水杨醛水杨酰腙的合成及其抑菌性能毕业论文.doc

本科毕业论文BACHELOR DISSERTATION水杨醛水杨酰腙的合成及其抑菌性能SYNTHESIS AND ANTIBACTERIAL PROPERTY OF SALICYLALDEHYDE SALICYLHYDRAZONE 郑重声明本人的毕业论文 (设计) 是在 老师的指导下独立撰写并完成的。毕业论文（设计）没有剽窃、抄袭、造假等违反学术道德、学术规范和侵权行为，本人愿意承担由此产生的各种后果，直至法律责任；并可通过网络受公众的查询，特此郑重声明！ 毕业论文作者（签名）： 年 月 日 目 录摘 要1ABSTRACT21 前言31.1 水杨醛及其衍生物的概述31.2 酰腙的概述41.3 选题的目的与意义52 材料与方法62.1 实验材料62.1.1 主要试剂与药品62.1.2 主要仪器62.2 实验方法72.2.1 水杨醛水杨酰腙制备原理72.2.2 水杨酰肼的合成72.2.3 水杨醛水杨酰腙的合成73结果与分析83.1合成水杨醛水杨酰腙的最佳条件探索83.1.1 反应温度对水杨醛水杨酰腙产率的影响83.1.2 回流时间对水杨醛水杨酰腙产率的影响83.1.3 反应物的配比对水杨醛水杨酰腙产率的影响93.2 反应产物的表征93.2.1 产物熔点的测定93.2.2 产物红外波谱的测定103.2.3 产物紫外波谱的测定123.3 抑菌活性的测定133.3.1 固体培养基的制备与灭菌133.3.2 菌悬液的制备与接种133.3.3 抗菌药物溶液的配制133.3.4 滤纸片抑菌圈法实验步骤133.4 抑菌性效果及分析144 结论14参考文献16致 谢19摘 要水杨醛是一种香料，也是用途极广的有机合成中间体。水杨酰肼是合成医药、农药的中间体，具有抗霉菌、抗肿瘤、抗结核作用。本文以水杨酸甲酯与水合肼等为原料，制备了水杨酰肼，然后通过水杨酰肼与水杨醛的缩合反应，合成了水杨醛水杨酰腙。测定了产物的熔点，并用红外光谱和紫外光谱对产物水杨醛水杨酰腙的结构进行了表征。研究了反应温度、加热回流时间和反应物投料比对产率的影响，测定了产物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和铜绿假单孢杆菌的抑菌活性。结果表明在温度为80，加热回流时间为2h和原料摩尔比为1:1.2的条件下产率可高达91.5%。产物浓度在0.5mg/mL时，对铜绿假单孢杆菌，大肠杆菌有抑菌活性，其中对铜绿假单孢杆菌抑菌活性最好，抑菌圈的平均直径为11.0mm。但对金黄色葡萄球菌没有明显抑菌活性。关键词：水杨醛；水杨酰肼；水杨醛水杨酰腙；合成；波谱；抑菌活性ABSTRACT Salicylicaldehyde is a kind of spices and it is an useful intermediate in organic synthesis. Salicylhydrazide is used as intermediate in medicine and pesticide synthesis. Salicylhydrazide has anti-fungal, anti-tumor and anti-tuberculosis effect. In this article, methyl salicylate and hydrazine hydrate were used as raw materials to prepare for salicylhydrazide, and salicylaldehyde salicylhydrazone was synthesized through the condensation reaction between salicylhydrazide and salicylaldehyde. The structures of salicylaldehyde salicylhydrazone were determined by the melting point and characterized by IR spectra and UV spectra. The influence of reaction temperature, refluxed time and reactant feed ratio on the yield were studied. Antibacterial activity to e.coli , staphylococcus aureus, and p.aeruginosa were determined. And it was showed that under the conditions of the temperature of 80, refluxed time for 2h and the molar ratio of 1:1.2, the yield can be as high as 91.5%. When the concentration of 0.5mg/mL, the product has antibacterial activity against p.aeruginosa and e.coli. The antibacterial activity against e.coli is best and the average diameter of the bacteriostatic ring is 11.0mm. But it has no obvious antibacterial activity against staphylococcus aureus. Keywords: salicylaldehyde; salicylhydrazide; salicylaldehyde salicylhydrazone; synthesize; spectrum; antibacterial activity21 前言1.1 水杨醛及其衍生物的概述水杨醛是芳香醛类化合物的一种。芳香醛广泛分布在自然界，在有机合成中是一种极为重要的原料和有机合成中间体1，也是动植物代谢过程中十分重要的中间体，由于其在国内外应用非常广泛，长期以来倍受有机工作者的关注，对其的合成方法也一直处于探索研究中。人们力求寻找一种最佳的合成方案，以使越来越多的产品逐渐地被推向工业化，因此芳香醛在农药、医药、石油化工、染料等方面都起着举足重轻的作用，具有广泛的市场前景。研究合成芳香醛的方法2很多，Sommelet反应作为一种重要的方法而被研究和应用。Sommelet反应是制备芳香醛的一种重要而有效的方法，因其原料廉价，操作简单而倍受有机工作者的关注。长期以来，一直处于探索研究中。传统的Sommelet反应是以卤化苄及其衍生物为原料，与六亚甲基四胺反应生成季铵盐，该季铵盐在水解的时候，是否生成醛取决于溶液的pH值，仅当pH值在36的条件下水解才能得到相应的芳香醛。水杨醛(SAL)，又名邻羟基苯甲醛，常温下为油状液体,有苦杏仁味,可用于制造香豆素和配制紫罗兰酮等香料，还可以用于医药、农药、染料、鳌合剂等精细化工领域中3。水杨醛是一种广泛应用于医药、农药和香料工业，是一种用途广泛的精细化工中间体，应用于农药、医药、和香料的生产，它作为反应中间体发挥着重大的作用。其工业生产是用ReimerTiemann反应(RT反应)制得的4，RT反应以苯酚为原料，先与氢氧化钠溶液生成酚钠盐，然后再加入氯仿，使苯环甲酰化，其主要产物是SAL5。低浓度的水杨醛除具有一定的香味外，还具有很强的、足以降低细菌活性的能力，常作为防腐剂用于香精和香料中。水杨醛可用于制备香豆素和配制紫罗兰酮等香料，香豆素应用广泛，在合成香料家族中占有重要位置，是主要的豆香香料之一。水杨醛可用于制备抗菌药和抗咳喘药，以水杨醛为原料合成的卤代水杨醛具有很好的抑菌作用，对大肠杆菌、枯草杆菌、金黄色葡萄球菌等均具有很好的抑菌作用6。抗咳喘药喘咳宁也是以水杨醛为起始原料的，在医药上还可以用水杨醛来制备拟肾上腺素。水杨醛广泛应用于农药的合成，以水杨醛、精胺为原料合成的水杨醛缩精胺席夫碱及其铜、锌、镍配合物具有较好的消灭红蜘蛛的生物活性7。以水杨醛为起始原料合成的嘧啶氧苄胺类化合物作为新型SAL抑制剂类除草剂，具有广谱、高效、低毒、低残留、高选择性和与环境良好的兼容性等特点8。水杨醛与硝酸反应制得的3硝基水杨醛、5硝基水杨醛、3, 5二硝基水杨醛等硝基水杨醛类都是染料的中间体，水杨醛也可用于制备芳基偶氮染料9。水杨醛或其衍生物还可与多种金属形成鳌合剂，可以用于贵金属的回收、工业废水处理等。因此，水杨醛的生产具有很好的经济效益和社会效益。 水杨醛类化合物亦是用途极广泛的有机合成中间体，在精细有机化工领域占据重要的地位10-11，因其具有一定的生理活性而被广泛应用于医药、农药、电镀、香料、石油化工、液晶和高分子材料等领域12。因水杨醛类化合物中的酚羟基和醛基处于邻位，这使得3号位和5号位易发生取代反应。可在一定条件下以卤化剂与其作用制备具有很好抑菌作用的卤代水杨醛，其对枯草杆菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等均具有很好的抑制作用。由于卤代水杨醛中的卤原子具有较高的反应活性，能够发生各种各样的取代反应，因此卤代水杨醛的合成越来越受到广大工作者的关注。 水杨醛及其衍生物是重要的有机合成中间体，它们是酬噪琳螺苯并毗喃类有机感光剂的原料，硝基水杨醛是染料中间体,卤代水杨醛是杀虫剂和防腐剂，甲氧基水杨醛具有重要的生理作用,并可作为增香剂等。由水杨醛及其衍生物与胺类化合物反应所生成的希夫碱在医药合成13，分析化学14，光致变色领域15，有着重要的作用，还可应用于光信息存储、防护与装饰、防伪和鉴伪及光控磁性变色等功能材料16。水杨醛类希夫碱是水杨醛的衍生物，故还有抑菌抗病毒活性等特点17。因此现在合成和研究水杨醛类衍生物是一大热点。1.2 酰腙的概述含CONHN=CH基团的酰腙是一类重要的有机化合物，具有优良的生物活性和强的配位能力，一直是学者们的研究热点18-21，在农药、医药及分析等方面的应用受到了广泛的关注。1864年H.Schiff首次使用氨基化合物与羰基化合物进行脱水缩合反应得到一类如图1-1所示的新型的化合物，在此之后，人们将含有C=N基团的这一类型的化合物称之为希夫(Schiff)碱。 图1-1 Schiff碱结构通式 图1-2 酰腙结构通式Fig.1-1 Structural formula of Schiff base Fig.1-2 Structural formula of hydrazone 酰腙类化合物是由酰肼类化合物与相应的醛或酮进行缩合得到的产物，它们的的结构通式如图1-2所示，含有羰基、亚氨基、次氨基等基团，所以酰腙类化合物也是希夫碱化合物的一种。由于次氨基上的孤对电子与羰基及亚氨基可以形成p共轭，所以酰腙类化合物与其它Schiff碱相比，性质更为稳定，不易发生水解。Schiff碱类化合物在其被发现后的近70年里，并没有引起科学研究者们太多的兴趣，直到1931年P.Pfeiffer等人合成了大量的水杨醛及其衍生物、吡咯醛、邻氨基苯甲醛类希夫碱化合物，并对它们的金属配合物做了系统大量的研究工作，有关Schiff碱类化合物的研究才得到许多化学工作者们的关注。酰肼类化合物在接近生物体内环境的条件下，有着较高的活性，可以和生物体内许多微量元素进行反应，起到抗肿瘤、抗结核的作用，在生命科学领域是一大研究亮点。由于酰肼结构中NH2基团的存在，这类化合物对生物体有一定的毒害作用。酰腙类化合物是酰肼类化合物改性后得到的一类Schiff碱化合物，与原料酰肼相比，酰腙类化合物具有更好的生物活性，对生物具有更低的毒性。近年来，国内外许多研究人员对酰腙类化合物进行了深入细致的研究，研究者们发现，该类化合物在生物及药物活性、催化材料与分析试剂有着广泛的应用前景，某些酰腙类化合物甚至还具有抗癌的作用。自20世纪60年代年代以来，顺铂类抗癌药物的出现和临床应用，使得无机药物的研究有了新的发展，从配位化合物中选择出活性较强的药物成为了一个新的热点。酰腙类化合物本身就具有很强的生物活性，且结构稳定，有很强的配位能力和多样的配位方式，所以有很多研究者选择酰腙类化合物作为配体，与稀土金属、过渡金属合成配合物，研究他们的生物活性，希望能够找到具有更好的抗菌、抗肿瘤的金属基药物。在对酰腙类化合物的性质研究中，其生物活性是人们研究最多的一个方向。由于其独特的结构，使得酰腙类化合物具有低毒、抗菌抑菌及抗肿瘤等方面的生物活性，在医药、农药等领域有着很大的应用前景，在这些方面有很多的文献22-23报道。1.3 选题的目的与意义由于次氨基上的孤对电子与羰基及亚氨基可以形成p共轭，所以酰腙类化合物与其它Schiff碱相比，性质更为稳定，不易发生水解。酰肼结构中-NH2基团的存在，这类化合物对生物体有一定的毒害作用。酰腙类化合物是酰肼类化合物改性后得到的一类Schiff碱化合物，与原料酰肼相比，酰腙类化合物具有更好的生物活性，对生物具有更低的毒性。 综上所述，酰腙是一类重要的化合物。近期的研究发现，在大量具有生物活性的酰腙类化合物中，芳酰腙的代谢产物均系低毒或无毒。由于这类化合物具有新颖的结构和特殊的性能，是一个良好的配体，因此合成具有不同结构的含芳香基团的酰腙，以期得到新的具有特殊性能的化合物是近年来有机合成化学研究的一个重要的运用。水杨醛类酰腙化合物通常含有三个以上配位原子，更易与过渡金属离子配位，水杨醛类酰腙中含有的C=N双键与芳香基团形成共轭体系，结构稳定并赋予其更好的生物活性，例如，抗菌、抗癌、抗氧化性及抑制脲酶的活性等。因此含有水杨醛类酰腙一般具有配位性和抑菌活性。本文拟以水杨酸甲酯、水合肼为原料，经过反应，制备中间体水杨酰肼，然后在适当条件下，通过中间体与水杨醛的缩合反应，合成水杨醛水杨酰腙，测定产物了水杨醛水杨酰腙希夫碱的熔点，并用红外光谱，紫外光谱对其结构进行了表征，初步了探讨不同条件对该反应产率的影响，并用滤纸片抑菌圈法测试了产物的抑菌活性。本文设计的指导思想为以水杨酸甲酯和水合肼为原料经过回流发生亲核取代反应，得到中间产物水杨酰肼；然后以中间产物水杨酰肼和水杨醛为反应物合成目标化合物水杨醛水杨酰腙，并根据已有文献记载的相似化合物的合成过程及合成条件摸索出目标产物的合理合成方案及最佳合成路线(即最佳的反应温度、回流时间及原料配比等）。2 材料与方法2.1 实验材料2.1.1 主要试剂与药品 水杨酸甲酯(AR) (国药集团化学试剂有限公司)；无水乙醇(AR) (天津市化学试剂三厂)；水杨醛(AR) (国药集团化学试剂有限公司)；水合肼（上海山浦化工有限公司，80%）；牛肉膏；蛋白胨；氯化钠；酵母膏；水解乳蛋白；琼脂；氢氧化钠；盐酸；无菌水。2.1.2 主要仪器 电子天平(EL104) (梅特勒托利多仪器(上海)有限公司)；傅立叶转换红外光谱仪(美国Perkin-Elmer公司spectrum BX FT-IR，KBr压片)；UV-3208紫外可见分光光度计 (尤尼科 (上海) 仪器有限公司) ；显微熔点测定仪(北京泰克仪器有限公司X6)；电热恒温鼓风干燥箱(武汉市方正实验仪器设备有限公司)；DF101S型智能集热式恒温加热磁力搅拌器(上海科兴仪器有限公司)；游标卡尺；移液枪；高温蒸汽灭菌锅YXOLS50S11(上海博讯实业有限公司医疗)；超净工作台BHC1300A/B3(苏州净化设备有限公司)；生化培养箱(上海博讯实业有限公司医疗)；通风橱(北京森雷博瑞实验设备有限公司)。2.2 实验方法2.2.1 水杨醛水杨酰腙制备原理 水杨醛水杨酰腙制备主要依据文献24-27，并在方法上有所改进，使产率得到提高。其合成路线如下： 2.2.2 水杨酰肼的合成将水杨酸甲酯和水合肼按 1.2:1物质的量之比溶入无水乙醇中(也可往乙酸乙酯中滴加水合肼)，80加热回流1.5h，蒸出大部分乙醇，冷却，搅拌，有白色沉淀生成，抽滤，用无水乙醇重结晶得白色针状晶体，抽滤，烘干，即得水杨酰肼纯品。产率92.8%，测得熔点146147，与文献值28（147150）相符。2.2.3 水杨醛水杨酰腙的合成将一定量的水杨酰肼和适当量无水乙醇加入100 mL烧瓶中，设置特定反应温度，在水浴中回流搅拌，使水杨酰肼全部溶解，加入一定比例量的水杨醛，立即有淡黄色沉淀生成，反应特定时间后，冷却，抽滤，得水杨醛水杨酰腙粗品。改用无水乙醇重结晶，得淡黄色晶体。用乙醇洗涤，烘干，放入真空干燥器中至恒重，即得纯品，产率79.2%91.5%，熔点275，与文献29一致。3结果与分析3.1合成水杨醛水杨酰腙的最佳条件探索 由于水杨醛水杨酰腙的合成工艺条件对产率的影响较大，对第二步合成过程的相关因素进行了探讨。参考文献27中出现了溶剂DMF，而本文出现的是无水乙醇，并对反应温度，反应时间进行了探讨，以及反应物水杨酰肼及水杨醛的用量进行了探究。3.1.1 反应温度对水杨醛水杨酰腙产率的影响表1 反应温度对酰腙产率的影响Tab.1 The influence of reaction temperature on the yield of the acylhydrazone实验序号 水杨酰肼/mol 水杨醛/mol 加热回流时间/h 反应温度/ 产率/%Test No. Salicylic hydrazide Salicylaldehyde Heating reflux time Reaction temperature Yield 1 0.020 0.024 2 70 82.8 2 0.020 0.024 2 75 87.5 3 0.020 0.024 2 80 91.5 4 0.020 0.024 2 85 84.2由表1可知水杨酰肼和水杨醛的缩合反应，控制回流时间为2h，反应原料比为1水杨酰肼3.00g（0.02mol）:1.2水杨醛2.52mL（0.024mol），溶剂为无水乙醇，研究在不同的反应温度对缩合反应的影响时发现，随着反应温度的升高，产率逐渐升高；当达到一定温度后，继续升温产率开始下降，可能是因为溶剂挥发变少不利于反应的进行。当反应温度为80时，反应的产率为91.5%，产率达最高。故最佳反应温度为80。 3.1.2 回流时间对水杨醛水杨酰腙产率的影响由表2可知，控制水浴温度为80，反应原料比为1:1.2，溶剂为无水乙醇，在研究水杨酰肼与水杨醛的反应中，不同的加热回流时间对缩合反应的影响时发现：随着水杨酰肼与水杨醛反应时间的变化，反应产率也随着变化，当反应加热回流时间为2h时，反应的产率最高可达91.5%。随着时间的延长，反应产率随之变低，可能是因为反应中随着加热回流时间的变长部分产物完全被溶解在无水乙醇中，而在结晶时候在相同的结晶时间里不能完全结晶出来，造成了部分产物的损失。故最佳反应时间为2h。表2 回流时间对酰腙产率的影响Tab.2 The influence of refluxed time on the yield of the acylhydrazone 实验序号 加热回流时间/h 水杨酰肼/mol 水杨醛/mol 无水乙醇/mL 产率/% Test No. Heating reflux time Salicylic hydrazide Salicylaldehyde Absolute ethanol Yield 1 1.5 0.020 0.024 20 87.1 2 2.0 0.020 0.024 20 91.5 3 2.5 0.020 0.024 20 88.3 4 3.0 0.020 0.024 20 82.6 3.1.3 反应物的配比对水杨醛水杨酰腙产率的影响 由表3可知，控制反应温度为80，反应回流时间为2h，溶剂为无水乙醇，在研究水杨酰肼与水杨醛的反应中，不同摩尔比对缩合反应的影响时发现：随着水杨酰肼与水杨醛摩尔比例的减小，反应产率先增加后减少，反应原料比为1水杨酰肼3.00g（0.02mol）:1.2水杨醛2.52mL（0.024mol），反应的产率最高可达91.5%。理论上为了便于提纯最终产物，应使水杨醛足量，但使用过多的水杨醛也会造成浪费并产生负面影响（造成板结）。经过实验分析与总结最佳摩尔比为1:1.2。 表3 原料摩尔比对酰腙产率的影响Tab.3 The influence of molar ratio on the yield of the acylhydrazone 实验序号 摩尔比 水杨酰肼/mol 水杨醛/mol 无水乙醇/mL 产率/% Test No. Molar ratio Salicylic hydrazid Salicylaldehyde Absolute ethanol Yield 1 1:1.0 0.020 0.020 20 87.5 2 1:1.2 0.020 0.024 20 91.5 3 1:1.4 0.020 0.028 20 84.8 4 1:1.6 0.020 0.032 20 79.2 3.2 反应产物的表征3.2.1 产物熔点的测定 水杨酰肼熔点的文献值28为 147-150，本实验合成的水杨酰肼的熔点测得值为146-147，可以确定合成物为水杨酰肼。水杨醛水杨酰腙的熔点有文献值29为275，本实验合成的水杨酰肼测得值为275，与文献值一致，可以确定合成物为水杨醛水杨酰腙。通过测得反应物的熔点（146-147）与产物（275）的对比可以确定反应生成了新的物质，可以进一步通过产物的红外波谱及紫外波谱进行验证。3.2.2 产物红外波谱的测定图1是水杨酰肼的红外光谱图，由图并查文献30-34可知，在3317cm 1处的吸收峰为水杨酰肼中OH的伸缩振动峰，在3265cm-1处的吸收峰为NH伸缩振动的特征吸收峰，从而说明有NH存在。而1586cm-1，1543cm-1，1473cm-1，1429cm-1为苯环骨架伸缩振动吸收峰；1638cm-1处的吸收峰分别为水杨酰肼中CO伸缩振动的特征吸收峰；751cm-1处的特征峰说明是邻二取代，通过这些可以得出该产物为所需的中间体水杨酰肼。图1 水杨酰肼的红外光谱Fig.1 The IR spectra of salicylic hydrazide 图2是水杨醛水杨酰腙的红外光谱图，由红外光谱图可知，产物在3185cm-1有吸收峰为水杨醛水杨酰腙中OH的伸缩振动峰,从而说明有OH存在；在3054cm-1处出现两个峰，为NH的伸缩振动吸收峰，从而说明有NH存在；在1555cm-1处出现一个峰，为CN的伸缩振动吸收峰，由于两个苯环的共轭作用，CN的正常吸收峰向低波数发生了移动，说明产物是酰腙；其中1483cm-1，1443cm-1，1383cm-1，1302cm-1是苯环骨架CC伸缩振动吸收峰；1606cm-1处的吸收峰为CO伸缩振动的特征吸收峰；755cm-1处的特征峰说明是邻二取代，综上所述和查阅文献30-34，可以证明合成的物质为水杨醛水杨酰腙。图2 水杨醛水杨酰腙的红外光谱图Fig.2 The IR spectra of salicylaldehyde salicylhydrazone 3.2.3 产物紫外波谱的测定 图3 水杨醛，水杨酰肼，水杨醛水杨酰腙的紫外光谱Fig.3 The absorption curve of salicylaldehyde, salicylic hydrazide, salicylaldehydesalicylhydrazone 图3是水杨醛，水杨酰肼，水杨醛水杨酰腙的紫外光谱。水杨醛谱图中257nm和328nm内有强吸收带说明分子中存在苯环，且由于OH与苯相连，产生p-共轭，使E2、B带均红移；C=O与苯环相连，-共轭，E2、B带产生更大的红移。200260nm范围有强吸收带，说明了分子中有苯基存在。250350nm范围有中等强度的吸收带（R带），且峰形较对称，说明分子中含有醛、酮羰基或共轭羰基。综上所述，依据紫外光谱图可以知该物质确实为水杨醛。 水杨酰肼谱图中250290nm范围的中等强度吸收带说明了分子中有苯基存在。250350nm范围有中等强度的吸收带（R带），且峰形较对称，说明分子中含有醛、酮羰基或共轭羰基。综上所述，依据紫外光谱图可以知该物质确实为水杨酰肼。水杨醛水杨酰腙谱图中有300nm和326nm两个高强度的吸收峰。与反应物的紫外光谱图相比较波长向长波移动，说明了共轭体系的增加。对比水杨醛，中间体水杨酰肼紫外光谱和产物水杨醛水杨酰腙的紫外光谱谱图可知，产物在301nm处吸收峰消失，而在300nm和326nm处出现一较强峰，由于C=N双键与两个苯环相连发生共轭作用，*电子跃迁吸收35-36能量降低导致峰值发生了红移。原料中的一个C=O双键变成了产物中C=N双键，从而说明水杨酰肼与水杨醛发生了缩合反应形成了目标化合物，证明了产物水杨醛水杨酰腙的产生。3.3 抑菌活性的测定3.3.1 固体培养基的制备与灭菌 洗净一个陶瓷，加入约200mL蒸馏水，将瓷碗放入电热套里面加热，依次称取2.5g蛋白胨，1.5g牛肉膏，2.5g氯化钠，8g琼脂。待琼脂完全融化，将培养基倒入量筒中，定容至500mL，用氢氧化钠固体调节PH至7.27.4之间，最后将培养基趁热倒入锥形瓶中并用报纸包装好，同时包装3支试管，6个培养皿，3瓶无菌水和打好的直径为6mm的滤纸片若干，然后一起放入高温蒸汽灭菌锅灭菌(1.01Mpa，121，25min)。3.3.2 菌悬液的制备与接种称取0.85g氯化钠倒入烧杯中，然后定容至100mL，在超净工作台上将此生理盐水倒入原装菌的试管中，装至2/3后盖上瓶塞。轻摇试管以便将菌落洗落，再将菌液倒入另外一个灭过菌的试管中，用无菌水稀释100倍，使菌悬液至透明状态，此即为所用菌悬液。3.3.3 抗菌药物溶液的配制用电子天平准确称取0.0125g吡啶-4-甲酰异烟酰腙，用二甲基亚砜(DMSO)做溶剂，置于25ml容量瓶，并定容至刻度线。将容量瓶的溶液装入3个干燥的培养皿中，每个培养皿中放几张已经灭菌好的滤纸片。将这三个培养皿放在超净工作台中，用紫外灯照射约两小时。3.3.4 滤纸片抑菌圈法实验步骤1. 将超净工作台的紫外灯打开30min，然后将灭菌完毕的所有用品放于超净工作台，将培养基倒入培养皿中，轻轻转动培养皿，使培养基静置凝成平板。让其冷却至固体。2. 在超净工作台上酒精灯旁，将已经培养好的菌种制成一定浓度的悬浮液，用移液枪分别吸取大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、铜绿甲単孢杆菌0.1mL于相应的平板中央，用平皿涂布器涂布均匀。3. 用无菌镊子夹将抗菌药物中浸泡好的滤纸片夹起放在平板中凝好的培养基的中心，使之与培养基充分紧贴。4. 用空白DMSO溶液做空白试验。5. 在适当温度下培养24h后观察，用游标卡尺测量抑菌圈直径的大小。 3.4 抑菌性效果及分析 如果有抑菌作用，则滤纸片周围出现无菌生长的抑菌圈，抑菌圈的大小可表示化合物的抑菌的强弱，用游标卡尺测定的抑菌圈的平均直径(mm)如下表：表4 滤纸片抑菌圈法测定产物的平均直径Tab.4 Determination of the average diameter of the bacteriostatic circle 菌种 水杨醛水杨酰腙 Strain Salicylaldehyde salicylhydrazone 金黄色葡萄球菌(单位/mm) 大肠杆菌(单位/mm) 8.0 铜绿假单孢杆菌(单位/mm) 11.0 由表4的数据可知，水杨醛水杨酰腙对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和铜绿假单孢杆菌的抑菌性能37-40不同，其中铜绿假单孢杆菌大肠杆菌金黄色葡萄球菌。水杨醛水杨酰腙对铜绿假单孢杆菌抑菌活性最好，抑菌圈的平均直径为11.0mm，但对金黄色葡萄球菌没有明显抑菌活性；溶剂DMSO对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和铜绿假单孢杆菌都没有抑菌活性。4 结论本文以水杨醛、无水乙醇、水合肼、水杨酸甲酯为原料，水杨酸甲酯和水合肼经过亲核取代反应，制备了中间体水杨酰肼，然后在适当条件下，通过中间体与水杨醛的缩合反应，合成了水杨醛水杨酰腙。测定了产物水杨醛水杨酰腙的熔点，用红外光谱和紫外光谱对其结构进行了表征，以滤纸片抑菌圈法测定了产物水杨醛水杨酰腙对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和铜绿假单孢杆菌的抑菌活性。通过实验研究反应温度、回流时间、原料摩尔比对产率的影响，初步探索了反应的最佳条件，同时，进行了对产物水杨醛水杨酰腙抑菌活性的测定，研究结果如下：(1) 水杨酸甲酯与水合肼摩尔比为1.2:1发生反应，再经过结晶、重结晶可得水杨酰肼，产率可达92.8%。(2) 水杨酰肼在无水乙醇作溶剂的条件下，与水杨醛按1:1.2摩尔比，并在80水浴加热回流2h下，发生缩合反应，再经过结晶、重结晶制得水杨醛水杨酰腙，此时，酰腙产率最高，达到了91.5%。(3) 水杨醛水杨酰腙为淡黄色晶体，m.p：275；红外光谱测定时，1555cm-1处出现一个峰，为C=N的伸缩振动吸收峰，1606cm-1处出现一个吸收峰，为CO伸缩振动的特征吸收峰，说明产物是酰腙。(4) 产物水杨醛水杨酰腙对金黄色葡萄球菌没有明显抑菌活性，对大肠杆菌和铜绿假单孢杆菌有抑菌活性，且对铜绿假单孢杆菌的抑菌性能最佳。(5) 对于最终产品水杨醛水杨酰腙用无水乙醇重结晶可以较好地纯化产物。(6) 该工艺并不复杂但原料水合肼具有极强的腐蚀性和毒性对该工艺的发展是一大制约，未来可能会被更环保的工艺所替代例如水杨酸甲酯与肼直接反应。参考文献1. 佘远斌，范莉莉.金属卟啉仿生催化绿色合成对硝基苯甲醛的新方法J.化学学报，2004,55(12):2032-2037.2. 刘爱文.改进的Sommelet 方法合成芳香醛的研究D.湘潭大学，2011:17-24.3. 颜桂炀，郑柳萍，林深，等.相转移催化合成水杨醛J.石油化工，2000,29(5):354-355.4. 梁芳珍，马建平，朱建华.5溴水杨醛缩乙醇胺Schiff碱Cu配合物的合成和晶体结构J.无机化学学报，2006,22(1):115-118.5. 樊能廷.有机合成事典M.北京：北京理工大学出版杜，2007:235-237.6. 柳翠英，葛蔚颖，钱俊，等.卤代水杨醛N4取代缩氨基硫脲衍生物的合成和生物活性研究J.化学试剂，2003,25(3):160-162.7. 党元林，包晓玉，祝心德，等.水杨醛缩精胺及其配合物的合成与生物活性J.化学研究与应用，2002,14(4):430-432.8. 江森明，龚启孙，姚巍，等.嘧啶氧苄胺类除草剂的合成研究J.浙江化工，2005,36(10):11-15.9. 王和平，高嵩.改革实验教学手段，培养应用性人才J.实验技术与管理，2000,17(1):108-110.10. Mounika K, Anupama B, Pragathi J, et a1. Synthesis, characterization and biological activityof a schiff base derived from 3-ethoxy salieylaldehyde and 2-amino benzoic acid and its transition metal complexes J. J Sci Res, 2010, 2(3): 513.11. Jesmin M, Ali M M, Khanam JA. Antitumour activities of some schiff bases derived from benzoin, salicylaldehyd , ami-no phenol and 2, 4-dinitrophenyl hydrazineJ. Thai J Pharm Sci, 2010, 34: 20.12. 张家祥，欧阳杰，孙华东，等.甲醇镁作用下合成水杨醛及其衍生物J.天津理工大学学报，2011,27(1):43.13. Desai S B, Desai P B, Desai K R. Synthesis of some Schiff bases thiazolidinones and azetidinones from 2, 6-diaminobonzol 1, 2-d:4, 5-d bisthiazole ane their anticancer activitiesJ. Hetercycl Commun, 2001, 7(1): 83-90.14. Bastos M B R, Moreira J C, Farias P A M. Adsorptive stripping voltammetric behaviour of VO2(II) complexed with the Schiff base N, N-prime-ethylenebis(salicylidenimine) in aqueous 4-(2-hydroxy-ethyl)-1-piperazine ethanesulfonic acid medium J. An-alytia, 2000, 408: 83-88.15. 赵建章，赵冰徐，蔚青，等.Schiff碱N，N双水杨醛缩1，6己二胺的光致变色光谱的研究J.高等学校化学学报，2001,22(6):971-975.16. 吴锦明，汤艳峰，沈爱宝.硅胶负载H6PMO9V3O40催化合成5硝基水杨醛J.应用化学，2012,29(5):545-550.17. 耿建坡，王永辉，岳国义，等.变电站10kV电压互感器误差测试中的问题分析及对策J.河北电力技术，2010, 37(12):212-215.18. 刘芬.新型水杨醛类酰腙席夫碱及其铕、铽配合物的合成与性能研究D.湖南大学，2013:15-20.19. 陈小华，吴琼洁，吕玮，等.二个含水杨酰腙配体的钒配合物的合成与晶体结构研究J.无机化学学报，2013,29(7):1521-1526.20. 寿妙萍，金燕仙，彭勇，等.新型水杨醛酰腙Cu()、Zn()配合物的合成表征J.科学技术与工程，2010,10(13):3182-3183.21. 金黎霞，刘峥，夏金虹，等.水杨醛及其衍生物席夫碱配合物制备、性能研究现状J.人工晶体学报，2007,36(3):705-710.22. 邓瑞红，赵小芳，王自琛，等.一种含二茂铁基水杨醛席夫碱的合成及性质表征J.化学世界，2014,01:41-44.23. 蔡丽华，张丹，黄丽芬，等.水杨醛双Schiff碱与其铜配合物的合成与抗菌活性研究J.广东化工，2010,12:212-213.24. 梁蓓，刘向荣，张鹏辉.邻羧基苯甲醛水杨酰腙的合成及性质研究J.有机化学，2010,30(10):1580-1583.25. 夏金虹，刘峥，王松梅，等.3，5二氯水杨醛氨基硫脲酰腙钴()配合物的合成及其晶体结构J.合成化学，2010,18(4):446-450.26. 朱惠琴，朱媛，何晓将，等.3-硝基水杨醛Schiff碱的合成及其抑菌活性J.化学世界，2011,12:737-739.27. 何水样，陈军利，杨锐，等.水杨醛水杨酰腙及其稀土配合物的合成、波谱研究及生物活性J.有机化学，2003,23(12):1387-1392.28. 何水样，李恒欣，张维萍，等.N（2乙酸）水杨酰腙稀土配合物及其制备方法和用途.中国专利，10228610B.2014-02-12.29. Navaneetham N S, Kalyanasundaram R, Soundararajan S. Lanthanide chelate complexes of salicyloyl hydrazide-salicylaldehyde schiff base (SHSASB) and anthranilic acid-salicylaldehyde schiff base (AASASB)J. Inorg. Chim. Acta, 1985, 110(3):169-173.30. 刑其毅，裴伟伟，徐瑞秋，等.基础有机化学(上册) (第三版)M.北京：高等教育出版社，2005:291.31. 曾昭琼，李景宁.有机化学(第三版)M.北京：高等教育出版社，2006:193-198.32. 兰州大学，复旦大学化学系有机教研室.有机化学实验(第二版)M.北京：高等教育出版社，2006:134-185.33. 孟令芝，何水炳.有机渡谱分析M.武昌：武汉大学出版社，1997:155-186.34. 邓芹英，刘岚，邓慧敏.波谱分析教程(第二版)M.北京：科学出版社，2007:68-72.35. 刘会涛，周子彦.水杨醛类希夫碱的合成及其光谱性能的研究J.山东理工大学学报(自然科学版)，2012,06:49-52.36. 宁永成.有机化合物结构鉴定和有机波谱学M.北京：科学出版社，2002:496.37. 卢季红，黄新建，涂仕春，等.新型含双水杨醛席夫碱的合成、晶体结构及其抑菌活性研究J.广州化工，2012,15:68-80.38. 朱惠琴，朱媛，何晓将，等.3硝基水杨醛Schiff碱的合成及其抑菌活性J.化学