楊小鳳 鄭魯沂 劉志蓮 王守鋒

（濟(jì)南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院 山東·濟(jì)南 250022）

1 化合物4-(1H-[9,10-d]菲并咪唑基)苯甲醛合成實(shí)驗(yàn)的實(shí)施

1.1 實(shí)驗(yàn)原理

9,10-菲醌，乙酸銨，對(duì)苯二甲醛在冰乙酸催化下通過“一鍋煮”反應(yīng)得到4-(1H-[9,10-d]菲并咪唑基)苯甲醛。其反應(yīng)合成路線如下：

1.2 主要實(shí)驗(yàn)試劑和儀器

試劑：9,10-菲醌，乙酸銨，冰乙酸，對(duì)苯二甲醛，甲醇，乙酸乙酯，柱層析用200-300目硅膠，二甲亞砜(DMSO)，10 mM PBS緩沖溶液，氘代二甲亞砜(DMSO-d6)。

儀器：圓底燒瓶，集熱式恒溫磁力加熱攪拌器，球形冷凝管，抽濾瓶，布氏漏斗，紫外燈，柱層析柱子，錐形瓶，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，布氏漏斗，真空干燥箱，抽濾瓶，容量瓶，比色皿，核磁共振儀器（Bruker AVANCE III 400 M），Shimadzu 3100 紫外-可見吸收光譜儀，Edinburgh Ltd-FLS920熒光發(fā)射光譜儀。

1.3 實(shí)驗(yàn)過程

1.3.1 合成

在100毫升圓底燒瓶中加入0.1375克對(duì)苯二甲醛,0.0708克9,10-菲醌，0.5125克乙酸銨，以及 4.2毫升冰乙酸，在100攝氏度下回流2小時(shí)，冷卻至室溫，有大量黃色固體析出，抽濾，得到的粗產(chǎn)品依次用水和甲醇洗滌，真空干燥。

1.3.2 提純

粗產(chǎn)品用硅膠柱層析法分離提純，洗脫劑為乙酸乙酯，得到淡黃色的固體，稱量產(chǎn)品，計(jì)算產(chǎn)率。

1.3.3 核磁檢測及數(shù)據(jù)分析

稱取20毫克柱層析純化后的樣品溶于0.6毫升的氘代二甲亞砜（DMSO-d6）中，用注射器將其轉(zhuǎn)移至核磁管后搖勻即可進(jìn)行NMR測試，測試溫度為298K。測試數(shù)據(jù)通過Topspin2.0軟件處理得到樣品的氫譜（1H NMR）和碳譜（13C NMR）譜圖。

1.3.4 光譜性質(zhì)測試

稱取0.0080克純的4-(1H-[9,10-d]菲并咪唑基)苯甲醛，用DMSO溶解，用25毫升容量瓶定容，配制成1×10-3M儲(chǔ)備液。移取1毫升儲(chǔ)備液加入到19毫升DMSO中，PBS緩沖溶液定容至100毫升，混合均勻后，測定光譜。熒光分光光度計(jì)參數(shù)：ex=370 nm，狹縫寬度10nm和10nm，電壓400v，測試溫度23攝氏度。

2 結(jié)果與討論

2.1 化合物4-(1H-[9,10-d]菲并咪唑基)苯甲醛的核磁譜圖數(shù)據(jù)分析

圖1為4-(1H-[9,10-d]菲并咪唑基)苯甲醛的核磁氫譜圖，由圖可知，化學(xué)位移值為3.395 ppm、2.516 ppm和0.000 ppm處的三組峰分別為水、溶劑氘代二甲亞砜和標(biāo)準(zhǔn)樣品四甲基硅烷（TMS）的溶劑峰；化學(xué)位移值為13.737 ppm處的峰歸屬于咪唑環(huán)NH中的氫原子，10.099 ppm處的峰歸屬于醛（-CHO）中的氫原子，化學(xué)位移值介于8.904 ppm和7.645 ppm處的六組峰歸屬于苯環(huán)上的12個(gè)氫原子。詳細(xì)數(shù)據(jù)如下：1H NMR(400 MHz,DMSO-d6):(ppm)13.737(s,1H,NH),10.099(s,1H,CHO),8.875(dd,J=8.4 Hz,J=14.8 Hz,2H,Ar-H),8.636-8.561(m,2H,Ar-H),8.540(d,J=8.4 Hz,2H,Ar-H),8.140(d,J=8.0 Hz,2H,Ar-H),7.811-8.737(m,2H,Ar-H),7.674(dd,J=8.4 Hz,J=16.0 Hz,2H,Ar-H)。

圖1：化合物4-(1H-[9,10-d]菲并咪唑基)苯甲醛的氫譜

圖2為4-(1H-[9,10-d]菲并咪唑基)苯甲醛的核磁碳譜圖，由圖可知，化學(xué)位移值為40.62-39.37 ppm處的峰為溶劑氘代二甲亞砜的溶劑峰，低場的兩組峰193.00 ppm和148.17 ppm分別為醛（-CHO）中的碳原子和咪唑環(huán)中C=N雙鍵上的碳原子，化學(xué)位移值介于137.91ppm和122.41ppm處的峰歸屬于苯環(huán)上的二十個(gè)碳原子。詳細(xì)數(shù)據(jù)如下：13C NMR(100 MHz,DMSO-d6):(ppm)193.00,148.17,137.91,136.53,135.91,130.67,128.83,128.55,128.21,127.79,127.67,127.32,126.92,126.30,125.97,124.64,124.28,122.68,122.41 ppm。

圖2：化合物4-(1H-[9,10-d]菲并咪唑基)苯甲醛的碳譜

2.2 化合物4-(1H-[9,10-d]菲并咪唑基)苯甲醛的光譜性質(zhì)研究

圖 3為化合物 4-(1H-[9,10-d]菲并咪唑基)苯甲醛在DMSO-PBS(2:8,v/v,pH 7.4)緩沖溶液中的吸收光譜和發(fā)生光譜，由圖可知，其在375nm處出現(xiàn)了一個(gè)很強(qiáng)的吸收帶；在單一波長（370nm）激發(fā)下，化合物4-(1H-[9,10-d]菲并咪唑基)苯甲醛在445和540nm處出現(xiàn)了兩個(gè)不同的發(fā)射峰，在445處的發(fā)射峰可以歸屬于菲并咪唑基團(tuán)的發(fā)射峰，在540nm處的發(fā)射峰來自于菲并咪唑基團(tuán)與苯甲醛基團(tuán)產(chǎn)生共軛的發(fā)射峰。

圖3：化合物4-(1H-[9,10-d]菲并咪唑基)苯甲醛（10 M）在DMSO-PBS(2:8,v/v,pH7.4)緩沖溶液中的吸收光譜和發(fā)生光譜

3 結(jié)語

化合物4-(1H-[9,10-d]菲并咪唑基)苯甲醛的合成是一個(gè)完整的研究課題，整個(gè)實(shí)驗(yàn)包括文獻(xiàn)查閱、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)及實(shí)施、有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作、化合物結(jié)構(gòu)表征及撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。此研究課題有機(jī)地將理論知識(shí)與實(shí)踐操作相結(jié)合，既鞏固了學(xué)生的基礎(chǔ)理論，又鍛煉了學(xué)生獨(dú)立開展科研的能力。