馮志君,凌烈鋒,金雅嬪
(皖南醫(yī)學(xué)院 1.化學(xué)教研室;2.生物化學(xué)教研室,安徽 蕪湖 241002)
噁唑類化合物以其良好的殺菌及生物活性而廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥[1]、農(nóng)藥、生物化學(xué)等領(lǐng)域[2-3],是活性天然產(chǎn)物及藥物中重要的結(jié)構(gòu)單元之一,因此噁唑及苯并噁唑類化合物的合成及其生物活性的研究是雜環(huán)化合物的一個重要研究方向。在已知的苯并噁唑衍生物的合成方法中[4-5],主要都經(jīng)歷了氧化環(huán)化以成噁唑環(huán);結(jié)合有機(jī)高價碘化合物優(yōu)異的氧化性、溫和的反應(yīng)條件以及環(huán)境友好性[6-8],本論文采用了醋酸碘苯(DIB)氧化苯酚亞胺,分子內(nèi)環(huán)化合成了2-芳基苯并噁唑衍生物,通過IR,1H NMR,13C NMR和HRMS(EI)對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征,并對其中部分化合物進(jìn)行了抑菌活性的測試,以期能發(fā)現(xiàn)活性好的化合物和為藥物篩選提供先導(dǎo)化合物。合成路線如下(Scheme 1)。
Scheme 1
1.1 試劑與儀器 IR數(shù)據(jù)由Shimadzu IRPrestige-21型紅外光譜測定儀(KBr壓片)測定;1H NMR和13C NMR數(shù)據(jù)由Bruker Avance 300 MHZ(TMS為內(nèi)標(biāo),CDCl3為溶劑)測定;HR-MS用GCT-ms質(zhì)譜儀測定。所用試劑均為國產(chǎn)分析純或化學(xué)純試劑。
1.2 化合物3a-d的合成 將0.109 g(1 mmol)鄰氨基酚1、1 mmol取代芳醛2和少量對甲苯磺酸加到10 ml無水甲醇中,溶解后在室溫攪拌8 h,析出固體。過濾,固體用少量甲醇洗滌,TLC檢測(乙酸乙酯∶石油醚為1∶6,v/v)為一純點(diǎn),干燥,得到目標(biāo)化合物3a-d。
3a:白色粉末;產(chǎn)率 76%;IR(KBr,cm-1)ν:3600(ArO-H),3051(Ar-H),1579(C=N),1230(CO);1H NMR(CDCl3,300 MHz)δ:8.93(s,1H,-N=CH),7.85~6.88(m,9H,Ar-H),5.30(s,1H,Ar-OH);13C NMR(CDCl3,300 MHz) δ:160,151,141,136,131,129,123,120,116;HRMS(EI)m/z197.08(M+)。
3b:黃色粉末;產(chǎn)率 87%;IR(KBr,cm-1)ν:3611(ArO-H),3057(Ar-H),1570(C=N),1231(CO);1H NMR(CDCl3,300 MHz)δ:9.10(s,1H,-N=CH),8.05~6.97(m,8H,Ar-H),5.32(s,1H,Ar-OH);13C NMR(CDCl3,300 MHz) δ:160,151,148,141,135,132,130,128,124,123,120,115;HRMS(EI)m/z242.07(M+)。
3c:黃色粉末;產(chǎn)率 81%;IR(KBr,cm-1)ν:3595(ArO-H),3050(Ar-H),1574(C=N),1230(CO);1H NMR(CDCl3,300 MHz)δ:8.89(s,1H,-N=CH),7.86~6.97(m,8H,Ar-H),5.39(s,1H,Ar-OH);13C NMR(CDCl3,300 MHz) δ:160,151,141,134,132,130,129,127,123,120,115;HRMS(EI)m/z231.05(M+)。
3d:灰白粉末;產(chǎn)率 66%;IR(KBr,cm-1)ν:3611(ArO-H),3057(Ar-H),1570(C=N),1231(CO);1H NMR(CDCl3,300 MHz)δ:9.10(s,1H,-N=CH),8.05~6.97(m,8H,Ar-H),5.32(s,1H,Ar-OH),3.65(s,3H,-CH3);13C NMR(CDCl3,300 MHz)δ:160,151,148,141,135,132,130,128,124,123,120,115,56;HRMS(EI)m/z227.10(M+)。
1.3 化合物4a-d的合成 將1 mmol化合物3和1.1 mmol PhI(OAc)2加到10 ml無水甲醇中,在室溫下攪拌,經(jīng)TLC檢測(乙酸乙酯∶石油醚為1∶9,v/v)反應(yīng)完全,真空除溶劑,固相用碳酸鈉水溶液中和,然后用CH2Cl2(15 ml×3)萃取,再經(jīng)柱色譜純化得到目標(biāo)化合物4a-d。
4a:白色粉末;產(chǎn)率 80%;IR(KBr,cm-1)ν:1615,1573,1457,1242,925;1H NMR(CDCl3,300 MHz)δ:8.10(d,2H,Ar-H),7.85(m,2H,Ar-H),7.55-7.30(m,5H,Ar-H);13C NMR(CDCl3,300 MHz)δ:162,150,141,131,129,128,125,124,120,110;HRMS(EI)m/z195.02(M+)。
4b:黃色粉末;產(chǎn)率 91%;IR(KBr,cm-1)ν:1621,1569,1455,1241,910;1H NMR(CDCl3,300 MHz)δ:8.15(m,2H,Ar-H),8.01(m,1H,Ar-H),7.80-7.56(m,3H,Ar-H),7.43(d,2H,Ar-H);13C NMR(CDCl3,300 MHz) δ:160,151,148,141,135,132,130,128,124,123,120,115;HRMS(EI)m/z240.05(M+)。
4c:白色粉末;產(chǎn)率 86%;IR(KBr,cm-1)ν:1620,1570,1460,1240,920;1H NMR(CDCl3,300 MHz)δ:7.91(m,3H,Ar-H),7.65-7.30(m,5H,Ar-H);13C NMR(CDCl3,300 MHz) δ:163,150,141,137,130,129,127,124,120,110;HRMS(EI)m/z229.04(M+)。
4d:白色粉末;產(chǎn)率 72%;IR(KBr,cm-1)ν:1611,1577,1453,1238,927;1H NMR(CDCl3,300 MHz)δ:7.80-7.65(m,3H,Ar-H),7.45-7.30(m,3H,Ar-H),7.10(m,2H,Ar-H),3.77(s,3H,-CH3);13C NMR(CDCl3,300 MHz) δ:163,158,150,141,138,130,125,124,120,110,56;HRMS(EI)m/z225.09(M+)。
1.4 抑菌活性測試[9]采用打孔法,用沙氏固體培養(yǎng)基(蛋白胨1%、葡萄糖4%、瓊脂2%)。將白念珠菌(ATCC10231)種于瓊脂平板,37℃,16~18 h后挑選平板上的純培養(yǎng)菌落,懸于3 ml生理鹽水,調(diào)整濁度(0.5麥?zhǔn)絾挝?;取20μl菌液并均勻涂布于培養(yǎng)基表面,待平板水分被瓊脂完全吸收后,在瓊脂上打孔加藥(一種藥劑濃度設(shè)3個重復(fù),一個只加DMSO的對照);然后孵育20 h后取出,用十字交叉法測量抑菌圈直徑。觀察和測試結(jié)果如圖1和表1所示。
圖1 白念珠菌在化合物4b不同藥劑濃度下20 h后的觀察結(jié)果Fig1 Results of antifungal activity at the concentration of 4b
表1 化合物4b抑菌活性測試結(jié)果(抑菌圈直徑,單位mm)Tab1 Results of antifungal activity of 4b(diameter of inhibition zone,mm)
用有機(jī)高價碘化合物醋酸碘苯(DIB)氧化苯酚亞胺分子內(nèi)環(huán)化,得到了目標(biāo)化合物4a-d,產(chǎn)物經(jīng)過1H NMR,13C NMR,HRMS(EI)和 IR 等表征;拓展了用有機(jī)高價碘試劑氧化環(huán)化形成2-芳基苯并噁唑衍生物的合成方法。生物活性測試表明:化合物4b對白念珠菌有良好的抑菌活性。
在已有的氧化環(huán)化合成取代苯并噁唑衍生物的方法中,用有機(jī)高價碘試劑DIB作氧化劑反應(yīng)條件溫和、效率高、操作簡單、環(huán)境友好;該合成方法具有普適性,可適用于不同取代基的芳醛,有吸電子基的芳醛作用后得到的目標(biāo)產(chǎn)物產(chǎn)率高些?;衔?b對其他菌種的抑菌活性的測試,以及苯并噁唑2-位芳環(huán)上取代基對抑菌活性影響的研究工作正在進(jìn)行中。這些為后續(xù)活性化合物的設(shè)計和合成工作奠定了基礎(chǔ)。
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