王新兵，趙文彬*，吳林文，王俊淇，王航宇

（石河子大學藥學院，新疆 石河子 832002）

查爾酮（chalcone），具有 1，3-二苯基丙烯酮的結構，是黃酮類化合物中的重要類型，有關查爾酮的提取、合成、譜圖分析及藥理活性研究的報道[1-3]非常多。本文討論的氮雜查爾酮，為查爾酮B環(huán)雜合了兩個氮原子的系列衍生物，查爾酮和氮雜查爾酮類化合物的結構、編號如圖1所示。

圖1 查爾酮、氮雜查爾酮結構及其編號Fig.1 The structure of chalcones and azachalcones，and their numbering and naming

按之前研究的合成方法[4]，豐富了相應化合物的品種；由于所合成的化合物與已有文獻中報道的查爾酮類化合物在母核中增加了雜環(huán)并合的結構特征，希望將結構改造后相應的核磁共振圖譜特性進行研究。

將合成出的氮雜查爾酮所測得的氫核磁共振的化學位移與文獻值、計算機結構繪制和圖譜分析軟件(Chemoffice 2006)模擬分析結果對比，用以比較和研究該類化合物的核磁共振圖譜特征，前文[5]已將該類化合物的碳核磁共振數據及規(guī)律進行了報道，本文主要研究其氫譜出峰位置、順序和規(guī)律，進一步確證所合成化合物的結構，并豐富該類化合物的波譜數據。

1 材料與方法

1.1 材料

NMR使用Bruker 400 Uhrashield型核磁共振儀，測定溶劑為色譜純的氘代二甲基亞砜，TMS為內標;巴比妥酸購自Aldrich公司，其余試劑為國產分析純試劑。

1.2 方法

1.2.1 合成及NMR測定

見文獻[5]，增補化合物V的合成及相應數據在2017年補足。

1.2.2 文獻值

依據文獻[6-7]，實測氮雜查爾酮中A環(huán)及中間三碳鏈中α-H、β-H的1H-NMR化學位移可與之對應進行分析；B環(huán)數據可用電腦模擬數據比較分析。

1.2.3 電腦模擬計算

在電腦中安裝office 2010及chemoffice2006程序，使用chemoffice2006程序組中的chemdraw ultra 10.0程序，將相關化合物結構繪制后，模擬分析出各化合物氫核磁共振圖譜和數據，并將模擬圖和數據拷貝到office 2010中的word2010程序。

2 結果

2.1 氮雜查爾酮

根據設計的合成路線，得到了以下結構的5個化合物（表 1）。

表1 化合物結構 I-VTab.1 The structure of compound I-V

2.2 所合成氮雜查爾酮氫核磁共振數據

將合成所得化合物實測氫譜匯總（表2）。

表2 合成氮雜查爾酮氫核磁共振化學位移 ppmTab.2 the1H-NMR chemical shift of azachalcones

2.3 計算機模擬氮雜查爾酮和查爾酮氫核磁共振數據

圖2 五種氮雜查爾酮的計算機模擬化學位移值Fig.2 the granted 1H-NMR chemical shift of five azachalcones emulated by computer estimation（ppm）

將合成所得化合物用chemdraw ultra 10.0程序繪制，并得出如下圖譜數據（圖2）。將五種對應查爾酮用chemdraw ultra 10.0程序 繪制，并得出下圖（圖3）圖譜數據

圖3 五種查爾酮的計算機模擬化學位移值（ppm）Fig.3 The granted1H-NMR chemical shift of five chalcones emulated by computer estimation

3 討論

從實測圖譜（表2）的數據可以看出，合成出化合物的核磁共振氫譜的出峰位置、積分關系和偶合情況與設計得目標化合物結構一一對應，基本可以確證化合物的結構。將所測得數據分別與文獻[6-7]中的不含氮雜結構查爾酮數據、計算機模擬所得數據對比分析，可以分中間三碳鏈、A環(huán)和B環(huán)出峰情況三部分討論如下。

3.1 中間三碳鏈

根據文獻中的對應查爾酮的數據[6]可知，α-H在 6.7-7.4 ppm，β-H在7.3-7.7 ppm，與圖 2中計算機模擬數據（α-H在6.7 ppm，β-H在7.7 ppm）相符卻比雜合了氮原子之后所測得化合物的數據（α-H在 7.82-7.93 ppm，β-H在 8.22-8.31 ppm）相比較小，差值約為0.5-1ppm，說明雜合了氮原子后對中間三碳鏈的化學環(huán)境有了一定影響；將所測化合物數據與計算機模擬結果（圖3）α-H在7.59 ppm，β-H在8.06 ppm比較，實測結果的出峰位置又偏小，但偏離程度明顯較小（約0.2-0.3 ppm），且偶合常數情況與化合物原本的結構情況相符，為16 Hz左右。

綜合以上的分析，說明所合成的化合物中間三碳鏈的結果與預測目標化合物的氮雜查爾酮更匹配，B環(huán)的氮雜合對該部分結構化學環(huán)境有一定影響。

3.2 A環(huán)

文獻[6]中，A環(huán)與合成化合物的情況近似，有以下兩種情況。

3.2.1 4-氧取代查爾酮（對應化合物I和化合物II）

文獻中：對應查爾酮的2，6-H在7.4-7.6 ppm，3，5-H在6.5-7.1 ppm，與模擬圖譜對照數據相符；與 所 測 得 的 2，6-H 在 7.58-7.69ppm，3，5-H 在6.87-7.06 ppm也相符，且偶合常數大小也適合。

3.2.2 3，4-二氧取代查爾酮（對應化合物III-V）

文獻中，對應查爾酮的5-H在6.7-7.1 ppm（J=8.5 Hz），2和 6-H信號重疊，在 7.2-7.9 ppm之間，與圖2中計算機模擬數據基本相符，但6-H（模擬數為6.79-7.18 ppm）略有出入；與所測得的2-H為 7.18-7.26ppm，6-H 在 7.06-7.23ppm，5-H 在6.83-7.02 ppm情況相符，且偶合常數大小也適合。

考慮到早期文獻數據都是由100MHz的核磁共振儀所采集的相對復雜的圖譜分析而來，且使用的溶劑也有區(qū)別?；究梢哉J定3種方式采集的數據在A環(huán)方面具有很好的一致性，說明在B環(huán)有雜合結構，對于A環(huán)的化學環(huán)境幾乎沒有影響，亦可以通過圖2和圖3中A環(huán)中相應化合物數據完全一致說明這種情況。

3.3 B環(huán)

因所合成化合物B環(huán)雜合了兩個氮原子，和文獻情況不符，故這里只能與計算機模擬數值進行比較。

與圖2的計算機模擬結果對比說明，不管A環(huán)上如何取代變化，四個化合物B環(huán)上2′，6′-OH均在11.40 ppm，4′-OH均在 11.34 ppm（相應不含氮雜圖 3 的相應數據為 2′，6′-OH 均在 11.85 ppm，4′-OH均在 10.29 ppm）；而實測數據顯示，2′或 6′-OH 在 11.69-11.74 ppm，4′-OH 在 11.05-11.08 ppm，出峰位置2′，6′-OH比模擬分析結果大了約0.3ppm，而 4′-OH比模擬分析結果小了約0.3ppm。綜合比較來看，實測結果與圖2相應結果更接近，且2′或6′-OH總是結構的情況少一個-OH的峰的積分，進而與前文[5]對應碳譜的數據對照分析和討論，認為可能是發(fā)生了如下的互變異構，僅顯示出 2′-OH 的峰，6′-OH轉化為羰基（圖 4）。

圖4 氮雜查爾酮的互變異構分析Fig.4 Analysis the tautomerization of azachalcone

4 結論

通過五種合成化合物所測得的核磁共振氫譜與文獻和計算機程序chemdraw模擬結果比照，確證了相應目標化合物結構，明確了該類化合物在發(fā)生芳環(huán)氮原子雜合后出現的核磁共振氫譜的規(guī)律性變化。通過數據的比較，發(fā)現實測所得數據在B環(huán)被氮原子雜合后，A環(huán)氫核磁共振數據呈現了與不雜合相應化合物有很好的一致性;而中間三碳鏈中α-H和β-H的化學環(huán)境受到了一定程度的影響；B環(huán)則會因互變異構的因素少一個OH的峰的積分，且與已有文獻不含雜原子相應查爾酮數據有了一定差距，出峰位置比對應氮雜化合物模擬分析結果也分別變化了0.2-0.3 ppm。

通過用實測數據和文獻及用電腦程序模擬結果印證的方式，用來研究和推測新的或未知化合物的核磁共振圖譜及相關規(guī)律，可以相對較為清晰的明確其中的細節(jié)，便于研究的開展。

但是這種研究方式對于復雜未知化合物（如生物大分子、多環(huán)并合或具有不常見重金屬離子絡合的有機化合物等），可能存在研究的盲點，畢竟文獻及計算機模擬的方式還有未涉及沒有預見到的死角，另外隨著研究的深入和數據的豐富，并伴隨著計算機程序的更新，這些相應的缺陷會有所彌補。而通過相應化合物氫核磁共振譜圖和碳核磁共振譜圖的協(xié)同研究或進而研究其二維核磁共振圖譜，可以補足相應化合物的譜圖數據和早期已報道文獻的一些數據，為研究類似化合物的圖譜規(guī)律及結構確證，提供線索和經驗。

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