噻吩胺縮水楊醛Schiff堿及配合物的合成與抗菌活性*

李 耿，雷 維，馮高潮，陸蘭青，李 艷

(湖北科技學院 核技術與化學生物學院，湖北 咸寧 437100)

α-噻吩衍生物廣泛應用于合成農藥、醫藥、化學試劑、染料、高分子助劑等。帶有噻吩環的抗生素比苯基同系物具有更好療效[1-3]。一些消炎鎮痛新藥，如舒洛芬、對羥麻黃堿、噻洛芬酸、噻布洛酸、舒芬太尼、苯噻啶等十多種療效顯著的消炎鎮痛藥物均為噻吩的衍生物[4-5]。噻吩的衍生物還可以用于合成驅蟲藥噻乙吡啶、解痙攣藥替喹溴胺、利尿藥阿唑噻米、抗膽堿藥環己甲醇、氯吡咯、噻苯二胺、抗膽胺藥噻哌苯胺、噻吩二胺、美沙吡啉等數百種藥物[6-10]。含噻吩環的化合物具有很好的殺菌、抗癌等生物活性，而噻吩類Schiff 堿由于易于制備和具有抑菌、殺菌、抗腫瘤等生理活性以及豐富多樣的配位方式，多年來一直是研究的熱點[11-14]。

為了進一步研究含噻吩環類Schiff 堿的性質，作者以2-丁酮、氰基乙酸乙酯、二乙胺和硫為原料，乙醇為溶劑，制備4,5-二甲基-3-乙氧羰基噻吩胺，再與水楊醛反應制得4,5-二甲基-3-乙氧羰基噻吩胺縮水楊醛Schiff堿，并進一步與銅(Ⅱ)、鐵(Ⅱ)、鋅(Ⅱ)、錳(Ⅱ)、鈷(Ⅱ)、鎳(Ⅱ)離子絡合得到過渡金屬配合物，采用元素分析、電導率、紅外光譜、氫譜對目標產物結構進行表征，并對配位體及其配合物進行活性測試。

1.實驗部分

1.1 試劑與儀器

2-丁酮、氰基乙酸乙酯、二乙胺、硫粉、水楊醛、瓊脂、鏈霉素、二甲亞砜(DMSO)：化學純；冰醋酸、CuCl2·2H2O、FeCl2·2H2O、ZnCl2·2H2O、MnCl2·2H2O、CoCl2·2H2O、NiCl2·2H2O、溴化鉀、乙醇、甲醇：分析純，以上均為山東濰坊天健化工有限公司生產。

電子分析天平：AUY-120，北京泰克儀器有限公司；數字顯示顯微熔點測定儀：X-4，北京泰克儀器有限公司；Varioel Ⅲ元素分析儀：德國ELEMENTAR公司；傅立葉紅外光譜儀：Tensor 27，德國Bruker公司；核磁共振波譜儀：AV600MHz，德國Bruker公司；電導儀：DDS-11A，上海音孚實業有限公司。

1.2 合成路線

目標化合物的合成路線見圖1。

圖1 目標化合物的合成路線

1.3 實驗步驟

1.3.1 4,5-二甲基-3-乙氧羰基噻吩胺(Ⅰ)的合成

將40 mmol 2-丁酮、30 mL乙醇、40 mmol氰基乙酸乙酯以及45 mmol硫粉依次加入250 mL干燥的三口燒瓶中，在45～50 ℃的水浴中用磁力攪拌器加熱攪拌使溶液混合均勻，然后用恒壓漏斗向反應瓶中緩慢滴入4 mL的二乙胺，待二乙胺滴完后，繼續在45～50 ℃的水浴中回流3 h，反應結束后，當燒瓶內的物質冷卻到室溫時，將反應溶液在不斷攪拌的情況下緩慢倒入100 mL冰水中，抽濾，得到黃色的粉末。用乙醇重結晶，真空干燥，得到淡黃色晶體，產率為63.5%,熔點為91～92 ℃(文獻值[11]：90～92 ℃)。

1.3.2 4,5-二甲基-3-乙氧羰基噻吩胺縮水楊醛Schiff堿(Ⅱ)的合成

稱取2 mmol 4,5-二甲基-3-乙氧羰基噻吩胺，將其溶解于10 mL無水乙醇中，然后向反應瓶中滴加2滴冰醋酸，用恒壓漏斗向反應瓶中緩慢加入2 mmol水楊醛，加熱回流24 h后冷卻到室溫，進一步用冰水冷卻，抽濾，得到粗產品，用無水乙醇重結晶、真空干燥后，得到純產品，產率為68.9%，熔點為132.5～133.9 ℃。

1.3.3 4,5-二甲基-3-乙氧羰基噻吩胺縮水楊醛Schiff堿過渡金屬配合物(Ⅲ或Ⅳ)的合成

將1 mmol 4,5-二甲基-3-乙氧羰基噻吩胺縮水楊醛Schiff堿配體加入30 mL無水甲醇中，在70 ℃下攪拌使其溶解，然后加入1.1 mmol的氯化銅，繼續攪拌3 h，然后冷卻，進一步用冰水冷卻抽濾，得到粗產品，用水和甲醇洗滌，重結晶，真空干燥2 h，得到草綠色固體，產率為76%，分解溫度為335 ℃。

用相同的方法合成了錳、鐵、鈷、鎳、鋅的配合物：錳的配合物為淡黃色固體，產率為75%，分解溫度為326 ℃；鐵的配合物為墨綠色固體，產率為71%，分解溫度為353 ℃；鈷的配合物為黃棕色固體，產率為76%，分解溫度為333 ℃；鎳的配合物為淺綠色固體，產率為72%，分解溫度為343 ℃；鋅的配合物為淡黃色固體，產率為75%，分解溫度為341 ℃。

2 結果與討論

2.1 配體及配合物元素分析

用Varioel Ⅲ元素分析儀測定了配體(HL)及配合物的各種元素含量，配體與配合物元素分析數據見表1。根據元素分析數據可表明配合物元素分析測量值與理論值相符。

表1 配體及配合物的w(元素)分析數據

2.2 電導率測定

在室溫25 ℃時，測得了各配合物在DMSO的電導率，并計算出了配合物的摩爾電導率數據，結果見表2。所有配合物的摩爾電導值數值均小于65 S·m2/mol，說明所有金屬配合物為非電解質。

表2 配合物的摩爾電導數值

2.3 紅外光譜特征

表3 配體及配合物的主要紅外光譜數據 σ/cm-1

2.4 配體的H譜特征

δ圖2 配體的1H-NMR譜圖

2.5 抗菌活性

配體及其配合物的抗菌活性通過瓊脂擴散法檢測[13]，在實驗的前一天，細菌接種于培養基中，并保持在37 ℃的培養箱中培養24 h。配體及其金屬配合物以及鏈霉素分別在DMSO中配制成200 μg/mL；分別測定了配體及其配合物對2個致病菌(金黃色葡萄球菌和α-溶血鏈球菌)的抗菌活性，數據見表4，結果表明配合物的抗菌活性強于Schiff堿配體。

表4 配體及其配合物的抗菌活性

3 結 論

合成了4,5-二甲基-3-乙氧羰基噻吩胺水楊醛Schiff堿及其6種過渡金屬配合物，采用元素分析、電導率測定、紅外光譜、核磁共振氫譜對產物結構進行分析和表征，結果表明Schiff堿及配合物的結構與理論結構相符；對配體及其配合物進行了抗菌活性測試，結果表明配合物的抗菌活性強于Schiff堿配體。

參 考 文 獻：

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