CN103172591B - 含吩噻嗪基的Schiff碱类化合物及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了含吩噻嗪基的Schiff碱类化合物及其制备方法和应用，向反应器中加入N-甲酰基吩噻嗪、氨基脲或氨基硫脲以及无水乙醇，在搅拌下回流，直至TLC检测出N-甲酰基吩噻嗪原料点消失，得到反应混合物；将反应混合物中的无水乙醇蒸出，得到的粗品经纯化、干燥，即得含吩噻嗪基的Schiff碱类化合物。该化合物能够作为抗革兰氏菌药物应用或在制备抗革兰氏菌药物中应用；同时该方法实验步骤简单，反应时间较短，且后处理方便，二次污染小、产率高，符合工业生产的需要，是一种经济简便的绿色合成方法。

Description

含吩噻嗪基的Schiff碱类化合物及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于化学合成领域，特别涉及含吩噻嗪基的Schiff碱类化合物及其制备方法和应用。
背景技术
吩噻嗪又称为夹硫氮(杂)蒽或硫代二苯胺，是一种呈淡黄色至暗绿色的粉末或结晶体，易氧化变色。早年主要用作杀虫剂及染料的原料，后来其应用范围日益扩大，尤其在医药领域有重要的用途，适用于治疗精神类的疾病，因此，吩噻嗪具有一定的药理活性。
Schiff碱，又称西佛碱、席夫碱或希夫碱，主要是指含有亚胺或甲亚胺特性基团（－RC=N－）的一类有机化合物，通常Schiff碱是由胺和活性羰基缩合而成。Schiff碱应用范围广泛，在医学领域中，Schiff碱具有抑菌、杀菌及抗病毒、抗肿瘤的生物活性；催化领域中，某些Schiff碱的金属络合物可用作催化剂；在腐蚀领域，某些芳香族的Schiff碱常用作铜的缓蚀剂；在分析领域，Schiff碱可作为良好的配体，对金属离子进行定性和定量分析；此外，Schiff碱还具有光致变色方面的应用。近年来，Schiff碱的生理活性越来越受到医药界的重视，许多科研工作者投身到Schiff碱类的医药研究工作中，到目前为止，已经有文献报道了氨基酸类、缩氨脲类、缩氨类、杂环类、腙类Schiff碱及其应用的配合物具有抑菌杀菌、抗肿瘤、抗病毒等独特药用效果。
发明内容
本发明提供了含吩噻嗪基的Schiff碱类化合物及其制备方法和应用，含吩噻嗪基的Schiff碱类化合物对革兰氏菌具有抑制作用，且其制备方法实验步骤简单，反应时间较短，后处理方便，产率高。
为了达到上述目的，本发明含吩噻嗪基的Schiff碱类化合物的结构式如下：
其中，R=O或S。
含吩噻嗪基的Schiff碱类化合物的制备方法，包括以下步骤：
1）向反应器中加入A mol的N-甲酰基吩噻嗪、B mol的氨基脲或氨基硫脲以及无水乙醇，在搅拌下回流，直至TLC检测出N-甲酰基吩噻嗪原料点消失，得到反应混合物；其中，A:B=1:(1～2)；
2）将反应混合物中的无水乙醇蒸出，得到的粗品经纯化、干燥，即得含吩噻嗪基的Schiff碱类化合物。
所述的步骤1）中无水乙醇的加入量为C mL，且C=6000A。
所述的步骤1）中TLC的展开剂是由乙酸乙酯和石油醚混合而成的，且乙酸乙酯和石油醚的体积比为1:3。
所述的步骤2）中回流时间为4～6小时。
所述的步骤2）粗品纯化采用柱层析分离提纯，柱层析的洗脱液是由乙酸乙酯和石油醚混合而成的，且乙酸乙酯和石油醚的体积比为1:5。
所述的含吩噻嗪基的Schiff碱类化合作为抗革兰氏菌药物的应用。
所述的革兰氏菌为金黄色葡萄球菌、大肠杆菌或枯草芽孢杆菌。
所述的含吩噻嗪基的Schiff碱类化合物在制备抗革兰氏菌药物中的应用。
所述的革兰氏菌为金黄色葡萄球菌、大肠杆菌或枯草芽孢杆菌。
优选的，所述的革兰氏菌为革兰氏阳性菌，进一步优选，所述的革兰氏阳性菌为金黄色葡萄球菌或枯草芽孢杆菌。
优选的，所述的革兰氏菌为革兰氏阴性菌，进一步优选，所述的革兰氏阴性菌为大肠杆菌。
优选的，所述的步骤1）中A=0.005mol，B=0.006mol，C=30ml。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明将吩噻嗪基团引入到的Schiff碱化合物中，最终得到了含吩噻嗪基的Schiff碱类化合物，即N-甲酰吩噻嗪缩氨基脲Schiff碱或N-甲酰吩噻嗪缩氨基硫脲Schiff碱，该类化合物对革兰氏菌具有抑制作用，能够作为抗革兰氏菌药物应用或在制备抗革兰氏菌药物中应用。
本发明还提供了含吩噻嗪基的Schiff碱类化合物的制备方法，其实验步骤简单，反应时间较短，且后处理方便，二次污染小、产率高，符合工业生产的需要，是一种经济简便的绿色合成方法。
附图说明
图1为本发明的合成路线图。
具体实施方式
本发明提供的含吩噻嗪基的Schiff碱类化合物的结构式为：
其中，R=O或S。
当R=O，本发明含吩噻嗪基的Schiff碱类化合物为N-甲酰吩噻嗪缩氨基脲Schiff碱，其结构式如（a）所示：
当R=S，本发明含吩噻嗪基的Schiff碱类化合物为N-甲酰吩噻嗪缩氨基硫脲Schiff碱，其结构式如（b）所示：
1、以下实施例是本发明含吩噻嗪基的Schiff碱类化合物的制备方法。
实施例1：
1）向干燥的三口瓶中加入0.005mol的N-甲酰基吩噻嗪、0.005mol的氨基脲以及30mL的无水乙醇，在充分搅拌下回流5小时，直至TLC（薄层层析法）检测出N-甲酰基吩噻嗪原料点消失，得到反应混合物；其中，TLC的展开剂是由乙酸乙酯和石油醚混合而成的，且乙酸乙酯和石油醚的体积比为1:3；
2）将反应混合物中的无水乙醇减压蒸出，得到的粗品经过柱层析分离提纯、干燥，即得白色针状晶体的N-甲酰吩噻嗪缩氨基脲Schiff碱，产率81%；其中，柱层析的洗脱液是由乙酸乙酯和石油醚混合而成的，且乙酸乙酯和石油醚的体积比为1:5。
IR（KBr，ν/cm-1）：3063.04,1685.87,1587.45,1571.81,1529.61,1474.49。
1H NMR(DMSO,400M,TMS内标,δ：ppm)：6.55～7.0（m,8H,Ar-H）,7.52(s,1H,-CH=N-),7.0(s,1H,-NH-),5.83（s,2H,-CO-NH2）。
实施例2：
1）向干燥的三口瓶中加入0.005mol的N-甲酰基吩噻嗪、0.006mol的氨基脲以及30mL的无水乙醇，在充分搅拌下回流5小时，直至TLC（薄层层析法）检测出N-甲酰基吩噻嗪原料点消失，得到反应混合物；其中，TLC的展开剂是由乙酸乙酯和石油醚混合而成的，且乙酸乙酯和石油醚的体积比为1:3；
2）将反应混合物中的无水乙醇减压蒸出，得到的粗品经过柱层析分离提纯、干燥，即得白色针状晶体的N-甲酰吩噻嗪缩氨基脲Schiff碱，产率87%；其中，柱层析的洗脱液是由乙酸乙酯和石油醚混合而成的，且乙酸乙酯和石油醚的体积比为1:5。
实施例3：
1）向干燥的三口瓶中加入0.005mol的N-甲酰基吩噻嗪、0.008mol的氨基脲以及30mL的无水乙醇，在充分搅拌下回流6小时，直至TLC（薄层层析法）检测出N-甲酰基吩噻嗪原料点消失，得到反应混合物；其中，TLC（薄层层析法）的展开剂是由乙酸乙酯和石油醚混合而成的，且乙酸乙酯和石油醚的体积比为1:3；
2）将反应混合物中的无水乙醇减压蒸出，得到的粗品经过柱层析分离提纯、干燥，即得白色针状晶体的N-甲酰吩噻嗪缩氨基脲Schiff碱，产率83%；其中，柱层析的洗脱液是由乙酸乙酯和石油醚混合而成的，且乙酸乙酯和石油醚的体积比为1:5。
实施例4：
1）向干燥的三口瓶中加入0.005mol的N-甲酰基吩噻嗪、0.005mol的氨基硫脲以及30mL的无水乙醇，在充分搅拌下回流5小时，直至TLC（薄层层析法）检测出N-甲酰基吩噻嗪原料点消失，得到反应混合物；其中，TLC的展开剂是由乙酸乙酯和石油醚混合而成的，且乙酸乙酯和石油醚的体积比为1:3；
2）将反应混合物中的无水乙醇减压蒸出，得到的粗品经过柱层析分离提纯、干燥，即得淡黄色针状晶体的N-甲酰吩噻嗪缩氨基硫脲Schiff碱，产率80%；其中，柱层析的洗脱液是由乙酸乙酯和石油醚混合而成的，且乙酸乙酯和石油醚的体积比为1:5。
IR(（KBr，ν/cm-1）：3178.24,1619.63,1644.31,1559.35,1508.19,1473.83,1442.83。1H NMR(DMSO,400M,TMS内标,δ：ppm)：6.55～7.0（m,8H,Ar-H）,7.52(s,1H,-CH=N-),7.0(s,1H,-NH-),6.00（s,2H,-CS-NH2）。
实施例5：
1）向干燥的三口瓶中加入0.005mol的N-甲酰基吩噻嗪、0.006mol的氨基硫脲以及30mL的无水乙醇，在充分搅拌下回流5小时，直至TLC（薄层层析法）检测出N-甲酰基吩噻嗪原料点消失，得到反应混合物；其中，TLC的展开剂是由乙酸乙酯和石油醚的混合而成的，且乙酸乙酯和石油醚的体积比为1:3；
2）将反应混合物中的无水乙醇减压蒸出，得到的粗品经过柱层析分离提纯、干燥，即得淡黄色针状晶体的N-甲酰吩噻嗪缩氨基硫脲Schiff碱，产率85%；其中，柱层析的洗脱液是由乙酸乙酯和石油醚混合而成的，且乙酸乙酯和石油醚的体积比为1:5。
实施例6：
1）向干燥的三口瓶中加入0.005mol的N-甲酰基吩噻嗪、0.008mol的氨基硫脲以及30mL的无水乙醇，在充分搅拌下回流6小时，直至TLC（薄层层析法）检测出N-甲酰基吩噻嗪原料点消失，得到反应混合物；其中，TLC的展开剂是由乙酸乙酯和石油醚混合而成的，且乙酸乙酯和石油醚的体积比为1:3；
2）将反应混合物中的无水乙醇减压蒸出，得到的粗品经过柱层析分离提纯、干燥，即得淡黄色针状晶体的N-甲酰吩噻嗪缩氨基硫脲Schiff碱，产率82%；其中，柱层析的洗脱液是由乙酸乙酯和石油醚混合而成的，且乙酸乙酯和石油醚的体积比为1:5。
实施例7：
1）向干燥的三口瓶中加入0.005mol的N-甲酰基吩噻嗪、0.010mol的氨基硫脲以及30mL的无水乙醇，在充分搅拌下回流4小时，直至TLC（薄层层析法）检测出N-甲酰基吩噻嗪原料点消失，得到反应混合物；其中，TLC的展开剂是由乙酸乙酯和石油醚混合而成的，且乙酸乙酯和石油醚的体积比为1:3；
2）将反应混合物中的无水乙醇减压蒸出，得到的粗品经过柱层析分离提纯、干燥，即得淡黄色针状晶体的N-甲酰吩噻嗪缩氨基硫脲Schiff碱，产率81%；其中，柱层析的洗脱液是由乙酸乙酯和石油醚混合而成的，且乙酸乙酯和石油醚的体积比为1:5。
2、利用单片滤纸法分别测定实施例2所得的N-甲酰吩噻嗪缩氨基脲Schiff碱和实施例5所得的N-甲酰吩噻嗪缩氨基硫脲Schiff碱的抑菌活性。
本实验所采用的菌种为革兰氏菌，具体选择：金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和枯草芽孢杆菌，培养基为琼脂培养基。
实验对象溶液的配制：以DMSO为溶剂，分别配制浓度为0.5mmol/L、1.0mmol/L及1.5mmol/L的N-甲酰吩噻嗪缩氨基脲Schiff碱溶液和浓度为0.5mmol/L、1.0mmol/L及1.5mmol/L的N-甲酰吩噻嗪缩氨基硫脲Schiff碱溶液；
本实验的实验组分为三组，分别为A、B和空白组：
A组：将N-甲酰吩噻嗪缩氨基脲Schiff碱溶液分别接种到含有金黄色葡萄球菌的琼脂培养基、含有大肠杆菌的琼脂培养基、含有枯草芽孢杆菌的琼脂培养基上，在37℃的恒温条件下培养24h，取出灭菌滤纸片并测量抑菌圈直径（实验结果见表1）。
B组：将N-甲酰吩噻嗪缩氨基硫脲Schiff碱溶液分别接种到含有金黄色葡萄球菌的琼脂培养基、含有大肠杆菌的琼脂培养基、含有枯草芽孢杆菌的琼脂培养基上，在37℃的恒温条件下培养24h，取出灭菌滤纸片并测量抑菌圈直径（实验结果见表1）。
空白组：将DMSO分别接种到含有金黄色葡萄球菌的琼脂培养基、含有大肠杆菌的琼脂培养基、含有枯草芽孢杆菌的琼脂培养基上，在37℃的恒温条件下培养24h，取出灭菌滤纸片并测量抑菌圈直径（实验结果见表1）。
表1A、B、空白三组抑菌活性实验结果
实验结果可以看出：N-甲酰吩噻嗪缩氨基脲Schiff碱和N-甲酰吩噻嗪缩氨基硫脲Schiff碱均对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和枯草芽孢杆菌具有一定的抑制作用，且抑菌活性随浓度的增大而增强。同时空白组的空白实验数据表明溶剂DMSO对抑菌值的影响可以忽略不计。因此，本发明制得的N-甲酰吩噻嗪缩氨基脲Schiff碱和N-甲酰吩噻嗪缩氨基硫脲Schiff碱对革兰氏菌具有良好的抑菌作用，能够作为抗革兰氏菌药物应用或在制备抗革兰氏菌药物中应用，而且通过进一步的研究有望应用于医药领域，有潜在的发展前景。

Claims (8)

1.含吩噻嗪基的Schiff碱类化合物，其特征在于，其结构式如下：
其中，R＝O或S。
2.如权利要求1所述的含吩噻嗪基的Schiff碱类化合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)向反应器中加入A mol的N-甲酰基吩噻嗪、B mol的氨基脲或氨基硫脲以及无水乙醇，在搅拌下回流，直至TLC检测出N-甲酰基吩噻嗪原料点消失，得到反应混合物；其中，A:B＝1:(1～2)；
2)将反应混合物中的无水乙醇蒸出，得到的粗品经纯化、干燥，即得含吩噻嗪基的Schiff碱类化合物。
3.根据权利要求2所述的含吩噻嗪基的Schiff碱类化合物的制备方法，其特征在于：所述的步骤1)中无水乙醇的加入量为C mL，且C＝6000A。
4.根据权利要求2所述的含吩噻嗪基的Schiff碱类化合物的制备方法，其特征在于：所述的步骤1)中TLC的展开剂是由乙酸乙酯和石油醚混合而成的，且乙酸乙酯和石油醚的体积比为1:3。
5.根据权利要求2所述的含吩噻嗪基的Schiff碱类化合物的制备方法，其特征在于：所述的步骤1)中回流时间为4～6小时。
6.根据权利要求2所述的含吩噻嗪基的Schiff碱类化合物的制备方法，其特征在于：所述的步骤2)粗品纯化采用柱层析分离提纯，柱层析的洗脱液是由乙酸乙酯和石油醚的混合而成的，且乙酸乙酯和石油醚的体积比为1:5。
7.权利要求1所述的含吩噻嗪基的Schiff碱类化合物在制备抗革兰氏菌药物中的应用。
8.根据权利要求7所述的含吩噻嗪基的Schiff碱类化合物在制备抗革兰氏菌药物中的应用，其特征在于：所述的革兰氏菌为金黄色葡萄球菌、大肠杆菌或枯草芽孢杆菌。
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