（林产化学加工工程专业论文）脱氢枞胺schiff碱及其配合物的合成与表征.pdf

摘要 脱氢枞胺是一种具有光学活性的胺，它可由脱氢枞酸经胺化生成松香腈后 氢化而得。它是一种重要的林产品，在造纸、医药、农药、化工等方面有着广 泛的应用。由于它是松香酸的衍生物，因而脱氢枞胺及其醋酸盐具有一定的生 物活性，可以作为优异的杀虫剂、杀菌剂和杀藻剂；另外，由于脱氢枞胺中存 在天然手性碳，因而它可以作为优良的光学拆分剂。s c h i f f 碱及其配合物由于 具有生物活性及不对称催化的活性，因而也是目前研究的热点之一。 本论文研究了目前未见国内外文献报道的、水杨醛中苯环上含有取代基的 水杨醛缩脱氢枞胺s c h i f f 碱及其金属配合物的合成与表征，共计获得了2 1 个 新的化合物，从而为后期生物活性的测定及不对称催化提供研究基础和实验样 品。 在s c h i f f 碱的合成中，我们以无水乙醇为溶剂，利用醛与氨基能够发生氨 解反应的性质，在加热条件下，将系列取代水杨醛( 水杨醛、5 氯水杨醛、5 一 硝基水杨醛、5 溴水杨醛、3 ，5 一二氯水杨醛、3 ，5 一二溴水杨醛、4 一羟基水杨醛、 4 一二乙氨基水杨醛、4 甲氧基水杨醛) 的乙醇溶液滴加到脱氢枞胺一乙醇溶液中， 经缩合得到9 个s c h i f f 碱，其中8 个s c h i f f 碱未见文献报道。通过i r 、u v 、 1 h n m r 、m s 及元素分析等手段，对新s c h i f f 碱进行了表征。 利用s c h i f f 碱能够与金j i 嚣离子配位的性质，我们选取了m n “、c o “、f e ”、 c u 2 + 和n i 2 + 离子与系列s c h i f f 碱进行配位。反应以无水乙醇为溶剂，在n 2 氛 围下，分别将m n “、c o “、f e 3 + 、c u 2 + 和n i 2 + 的乙醇溶液缓慢滴加到热的s c h i f f 碱k o h 溶液中。反应最终得到了8 个铜系s c h i f f 碱配合物和6 个镍系配合物。 其中镍系配合物和7 个铜系配合物未见文献报道。用i r 、u v 、m s 及元素分析 等手段对配合物进行了表征，结果表明亚胺基上的n 原子及酚羟基上的氧原子 参与了金属离子的配位，形成了n ，n ，o ，o 四配位的铜、镍配合物。 关键词s c h i f f 碱配合物制备表征取代水杨醛脱氢枞胺 a b s t r a c t d e h y d r o a b i e t y l a m i n ei sa “n do fo p t i c a la c t i v ea m i n e ，w h i c hd e r i v e df r o m d e h y d r o a b i e t i ca c i d t h u sd e h y d r o a b i e t y i a m i n ea n di t sa c e t a t e sh a v es h o w e ds o m e b i o a c t i v i t i e ss u c ha s p e s t i c i d e ，b a c t e r i c i d ea n da l g a e c i d e i ti s as o r to fi n l p o r t a n t f o r e s t r yp r o d u c t ， w h i c hc a nb e a p p i i e d i n p a p 多r m a k i n g ， m e d i c i e ，p e s t i c i d e ， c h e m i c a li n d u s t r i e se t c i tc a na l s ob eu s e da sc h i r a lr e s o l u t i o na g e n t w i t ht h e p r o p e r t i e s o fb i o a c t i v i t i e sa n d a s y m m e l r i cc a t a l y t i ca c t i v i t i e s ， t h e r e s e a r c ho fs c h i f fb a s e sa n dt h e i rc o m d l e x e si sa l s oo n eo ft h ea c t i v ef i e l d s 0 u rm a i nr e s e a r c hw o r kh a sb e e nf o c u s e do nt h es v n t h e s i s c h a r a c t e r i z a t i o no f s u b s t i t u t e d s a l i c y l a l d e h y d e s c h i f fb a s e sa n dt h e i r c o m p l e x e s ， w h i c ha r en o t r e p o r t e di na r t i c l e sn o w t h e r ea r et w e n t y o n en e wc o m p o u n d si nt o t a l n i n es c h i f fb a s e sw e r ep r e p a r e db yc o n d e n s a t i o no fa m i ew i t hs u b s t i t u t e d s a l i c y l a l d e h y d e s t b as 0 1 u t i o no fc h i r a la m i n e ( d e h y d r o a b i e t y l a m i n e ) i nd r y e t h a n o l ，s u b s t i t u t e ds a l i c y l a l d e h y d e e t h a n o ls o l u t i o w a sa d d e da n dt h em i x t u r e w a sr e n u x e df o r3 h ，t h e nf i l t r a t e do re v a d o r a t e dt h es o l v e n t s o m es c h i f fb a s e s w e r ep u r i f i e db yr e c r y s t a u i z e d i nt h i ss e c t i o n ，e i g h tc o m p o u n d sa r en o tr e p o r t e d i na r t i c l e s s o m en e ws c h i f fb a s e sw e r ec h a r a c t e r i z e db yi r ，u v h n m ra n d e l e m e n t a la n a l y s e s t h e s es c h i f fb a s e sa r en o r m a l l yb i d e n t a t el i g a n d s ，w h i c hc a np r o v i d eoa n dn a t o m st oc o o r d i n a t ew i t hm e t a li o n s ( m n “，c o “，f e 3 + ，c u 2 + a n dn i 2 + ) t h i r t e e n n e ws c h i f fb a s e c o m p l e x e s w e r e p r e p a r e d i n t h i s s e c l i o n ( s e v e nc o p p e r( i i ) c o m p l e x e sa n ds i xn i c k e l ( i i ) c o m p l e x e s ) u n d e rt h ep r e s s u r eo fn 2 ，t oar e n u x i n g s o l u t i o n0 fs c h i f fb a s ei nd r ye t h a n o l ，m e t a li o ns o l u t i o nw a sa d d e dd r o p w i s ea n d r e n u x i n gw a sc o n t i n u e do v e rn e x t3 h ，t h e nf i l t r a t e da n dt h ec r u d ep r o d u c tw a s p u r i f i e db yr e c r y s t a l l i z e d a tl a s t ，w eg o tt w ot y p e so fm e t a lc o m p l e x e s ：e i g h t c o p p e r ( i i ) c o m p l e x e sa n ds i xn i c k e i ( i i ) c o m p i e x e s a nt h e s ec o m p o u n d sw e r e c h a r a c t e r i z e db yi r ，uv m sa n de l e m e n t a la n a l y s e s k e y w o r d ss c h i f fb a s e ，c o m p l e x e s ，p r e p a r a t i o n ， c h a r a c t e r i z a t i o n ， s u b s t i t u t e d s a l i c y l a l d e h y d e ，d e h y d r o a b i e t y l a m i n e 致谢 本论文是在林中祥教授的悉心指导下完成的。在三年硕士研 究生学习期间，林老师对我在理论和实践上的精心指导和鼓励， 锻炼和培养了我的意志。导师渊博的学术知识、严谨的治学态度 使我受益非浅。在论文的完成过程中，导师倾注了大量心血，在 此表示深深的谢意! 一 感谢精细化工系的各位老师对我的帮助和支持。 感谢同组的王小兵、左加山、居宏伟、黄芳、刘玉鹏、邱德 ， 梅、施广恩、顾丽萍、杨大伟、曹春华等对我的帮助。 最后，我要感谢我的家人，他们不断的鼓励和支持使我在学 习上获得了强大的动力。 姜大炜 2 0 0 4 年4 月 弟一草翮露 s 咖f f 碱是当前研究得较多的一类物质，它通常是指由伯胺与活泼羰基化合物所形成 的，含有亚胺基( r c = n 一) 结构的一类化合物。这类化合物是因h s c h i f f 首次发现而 得名。s c h i f 碱类化合物具有广泛的生物活性，这类化合物从其发现到现在，一直是人们 研究的热点。由于分子中含有杂原子，使得这类化合物具有很好的配位性，且其配位环境 可调，能与多种金属离子形成配合物，故其配合物常常也表现出一定的生物活性；同时， 以具有手性的s c h j f f 碱作配体，与特定的金属离子配位，由于存在不对称诱导中心，故其 配合物作为手性催化剂的研究也是研究的热点之一。 1 1s c h i f f 碱及其配合物的生物活性的研究 1 1 1 抑、杀菌活性 m i s h r a 等 i 】将噻吩一2 一甲醛与4 氯( 或溴) 苯胺反应，得到了s c h i f r 碱。又与金属离子配 位制备了配合物【m k ( h 2 0 ) s 0 4 n h 2 例( m = c o 、n i 、c u ) 。抑菌测试发现含氯化合物比含溴 的有着更高的活性，而铜的配合物活性最高。 n a m 和y a d a v ”1 合成了一些p h 2 s i l l 、p h 3 s l l l 的s c h i f r 碱配合物。配体由2 羟基一1 一萘酚 醛、苯甲醛与甘氨酸、d l 广丙氨酸、l 蛋氨酸、d l 缬氨酸、d 一苯丙氨酸、氨基丁酸及l 广 亮氨酸分别反应缩合而得。这些配合物对细菌( 链球菌、克雷伯氏菌属肺炎、埃希氏杆菌 属大肠杆菌、铜绿假单胞菌以及抗2 5 0 0 单位青霉素的金黄色葡萄球菌) 和真菌( 白色假丝 酵母、隐球酵母菌赘生物、侧孢霉菌、须疮菌癣和烟曲霉菌) 进行了体外测试，他们发现 所有配合物均具有显著的活性。 n a m ”1 又合成了一些三甲基硅和三苯基硅s c h i f f 碱配合物。配体由氨基酸( 甘氨酸、 l 广亮氨酸、工广蛋氨酸、d l 广丙氨酸、l 缬氨酸) 与2 甲氧基苯甲醛或苯乙酮缩合而得。对 细菌和真菌的测试显示了配合物具有活性。 c h o h a n 等h 将具有生物活性的，三齿配位的氨基酸( 丙氨酸、甘氨酸、酪氨酸) 类s c h i f r 碱，与c o ( i i ) 、q ( i i ) 、n i ( i i ) 进行了配位。对埃希氏杆菌属大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、 克雷伯氏菌属肺炎细菌、普通变形杆菌属及铜绿假单胞菌进行了抗菌实验。实验数据表明 金属配合物的生物活性明显强于s c h 醒碱配体。他们又研究了配合物中阴离子的生物作用 ( 硫酸根、硝酸根、草酸根及醋酸根) ，发现这些阴离子能够增加配合物的生物活性嘲。后 来，他们又制备了二茂铁类s c h j f f 碱( 由不对称的l ，l 二乙酰基二茂铁与2 一氨基苯酚及2 氨基毗嗪或2 一氨基毗啶或2 一氨基噻唑按l ：1 ：l 缩合而得) ，然后与c o ( i i ) 、c u ( i i ) 、n i ( i i ) 及z n ( i i ) 配位。对埃希氏杆菌属大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌和克雷伯氏菌 属肺炎的抗菌测试表明这是一类新型的有机金属类抗菌药嘲。 b o l o s 口1 用二乙烯三胺与2 呋喃甲醛、2 一噻吩醛、吡咯- 2 一甲醛反应：二丙烯三胺与2 噻吩醛反应。再将所得s c h i f f 碱与c u ( i i ) 配合。对枯草杆菌、金黄色葡萄球菌、埃氏杆菌 属大肠杆菌、普通变形杆菌、黄单胞菌的抑制涪陛筛选测试发现，二丙烯三胺噻吩醛s 出f r 碱合铜( 配位阴离子为n 0 3 一) 的活性最高，其药效似抗生素。他们还发现配位阴离子( b r 一、n 0 3 一、s 0 4 2 _ ) 对调节药物抗细菌( 革兰氏阳性和阴性) 的选择性起着重要的作用。 r a s h a l l 与同事噶1 制备了1 3 种有机锡s c ! f 碱配合物( r 2 s n c l 2 l ) 。r = m e 、b u 、p h ， 配体l 由取代2 一氨基或3 一氨基吡啶与2 羟基或2 一羟基3 一甲氧基苯甲醛反应得到。体外测 试显示活性很高。一些对伤寒沙门细菌有显著活性，其他的则对铜绿假单胞菌有明显效果， 其抑制浓度为o 1 一l o ug ，m l 。 v i s w a i l a m 栅u i t h i 【9 1 等人将双水杨醛丁二亚胺、双水杨醛邻苯二亚胺、双香兰醛乙二亚 胺、双香兰醛丙二亚胺、双香兰醛丁二亚胺、双香兰醛邻苯二亚胺s c h i f r 碱与r u ( d 配位， 并测试了配体及配合物的抗真菌活性。测试结果表明配合物具有很强的抑制活性。 b i 和“【i 叫以4 一乙酰基联苯与s b 聊k ( p t l c h 2 s c s n i 玳h 2 ) 反应得s c h i f f 碱l ，再与 c o ( i i ) 、c u ( i i ) 、n i ( i i ) 、z n ( i i ) 配位得到配合物m ( 1 0 2 。抗真菌结果表明铜配合物对 p h y t o p h t h o r ac a p s i c i 有着良好的活性，其浓度为 1 0 0 0 p p m 。 p a i l d e y a 及他人“用靛红及其衍生物与4 一( 4 一氯苯) 一6 一( 4 甲基苯) 2 一氨基嘧啶反应得到 了s c h i f f 藏，并对它们进行了活性实验，结果发现它们对细菌和真菌有较好的抑制作用。 k a r i a 等【1 习合成了具有如下结构的s c b i f f 碱l ，该物质显示了显著的抗埃希氏杆菌属大肠 杆菌活性。 r 月 限1 - 惋，r 1 = r c h = n ：r = p h ，2 一0 2 n c 6 地，4 m e o c 6 i 4 ，4 c 1 c 6 1 4 ) s c h i f f 碱1 r 抽o d 等【l 纠用2 - 氨基4 苯基噻唑、2 氨基4 甲基苯并噻唑、2 - 氨基6 甲基苯并噻唑、 2 一氨基苯并噻唑与取代苯甲醛和2 呋哺甲醛分别反应，制得了相应的s c h i f f 碱配体。这些 配体对革兰氏阳性细菌和革兰氏阴性细菌均显示了生物活性。 i d d e e s 等【l q 对由噻吩- 2 甲醛与苯胺、取代苯胺反应得到的s c i l i f f 碱，进行了抗金黄色 葡萄球菌、大地懒属杆菌、枯草杆菌、普通变形杆菌、埃希氏杆菌属大肠杆菌及铜绿假单 胞菌活性的测试，结果发现该类s c h i f f 碱对所有革兰氏阳性和阴性细菌都很有效。其中对 革兰氏阳性细菌的最小抑制浓度( m i c ) 为 3 o 2 0 0p 咖l ，革兰氏阴性细菌的m i c 为 3 o 一2 0 0p m l 。 酰基吡唑啉酮缩二胺是新型双席夫碱试剂，具有一定的抗菌、抗病毒生物活性和较强的 萃取分离金属离子的作用。李锦州、于文锦、李刚“将该类s c h i 蹴2 与稀土配位，合成1 1 种噻吩甲酰基吡唑啉酮缩乙二胺稀土配合物。通过对金黄色葡萄球菌、埃希氏杆菌属大肠 杆菌、枯草杆菌等的抑制活性测试，他们发现配合物抑菌作用明显高于配体和相应稀土硝 酸盐( 活性提高3 9 8 2 ) ，这说明配位后稀土离子能增强配体的抑菌活性。 s c h i f f 碱2 他们t “，又将呋喃甲酰基吡唑啉酮双s 出矗碱与稀士配位，合成了n ，n 一双 ( 1 一苯基 一3 一甲基一5 一氧一4 一吡唑啉基) 一n 一呋喃次甲基】乙二亚胺稀土配合物。对金黄色葡萄球菌、大 肠杆菌、枯草杆菌、白菜软腐病菌、菜豆荤疫菌等测试表明配位后的抗菌作用明显增强( 活 性提高3 4 7 4 ) 。 m 0 h 觚1 1 7 1 以2 一氨基。3 一( n 邻甲苯酰胺基) 一4 ，5 一二甲基噻吩和芳醛缩合得到s c h i f f 碱。发 现某些的抗菌活性不低于氨比西林( m n p i c i l l i r i ) 。 c a l i s 等人1 铂合成了一些s c h 西碱作为抗菌试样。这些s c h 滥碱由苯甲醛及其衍生物和 1 一或2 。氨基金刚烷反应而成。结果发现s c h 砸碱3 抗真菌活性最高。对k m s e i 假丝酵母和 p a r a p g 儿o s i s 假丝酵母的m i c 为3 2u m l 。 ( a d = 金刚烷) s 姗碱3 1 缸a f d 一1 9 1 以s m d t c ( m e s c s n l 删2 ) 和吡啶一2 一甲醛、乙酰丙酮、2 ，3 一丁二酮反应生成 了s m f f 碱。这些s 出口碱有很强的抗真菌活性，其m i c 值可与制真菌素卜种抗霉菌药) 相比。同时它们还具有抗癌活性。 1 1 2 抗病毒活性 d a s 等刚对氨基羟基胍甲苯磺酸酯( s b a h g s ) 的十一种杂环s c h i f f 碱进行了抗病毒活 性研究。以简单i 型疱疹病毒( h e r p e ss i m p l e x v i n l st y p e1 ，h s v 1 ) 和v 型腺病毒 ( a d e n 。v i r u st y p e5 ，a d5 ) 为研究对象，发现l 一 ( 3 一羟基一6 一甲基一2 一吡啶) 亚甲基 氨一3 一羟基胍甲苯磺酸酯是十一种物质中最有希望的抗病毒替代物。它对h s v 一1 和a d5 的 选择性指数( s i ) 分别为l o 2 和7 6 。该实验证实了较低分子量的物质与较高的相比，其 抗病毒活性较高的假设，而且低分子量的活性物质对宿主细胞具有较低的细胞毒性。 1 1 3 抗癌活性 l j l l 和x u 【2 1 1 合成了y n 一【( h a l o b e n z y l i d e n e a l l l i n o e t l l y l ) 一a “n o e t l l y l 】a h d n o p r 一0 p y l 一2 ，8 ，9 一耐o x a - 5 a z a l s i l a b i c ”l o 【3 ，3 ，3 】- u n d e r c a n e s ( s c h i f f 碱4 ) 。他们以红自血病o l e u k e r n i a ) 瘤细胞k 5 6 2 为实验对象，发现当a 卢m ，p c 豳c 1 2 时，该物质表现出了显著的抗癌活性。 3 浓度为l o 一5 m o l l 时，对k 5 6 2 的抑制率达到8 7 5 7 。 ( a r = o 一，p c 6 h 犯l ，o 一，n 卜p c 6 h 4 b r ，m ，p c 6 h 3 c 1 2 ) s c h i f f 碱4 p a m a k 等 2 铂将4 一n ，n 一二( 2 一氰乙基) 氨基苯亚甲基苯胺与重氮化芳胺反应获得了系列 s c h 濉碱配体。部分新化合物显示了抗癌活性。 由于贵重金属的配合物在抗癌活性方面常表现出独特的疗效，这提示了其在抗癌活性 上的具有广阔的前景。o m o n g 2 卸合成了p d ( i i ) 和p 坟1 i ) 的邻羟基苯乙酮一甘氨酸s 捌f f 碱 配合物。生测结果显示配体和配合物对埃氏腹水癌细胞发挥有效的毒素作用，而且体内活 性看起来比体外要高。 陈琪等阱 通过分析、筛选，使用对a g ( i ) 有稳定作用六氮杂大环s 砌f f 碱5 与不同银 盐形成了9 种配合物，并在体外测试了它们对人胃癌( b b g ) 、宫颈癌( h e l a ) 、高转移肺 癌( 9 5 一d ) 、肝细胞癌( h e p g 眨) 、人鼻咽癌( q 厄) 、人正常肝细胞皿一0 2 ) 等六种的细胞毒性。 比较各种细胞的i c 5 0 ( u 班l l ，抑制半数细胞的浓度) 值，发现9 种物质均有较强的细胞毒 性。在考虑了配合物的结构后，他们提出其生物活性的大小可能与配合物单元中a g ( i ) 原 子的多少及其空间位阻有关。 s c i l i 廿碱5 唐宏武等1 以二倍体鼠肝细胞为标准细胞，通过用荧光探针吖啶橙( a o ) 示踪药物，细胞 d n a 的作用，对d 一氮基葡萄糖与b 一萘酚醛的s c h j f f 碱及其与3 d 过渡金属的配合物和它们 分别与甘氨酸形成的混配物共四个系列2 2 种化合物进行了筛选，结果发现c o ( i i i ) 、c o ( i i ) 、 c u ( i i ) 、n i ( i i ) 、f e ( i i i ) 的配合物有明显的抗癌活性。 双膦酸及其酯是一类以p _ c p 为特征的低聚膦酸类化合物，具有亲骨性和对金属离子 的螯合作用，在治疗骨质疏松、高钙血症、关节炎等方面得到了广泛应用。谢雨礼等人【2 6 j 设计合成了一系列含有s c h i f f 碱双键的酚取代双膦酸酯( s c h i f f 碱6 ) 。体外测试中，以小 鼠白血病细胞p 3 8 8 和人肺腺细胞a 一5 4 9 为为试验对象，结果发现目标分子中酚羟基的 4 书 w斟d o 嘎斟嘞啦 疋 屉c d “兰 鬟) c o ： ( r = 3 ，4 一o h ，3 o c h 3 4 一o h ，3 一o c h 3 - 4 一o a c ，2 一o h ， 3 ，4 一( o c h 3 ) 2 ，2 一o h 一3 一o c 1 3 ，3 ，4 一c h 2 0 2 ) s j h i 行碱6 位置对化合物的活性影响很大。当酚羟基位于s ch i | f ! f 碱的邻位时，其抗癌活性最高。 徐莉和徐世平田3 利用吲哚一2 - 甲醛与取代苯胺反应，获得2 2 个s c h i f f 碱配体7 。用 h l 厂6 0 ( 人早幼粒白血病细胞) 、k b ( 人口腔上皮癌细胞) 和b e l 7 4 0 2 ( 人肝癌细胞) 对所合成的 化合物进行了体外抗癌活性筛选，发现确= h ，r 2 ；2 一o h 和r l = c h 3 ，r f 2 一o h 时，对k b 细 ( r 1 = h ，c h 3 ，c h 2 c 6 h 5 ；r 2 = 4 一c h 3 0 ，4 一o h ，4 一n h 2 s 0 2 ， 4 一c h 3 c o n h ，2 o h ，3 一c o o h ，4 o h 一3 一c 0 0 h ) s c h i f f 碱7 胞株有抑制作用。剂量为5u 眇n l 时，其抑制率分别为7 6 6 和7 5 3 。他们还发现这两 个活性物质的取代苯胺的邻位均含有羟基。 t o a z z a l 等人田1 将s b d t c ( p h c h 2 s c s n h n h 2 ) 与苯偶酰反应，生成具有四齿配位的 s c h i f f 碱，再与c d ( i i ) 、叫) 配位。生测发现s c i l i f f 碱配体对恶性黑瘤素( 皮肤癌细胞) 有着明显的抵抗活性，其c d 5 0 值为i o 1 5p 舻i l l 。另外，s d i 砸碱配体和配合物也有很强 的抗细菌和真菌活性。 i 犯潮e r 与他人剀以s b d 陀和吡啶一2 一甲醛进行反应，获得具有三齿配位的s c h i 任碱 p 蚵 王n n h c s s c h 2 p h ，然后与勖( i i ) 、z 1 1 ( i i ) 、c d ( i i ) 配位。对细胞毒索活性的测试发现 s m f f 碱配体对t 一淋巴母细菌白血病细胞有毒杀活性，c d 5 0 值为5 9 0u 卧n l ；c u ( i i ) 和 c d ( i i ) 的配合物的活性更高，分别为2 2 0 p 咖l 与2 3 0 u 咖l 。他们还发现c u ( i i ) 和c d ( i i ) 的配合物抗直肠癌细胞也很有效，c d 5 0 值为2 6 0u 鲈i l l 和3 1 0 u g ，r n l 。 上文抑、杀菌活性中伢a f d e r 【1 9 1 制得的s c h i f f 碱还具有强烈的细胞毒素活性。吡啶一2 一 甲醛s c h i f f 碱、2 ，3 一丁二酮s 嘶f f 碱对自细胞的c d 5 0 值分别为5 5 和1 9 2 ou m l ；对直 肠癌细胞则为3 7 和2 o p 跏l l 。 近来，1 缸a f d e i l 3 伽又发现s b d l 陀与5 一甲基2 呋喃甲醛反应后与盈( i i ) 生成的s c h i f f 碱 配合物对t 一成淋巴细胞自血病的活性很高，c d 5 0 值为2 o ug ，m l 。 1 1 4 酶抑制活性 k u b o 和i ( i n s t _ h o r i 【3 发现某些q ，b 一不饱和醛能够抑制蘑菇酪氨酸酶对l 一多巴的催 化氧化。通过动力学研究，他们推测其抑制活性可能来源于醛与酶的氨基部分形成s c h i f f 碱的能力。 s c o z z a f a v a 小组f 3 2 利用邻或对苯甲醛与芳磺胺、对一( 2 一氨乙基) 苯基磺胺缩合得到新的 s c h i f f 碱，然后将s c h i f f 碱的酚羟基部分与芳磺胺异氰酸反应，得到了芳磺胺异氰酸盐 s c h i f ! f 碱衍生物( 其中之一s c h i f ! f 碱8 结构如下) 。通过对三种碳系脱水酶h c ai h c ai i ， b c a ( h 代表人，b 代表牛的同功酶) 的抑制活性的测试，他们发现s c i l i f f 碱及芳磺胺 异氰酸盐s c h i f ! f 碱衍生物与相应的磺胺相比，均表现出了相当高的抑制活性；对一羟基苯 s c h 硼碱8 甲醛s c h i f f 碱比相应的邻位异构体的活性高得多。 1 1 5 植物生长调节激素及除杂草活性 含杂环的s c h i f f 碱类化合物具有很高的植物生长激素的活性。华中师范大学的汪焱钢 及其同事”1 将2 一氨基一5 - 巯基1 ，3 ，4 噻二唑与劳醛或杂环醛作用，合成了1 2 个新的含有噻二 唑环的s c h i f f 碱化合物( s c h 濉碱9 ) 。生物活性试验结果证明：多种含有噻二唑的s c h j f f 碱 都具有良好的植物激素活性，尤当a 仁2 嘶l 和3 一i i i d 0 1 y l 时，其生长激素活性达到目前世 界上通用的品种吲哚乙酸。 c n 文s 八s h ( a r = 4 f c 6 h 4 ，禾c 1 c 6 凰，2 一c 】q 汪i 4 ，4 一b r c 6 h 4 ，2 c 1 4 a c 6 h 4 ，4 一c h 3 0 c 6 h 4 ，舢c h 3 c 6 h 4 ， 4 一h o c 6 h 4 ，4 0 2 n c 6 出，2 一f i l r y l ，2 - m i e n y i ，3 - i n d o l y l ) s c l 斌碱9 芦冰熙d 铂采用5 一氨基一lh 1 2 3 ，4 四唑与芳醛反应，合成了五个新的含有四唑环的 s 出f f 碱1 0 。生测结果发现含四唑环的s c i l i f f 碱具有很好的植物激素活性。当a 卢a ，b ，d ，e 时，生长素活性接近或达到吲哚乙酸，另外当a 胆b 和c 时，还具有优异的生根性能。 一胆w 弋，l ( a r = 4 c h 3 c 6 凡( a ) ，2 - _ c l 叫4 渤10 ) 4 - a 吼( c ) ，枷h c 扎( d ) ( e ) s c h i f f 碱1 0 6 。 o q r k眯 m a z “o v a ，a k 等【3 q 报道了含有三嗪结构的两类s c i l i f f 碱1 1 、1 2 ( 结构如下) ，它 们具有除草和调节植物正常生长的活性。 r 一一h c r 。= 苯基，4 氯苯基，呋喃基，叔丁基r 2 = 苯基，4 一氯苯基，2 呋喃基，叔丁基 s c h i f f 碱ns c h i f f 碱1 2 s 哪a d h i y a 掣轫利用某些化合物中，氯和偶氮基的存在可使该化合物显出除草活性， 合成了十八种由2 羟基5 一( 对氯苯偶氮) 苯甲醛与磺胺药、芳胺反应而成的s c h i f f 碱。测试 结果表明一些化合物显示出了极好的除草活性。 1 1 6 杀蛹、幼虫活性 印度的d a s 等3 研1 9 9 7 年研究发现，2 氨基噻唑水杨醛s c l i f f 碱和2 氨基噻唑间硝基苯 甲醛s c i l i f r 碱在1 0 0 p p m 、2 4 h 后，对库蚊属q u i n q u e f a s c i a t l l s 幼虫仍有很高的毒杀活性。 调节s c l l i f f 碱配体的结构可以改变其毒杀活性。当将2 氨基噻唑与苯甲醛缩合后，发现其 活性为零。若用硼氢化物还原，其活性增强，而前两者( 2 一氨基噻唑水杨醛及2 - 氨基噻唑 间硝基苯甲醛s c h i f f 碱) 的活性则降低。 黎红梅等人蚓以原甲胺磷农药为原料，与呋喃缩甲醛合成含磷s c h i f ! f 碱，并与n i ( i i ) 、 c u ( i i ) 、z n ( i i ) 醋酸盐合成金属配合物。对甲胺磷、s c h i f f 碱及其3 d 金属过渡金属配合物 杀棉铃虫活性的测试发现，s c l l i f f 碱及配合物具有杀棉铃虫的生物活性，而且n i ( i i ) 配合 物杀虫活性高于甲胺磷原农药：实验还显示出在低浓度时，配合物对绿豆幼苗细胞存活率 有促进作用，研究初步表明该类化合物具有药肥合一的功效。 1 1 7 抗阿米巴变形虫活性 b h a 而合成了一种新的环辛二烯钌配合物。由2 - m e c = o c 5 h 5 n ( 2 乙酰基吡啶) 与 s m d t c 、s b d t c 和n h 2 c s n h n h 2 反应得到三种s c i l i f r 碱，然后将【r u ( n 4 一c 8 h 1 2 ) 似n ) 2 c 1 2 】( c 8 h 1 2 = l ，5 一环辛二烯) 与s c h 征碱而得到钌配合物限u ( q 4 一c 8 h 1 2 ) e c n ) 2 c 1 2 】q ；2 一m e s c s m 稍= c m e p y r i d i n e 、2 - p h c h 2 s c s n 涮锄y r i 曲圯 和2 一n h 2 c s n h n = c m 印徊d i n e ) 。在体外测试中，他们发现所有钌配合物抗阿米巴变形虫的 活性都比灭滴灵( i n e 仃0 n i d a z o l c ) 高得多。他们【4 1 】曾将p d ( i i ) 与上述三种s c m f f 碱配位，得 到三种钯配合物。抗阿米巴虫活性显示【p d ( l ) c 1 2 】( l = 2 邶 2 c s n 删= c m 印妒d i i l e ) 与灭 滴灵相似。 1 1 8 其他方面的生物活性 专利报道了一种新型的钴s c i l i f f 碱配合物( s c i l i 行碱1 3 ) ，它能够还原体内蛋白质 的生物活性，尤其是酶的生物活性。 c 。i。 b r n s c h i _ f 碱1 3 专利合成了如下( s c h i f f 碱1 4 、1 5 ) 基本结构的两类物质。它们具有超氧化物活性 和过氧化物酶活性，故可以用来预防或治疗由自由基引起的，与细胞或组织损伤相联系的 s c m f ! f 碱1 4s c h i f f 碱1 5 疾病。 专利删合成了系列s c h i f r 碱化合物，其中之一s c h i f f 碱1 6 ( 结构如下) 具有 m ( m 卿h a g et n i 踟i o ni i l l l i b i t o r y ) 敌对活性。该系列物质可以治疗自体免疫疾病、哮喘、 关节炎、e a e 、a r d s 及多种形式的败血症和败血症休克等疾病。 z ( x = n ，c ；y ；0 ，c ( r 1 ) 2 ，s ；z = o h ，r 1 ，c h 2 n ( r 1 ) 2 ，s r l ； r 1 - h ，c r c 6 直或支链烷烃，c 2 一c 6 直或支链烯烃) s c l l i f f 碱1 6 1 1 9s c h i f f 碱的作用机理的研究 s c h i f f 碱及其配合物生物活性在分子层次上的解释仍处于研究中，目前还不太清楚其 确切机理。 赵元弟等h 5 1 利用电化学方法考察抗癌药物与d n a 的相互作用。通过n - 2 ，4 二羟基苯 甲醛葡萄糖胺s c i l i f f 碱合铁( i u ) 1 7 与小牛胸腺双链d n a ( d s d n a ) 体系在不同情况下所得 s c h i f ! f 碱1 7 到c v 曲线进行分析，说明s c m f f 碱配合物与d s d n a 发生了很强的相互作用。他们推测 s c l l i f f 碱类配合物的生物作用过程可能涉及到吸氧、催化及其与d n a 的相互作用等多方面 的协同作用。 倪瑾等人h 6 1 通过脉冲电场凝胶电泳( p f g e ) 的方法，观察了某种s c h i f f 碱稀土金属化合 物对肿瘤细胞d n a 双链断裂及修复的影响。结果发现该化合物能够增加辐射导致的d n a 双链断裂的生成，并抑制其修复。 1 2 s c h i 圩碱配合物不对称催化反应的研究 s c h i f f 碱1 8 通常被称之为s a l e n 【来源于n ，n b i s ( s a l i c y l a l d e h y d o e m y l e n e d i i i l i n e ) 】，是近 年来不对称催化反应以及不对称合成中最重要和最活跃的配体之一。1 8 8 9 年，c o i n b e s 合 成了第一个s a l e n 类化合物1 9 ，随后不断有s a l c n 衍生物和它们的金属配合物被合成出来。 这类化合物作为催化剂的价值逐渐被人们所揭示。现有配体中，除少数配体如b a p 、半 咕啉等有较广泛用途外，大多数手性配体及其金属配合物只能用于某一种特定的催化反应， 而手性s a l e n 则是一种用途广泛的配体【4 7 ，在不对称氰醇化、不对称催化环氧化、杂 d i e l s m d e r 反应、环丙烷化以及环氧化合物水解动力学拆分等反应中显示出了非常好的不 对称诱导效果。 s c i l i f f 碱1 8 毒曩 1 2 1 在不对称氰醇化反应中的应用 手性s a l e n 配体可与t i 、o 、 恤、c o 、r u 、a l 等金属配合，在氰化物对亚胺的加成 中( 即s 血优k e r 反应) ，j a c o b s e n 【4 叼报道了用手性s a l e n a 1 ( i ) 络合物( 2 0 ) 对反应进行催化 并给出很高催化效率和对映选择性的结果。 s a l e n - a l ( ) 络合物2 0 9 蓐、西 一怿二二r 1 1 2 e q h c n ，5 m 0 i8 a i e n - i 1 5 h 1 0 f u e n e 7 晚 1 2 2 在非官能化烯烃的不对称环氧化中的应用 s h a l p l e s s k a 忸u k i 催化体系在催化烯丙醇类底物环氧化时可得到很高的对映选择性， 但它只限于这类底物，不能用于非官能化烯烃的环氧化。1 9 9 0 年，j a c o b s e n 小组和i ( _ a t s u k i 小组5 0 1 分别报道了手性s a l e n - m n 配合物2 1 和2 2 的合成，并在催化不对称环氧化非官能 化烯烃中得到了不错的对映选择性( 7 8 e e ) 。 磐襄 陶p蹙p 2 12 2 虽然已知c r 、n i 、f e 、r h 、c o 、m n 的s a l e n 络合物都可用作简单烯烃的环氧化的催 化剂，但m n ( i ) 一s a l e n 络合物似乎是最有效的。j a c o b s c n 酬将s a l e n m n ( i i i ) 络合物2 3 成 功用于紫杉醇侧链的合成，该方法的成功之处在于其简易性以及所用试剂都是廉价的，并 且在进行这一反应时不必使用层析分离。 2 3 1 2 3 在杂d i e l s a i d e r 反应中的应用 w u 2 1 报道了s a l e n c o ( i i ) 催化剂2 4 ( 2 m 0 1 ) 存在下，烷基一3 一( 叔丁基二甲基硅烷基) 氧一1 ，3 一丁二烯与乙醛酸乙酯的杂d i e l s a l d e r 反应，以7 5 的分离产率得到了d i c l s a l d c r 产物，e n d o ，e x o 9 9 ，1 ，e e 5 2 。 2 4 j a c o b s e n 口3 也报道了由相同手性s a l c n 配体的q ( i i i ) 络合物催化的不对称杂 d i e l s a l d e r 反应，获得了中等至良好的结果。 1 2 4 烯烃的不对称环丙烷反应中的应用 叩 rr 手性环丙烷结构广泛地存在于天然和人工合成的产物中，它们中有许多具有重要的生 理活性。发展烯烃的不对称环丙烷反应有着极其重要的应用价值酬。k a t s u “等5 习用手性 s a l e n c o 配合物2 5 和2 6 催化烯烃的不对称环丙烷反应得到了非常好的结果。 2 52 6 1 2 s 在环氧化会物承勰动力学拆分中的应用 通常环氧化合物易以消旋的形式得到，故由外消旋的环氧化合物的动力学拆分是获得 光学活性环氧化合物的一个重要方法。j a c o b s e n 5 6 1 报道了用手性s a l e n c o 的配合物2 7 催化 外消旋的环氧化合物的动力学拆分，得到了高达9 8 e e - 的手性环氧化合物和邻二醇。 手性催化在医药、农药、香料等工业中有着重要并且更为广泛的应用。l 多巴的合成、 萘普生以及紫杉醇侧链的合成等显示了其在医药上的重要作用。在农药上，拟除虫菊酯是 一类新兴的广谱、对入畜低毒的仿生农药，绝大多数拟除虫菊酯都含有三元环结构。日本 的住友公司以手性铜络合物为催化剂，实现了工业化生产，反式异构体含量可达9 5 以上。 香料工业中，日本的高砂公司采用r h - b 矾a p 做催化剂，合成出了9 6 9 9 g e 的l 薄荷 醇，年产量达9 万吨，这是文献报道的手性催化工业化生产规模最大的一例。该公司还应 用手性催化技术生产出铃兰香精【5 7 】。 2 0 0 1 年度的诺贝尔化学奖授予了美国的诺尔斯( k n o w l e s ) 、日本的野依良治( n o y m ) 以及美国的夏普列斯( s h a r p l e s s ) ，分别表彰他们在“不对称催化氢化”和“不对称催化氧 化”的基础和应用研究方面作出的杰出贡献。三位获奖者为不对称合成开创了一个全新的 研究领域。不少化学公司致力于将不对称催化反应发展为手性技术和不对称合成工艺，由 此产生了大量的新药锋”。 在我国，不对称催化研究也取得了较大的进展。中科院成都有机化学研究所关于配体 的设计与合成及其在氢化反应中的应用以及中科院兰州化学物理研究所的不对称羧化反应 的研究达到了世界先进水平。上海有机所以及南开元素有机化学研究所在这方面也做出了 卓有成效的研究成果。 1 3 本文的研究目的、意义和目标