彭化南， 鄭大貴， 張 勇， 謝國(guó)豪， 曾賢華

(1. 上饒師范學(xué)院 a. 江西省普通高校應(yīng)用有機(jī)化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;b. 生命科學(xué)學(xué)院,江西 上饒 334001)

咪唑類化合物具有良好的生理活性和藥物活性，在有機(jī)化學(xué)和藥物化學(xué)領(lǐng)域中扮演著重要角色[1,2]。芳基取代咪唑的結(jié)構(gòu)存在于許多農(nóng)藥、醫(yī)藥和酶抑制劑分子中，廣泛應(yīng)用于除草、殺菌、抗菌、消炎和生物活性酶抑制劑中[3,4]，如含多芳基取代咪唑的P38蛋白激酶抑制劑和環(huán)氧酶-2抑制劑[5]；芳基咪唑類化合物在有機(jī)光電領(lǐng)域也有重要的應(yīng)用前景，可作為非線性光學(xué)材料用于電子傳輸記憶[6]以及光致變色材料[7]。

Schiff 堿及其金屬配合物具有較好的生理、藥理及生物活性，在抗菌、抗病毒、抗腫瘤、抗癌、抗艾滋病等方面引起了人們廣泛深入地理論與應(yīng)用研究[8～11]。鑒于咪唑和Schiff 堿類化合物優(yōu)異的生物活性，根據(jù)疊加性原理，本文設(shè)想將芳基取代咪唑的結(jié)構(gòu)引入芳香醛類Schiff 堿中，期望合成具有更好生物活性的2,4,5-三苯基咪唑Schiff堿衍生物。聯(lián)苯甲酰、對(duì)硝基苯甲醛和乙酸銨經(jīng)縮合和還原反應(yīng)制得2-(4-氨基苯基)-4,5-二苯基咪唑(2)； 2與芳香醛(Ⅰa～Ⅰc)縮合制得三個(gè)新型的2,4,5-三苯基咪唑Schiff 堿衍生物(3a～3c， Scheme 1)，其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR， IR和MS表征。測(cè)定了3a～3c對(duì)大腸桿菌，蘇云金桿菌和枯草芽孢桿菌的抑菌活性。結(jié)果表明，3a～3c對(duì)三種菌種均表現(xiàn)出一定抑制作用，其中3c的抑菌活性最好。

CompabcAr - ClCl- F3C-

Scheme1

1 實(shí)驗(yàn)部分

1．1 儀器與試劑

X-5型顯微熔點(diǎn)儀(溫度計(jì)未校正)；Varian Mercury-300型核磁共振儀(DMSO-d6為溶劑，TMS為內(nèi)標(biāo))；Nicolet 6700型FT-IR紅外光譜儀(KBr壓片)；Shimadzu SIL-10A Auto Injector型液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀

所用試劑均為分析純。

1.2 合成

(1) 2-(4-硝基苯基)-4,5-二苯基咪唑(1)的合成

在反應(yīng)瓶中加入對(duì)硝基苯甲醛2.41 g(16 mmol)，聯(lián)苯甲酰3.36 g(16 mmol)，乙酸銨12.32 g(160 mmol)和乙酸80 mL，攪拌下回流反應(yīng)6 h。倒入冰水中，攪拌下用氨水調(diào)節(jié)至pH 7～8；減壓抽濾，濾餅用水洗滌，干燥后用無(wú)水乙醇重結(jié)晶得黃色針狀晶體1，產(chǎn)率86%， m.p.244 ℃～246 ℃(239 ℃～240 ℃[12]);1H NMRδ: 13.20(s, 1H, NH), 8.40(s, 4H, PhH), 7.65～7.28(m, 10H, PhH)； IRν： 3 444， 3 419, 3 070, 1 600, 1 577, 1 513, 1 477, 1 338 cm-1; ESI-MSm/z: 342{[M+H]+, 100%}。

(2) 2的合成

在三口瓶中加入1 2.05 g(6 mmol)，氯化銨1.29 g(24 mmol)，活性鐵粉2.35 g(42 mmol)，甲醇64 mL和水16 mL，攪拌下于80 ℃(回流)反應(yīng)6 h。趁熱過濾，濾液減壓除去甲醇，殘余物用乙酸乙酯萃取，合并有機(jī)相，用無(wú)水硫酸鈉干燥，旋干溶劑得白色粉末2，產(chǎn)率81%， m.p.253 ℃～255 ℃(253 ℃～256 ℃[12])；1H NMRδ： 12.26(s, 1H, NH), 7.81(d,J=8.1 Hz, 2H, PhH), 7.60～7.25(m, 10H, PhH), 6.69(d,J=8.1 Hz, 2H, PhH), 5.40(s, 2H, NH2)； IRν： 3 423, 3 387, 3 054, 3 033, 1 619, 1 506, 1 494, 1 453 cm-1; ESI-MSm/z: 312{[M+H]+, 100%}。

(3)3a～3c的合成(以3a為例)

在反應(yīng)瓶中加入2 0.63 g(2 mmol)，肉桂醛(Ⅰa)0.32 g(2.4 mmol),無(wú)水乙醇15 mL和10滴乙酸,攪拌下于室溫反應(yīng)3 h。減壓過濾，濾餅用冷無(wú)水乙醇洗滌，用無(wú)水乙醇重結(jié)晶得3a。

用類似的方法合成3b和3c。

3a： 黃色晶體，m.p.233 ℃～235 ℃，產(chǎn)率78%；1H NMRδ： 12.73(s, 1H, NH), 8.57(d,J=8.7 Hz, 1H, N=CH), 8.18(d,J=8.4 Hz, 2H, ArH), 7.76(d,J=6.6 Hz, 2H, ArH), 7.65～7.21(m, 17H, ArH， HC=CH)； IRν： 3 448, 3 419, 3 058, 3 021, 1 631, 1 623, 1 558, 1 540, 1 506, 1 486, 1 457 cm-1; ESI-MSm/z(%): 425(M+, 1), 312(100)。

3b(回流反應(yīng)5 h)： 黃色針狀晶體，m.p.255 ℃～258 ℃，產(chǎn)率75%；1H NMRδ： 12.79(s, 1H, NH), 8.97(s, 1H, N=CH), 8.25(d,J=7.5 Hz, 2H, ArH), 8.21(s, 1H, ArH), 7.85(d,J=1.8 Hz, 1H, ArH), 7.66～7.23(m, 13H, ArH)； IRν： 3 448, 3 419, 3 058, 1 631, 1 615, 1 558, 1 540, 1 506, 1 489, 1 457 cm-1； ESI-MSm/z(%): 312(100), 159(2)。

3c(回流反應(yīng)6 h)： 淡黃色晶體，m.p.239 ℃～241 ℃，產(chǎn)率71%；1H NMRδ: 12.79(s, 1H, NH), 8.93(s, 1H, N=CH), 8.25～8.20(m, 3H, ArH), 7.97(d,J=8.1 Hz, 2H, ArH), 7.66～7.22(m, 13H, ArH)； IRν： 3 440, 3 058, 3 029, 1 631, 1 615, 1 558, 1 506, 1 482, 1 453, 1 324 cm-1; ESI-MSm/z: 312(100%)。

1.3 抑菌活性測(cè)定

采用濾紙片法測(cè)定3a～3c對(duì)大腸桿菌，蘇云金桿菌和枯草芽孢桿菌的抗菌活性。

以DMF為溶劑，將待測(cè)樣品配成濃度為2 mg·mL-1的溶液(以DMF為對(duì)照液),放入9片直徑為5 mm的濾紙片,浸泡12 h。紙片瀝干均分三組各粘貼于預(yù)先涂有桿菌的瓊脂平板上(每板貼同一濃度下不同樣品的濾紙片各1片),在振蕩培養(yǎng)箱中于37 ℃培養(yǎng)24 h。以十字交叉法測(cè)量平板上各樣片抑菌圈直徑，取其平均值，比較抑菌效果。

2 結(jié)果與討論

2.1 合成

在2的合成中，嘗試了三種常用的還原劑體系對(duì)1的硝基進(jìn)行還原，結(jié)果見表1。從表1可見，SnCl2·2H2O和Na2S2O4·2H2O為還原劑，反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、產(chǎn)率低，而且大量還原劑的沉淀物包裹產(chǎn)物，導(dǎo)致產(chǎn)物的提取和純化困難；用Fe/NH4Cl還原體系具有反應(yīng)時(shí)間短、還原充分、產(chǎn)率高、后處理簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)使用80%甲醇為溶劑，n(1) ∶n(Fe) ∶n(NH4Cl)=1 ∶7 ∶4時(shí)，2的產(chǎn)率最高。

在3的合成中，使用傳統(tǒng)的合成方法，以冰醋酸作為催化劑，2和芳香醛在乙醇中縮合得到2,4,5-三苯基咪唑Schiff堿衍生物。但實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，Ⅰa在室溫下很快得到目標(biāo)產(chǎn)物(3a)，而Ⅰb和Ⅰc在相同條件反應(yīng)沒有明顯的產(chǎn)物生成，升高溫度至回流才能得到了預(yù)期產(chǎn)物3b和3c。

表1 還原劑體系對(duì)合成2的影響*Table 1 Effect of reduction system on synthesizing 2

*反應(yīng)溫度80 ℃，其余反應(yīng)條件同1．2(2)

2．2 抑菌活性

3a～3c的抑菌活性見表2。從表2可以看出，3a～3c對(duì)三種菌種均表現(xiàn)出一定抑制作用，其中3c的抑菌活性效果最好。

表2 3的抑菌活性*Table 2 Antibacterial activities of 3

*抑菌圈直徑為3次重復(fù)的平均值；濾紙片直徑5 mm

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