（有机化学专业论文）2取代1硫4氮杂萘3酮衍生物的合成研究.pdf

州北帅弛人学硕i 学位论史 摘要 钙通道阻滞剂( c a l c i u mc h a n n e lb l o c k e r , c c b ) 白二十世纪6 0 年代初期 f i e c k e n s t e i n 最先发现c c b 抗心绞痛作用到7 0 年代c c b 应用于高血压的治疗以 来，c c b 的研制和生产已取得重大进展，成为四大抗高血压病一线药物中最重 要的种类之一。多年来，通过科学家们对苯并卓酮的生理活性的研究。发现作为 长效c c b 的主要成员苯并卓酮类化合物，在国内尚未普遍应用。但由于其对轻 中度高血压，安全可靠，副作用小成为抗高血压的首选药物之一，所以，苯并硫 氮卓酮类药物的合成成为化学和药物工作者们十分关注的热点。作为苯并硫氮卓 酮类药物的代表药一地尔硫卓，它的研究进展对于我们构筑目标化合物分子给 予了有益的启示。 为了寻找具有新型抗高血压类药物，我们在分析了地尔硫卓和具有c c b 作用 的苯并卓酮类化合物的结构特征，并结合本课题组以前的工作把合成2 一取代一卜 硫4 一氮杂萘一3 酮衍生物作为本课题的目标化合物。期望目标化合物具有良好的 钙拮抗作用，成为新型抗高血压类药物，同时由于本课题组一直在研究杂卓类化 合物的抑菌活性，我们也探索了目标化合物的抑菌性能。 论文的主要工作包括； ( 1 ) 本论文从顺丁烯二酸酐出发，经f r i e d e c r a f t s 酰基化反应和环加成反 应合成了七个全新的衍生物，并翅元素分析、红外、质谱、核磁共振氢谱、核磁 共振碳谱等对化合物的结构进行了表征，确定了其结构。 ( 2 ) 通过单晶x 一射线衍射法研究了产物的立体结构，说明产物中的六员环 结构的高度稳定性，为进一步研究其生理活性和结构的关系打下了基础。 ( 3 ) 抑菌活性研究实验表明：化舍物i i a 对金黄色葡萄球菌有抑制作用， 对白色葡萄球菌，大肠杆菌，白色念珠菌没有明显的抑制作用。 ( 4 ) 对各步反应进行了深入的研究和探讨，发现溶剂的比例和反应温度对 产率具有明显的影响。 关键词： 2 - 取代一卜硫4 一氮杂萘一3 酮 钙通道阻滞剂 衍牛物 高血雎 河北帅越人学颇j ? 学位论卫 a b s t r a c t s i n c ee a r l yd a y so ft h e1 9 6 0 s ，f i e c k e n s t e i nf i r s td i s c o v e r e du s e dc a l c i u m c h a n n e lb l o c k e r ( c c b ) i nt r e a t m e n to fc a r d i o v a s c u l a rd i s o r d e r s ，l a t t e r ，u s e dc c bi n t r e a t m e n to f ，t h e nt h ep r e p a r a t i o na n dm a n u f a c t i o no fc c bh a dm a d ei m p o r t a n t p r o g r e s s s o ，b e c o m eo n eo ft h ei m p o r t a n ti nf o u rt r e a t m e n th y p e r t m s i o nd r u g s b y r e s e a r c h i n gt h ea c t i v eo f1 , 5 一b e n z o t h i a z e p i n o n e ss c i e n t i s t sf o u n d t h ei m p o r t a n t m e m b e ri nc c b ，1 , 5 - b e n z o t h i a z e p i n o n e sa r en o tp o p u l a r b e c o u s et h e s ec o m p o u n d s a r es a l t y ，f e a s i b l ea n dl i t t l es i d ee f f e c t ，s oc h e m i s t sa n dp h a r m a c o l o g i s t sh a dp a y a t t e n t i o nt os y n t h e s i st h ec o m p o u n d s w eg a i na g o o dd e a lo fe n l i g h t e n m e n tf r o m r e s e a r c hd i l t i a z e m i no r d e rt of i n dn e wa n t i - h y p e r t e n s i o nd r u g ，s t u d yt h es e l e c t i v es t e r e o c h e m i s t r y w e d e c i d et os y n t h e s i z eb e r t z o - - - n i t r o g e nh e t e r o c y c l i cd e r i v a t i v e s t h et h e s i sc o n t a i n st h r e ep r o c e d u r e s ( 1 ) t h es y n t h e s i s o fas e r i e so f 2 - s u b s t i t u t e d - 1 - s u l f u r - 4 - n i t r o g e n h e t e r o n a p h t h a l e n e 一3 一o n ed e r i v a t i v e s t h es y n t h e s i sp r o c e d u r ei sm a l e i ca n h y d r i d e t h r o u g hf r i e d e c r a f t sr e a c t i o na n de y c l o a d d i t i o nr e a c t i o n t h es t r u c t u r e so ft h e s e p r o d u c t i o n sa r ed e t e r m i n e db yi r 、 l hn m r 、1 3 c n m r 、m sa n de l e m e n t a r ya n a l y s i s ( 2 ) t h es t e r e o s t r u c t u r eo f t h ep r o d u c t sa r ea n a l y s e db yx - r a yd i f f r a c t i o n ，i t s u g g e s t st h a tt h es t r u c t u r ei sv e r ys t a b l ea n db e c o m e st h ef o u n d a t i o no fr e s e a r c h i n g a c t i v ea n ds t r u c t u r e ( 3 ) t or e s e a r c ha n t i b a c t e r i a la c t i v i t i e so ft h e s ec o m p o u n d s i ts u g g e s t e sn o n eo f t h e s ec o m p o u n d sh a v eb e r e ra n t i b a c t e r i a la c t i v i t i e sb u tc o m p o u n d si ia ( 4 ) w ed e e pr e s e a r c h e da b o u tt h i sr e a c t i o n f o u n dt h ep o r p o r t i o nt os o l v e n ta n d r e a c t i o nt e m p e r a t u r em a k ean o t a b l ei m p a c tt oy i e l d k e y w o r d s ： 2 - s u b s t i t u t e d 一1 一s u l f u r - 4 一n i t r o g e nh e t e r o n a p h t h a l e n e 一3 一o n e d e r i v a t i v e sc a l c i u mc h a n n e lb l o c k e r h y p e r t e n s i o n i i 学位论文原创性确认书 学生娜提交的靴做t 扩喘貉滞帮是在 本人的指导下，由其独立进行研究工作所取得的原创性成果。除文中 已经注明引用的内容外，该论文不包含任何其他个人或集体已经发表 或撰写过的研究成果。 指导教师( 签名) ： 锄i 诏年t f 月砂日 学位论文原创性声明 z ，耐汁猫彳7 凄翰冻一多明 本人所提交的学位论文 纫别移蝴，。是在导师的指 导下，独立进行研究工作所取得的原创性成果。除文中已经注明引用 的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研 究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中标明。 本声明的法律后果由本人承担。 论文作者( 签名) ：叼沈唧 莎年l f 月哆日 第一章前言 1 1 钙通道阻滞剂的研究进展 早在1 8 世纪后期，钙离子内流可引起肌肉收缩已为人知，但对其进入细胞 的机制尚不清楚，1 9 7 1 年药理学家发现血管扩张药普尼拉明( p r e n y l a m i n e ) 和 维拉帕米( v e r a p a m i l ) 的冠状舒张作用和对心脏的负性肌力作用是抑制钙离子经 电压调控的钙离子通道内流而产生的。而且其作用可被增加细胞外钙离子浓度而 逆转，故将这一类药命名为钙通道阻滞剂( c a l c i u mc h a n n e lb l o c k e r ) 简称c c b ， 又称钙拮抗剂( c a l c i u ma n t a g o n i s t s ) 简称c a ai l l 。钙通道阻滞剂能选择性扩张 小动脉平滑肌，降低外周阻力，使血压下降、心肌耗氧量降低【2 1 ，在临床上广泛 用于治疗心绞痛，高血压、心律失常、心力衰竭等心血管疾病【3 l 。自二十世纪6 0 年代初期，f i e c k e n s t e i n 最先发现c c b 的抗心绞痛作用到7 0 年代c c b 应用于高 血压的治疗，c c b 的研制和生产已取得重大进展，成为四大抗高血压病一线药 物中最重要的种类之一【4 5 】。由于各种c c b 的结构不同，对不同组织选择性不同， 在钙通道上的结合位点也不同，因此c c b 有多种分类方法1 6 】。1 9 8 7 年w h o 将 钙通道阻滞剂分为选择性和非选择性两大类：i 类选择性钙通道阻滞剂：分为苯 烷胺类( ia ) ，如维拉帕米；二氢吡啶类( ib ) ，如硝苯地平；苯并硫氮卓酮类 ( ic ) ，如地尔硫卓；i i 类选择性钙通道阻滞剂：氟挂利嗪类和普尼拉明类【7 j 。 j o ia 类维拉帕米 ib 类 硝苯地平 ic 类地尔硫卓 佾 、：v f i i 类氟桂利嗪类i i 类普尼拉明类 t o y o o k a 等基于c c b 齐t j 型对其治疗作用和不良反应产生的影响，提出了一个新的 c c b 分类和分代系统，即：首先根据c c b 的化学结构、对动脉和对心脏的亲和力 不同而分为四类，根据其剂型、药效学、药动学和药物治疗学特征如给药时间、 半衰期、抗高血压效率、反应的可预见性、副作用发生频率和严重程度将其分为 第一、地二和第三代 s q o j 。1 9 9 5 年的几篇观察性研究报告( p s a t y b m ，f u r b e r g c d ，p a l l o rm ) 发表后，短效二氢吡啶类硝啶作为第一代c c b 逐渐退出历史舞台， 被第二代长效c c b 所代替( 图1 ) 。以后，出现了硝苯吡啶g t s 、非洛地平、硫氮卓 酮、维拉帕米、伊拉地平等缓释片。第二代的c c b ，原料药不变，只是加上一些不 易溶解或有缓释作用辅料使剂型有所改变。第三代c c b j 真f 地靠药物自身结 构、药代动力学变化，使血液药物浓度到达峰值时日j 延长、半衰期延长，从而起到 长效的作用i 。 第一代：普通片 维拉帕米、地尔硫卓、硝苯地平 非洛地平、伊拉地平、尼卡地平、尼群地平 第二代：缓释片 维拉帕米缓释片、硝苯地平慢释片 非洛地平、地尔硫卓、伊拉地平慢释片 第三代：内在长效 l 氨氯地平( 长血浆半衰期) 2 乐卡地平、拉西地平、马尼地平( 长受体半寿期) 图i 钙拮抗剂进展 长效c c b 主要适应症之一是：降血压：在1 9 9 7 2 0 0 3 年期间，国内进行的相 关调查发现，在各大类降压药q ，c c b 始终占首位【1 2 】。2 0 0 3 年我国医院用药统计数 据显示，在我国降压药市场中c c b 也明显处于优势地位( 图2 ) i t 3 。预计降压市场 在2 0 0 7 年排序为c c b s 、a r s s 、a c e i s 、b 、a 阻滞剂等。在c c b 中，长效c c b 由 1 9 9 8 年的第四位上升至u 2 0 0 0 年、2 0 0 1 年的第一位，而短效的硝苯地平普通片己由 1 9 9 7 1 9 9 8 年占首位降至u 2 0 0 1 年的第六位，说明长效制剂已逐步替代短效制剂 【l4 1 。 图2各种降压药在我国医院用药中所占比率 长效c c b 治疗的第二个主要适应症是心绞痛：近a c t i o n ( ac o r o n a r y d i s e a s et r i a li n v e s t i g a t i n go u t c o m ew i t hn i f e d i p i n eg i t s ) 研究证明，长 效c c b 没有远期增加心血管事件、增加心衰的副作用。钙通道阻滞剂对心肌缺血 和心绞痛患者是有益的【”】。 长效c c b 对高血压肾病的治疗效果：对于慢性肾病患者，控制血压需要多种降 压药合用，长效c c b 可做为合用药之一。研究表明，维拉帕米能减少蛋白尿。 作为长效c c b 的主要成员苯并卓酮类化合物，在国内尚未普遍应用【j 6 。多年 来，通过科学家们对苯并卓酮的生理活性的研究，已发现和筛选出了许多具有优 良药效的化合物。如：六十年代初，科学家们发现硫氮卓酮类药物a 【1 7 - 1 9 对心血 管疾病有良好的疗效。在对心脏的抑制作用中硫氮卓酮类药物强于维拉帕米类和 硝苯地平类2 0 - 2 1 。这一点在地尔硫卓的临床应用上也有体现，地尔硫卓的临床应 用主要表现在防止心绞痛 2 2 - 2 5 】、治疗高血压【2 7 1 ，还可用于防治室上性心动过速 和缩窄性心肌病等。总之，地尔硫卓的应用范围愈来愈广。它具有明确的防治心 绞痛作用，治疗高血压作用缓和、稳定，而且不产生耐药性，副作用小，效果令 人满意。因此，他的临床应用前景相当可观【6 j 。显然，硫氮卓酮类药物已经激发 了药理学家的浓厚兴趣【2 8 1 ，不仅仅是因为这些药物在临床上应用治疗心血管疾病 1 2 9 ，更多的是在于其潜在的治疗作用可以从改变结构上大量表现出来，到目前为 止，具有特殊生理活性的硫氮卓酮类化合物大致有以下三类： 第一类是3 位亚胺上进行取代如b 结构所示【2 卅；第二类是在苯环上有卤原子取 代如c 结构所示，此类化合物被认为可以有效的提高药物抗高血压的活性1 3 0 1 第 三类是l 位氮上进行取代如d 结构所示，当l q ，b 分别为：2 ，n ( c 地) ：；2 ，n ( c ：h 5 ) ：； 3 ，n ( c h 3 ) ：时此结构具有选择性的镇静作用【3 ”。 ab cd 1 9 7 3 年地尔硫卓由日本田边公司开发上市并成为世界畅销药物其合成方法 是【3 2 j ： 4 产9 0 g 娅s c 。- + r n l 瞰 + 竹i 目前具有生理活性的硫氮卓酮有以下结构的化合物： 如： b o c n e r 式1 2 ( 1 ) 口7 1 舒缓激酞酶b 受体括抗剂 ( 2 ) 【3 8 】抑菌作用 ( 3 ) 1 3 7 1 舒缓激酞酶b 。受体拮抗剂 3 n h 2 。c h a ( 4 ) p 9 1 t a 一9 9 3 交感神经活动 选择性抑制荆 ( 5 ) t 4 0 l s q 一3 3 3 5 1 s q 3 3 3 5 1 是美国b ms q u i b b 公司正在进行l 临床 前研究的钙拮抗剂。作为一个新的钙拮抗剂 s q - 3 3 3 5 1 活性比地尔硫卓强2 - 4 倍。文献表明，大部分硫氮卓酮具有生理活性， 但由于其极性较差作为抑菌药物达到药效时用量较大。 1 2 目标化合物的设计 在已经应用于i 临床的钙通道阻滞剂中，苯并硫氮卓酮类药物由于其对轻中度 高血压安全可靠、副作用小而成为抗高血压的首选药物之一【3 6 】。地尔硫卓是苯并 硫氮卓酮类药物，人们为了寻找新的钙拮抗剂，广泛开展了对地尔硫卓结构类似 物的研究，如分别合成了：第一类是3 位亚胺上进行取代如b 结构所示嘲；第 二类是在苯环上有卤原子取代如c 结构所示，此类化合物被认为可以有效的提高 药物抗高血压的活性【3 0 】；第三类是1 位氮上进行取代如d 结构所示，当n ，b 分别 为：2 ，n ( c h 。) 。；2 ，n ( c 2 h s ) 。；3 ，n ( c h a ) 。时此结构具有选择性的镇静作用【3 l 】。所以， 苯并硫氮卓酮类药物的合成成为化学和药物工作者们十分关注的热点。苯并硫氮 卓酮类药物的研究进展对于我们构筑目标化合物分子给予了有益的启示。 为了寻找具有新型生理活性的苯并硫氮卓酮类药物，我们也设计了一类硫氮 卓酮的类似物，此化合物的结构特点是： ( 1 ) 在2 位上进行取代研究 ( 2 ) 具有酰胺基( - n h c = o ) ( 3 ) 4 位上无取代基 ( 4 ) 杂环结构为6 员环 我们把合成此化合物作为本课题的目标化合物。 1 3 论文的主要工作及创新点 ( 1 ) 本论文从顺丁烯二酸酐出发，经f r i e d e - c r a f t s 酰基化反应和环加成反应 合成了七个全新的，并用元素分析、红外、质谱、核磁共振氢谱、核磁共振碳谱 6 等对化合物的结构进行了表征，确定了其结构。 ( 2 ) 通过单晶x 一射线衍射法研究了产物的立体结构，说明产物中的六员环结 构的高度稳定性，为进一步研究其生理活性和结构的关系打下了基础。 ( 3 ) 抑菌活性研究实验表明：化合物i i a 对金黄色葡萄球菌有抑制作用。 r 合成路线为 + 旺 r ：a = h ：b = c h 3 ：c = c 2 h 5 ：d = o c h 3 ：e = f ：f - c 1 ：g = b r 0 苎c h 2 ：c h c o o h ia g g 三9 k 伽q 父母l q r r ：a - h ：b 2c h 3 ：c = c 地：d = o c h 3 ：e = f ：f _ c 1 ：g = b r ； 7 i i a _ g 第二章目标化合物的合成与表征 2 1y 苯基a 、b 不饱和丁烯酮酸类化合物的合成 合成路线 y 苯基o 、9 不饱和丁烯酮酸类化合物是通过f r i e d e c r a f t s 酰基化反应 制得的，方程式如下： r + 一g c o o r ：a = h ：b = c h 3 ：c = c 2 h 5 ：d - o c 1 3 ：e = f ：f ；c 1 ：g = b r ia g 表2 一ly 苯基d 、8 不饱和丁烯酮酸类化合物的熔点、产率 c o m p o u n d m w m p ( ) y i e l d ( ) ia1 7 69 2 9 4 8 7 4 ib1 9 01 0 2 1 0 4 8 5 1 ic 2 0 41 1 6 1 1 87 8 5 id 2 0 51 6 4 1 6 6 4 1 3 ie1 9 31 4 0 1 4 48 9 2 if2 1 0 5 1 6 6 1 7 08 2 1 ig 2 5 71 6 8 1 7 28 4 5 表2 2y 苯基- a 、b 不饱和丁烯酮酸类化合物红外数据 c o m p o u n d a r - h p h c = 0 c = o ( 羧基) o h 吸收峰，c m 1吸收峰，e r a 1吸收峰，c m 1吸收峰，c m 1 ia3 0 3 9 61 6 3 1 71 7 0 1 13 4 2 1 5 1 6 7 0 2 ib3 0 5 5 01 6 5 4 81 6 8 5 73 4 1 9 0 8 ic 3 0 3 0 41 6 6 2 51 7 0 1 1 3 4 4 6 6 1 6 7 8 0 id3 0 1 0 71 6 7 0 21 7 0 1 13 4 1 9 6 ie3 0 7 8 21 6 6 8 31 7 0 1 13 4 1 3 8 if3 0 3 3 81 6 7 6 01 7 0 5 03 4 1 3 8 ig3 0 4 5 41 6 6 6 41 7 1 8 53 4 1 3 8 2 2 目标化合物的合成 y 苯基一a 、9 - 不饱和丁烯酮酸类化合物与邻氨基硫酚在乙醇的饱和氯化 氢溶液中加热回流7 h 合成目标化合物i i a - g 合成路线如下： s h n h 2 o 苎“h 2 ；c h c o o hc “ 领爻睁琶一q r ：a _ h ：b - c h 3 ：c = c 2 h 5 ：d = 0 c i t , ：e = f ；f - c 1 ：g = b r 2 3 目标化合物的表征 2 3 1 红外光谱特征及分析 表2 3目标化合物的红外数据 i i a - g c o m p o u n d a r hn h c = oc = 0 吸收峰，e r a 1吸收峰，c m 1吸收峰，c m l i i a3 0 4 7 31 5 9 6 9 1 6 7 4 1 i i b3 0 3 0 01 6 6 4 51 6 9 9 2 i i c3 0 5 8 91 6 0 8 51 7 1 4 6 i i d3 0 6 0 81 6 7 2 21 7 2 6 2 i i e3 0 2 4 21 6 6 0 6 1 6 7 8 0 i i f3 0 4 5 41 6 6 6 4 1 6 9 7 2 i i g 3 0 4 3 5 1 6 6 8 31 6 9 9 2 9 2 3 2 核磁共振氢谱特征及分析 本论文使用和b r u k e r3 0 0 型核磁共振仪测定目标化合物的核磁共振谱， 内标为t m s ，溶剂为c d c l 3 此化合物的氢谱可分为四个部分：两个苯环上的氢谱、饱和碳上的三个氢的 氢谱、酰胺基氢的氢谱、取代基上的氢谱。 1 苯环上的氢谱：这类化合物有两个苯环，其氢谱较密集，化学位移的范围 在6 3 8 4 - 8 0 2 7 p p m 2 饱和碳上的三个氢的氢谱；饱和碳上的三个氢，即 猕 组成了一个a b x 系统，为十二重峰，化学位移的范围在2 5 0 3 - 4 3 1 8 p p m ( 详细b 心 分析见第三章) 。 2 酰胺基氢的氢谱：酰胺基上一个氢的氢谱，化学位移的范围在 7 7 8 4 8 7 4 8 p p m 。 表2 4化合物i i a - h 核磁共振氢谱数据 单位：p p m e o m p p h h - c h c h 2 - n h c = 0p h p h p h ( a b x ) c h 3 c 2 h 5 o c h 3 6 3 8 4 7 9 8 83 1 9 0 3 2 3 9 8 6 5 2 9 h c m )1 h ( q ) 3 7 8 9 3 8 3 6 i i a 1 h 4 3 0 6 4 3 3 2 1 h 6 3 8 0 7 8 8 2 3 1 7 6 3 2 2 68 1 9 72 4 1 8 8 h ( m )i h ( q )3 h ( s ) i i b3 7 6 3 3 8 0 9 1 h c q ) 4 2 9 2 4 3l8 r e ( q ) 6 9 7 4 7 7 5 92 5 7 9 - 2 6 6 l 7 7 8 4 2 5 9 7 8 h ( m )1 h ( q )5 n ( s ) i i c2 6 2 1 2 6 6 6 i h ( q ) 2 6 9 0 3 0 6 0 i n ( q ) i i d6 7 8 5 7 8 6 4 3 1 0 1 3 1 6 0 7 8 9 3 3 8 2 7 8 h ( m )1 h ( q ) 3 6 7 2 3 8 4 1 1 h ( q ) 4 0 3 0 - 4 1 6 0 l h ( q ) 6 8 3 4 8 0 2 73 1 4 3 3 1 9 2 8 7 4 8 8 h ( m )1 h ( q ) i i e3 7 6 0 3 8 0 7 1 h ( q ) 4 2 9 2 4 3 1 8 1 h ( q ) 6 7 5 0 7 8 5 93 0 4 8 3 1 3 0 7 8 6 5 8 h ( m )1 h ( q ) i i f3 6 8 6 3 7 6 5 1 h ( q ) 4 2 0 6 - 4 2 5 0 1 h ( q ) 6 7 4 8 7 7 8 73 0 3 9 3 1 2 1 8 0 1 2 8 h ( m ) 1 n ( c 0 i i g 3 6 7 7 3 。7 5 6 1 h ( q ) 4 2 0 3 - 4 2 4 7 1 h ( q ) 2 3 3 质谱特征及分析 本论文使用的是美国f i n n i g a n l t q 型质谱仪对目标化合物进行了质谱分析， 电离方式为电喷雾离子化源。 表2 5 化合物i l a - g 的质谱数据 c o m p o u n d m wm s i i a2 8 32 8 2 01 5 0 01 3 4 01 1 9 1 i i b2 9 7 2 9 6 11 5 0 21 3 3 1 i ic3 l l3 1 1 2 1 8 3 o1 1 9 2 i i d3 1 33 1 2 1 1 8 3 1 i i e3 0 l3 0 0 0 1 5 0 1 1 3 4 1 1 1 9 3 i i f3 1 8 5 3 1 6 31 5 0 01 3 4 1 i i g 3 6 3 3 6 2 01 5 0 21 3 4 3 2 3 4 元素分析 本论文使用m t - - 3 型元素分析仪对化合物i | a - g 进行了元素分析，理论 值与实验值基本吻合，见下图表 表2 6 化合物i i a - g 元素分析数据 c h n s e o m p 实测值 理论值实测值理论值实测值理论值实测值理论值 l i a6 7 3 86 7 8 4 4 4 54 5 94 8 3 4 9 4 1 1 3 01 1 3 1 i i b 6 8 7 2 6 8 ，6 9 4 9 7 4 9 9 4 7 0 4 7 1 1 0 7 41 0 7 7 i i c6 9 4 06 9 4 55 5 05 4 74 ，4 7 4 5 0 l o 2 8l o 2 9 i i d 6 5 1 66 5 1 84 8 14 7 94 4 5 4 4 7 1 0 2 11 0 2 2 i ie6 3 7 76 3 7 94 0 l3 9 94 6 44 6 5l o 6 11 0 6 3 l i f6 0 1 76 0 1 95 0 65 0 24 4 04 3 9l o 0 51 0 0 3 i i g 5 2 8 8 5 2 8 9 3 3 03 3 l3 9 03 8 68 8 08 8 2 2 4 结果与讨论 1 、温度的选择 以i i a 的合成为例，以无水乙醇的饱和氯化氢溶液做溶剂，用磁力搅拌， 在1 0 c ( 低温) 、2 5 1 2 ( 常温) 、7 5 c ( 加热回流) 三种不同状态下做平行实 验，反应时间为8 小时，t l c 板分离，结果如图所示； 列应点为严物点 可以看出在7 5 c ( 加热回流) 条件下反应是最佳选择，低温及室温均不利于 该反应的进行。 2 、反应时问的选择 以i ia 的合成为例，以无永乙醇的饱和氯化氢溶液做溶剂，在磁力搅拌作用 下，7 5 ( 加热回流) ，分别在3 小时、5 小时、7 小时、9 小时进行t l c 板监 测，得出反应7 小时产物点浓度最大。但对其它化合物而言，还要依据本身情况 而定，如i i d 产物点浓度最大是在9 小时。可能是由于i i a 分子中未含取代基所 致。 2 5 生理活性的测定 2 5 1 抑菌活性的测试 我们发现某些文献报道的苯并硫氮卓酮类化合物具有抑菌活性，同时本课题组以 前研究的是苯并硫氮杂卓和杂卓类一内酰胺衍生物抑菌活性的研究，因此本课 题也研究了这些化合物的抑菌活性。 2 5 1 1 实验材料 ( 1 ) 化合物i i a - l i g ( 2 ) 培养基m h 琼脂培养基 ( 3 ) 菌种金黄色葡萄球菌( 菌种号：2 6 0 0 1 ) 。白色葡萄球菌( 菌种号：2 6 1 0 1 ) ， 大肠杆菌( 菌种号：4 4 7 5 2 ) ，白色念珠菌( 菌种号：1 0 2 3 1 ) ，国家菌种保 藏中心提供。 ( 4 ) 滤纸片直径6 m m 2 5 1 2 实验方法 ( 1 ) 将化合物1 i a - 1 1 9 分别用d m s 0 配成不同浓度，用微量加样器加到滤纸片上， 使每片含含量分别为2 0 0 、1 0 0 、5 0 、2 5 、1 2 5 u g ，置室温使d m s 0 挥发后备 用。 ( 2 ) 将对数生长期的菌种用姗液体培养基稀释成l o 。6 m 1 c f u ，取0 2 m l 加到删 琼脂平板上，用l 棒分布均匀，然后将含药纸片贴在培养基上，于3 7 c 培养 2 4 小时观察结果。 ( 3 ) 实验重复两次，抑菌结果取平均值。 2 5 l3 实验结论 实验表明：化合物i i a 对金黄色葡萄球菌有抑制作用，对白色葡萄球菌，大 肠杆菌，白色念珠菌没有明显的抑制作用。 2 5 2 目标化合物的拮抗作用 2 5 2 i 实验材料 ( 1 ) 化合物i i a ( 2 ) k r e b s h e n s e l e i t ( k - h ) 液 ( 3 ) 健康豚鼠 2 5 2 2 实验方法 取健康豚鼠雌雄不拘，体重2 0 0 - - - 2 5 0 9 ，击头部致昏，快速开胸取心，置于 3 6 混合气( 9 5 0 z ，5 c o z ) 饱和的k r e b s - h e n s e l e i t ( 卜h ) 液中。 ph 7 3 7 4 。打开右心室，剪下乳头肌，将其固定在容量为3 ml 的灌流浴槽中，灌流 浴槽与盛有k h 液的5 0 ml 容器相连，以混合气( 9 5 0 2 ，5 c 0 2 ) 驱动k h 液 循环于二者之间，流速为4 m l m i n 。记录用的玻璃微电极尖端直径在0 ，5pi r l 左 右，直流阻抗i o 3 0 mo ( 内冲3 m o l lk c l ) ，用微电极推进器将尖端电阻l o 3 0 mq 的玻璃微电极缓慢推入乳头肌细胞内，记录细胞内动作电位( a p a ) 。生物 信号经微电极放大器放大后，一路输入监听器，另路经高速模数转换器输入计 算机，自动显示并分析动作电位的各参数，包括静息电位( r p ) ，超射值( o s ) ，动 作电位幅值( a p a ) ，0 相最大上升速度( v n m x ) ，复极化5 0 和9 0 的时间( a p d 。和 a p d ) 。 2 。5 。2 3 实验结论 实验表明：5 0 复极化时间( a p ) 由给药前的1 5 0 _ + 3 7 m s 缩短到1 3 9 3 0 m s ， 9 0 复极化时间( a p ) 由给药前的1 8 2 _ 3 6 m s 缩短到1 6 6 _ + 3 4 m s ，。0 相最大除 极速率( v _ 。) 由给药前的1 2 2 _ 2 5 v s 降低到1 1 6 2 5 v s 。说明化合物i i a 具有 拮抗作用。 附图；上图为给药后，下图为给药前 1 4 ，k 、 第三章晶体结构及目标化合物结构确证 3 1 结构论证 在进行本课题研究的同时，我们检索到一篇文献。此文献报道的是：在微波 下合成4 取代2 ，3 - 二氢1 ，5 一苯并硫氮杂卓。合成方法如下： x 阪+ 声骷c h - h x ：a = o c h 3 ，b = c h 3 ，c = 8 - c 1 ，d = 6 - c l ，e = b r ，f = f 伽 钧 文献中所报道的反应物和反应条件与我们课题组的非常类似，但所得产物不 同，二者为同分异构体。我们重复文献中的实验条件得到的化合物，经证实与我 们课题组所得产物为同一物质。这就是说，在同样的反应条件下，文献“”报道的 产物的结构与我们报道的产物的结构是不同的。为了确认产物的正确结构，本论 文除了对i i a - g 作了i r 、1 h n k t r 图谱之外，还选取其中的两个化合物1 i a 、i i e 作 了n m r 谱，并培养了i if 的单晶，最终证实我们所推断的结构是正确的。 光谱数据分析对比如下： 表3 - 1红外数据对比( 单位：c m - ) 本课题组合成化合物文献报道的化合物 v ( a r h )v ( n h c = o )v ( c = 0 ) v ( c = o )v ( o h )v ( c = n ) a 3 0 4 7 31 5 9 6 91 6 7 4 1 a1 6 8 53 2 1 5 - 2 7 3 51 6 1 5 i i b 3 0 3 0 01 6 6 4 51 6 9 9 2 b1 7 1 03 1 0 0 - 2 5 5 01 6 0 8 i ic 3 0 5 8 91 6 0 8 51 7 1 4 6 c1 6 9 53 0 0 0 - 2 5 5 01 6 0 5 i i d 3 0 6 0 81 6 7 2 21 7 2 6 2 d1 7 0 8 3 0 8 0 - 2 5 7 01 6 0 8 i i e 3 0 2 4 21 6 6 0 61 6 7 8 0 e1 6 9 83 0 9 0 - 2 6 0 01 6 0 0 i i f 3 0 4 5 41 6 6 6 41 6 9 7 2 f1 7 0 83 1 8 0 - 2 7 2 01 6 1 0 i i g 3 0 4 3 5 1 6 6 8 31 6 9 9 2 1 6 羧基的红外吸收应该是i i a - g 和a a - f 最主要的区别，然而，本论文没有发 现l ia g 有羧基的红外吸收。 表3 - 2 hn m r 数据对比( 6 单位：p p mj 单位：h ，) 本课题组合成化合物文献报道的化合物 a r - h c h c h ：一 n h c = o a r - h 一c h c h ：一 c o o h ( a b x( a b x ( m ，6 h ) l = 6j j 麒= 7k = 8 j s b = 1 7 ) j u = 1 6 ) i i a6 8 3 4 - 7 9 8 8 3 1 9 0 - 3 2 3 9 8 6 5 2 a 6 7 5 - 7 83 1 8 8 1 9 h ( m ) 3 7 8 9 - 3 8 3 63 6 8 4 3 0 6 4 3 3 24 1 7 i i b6 3 8 0 7 8 8 23 1 7 6 - 3 2 2 68 1 9 7b6 7 2 - 7 2 03 2 0 8 2 8 h ( m ) 3 7 6 3 - 3 8 0 9 3 7 0 4 2 9 2 - 4 3 1 84 1 5 i i c6 9 7 4 7 7 5 92 5 7 9 - 2 6 6 1 7 7 8 4 c6 7 0 - 7 1 53 1 58 1 5 8 h ( m )2 6 2 1 2 6 6 63 7 5 2 6 9 0 3 0 6 04 2 0 i i d6 7 8 5 - 7 8 6 43 1 0 1 3 1 6 0 7 8 9 3 d6 7 2 7 1 83 1 88 1 7 8 h ( m ) 3 6 7 2 - 3 8 4 1 3 7 2 4 0 3 0 - 4 i 6 04 1 7 i ie6 8 3 4 - 8 0 2 7 3 1 4 3 - 3 1 9 2 8 7 4 8 e6 7 3 7 7 53 2 28 1 9 8 h ( m ) 3 7 6 0 3 8 0 73 6 3 4 2 9 2 4 3 1 84 2 1 i i f6 7 5 0 7 8 5 93 0 4 8 3 1 3 0 7 8 6 5 f6 7 8 7 8 63 1 68 2 8 h ( m ) 3 6 8 6 - 3 7 6 5 3 7 3 4 2 0 6 4 2 5 04 1 9 i i g 6 7 4 8 7 7 8 73 0 3 9 3 1 2 l 8 0 1 2 8 h ( m ) 3 6 7 7 3 7 5 6 4 2 0 3 4 2 4 7 i ia - g 和a a f 的hn m r 谱的区别主要有两组峰：1 酰胺n - h 吸收峰和羧基 h 吸收峰。酰胺n h 吸收峰的6 值通常在5 8 范围内，羧基h 的6 值通常在1 0 以上。本论文i i a g 酰胺n h 吸收峰的在正常范围内，文献“中a a - f 羧基h 的 6 值有些偏低。总之。根据酰胺n h 吸收峰和羧基h 吸收峰不能准确区分产物结 构中是酰基还是羧基。2 一c h ：一c h 一三个h 的吸收峰。在1 hn m r 实验中，样品分 子中化学环境相同的磁性核为化学等同核，化学等同核具有相同的化学位移。对 于一c h z 一来说，情况比较复杂。当和它相连的两个基团为对称基团时，它的两个 h 核是化学等同核，当和一c h 。一相连的两个基团中至少有一个是不对称基团时， 其两个h 核不再是化学等同核“。因此，无论在i ia g 还是在a a 2 f 中一c h 2 一都不 是化学等同核。因此， 一c h ：一c h 一的hn m r 谱都应该属于a b x 系统。而且，由于 其化学环境相似，两个化合物的一c h 2 - c h 一出峰位置非常接近，因此也很难区别。 为了更进一步说明化合物的结构我们又对化合物i i a 和i i e 进行了n m r 测 定，数据分析如下： 表3 - 3 化合物i i a 和i i e 的n m r 数据( 单位：p p m ) c o m p o u n d n h c = oc = oa r - c c h - 一c h 2 i i a 1 6 7 2 4 31 9 5 6 7 21 1 7 0 6 53 7 1 2 17 6 7 4 5 1 1 9 9 4 5 3 7 5 2 57 7 0 0 0 1 2 3 9 6 77 7 2 5 5 1 2 7 3 9 0 1 2 8 1 2 4 1 2 8 2 2 6 1 2 8 6 8 9 1 3 3 5 1 4 1 3 5 9 8 5 1 3 6 3 4 6 i i e 1 6 4 9 7 1 1 9 4 1 6 81 1 5 7 4 5 3 7 1 1 77 6 7 4 5 。 1 6 7 0 0 51 1 5 9 2 33 7 3 6 77 7 0 0 0 1 6 7 2 3 91 1 7 1 2 l7 7 2 5 5 1 1 9 8 9 8 1 2 4 0 0 9 1 2 7 4 2 8 1 2 8 0 9 0 1 3 0 8 7 6 1 3 0 9 5 3 1 3 2 7 8 8 1 3 2 8 1 3 1 3 5 9 6 8 l ia - g 和a a f 的1 3 cn m r 谱的区别主要是：i ia - g 有一个酮羰基c 和一个 酰胺的羰基c ；a a f 有一个羧基的羰基c 和一个亚胺c 。”cn m r 谱中酮羰基c 的6 值通常在1 7 5 2 2 0 p p m ，酰胺的羰基c 的6 值通常在1 5 0 - 1 7 0 p p m ，羧基的 羰基c 的6 值通常在1 6 0 1 8 5 p p m ，亚胺c 的6 值通常在1 6 0 p p m 以下。文献“”中 没有做化合物的碳谱。n m r 谱数据与我们推断的结构更加吻合。 i if 的单晶结构进一步证实了我们的推断是正确的。 i i a g 的结构即为： o 0 h 厂c - 一 r 3 2 单晶的培养： 一种物质的生理活性与空i 日j 结构之