CN105367446A - 苯偶酰二腙-n,n’-双-(2-羟基-5-氯-1-甲酰基苯)的结构、制备和用途 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种化合物的结构、制备方法及部分性质。新化合物外观呈黄色针状晶体,熔点195.1-197.6℃,分子式C28H20Cl2N4O2,化学名为:苯偶酰二腙-N,Nˊ-双-(2-羟基-5-氯-1-甲酰基苯),结构如下:。其结晶为单斜晶系,C2空间群,a=39.1573?,b=5.5587?,c=19.6531?,α=γ=90°,β=90.2290°,V=4277.73?3,Z=8。该化合物制备方法简单,在576.4nm有很强的荧光性,并且对肺癌细胞具有较好的抑制效果(IC50=58.0μM)。
Description
技术领域
本发明涉及有机合成、光学材料和药物化学领域,具体为一种螺旋体西弗碱的合成、结构及用途。
背景技术
西弗碱类化合物在医学、催化、分析化学、腐蚀以及光致变色等领域都有重要应用,例如,在医学领域,西弗碱具有抑菌、杀菌、抗肿瘤、抗病毒的生物活性;在催化领域,西弗碱的钴和镍配合物已经作为催化剂使用。
苯偶酰二腙(benzil dihydrazone,BDH)在构筑新型西弗碱方面具有重要的价值,作为二胺,它可以较容易地与其他多种羰基化合物形成新的西弗碱,便于结构修饰。在BDH基础上形成的西弗碱是良好的多齿配体,可以和多种金属形成结构新奇、性能优异的金属配合物。另外,基于BDH的西弗碱本身往往就有很好的应用前景。
发明内容
本发明的内容是合成了一种化合物,该化合物外观呈黄色针状晶体,熔点195.1-197.6℃,分子式C28H20Cl2N4O2,化学名为:苯偶酰二腙-N,N'-双-(2-羟基-5-氯-1-甲酰基苯),结构如下。
。
1、结构鉴定。
元素分析表明,其C、H、N的百分含量分别为65.41%、4.02%和11.02%(按分子式C28H20Cl2N4O2计算的理论值分别为65.25%、3.91%和10.87%),1HNMR谱、13CNMR谱均显示该化合物为苯偶酰二腙与2-羟基-5-氯-1-甲酰基苯(5-氯水杨醛)形成的双西弗碱;该化合物难以形成适合单晶X-射线衍射分析的晶体,我们采用粉末X-射线衍射法确定了其晶体结构,研究结果表明,其结晶为单斜晶系,C2空间群,a = 39.1573 Å,b = 5.5587 Å,c = 19.6531 Å,α=γ=90°,β = 90.2290°,V = 4277.73Å3
,Z=8,有关的1HNMR谱、13CNMR谱分别见附图1,附图2;附图3是粉末衍射精修结果,可以看到,最终得到的Rwp=7.83%,实验测得谱图与精修谱图吻合的非常好(图中上方实线为精修谱图,上方虚线为实验测得谱图,下方实线为二者对比情况);附图4、附图5分别是该化合物的晶体结构图和晶体结构堆积图。
2、合成方法。
该化合物有两种合成方法,方法一特征在于:以二苯乙二酮腙和5-氯水杨醛为原料,在合适的有机溶剂中一步完成,步骤如下:
1)将二苯乙二酮腙和5-氯水杨醛分别溶于合适的有机溶剂中,然后按一定的摩尔比混合,在一定的温度下搅拌或研磨反应一定时间;
2) 将得到的溶液采用一定的方法除去大部分溶剂,可得到粉末或结晶状物,即为目标产物。也可不用有机溶剂,通过固相反应直接得到目标产物;
3)
目标产物可以在合适的有机溶剂中重结晶以纯化产品。
方法二特征在于:以二苯乙二酮和5-氯水杨醛腙为原料,在合适的有机溶剂中一步完成,步骤如下:
1)将二苯乙二酮和5-氯水杨醛腙分别溶于合适的有机溶剂中,然后按一定的摩尔比混合,在一定的温度下搅拌或研磨反应一定时间;
2) 将得到的溶液采用一定的方法除去大部分溶剂,可得到粉末或结晶状物,即为目标产物。也可不用有机溶剂,通过固相反应直接得到目标产物;
3) 目标产物可以在合适的有机溶剂中重结晶以纯化产品。
优选的,上述两种方法中的反应溶剂或重结晶用有机溶剂选自:甲醇、乙酸乙酯、二氯甲烷、乙醇、乙腈、丙酮、氯仿、四氢呋喃。
优选的,上述两种方法中,两种反应物的反应摩尔比为1:4至4:1。
优选的,上述两种方法中,所述反应温度为:室温至加热回流。
优选的,上述两种方法中,所述反应时间为:0.5-12小时。
优选的,上述两种方法中,所述除去溶剂的方法为自然挥发或常/减压蒸馏,若为固相反应,则可以不用除去有机溶剂。
本发明的有益效果是:能够以比较简单的步骤和反应物一步合成比较复杂的功能分子材料,并且分离方法简单。
3、紫外和荧光性质。
在1.0×10-5mol/L乙醇溶液中测试本化合物的紫外光谱(如附图6所示),发现其在301.0nm,359.0nm,221.0nm有三个强吸收峰,221.0nm处的峰是苯环的 π-π*吸收带;在 359.0nm附近出现的吸收带是C=N与苯环形成的大轭体系的π-π*跃迁吸收带;通过Gaussian09软件在B3LYP/6-31+G(d)基组下计算其紫外可见吸收光谱,计算结果见附图7,计算所得谱图与实验结果吻合的很好(如三个计算峰值是363nm,302nm,221nm与三个实验结果359nm,301nm,221nm相符)。
在1.0×10-4mol/L乙醇溶液中,测试本化合物的荧光性质,发现其在576.4nm有强的荧光发射,荧光光谱见附图8。
4、体外抗肿瘤活性:
将处于对数期生长的A549肺癌细胞,用0.25%胰酶消化细胞,使其成为单细胞,用含10%胎牛血清的F12K培养液制成浓度为1.25×107个/L的单细胞悬液,将细胞接种于96孔培养板中,每孔200μL(每孔2.5×103个细胞)。将96孔细胞培养板置于CO2培养箱中,在37℃,5%CO2条件下,培养48h。
当孔内细胞长满(90%满即可)时,按实验分组加入不同剂量的本西弗碱溶液(200μL/孔),使待测化合物的终浓度分别为5μM、10μM、30μM、50μM、100μM,每组设3个复孔,培养96h。
各个孔中分别加入20μL浓度为0.5g/L的MTT,继续培养4h,使MTT还原为甲瓒(Formazan)。吸出全部上清液后,每孔加入200μL的DMSO,震摇15min,使甲瓒充分溶解后,运用酶联免疫检测仪测定490nm处的吸光度(OD值)。然后按照下式进行计算:
细胞抑制率%=(对照组OD值 - 实验组OD值)/ 对照组OD值 ×100%。
测试结果表明,该西弗碱对肺癌细胞A549的IC50(药物的半数抑制浓度)为58.0μM,这表明该化合物对肺癌细胞具有较好的抑制效果。
附图说明
附图1是苯偶酰二腙-N,N'-双-(2-羟基-5-氯-1-甲酰基苯)的1H NMR谱图。
附图2是苯偶酰二腙-N,N'-双-(2-羟基-5-氯-1-甲酰基苯)的13CNMR谱图。
附图3是苯偶酰二腙-N,N'-双-(2-羟基-5-氯-1-甲酰基苯)最终精修的曲线谱图与实验测得谱图在低角度区的对比情况图。
附图4是苯偶酰二腙-N,N'-双-(2-羟基-5-氯-1-甲酰基苯)的晶体结构图。
附图5是苯偶酰二腙-N,N'-双-(2-羟基-5-氯-1-甲酰基苯)的晶体结构堆积图,沿b轴方向观察。
附图6是苯偶酰二腙-N,N'-双-(2-羟基-5-氯-1-甲酰基苯)的紫外光谱图(实验值,10-5mol/L乙醇溶液)。
附图7是苯偶酰二腙-N,N'-双-(2-羟基-5-氯-1-甲酰基苯)的紫外光谱图(Gaussian 09 计算值, DFT理论,B3LYP/6-31+G(d)方法/基组)。
附图8是苯偶酰二腙-N,N'-双-(2-羟基-5-氯-1-甲酰基苯)的荧光光谱图(10-4mol/L乙醇溶液)。
具体实施方式
为了更好的理解本发明内容,下面通过一个具体实施例进一步说明本发明的技术方案。
实施例1。
将0.5g二苯乙二酮腙溶解于40ml甲醇中,加热搅拌至完全溶解后,加入0.6576g 5-氯水杨醛,加热回流5 h左右,常温下挥发溶剂约至剩余5ml,可得黄色细毛状晶体,即为目标产物,产率约为75.3%。该晶体可用无水乙醇重结晶以纯化产品。
Claims (9)
1.一种化合物,外观呈黄色针状晶体,熔点195.1-197.6℃,分子式C28H20Cl2N4O2,化学名为:苯偶酰二腙-N,N'-双-(2-羟基-5-氯-1-甲酰基苯),结构如下:
,其结晶为单斜晶系,C2空间群,a = 39.1573 Å,b = 5.5587 Å,c = 19.6531 Å,α=γ=90°,β =
90.2290°,V =
4277.73Å3 ,Z=8。
2.如权利要求1中所述化合物的两种合成方法,方法一特征在于以二苯乙二酮腙和 5-氯水杨醛为原料,方法二特征在于以二苯乙二酮和5-氯水杨醛腙为原料,两种方法步骤相似:
1)将两种原料分别溶于合适的有机溶剂中,然后按一定的摩尔比混合,在一定的温度下反应一定时间,也可以不用有机溶剂,两种原料直接混合研磨;
2)将得到的溶液采用一定的方法除去大部分溶剂,可得到粉末或结晶状物,即为目标产物,固相研磨可直接得到目标产物;
3) 目标产物可以在合适的有机溶剂中重结晶以纯化产品。
3. 如权利要求2中的合成方法,其特征在于:反应溶剂或重结晶用有机溶剂选自:甲醇、乙酸乙酯、二氯甲烷、乙醇、乙腈、丙酮、氯仿、四氢呋喃。
4.如权利要求2中的合成方法,其特征在于:两种原料的反应摩尔比为1:4至4:1。
5.如权利要求2中的合成方法,其特征在于:所述反应温度为:室温至加热回流。
6.如权利要求2中的合成方法,其特征在于:所述反应时间为:0.5-12小时。
7.如权利要求2中的合成方法,其特征在于:所述除去溶剂的方法为自然挥发或常/减压蒸馏,若为固相反应,则可以不用除去有机溶剂。
8.如权利要求1中所述的化合物的用途,该用途基于其荧光性质。
9.如权利要求1中所述化合物或其他药物学上可接受的盐在制备预防和/或治疗肿瘤药物中的应用,其特征在于:所述肿瘤为肺癌。
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