮(5a)。

以鄰氟苯甲醛(Ⅰd) 代替Ⅰa，用類似方法(用無水乙醇/DMF重結晶)合成4-鄰氟苯次甲亞胺-5-(2H-苯并吡喃-2-酮基)-4H-1,2,4-三唑-3-硫酮(5d)。

5a: 淡黃色晶體,產率52%, m.p.99 ℃～102 ℃;1H NMRδ: 11.75(s, 1H, NH), 11.39(s, 1H, N=CH), 8.77(s, 1H, pyran-H), 8.70(t,J=7.4 Hz, 1H, ArH), 7.85～7.66(m, 2H, ArH), 7.46(s, 2H, ArH), 7.34～7.37(m, 2H, ArH), 7.05～6.96(m, 2H, ArH); IRν: 3 280, 2 920, 1 624, 1 575, 1 446, 1 235, 756, 697 cm-1。

5d: 淡黃色固體,產率50%, m.p.119 ℃～122 ℃;1H NMRδ: 11.67(s, 1H, NH), 8.90(s, 1H, N=CH), 8.79(s, 1H, pyran-H), 8.11(d,J=8.0 Hz, 1H, ArH), 7.46(q,J=7.5 Hz, 1H, ArH), 7.37(q,J=5.5 Hz, 2H, ArH), 7.26(t,J=8.5 Hz, 1H, ArH), 7.15(t,J=9.0 Hz, 1H, ArH), 7.04(d,J=7.5 Hz, 1H, ArH), 6.96(t,J=7.5 Hz, 1H, ArH); IRν: 3 292, 3 007, 2 926, 1 625, 1 570, 1 489, 1 452, 1 276, 1 234, 745 cm-1。

(2)6的合成(以6a為例)

在反應瓶中依次加入5a2 mmol,乙腈40 mL和K2CO30.35 g(2.5 mmol)，攪拌下回流反應5 min;慢慢加入氯乙酸乙酯(Ⅱa) 2 mmol，加畢，回流反應至終點(TLC跟蹤)。傾入冷水中靜置析晶，抽濾，濾餅經硅膠柱層析[洗脫劑：V(石油醚) ∶V(乙酸乙酯)=2 ∶1]純化得4-苯次甲亞胺-5-(2H-苯并吡喃-2-酮基)-4H-3-(乙氧羰基)硫基-1,2,4-三唑(6a)。

表 1 合成6的實驗結果Table 1 Experimental results of synthesizing 6

表 2 6的表征數據Table 2 Characteristic data of 6

用類似方法合成6b～6f。合成6的實驗結果見表1，表征數據見表2。

2 結果與討論

2.1 5和6的表征

以5a和6a為例，IR分析結果表明，4在3 307 cm-1, 3 122 cm-1和1 276 cm-1分別歸屬為NH2， NH和C=S伸縮振動譜帶[14]；5a出現亞胺C=N(1 624 cm-1)吸收峰;NH(3 122 cm-1)和硫酮基C=S(1 276 cm-1)吸收峰仍存在，3 307 cm-1附近的NH2吸收峰消失。6a無NH, C=S吸收峰出現，新出現C=O(1 665 cm-1)和C-S-C(675 cm-1)吸收峰，C=N(1 570 cm-1)吸收峰仍然存在。5d與6b～6f的IR譜圖表現出類似規律，證明合成結果與Scheme 1預期吻合。

1H NMR分析結果表明，4的三唑環NH質子在11.39附近出現吸收峰;5a的N=CH質子峰出現在10.06處，NH2質子消失。6a無NH質子信號，而出現了S-CH2質子峰(4.82)，因受C=O或苯環的影響，6a的S-CH2周圍電子云密度較低，屏蔽效應較弱，化學位移較大，說明生成了目標化合物。

2.2 6對CMV的抑制活性

以長勢一致的莧色藜做枯斑寄主，用毛筆將病毒人工摩擦接種于撒有金剛砂的適齡葉片上，30 min后用清水將葉片清洗干凈，光照培養1.5 h。準確稱取適量供試化合物于稱量瓶中，加入30 μL～50 μL DMF使其充分溶解。用含1%Tween 20的二次蒸餾水稀釋成500 mg·L-1的溶液。另取2%寧南霉素水劑125 μL，加入DMF 30 μL，用含1%Tween 20的二次蒸餾水5 mL稀釋成500 mg·L-1的寧南霉素溶液。將二者分別涂施葉片的左右半葉，以溶媒為對照。每藥劑處理3株，每株6片葉，將其在(28±1) ℃, 10 000 Lux光照培養箱中保濕培養6 d～7 d后，記錄產生枯斑的數目，計算枯斑抑制率，結果見表3。從表3可以看出，6a～6f普遍對CMV有一定的治療活性，其中，6f對CMV的抑制活性相對較高，這可能是取代基的F, Cl基團吸電子誘導效應引起了目標化合物分子上電荷分布變化，使得目標化合物容易與受體結合。

表 3 6對CMV的抑制率*Table 3 Inhibition rate of 6 against CMV

*c=500 mg·L-1; A=ningnanmycin

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