CN110590696B - 2-噻唑甲醛席夫碱的结构、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、制备方法及部分用途。这种化合物外观呈黄褐色针状晶体，熔点为：139.2‑139.4℃，分子式C8H6N4S2，化学名为：(1E,2E)‑1,2‑双(噻唑‑2‑基亚甲基)肼；这种化合物的结构详见说明书，它具有一定的荧光性质以及抗癌活性。

Description

2-噻唑甲醛席夫碱的结构、制备和用途
技术领域
本发明涉及有机合成、光学材料和药物化学领域，使用较简单的方法一步合成目标产物，其优点在于化合物结构的新颖性、简单易行的合成方法、较高的纯度以及产率。
背景技术
目前，随着现代科学技术的不断进步，人们对荧光的研究越来越多，对其荧光性质的研究也越来越深入。荧光物质在染料、有机颜料、光学增白剂、光氧化剂、涂料、化学及生化标记分析、太阳能捕集器、防伪标记、药物示踪及激光等领域得到了更为广泛的应用。其中有机荧光材料主要用于当今热门的技术，如荧光探针、荧光分析等，更是光学电子器件，DNA诊断、光化学传感器、激光染料、有机电致发光器件不可或缺的材料。
席夫碱主要是指含有亚胺或甲亚胺特征基团(-RC＝N-)的一类有机化合物，通常席夫碱是由胺和活性羰基缩合而成。席夫碱类化合物及其金属配合物主要在医药学、催化、分析化学、腐蚀以及光致变色领域有重要应用。在医学领域，席夫碱具有抑菌、杀菌、抗肿瘤、抗病毒的生物活性；在催化领域，席夫碱的钴、镍和钯的配合物已经作为催化剂使用；在分析化学领域，席夫碱作为良好配体，可以用来鉴别、鉴定金属离子和定量分析金属离子的含量；在腐蚀领域，某些芳香族的席夫碱经常作为铜的缓蚀剂；在光致变色领域，某些含有特征基团的席夫碱也具有独特的应用。
发明内容
本发明的内容是合成一种可用作荧光材料及抗癌药物的化合物，其化合物外观呈黄褐色针状晶体，其熔点为：139.2-139.4℃，分子式C8H6N4S2，分子量222.28；化学名为(1E,2E)-1,2-双(噻唑-2-基亚甲基)肼，结构如下：
Figure BDA0002222829170000011
1、结构鉴定:
元素分析表明这种化合物具有的分子式为C8H6N4S2；元素分析结果(％)：实验值:C,43.20；H,2.70；N,25.18；S,28.87；理论值：C,43.23；H,2.72；N,25.21；S,28.85；单晶结构分析表明，此化合物晶体属于单斜晶系，空间群为P 21/c，
Figure BDA0002222829170000021
Figure BDA0002222829170000022
β＝97.138(6)°，
Figure BDA0002222829170000023
Z＝2，有关的1HNMR谱见附图1；附图2、附图3分别是该化合物的热椭球晶体结构图和晶体结构堆积图。
2、合成方法。
合成方法的特征在于：以水合肼和2-噻唑甲醛为原料，在合适的有机溶剂中一步完成，也可以不用有机溶剂，进行固相反应。步骤如下：
1)将水合肼全部溶于合适的有机溶剂后，按照一定的物质的量之比加入 2-噻唑甲醛，在一定温度下搅拌反应几小时即可完成。
2)过滤，待滤液自然挥发，析出的黄褐色针状晶体即为目标产物。
也可以采用方法二来合成，其特征在于：以水合肼和2-噻唑甲醛为原料，在合适的有机溶剂中一步完成，步骤如下：
1)将2-噻唑甲醛全部溶于合适的有机溶剂后，按照一定的物质的量之比加入水合肼，在一定温度下搅拌反应几小时即可完成。
2)过滤，待滤液自然挥发，析出的黄褐色针状晶体即为目标产物。
以上两种方法的区别在于反应物加料顺序不同，但反应物的摩尔比均介于 1:4与4:1之间。
以上两种方法中的有机溶剂(包括反应用溶剂和重结晶用溶剂)选自：甲醇、乙醇、乙腈、二氯甲烷、氯仿、四氢呋喃、丙酮等。
优选的,所述反应温度为常温或加热回流，反应方法为搅拌。
优选的，所述反应时间选自：1-6h。
本发明的有益效果是：能够以比较简单的步骤和反应物合成比较复杂的功能分子材料。
3、紫外和荧光性质
化合物在245.5nm,335.5nm,351.5nm附近内有三个强吸收峰，紫外光谱见附图4；在375-425nm范围内有很强的荧光发射峰，荧光光谱见附图5。
4、体外抗肿瘤活性：
将处于对数期生长的A549肺癌细胞，A375人类恶性黑色素瘤细胞和 HeLa宫颈癌细胞，分别用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席夫碱溶液(200μL/孔)，使待测化合物的终浓度分别为12.5μM、25μM、50μM、 100μM、200μM、400μM，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，该席夫碱对A549肺癌细胞，A375人类恶性黑色素瘤细胞和HeLa宫颈癌细胞的IC50(药物的半数抑制浓度)分别为400、191、447μ mol/L，表明该化合物对这三种癌细胞有微弱的抑制效果。
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
用1ml移液管量取1.7ml(约0.01mol)2-噻唑甲醛添加到含有20ml 无水乙醇的50ml烧瓶中，再用1ml移液管量取0.19ml(约0.005mol)80％水合肼加入烧瓶中，78℃恒温回流5h，溶液由浅黄色变为黄色，反应结束后，过滤，滤液静置，自然挥发。至烧杯底部析出黄褐色针状晶体，即为目标产物，产率约为90％。
附图说明
附图1是(1E,2E)-1,2-双(噻唑-2-基亚甲基)肼的1HNMR谱图(DMSO-D6)。
附图2是(1E,2E)-1,2-双(噻唑-2-基亚甲基)肼的晶体结构图。
附图3是(1E,2E)-1,2-双(噻唑-2-基亚甲基)肼的晶体结构堆积图。
附图4是(1E,2E)-1,2-双(噻唑-2-基亚甲基)肼的紫外光谱图 (10-5mol/L,CH2CL2)。
附图5是(1E,2E)-1,2-双(噻唑-2-基亚甲基)肼的荧光光谱图 (10-5mol/L,CH2CL2)。

Claims (3)

1.一种化合物，外观呈黄褐色针状晶体，其熔点为：139.2-139.4℃，分子式C8H6N4S2，化学名为：(1E,2E)-1,2-双（噻唑-2-基亚甲基）肼，结构如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
；
此化合物晶体属于单斜晶系，空间群为P21/c，a = 5.6532(3) Å，b =4.6496(2)Å，c =19.0908(11) Å，β = 97.138(6)°，V =497.30(4) Å3，Z = 2。
2.如权利要求1中所述化合物的合成方法，其特征在于：以2-噻唑甲醛和水合肼为原料，反应温度为常温或加热至回流，在甲醇、乙醇、乙腈、二氯甲烷、氯仿、四氢呋喃或丙酮有机溶剂中反应，步骤如下：
1）将2-噻唑甲醛全部溶于有机溶剂后，按4:1-1:4的物质的量之比加入水合肼，在一定温度下搅拌反应1-6h即可完成；
2）过滤，待滤液自然挥发，析出的黄褐色针状晶体即为目标产物。
3.如权利要求1中所述化合物或其药物学上可接受的盐在制备治疗肿瘤药物中的应用，其特征在于：所述肿瘤为肺癌、恶性黑色素瘤或宫颈癌。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110229119A (zh) * 2019-05-21 2019-09-13 辽宁科技大学 一种用于铁离子检测的苯并噻唑双希夫碱荧光分子探针的合成及使用方法

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Title
新型吲哚类希夫碱的合成、结构表征及抗癌活性研究;卜凡志;《中国优秀博硕士学位论文全文数据库（硕士） 工程科技I辑》;20180415(第04期);第1页第1-3段 *

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