取代苯基甲醛類脫氫樅酰腙化合物的合成及其體外抑菌活性研究

伍 勇，黃春花，徐 靜

(四川衛生康復職業學院藥學系，四川 自貢 643000)

酰腙類化合物是由酰肼與醛酮經分子間縮合得到的一類化合物，含有-CONHN=CH-基團，具有潛在的殺菌[1-6]、殺蟲[7-8]等生物活性，受到研究者的廣泛關注。脫氫樅酸是松香樹脂酸系列產品，其氫化菲結構中因有多個手性碳原子，故被視為生物醫藥領域不可或缺的天然原料之一。作者以脫氫樅酸為起始原料，對其主要結構進行化學修飾，經酰鹵化、親核取代、脫水縮合等3步反應，合成6個取代苯基甲醛類脫氫樅酰腙化合物，通過IR、1HNMR對其結構進行表征，并對其進行體外抑菌活性評價。合成路線如圖1所示。

圖1 取代苯基甲醛類脫氫樅酰腙化合物的合成路線

1 實驗

1.1 試劑與儀器

脫氫樅酸，浙江萬安塑料有限公司；其它試劑均為市售分析純或化學純。

X-4型數顯雙目顯微熔點測定儀(溫度計未經校正)，鞏義予華儀器有限責任公司；AV-400型核磁共振波譜儀(DMSO為溶劑，TMS為內標)，美國Bruker公司；Nicolet iS 10型傅立葉變換紅外光譜儀(KBr壓片)，美國Thermo Fisher公司。

1.2 合成方法

1.2.1 脫氫樅基酰氯(Ⅰ)的合成

取50 g(167 mmol)脫氫樅酸置于250 mL四口燒瓶中，加入75 mL CH2Cl2，攪拌溶解，逐滴加入18.5 mL二氯亞砜(SOCl2)溶液，40～45 ℃下攪拌5 h(TLC跟蹤)，冷卻后減壓蒸除溶劑，得棕色油狀脫氫樅基酰氯(Ⅰ)。

1.2.2 脫氫樅基酰肼(Ⅱ)的合成

取10 mmol脫氫樅基酰氯置于250 mL四口燒瓶中，加入100 mL四氫呋喃，攪拌溶解，然后加入12 mmol 80%水合肼、10 mmol無水Na2CO3，常溫下攪拌3 h(TLC跟蹤)，過濾，濾液減壓蒸餾得白色固體，再用無水乙醇-四氫呋喃混合液(體積比1∶1)重結晶，得白色粉末脫氫樅基酰肼(Ⅱ)，收率80.3%。

1.2.3 取代苯基甲醛類脫氫樅酰腙化合物(Ⅲ)的合成

取10 mmol脫氫樅基酰肼置于250 mL四口燒瓶中，加入50 mL四氫呋喃，攪拌溶解，逐滴加入10 mmol 取代苯基甲醛，加熱攪拌回流3 h(TLC跟蹤)，冷卻，乙醇重結晶，得取代苯基甲醛類脫氫樅酰腙化合物(Ⅲ)。

1.3 體外抑菌實驗

供試菌株：金黃色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)ATCC 29123、糞腸球菌(Enterococcusfaecalis)ATCC 29212、肺炎鏈球菌(Streptococcuspneumoniae)ATCC 49619、銅綠假單胞菌(Pseudomonasaeruginosa)ATCC 27853、大腸埃希菌(Escherichiacoli)ATCC 25922、陰溝腸桿菌(Enterobactercloacae)ATCC 700323等均由自貢市第四人民醫院微生物室提供。

采用瓊脂二倍稀釋法體外測定目標化合物Ⅲ的最低抑菌濃度(MIC)。以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)為溶劑、無菌水為稀釋液，35 ℃孵育20～24 h，觀察菌株生長狀況。

2 結果與討論

2.1 合成工藝分析

(1)反應原料脫氫樅酸來源豐富。

(2)試劑的選擇。反應所需試劑簡單易得，反應條件溫和，操作簡便。脫氫樅基酰氯(Ⅰ)的合成過程中加入SOCl2試劑，經酰鹵化反應后均以SO2、HCl氣體釋放，且SOCl2沸點78 ℃，易于減壓分離。脫氫樅基酰肼(Ⅱ)和目標化合物Ⅲ的合成過程中使用四氫呋喃為溶劑，由于四氫呋喃與水互溶，可快速吸收縮合反應釋放的水，利于反應的進行。

(3)酰肼結構(-CO-NHNH2)中氮原子作為親核試劑，因羰基吸電子效應，使得親核氮原子作用減弱，反應收率會受到一定影響。

2.2 結構表征

合成得到的6個取代苯基甲醛類脫氫樅酰腙化合物Ⅲa～Ⅲf的IR、1HNMR數據如下：

脫氫樅基苯甲酰腙(Ⅲa)：白色固體，m.p.179～180 ℃，收率58.3%；IR,ν,cm-1:3 272,2 955,2 931,2 857,1 654,1 601,1 494,1 468,1 383,819；1HNMR,δ:9.59(m,1H,NH),7.58(m,1H,21-H),7.19～7.12(m,3H,11-H,24-H,26-H),6.99(m,1H,12-H),6.88(d,1H,J=3.2 Hz,14-H),6.73～6.70(m,3H,23-H,25-H,27-H),2.89～2.75(m,3H,7-H,15-H),2.16(d,1H,J=12.5 Hz,5-H),1.81～1.42(m,8H,1-H,2-H,3-H,6-H),1.26(s,3H,20-H),1.18～1.16(m,9H,16-H,17-H,19-H)。

脫氫樅基對氟苯甲酰腙(Ⅲb)：白色固體，m.p.185～189 ℃，收率53.1%；IR,ν,cm-1:3 258,2 956,2 928,2 868,1 669,1 619,1 497,1 460,1 383,1 232,820；1HNMR,δ:9.51(m,1H,NH),7.46(m,1H,21-H),7.18～7.12(m,3H,11-H,24-H,26-H),6.99(m,1H,12-H),6.88(d,1H,J=3.4 Hz,14-H),6.63～6.58(m,2H,23-H,27-H),2.89～2.75(m,3H,7-H,15-H),2.13(d,1H,J=12.6 Hz,5-H),1.84～1.42(m,8H,1-H,2-H,3-2H,6-H),1.25(s,3H,20-H),1.19～1.16(m,9H,16-H,17-H,19-H)。

脫氫樅基對氯苯甲酰腙(Ⅲc)：黃色固體，m.p.213～214 ℃，收率63.7%；IR,ν,cm-1:3 298,2 996,2 942,2 868,1 675,1 624,1 485,1 401,1 312,1 089,825；1HNMR,δ:9.57(m,1H,NH),7.53(m,1H,21-H),7.19～7.11(m,3H,11-H,24-H,26-H),6.95(m,1H,12-H),6.88(d,1H,J=2.9 Hz,14-H),6.74～6.71(m,2H,23-H,27-H),2.84～2.72(m,3H,7-H,15-H),2.14(d,1H,J=12.2 Hz,5-H),1.81～1.44(m,8H,1-H,2-H,3-H,6-H),1.22(s,3H,20-H),1.18～1.14(m,9H,16-H,17-H,19-H)。

脫氫樅基鄰氯苯甲酰腙(Ⅲd)：白色固體，m.p.176～177 ℃，收率58.3%；IR,ν,cm-1:3 271,2 956,2 929,2 868,1 670,1 620,1 497,1 460,1 383,1 173,820；1HNMR,δ:9.58(m,1H,NH),7.55(m,1H,21-H),7.20～7.13(m,3H,11-H,24-H,27-H),6.93(m,1H,12-H),6.86(d,1H,J=3.0 Hz,14-H),6.78～6.73(m,2H,25-H,26-H),2.85～2.74(m,3H,7-H,15-H),2.16(d,1H,J=12.7 Hz,5-H),1.88～1.47(m,8H,1-H,2-H,3-H,6-H),1.22(s,3H,20-H),1.19～1.16(m,9H,16-H,17-H,19-H)。

脫氫樅基對溴苯甲酰腙(Ⅲe)：黃色固體，m.p.227～229 ℃，收率73.5%；IR,ν,cm-1:3 247,2 995,2 941,2 868,1 669,1 624,1 481,1 398,1 174,823；1HNMR,δ:9.61(m,1H,NH),7.59(m,1H,21-H),7.41～7.38(m,3H,11-H,24-H,26-H),7.06(m,1H,12-H),6.93(d,1H,J=3.1 Hz,14-H),6.83～6.75(m,2H,23-H,27-H),2.88～2.74(m,3H,7-H,15-H),2.14(d,1H,J=12.1 Hz,5-H),1.83～1.42(m,8H,1-H,2-H,3-H,6-H),1.25(s,3H,20-H),1.18～1.16(m,9H,16-H,17-H,19-H)。

脫氫樅基對甲氧基苯甲酰腙(Ⅲf)：黃色固體，m.p.175～176 ℃，收率78.8%；IR,ν,cm-1:3 268,2 967,2 928,2 838,1 624,1 601,1 507,1 461,1 301,1 166,1 024,832；1HNMR,δ:9.63(m,1H,NH),7.59(m,1H,21-H),7.22～7.14(m,3H,11-H,24-H,26-H),7.08(m,1H,12-H),6.98(d,1H,J=3.2 Hz,14-H),6.93～6.90(m,2H,24-H,27-H),2.89～2.85(m,3H,7-H,15-H),2.17(d,1H,J=12.4 Hz,5-H),1.83～1.44(m,8H,1-H,2-H,3-H,6-H),1.28(s,3H,20-H),1.21～1.18(m,9H,16-H,17-H,19-H)。

化合物Ⅲa～Ⅲf的IR圖譜中：3 298～3 247 cm-1處為酰腙結構N-H吸收峰，2 955 cm-1、2 931 cm-1、2 857 cm-1處為脫氫樅基-CH3、-CH2-吸收峰，1 660 cm-1、1 620 cm-1處為酰腙結構C=O、C=N特征吸收峰；化合物Ⅲa～Ⅲf的1HNMR圖譜中：δ9.63～δ9.51處為CO-NH氫原子吸收峰，δ7.59～δ7.46處為N=CH氫原子吸收峰，δ7.41～δ6.58處為苯環氫原子吸收峰。結合IR圖譜中其它吸收波數以及1HNMR圖譜中各特征基團的吸收峰，可以確定所合成產物為目標化合物取代苯基甲醛類脫氫樅酰腙化合物。

2.3 體外抑菌活性

體外抑菌實驗結果表明，目標化合物Ⅲa～Ⅲf對金黃色葡萄球菌、糞腸球菌、肺炎鏈球菌、銅綠假單胞菌、大腸埃希菌、陰溝腸桿菌等6株菌株的抑菌活性均較弱，化合物Ⅲa、Ⅲc、Ⅲf的最低抑菌濃度均為128 μg·mL-1，化合物Ⅲb、Ⅲd、Ⅲe的最低抑菌濃度均大于128 μg·mL-1。

3 結論

以脫氫樅酸為起始原料，經酰鹵化、親核取代、脫水縮合等3步反應合成了取代苯基甲醛類脫氫樅酰腙化合物(Ⅲa～Ⅲf)，6種化合物對金黃色葡萄球菌、糞腸球菌、肺炎鏈球菌、銅綠假單胞菌、大腸埃希菌、陰溝腸桿菌等6株菌株的抑菌活性均較弱，其中化合物Ⅲa、Ⅲc、Ⅲf的最低抑菌濃度均為128 μg·mL-1。該方法具有反應條件溫和、操作簡便、產物易分離等優點。