新型2- [4- (取代苯甲酰氨基)苯基]苯并噻唑的合成及生物活性

徐 鑒, 孫幼紅, 馬鈺峰

(南京曉莊學院 環境科學學院，江蘇 南京 211171)

新型2- [4- (取代苯甲酰氨基)苯基]苯并噻唑的合成及生物活性

徐 鑒*, 孫幼紅, 馬鈺峰

(南京曉莊學院 環境科學學院，江蘇 南京 211171)

以2- 氨基苯硫酚和對氨基苯甲酸為起始原料，設計并合成了5個新型的苯并噻唑衍生物(4a～4e)，其結構經1H NMR, IR, MS(EI)和元素分析表征。采用菌絲生長速率法初步研究了4a～4e的生物活性。結果表明：用藥濃度為100 mg·L-1時，4b和4c對西瓜枯萎病菌有一定抑制效果，抑制率分別為47%和43%。

2- 氨基苯硫酚; 苯并噻唑; 合成; 生物活性

苯并噻唑及其衍生物(A)是一類具有良好生物活性的雜環化合物，被廣泛應用于農藥，醫藥及化工等領域。作為農藥，A具有殺蟲、除草、抗植物病毒和調節植物生長等作用[1-3]。在醫藥領域，A除了具有消炎止痛、抗癌、抗腫瘤等藥用活性，還可用于治療艾滋病、白血病和心腦血管疾病[4-7]。在工業生產中，A主要用作染色劑、防腐劑和橡膠硫化促進劑[8-9]。

引入硫原子是合成A的關鍵步驟[10]。目前，引入硫原子的主要原料為硫脲、硫代酰胺等[11]。以硫脲等為原料，存在反應時間較長、成本較高、產率偏低等缺點。

我們希望通過改變取代基,實現活性結構的優化疊加,最終篩選出具有更高生物活性的化合物。因此，本文以2- 氨基苯硫酚(1)和對氨基苯甲酸(2)為起始原料，設計并合成了5個新型的苯并噻唑衍生物(4a～4e, Scheme 1)，其結構經1H NMR, IR, MS(EI)和元素分析表征。采用菌絲生長速率法初步研究了4a～4e的生物活性。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

AM 5600型核磁共振儀(CDCl3為溶劑，TMS為內標)；Nicolet 5700型傅立葉紅外光譜儀(KBr壓片)；Thermo Scientific ITQ 1100TM型質譜儀；PE 2400型元素分析儀。

Scheme 1

所用試劑均為分析純，國藥集團化學試劑有限公司;實驗用水為二次去離子水。

1.2 合成

(1) 2- (4- 氨基苯基)- 苯并噻唑(3)的合成

在反應瓶中加入1 0.125 g(1 mmol), 2 0.137 g(1 mmol)和多聚磷酸(PPA)8.00 g，攪拌下于50 ℃反應3 h。緩慢倒入冰水中，用氫氧化鈉溶液調至pH≈8，過濾，濾餅和活性炭(3.00 g)加入無水乙醇中煮沸，過濾，濾餅用乙醇重結晶得淡黃色晶體3 0.18 g，產率81%;1H NMRδ: 6.18(s, 2H), 6.53(d,J=8.0 Hz, 2H), 7.49(t,J=7.6 Hz, 2H), 7.79(d,J=8.0 Hz, 2H), 7.98(d,J=7.2 Hz, 1H), 8.15(d,J=7.2 Hz, 1H); IRν: 3 320, 2 982, 1 537, 1 428 cm-1; MS(EI)m/z: 226.05[M+]; Anal. calcd for C13H10N2S: C 69.0, H 4.5, N 12.4; found C 69.2, H 4.6, N 12.3。

(2) 4a～4e的合成通法

在圓底燒瓶中加入取代苯甲酸1 mmol和二氯甲烷25 mL，攪拌使其溶解；緩慢加入氯化亞砜0.5 mL，加畢，回流反應3 h。減壓蒸除過量氯化亞砜得取代苯甲酰氯的二氯甲烷溶液(B)。在三頸燒瓶中加入3 1 mmol，二氯甲烷50 mL和三乙胺2 mL,冰浴冷卻下，緩慢滴加B，滴畢，于室溫反應至終點[TLC監測,展開劑:V(石油醚)/V(乙酸乙酯)=1/1]。加入飽和氯化鈉溶液50 mL，用乙酸乙酯(3×25 mL)萃取，合并有機相，依次用稀鹽酸、飽和碳酸氫鈉溶液和飽和氯化鈉溶液洗滌，無水硫酸鈉干燥過夜，蒸除溶劑，殘余物用無水乙醇重結晶得4a～4e。

4a: 淡黃色固體，產率78%;1H NMRδ: 8.17(d,J=8.0 Hz, 2H), 8.02(d,J=7.6 Hz, 1H), 7.96(s, 1H), 7.90～7.84(m, 3H), 7.76(d,J=8.0 Hz, 2H) 7.58～7.52(m, 4H), 7.33(t,J=7.6 Hz, 1H); IRν: 3 342, 2 935, 1 662, 1 523, 1 410 cm-1; MS(EI)m/z: 330.09[M+]; Anal. calcd for C20H14N2OS: C 72.7, H 4.3, N 8.5; found C 72.9, H 4.2, N 8.7。

4b: 淡黃色固體，產率72%;1H NMRδ: 7.98(d,J=8.0 Hz, 1H), 7.72(d,J=7.6 Hz, 1H), 7.49～7.42(m, 4H), 7.27～7.21(m, 5H), 7.02(t,J=8.4 Hz, 2H); IRν: 3 289, 3 017, 1 651, 1 566, 1 524, 1 201, 733 cm-1; MS(EI)m/z: 348.07[M+]; Anal. calcd for C20H13N2OSF: C 69.0, H 3.8, N 8.0; found C 69.2, H 3.9, N 8.1。

4c: 黃色固體，產率73%;1H NMRδ: 8.07(d,J=8.0 Hz, 1H), 7.98(d,J=8.0 Hz, 1H), 7.75(d,J=8.2 Hz, 2H), 7.60(d,J=8.2 Hz, 2H), 7.48～7.41(m, 3H), 7.37～7.31(m, 4H); IRν: 3 368, 1 658, 1 557, 1 528, 1 093, 726 cm-1; MS(EI)m/z: 364.08[M+]; Anal. calcd for C20H13N2OSCl: C 65.8, H 3.6, N 7.7; found C 65.5, H 3.5, N 7.5。

4d: 淡黃色固體，產率67%;1H NMRδ: 8.02(d,J=8.2 Hz, 1H), 7.78(d,J=8.0 Hz, 1H), 7.47～7.42(m, 4H), 7.36(t,J=7.2 Hz, 1H), 7.24(d,J=8.0 Hz, 2H), 7.18～7.13(m, 4H), 2.31(s, 3H); IRν: 3 288, 3 110, 3 023, 2 907, 1 667, 1 574, 1 531, 1 423, 747 cm-1; MS(EI)m/z: 344.11[M+]; Anal. calcd for C21H16N2OS: C 73.2, H 4.7, N 8.1; found C 72.9, H 4.8, N 8.2。

4e: 淡黃色固體，產率65%;1H NMRδ: 7.97(d,J=8.2 Hz, 1H), 7.75(d,J=7.8 Hz, 1H), 7.44～7.49(m, 3H), 7.33～7.28(m, 2H), 7.21(d,J=8.4 Hz, 2H), 7.13(d,J=8.0 Hz, 2H), 6.88(d,J=8.0 Hz, 2H), 3.81(s, 3H); IRν: 3 258, 3 097, 3 018, 2 936, 1 658, 1 574, 1 441, 1 035, 731 cm-1; MS(EI)m/z: 360.09[M+]; Anal. calcd for C21H16N2O2S: C 70.0, H 4.5, N 7.8; found C 70.3, H 4.6, N 7.6。

2 結果與討論

2.1 合成

1與2在PPA作用下的成環反應是整個合成過程的關鍵步驟。PPA在反應中既作脫水劑，也作除水劑，故其用量需特別注意。PPA用量偏少，則反應產生的水無法徹底除去，使產率降低；PPA用量過大，會增加后處理的難度和影響產率。經過反復實驗，我們確定了PPA的最佳用量為8.00 g(表1)。

表1 PPA用量對3產率的影響

*n(1)=n(2)=1 mmol。

2.2 生物活性

采用菌絲生長速率法[12]研究了4a～4e對小麥赤霉菌、香蕉枯萎菌和西瓜枯萎菌的抑菌活性，以氟硅唑為對照藥，普篩濃度為100 mg·L-1，結果見表2。由表2可見，4a～4e對小麥赤霉菌和香蕉枯萎菌的抑菌活性較弱，4b和4c對西瓜枯萎病菌有一定抑制效果，抑制率分別為47%和43%。 4b和4c可作為先導化合物作進一步研究。

表2 4a～4e的抑菌活性

3 結論

合成了5個新型的苯并噻唑衍生物(4a～4e)。初步生物活性實驗結果表明，4b和4c對西瓜枯萎病菌有一定抑制效果，抑制率分別為47%和43%。 4b和4c可作為先導化合物作進一步研究。

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Synthesis and Biological Activities of Novel 2- [4- (Substituted benzamido)phenyl]benzothiazoles

XU Jian*, SUN You- hong, MA Yu- feng

(School of Environmental Science, Nanjing Xiaozhuang University, Nanjing 211171, China)

Five novel benzothiazole derivatives(4a～4e) were designed and synthesized from 2- aminobenzenethiol and 4- aminobenzoic acid. The structures were characterized by1H NMR, IR, MS(EI) and elemental analysis. The preliminary bioactivities of 4a～4e were investigated by mycelium growth rate method. The results showed that, to some extent, 4b(47%) and 4e(43%) exhibited fungicidal activities against watermelon fusarium oxysporum with dosage of 100 mg·L-1.

2- aminobenzenethiol; benzothiazole; synthesis; bioactivity

2016- 11- 02;

2017- 03- 10

江蘇省大學生實踐創新訓練計劃項目(201611460007Z)

徐鑒(1975-)，男，漢族，江蘇南京人，碩士，講師，主要從事應用化學的研究。 E- mail: 466585095@qq.com

O626.2; O623.7

A

10.15952/j.cnki.cjsc.1005- 1511.2017.05.16282