李 耿，雷 维，冯高潮，陆兰青，李 艳

(湖北科技学院 核技术与化学生物学院，湖北 咸宁 437100)

α-噻吩衍生物广泛应用于合成农药、医药、化学试剂、染料、高分子助剂等。带有噻吩环的抗生素比苯基同系物具有更好疗效[1-3]。一些消炎镇痛新药，如舒洛芬、对羟麻黄碱、噻洛芬酸、噻布洛酸、舒芬太尼、苯噻啶等十多种疗效显著的消炎镇痛药物均为噻吩的衍生物[4-5]。噻吩的衍生物还可以用于合成驱虫药噻乙吡啶、解痉挛药替喹溴胺、利尿药阿唑噻米、抗胆碱药环己甲醇、氯吡咯、噻苯二胺、抗胆胺药噻哌苯胺、噻吩二胺、美沙吡啉等数百种药物[6-10]。含噻吩环的化合物具有很好的杀菌、抗癌等生物活性，而噻吩类Schiff 碱由于易于制备和具有抑菌、杀菌、抗肿瘤等生理活性以及丰富多样的配位方式，多年来一直是研究的热点[11-14]。

为了进一步研究含噻吩环类Schiff 碱的性质，作者以2-丁酮、氰基乙酸乙酯、二乙胺和硫为原料，乙醇为溶剂，制备4,5-二甲基-3-乙氧羰基噻吩胺，再与水杨醛反应制得4,5-二甲基-3-乙氧羰基噻吩胺缩水杨醛Schiff碱，并进一步与铜(Ⅱ)、铁(Ⅱ)、锌(Ⅱ)、锰(Ⅱ)、钴(Ⅱ)、镍(Ⅱ)离子络合得到过渡金属配合物，采用元素分析、电导率、红外光谱、氢谱对目标产物结构进行表征，并对配位体及其配合物进行活性测试。

1.实验部分

1.1 试剂与仪器

2-丁酮、氰基乙酸乙酯、二乙胺、硫粉、水杨醛、琼脂、链霉素、二甲亚砜(DMSO)：化学纯；冰醋酸、CuCl2·2H2O、FeCl2·2H2O、ZnCl2·2H2O、MnCl2·2H2O、CoCl2·2H2O、NiCl2·2H2O、溴化钾、乙醇、甲醇：分析纯，以上均为山东潍坊天健化工有限公司生产。

电子分析天平：AUY-120，北京泰克仪器有限公司；数字显示显微熔点测定仪：X-4，北京泰克仪器有限公司；Varioel Ⅲ元素分析仪：德国ELEMENTAR公司；傅立叶红外光谱仪：Tensor 27，德国Bruker公司；核磁共振波谱仪：AV600MHz，德国Bruker公司；电导仪：DDS-11A，上海音孚实业有限公司。

1.2 合成路线

目标化合物的合成路线见图1。

图1 目标化合物的合成路线

1.3 实验步骤

1.3.1 4,5-二甲基-3-乙氧羰基噻吩胺(Ⅰ)的合成

将40 mmol 2-丁酮、30 mL乙醇、40 mmol氰基乙酸乙酯以及45 mmol硫粉依次加入250 mL干燥的三口烧瓶中，在45～50 ℃的水浴中用磁力搅拌器加热搅拌使溶液混合均匀，然后用恒压漏斗向反应瓶中缓慢滴入4 mL的二乙胺，待二乙胺滴完后，继续在45～50 ℃的水浴中回流3 h，反应结束后，当烧瓶内的物质冷却到室温时，将反应溶液在不断搅拌的情况下缓慢倒入100 mL冰水中，抽滤，得到黄色的粉末。用乙醇重结晶，真空干燥，得到淡黄色晶体，产率为63.5%,熔点为91～92 ℃(文献值[11]：90～92 ℃)。

1.3.2 4,5-二甲基-3-乙氧羰基噻吩胺缩水杨醛Schiff碱(Ⅱ)的合成

称取2 mmol 4,5-二甲基-3-乙氧羰基噻吩胺，将其溶解于10 mL无水乙醇中，然后向反应瓶中滴加2滴冰醋酸，用恒压漏斗向反应瓶中缓慢加入2 mmol水杨醛，加热回流24 h后冷却到室温，进一步用冰水冷却，抽滤，得到粗产品，用无水乙醇重结晶、真空干燥后，得到纯产品，产率为68.9%，熔点为132.5～133.9 ℃。

1.3.3 4,5-二甲基-3-乙氧羰基噻吩胺缩水杨醛Schiff碱过渡金属配合物(Ⅲ或Ⅳ)的合成

将1 mmol 4,5-二甲基-3-乙氧羰基噻吩胺缩水杨醛Schiff碱配体加入30 mL无水甲醇中，在70 ℃下搅拌使其溶解，然后加入1.1 mmol的氯化铜，继续搅拌3 h，然后冷却，进一步用冰水冷却抽滤，得到粗产品，用水和甲醇洗涤，重结晶，真空干燥2 h，得到草绿色固体，产率为76%，分解温度为335 ℃。

用相同的方法合成了锰、铁、钴、镍、锌的配合物：锰的配合物为淡黄色固体，产率为75%，分解温度为326 ℃；铁的配合物为墨绿色固体，产率为71%，分解温度为353 ℃；钴的配合物为黄棕色固体，产率为76%，分解温度为333 ℃；镍的配合物为浅绿色固体，产率为72%，分解温度为343 ℃；锌的配合物为淡黄色固体，产率为75%，分解温度为341 ℃。

2 结果与讨论

2.1 配体及配合物元素分析

用Varioel Ⅲ元素分析仪测定了配体(HL)及配合物的各种元素含量，配体与配合物元素分析数据见表1。根据元素分析数据可表明配合物元素分析测量值与理论值相符。

表1 配体及配合物的w(元素)分析数据

2.2 电导率测定

在室温25 ℃时，测得了各配合物在DMSO的电导率，并计算出了配合物的摩尔电导率数据，结果见表2。所有配合物的摩尔电导值数值均小于65 S·m2/mol，说明所有金属配合物为非电解质。

表2 配合物的摩尔电导数值

2.3 红外光谱特征

表3 配体及配合物的主要红外光谱数据 σ/cm-1

2.4 配体的H谱特征

δ图2 配体的1H-NMR谱图

2.5 抗菌活性

配体及其配合物的抗菌活性通过琼脂扩散法检测[13]，在实验的前一天，细菌接种于培养基中，并保持在37 ℃的培养箱中培养24 h。配体及其金属配合物以及链霉素分别在DMSO中配制成200 μg/mL；分别测定了配体及其配合物对2个致病菌(金黄色葡萄球菌和α-溶血链球菌)的抗菌活性，数据见表4，结果表明配合物的抗菌活性强于Schiff碱配体。

表4 配体及其配合物的抗菌活性

3 结 论

合成了4,5-二甲基-3-乙氧羰基噻吩胺水杨醛Schiff碱及其6种过渡金属配合物，采用元素分析、电导率测定、红外光谱、核磁共振氢谱对产物结构进行分析和表征，结果表明Schiff碱及配合物的结构与理论结构相符；对配体及其配合物进行了抗菌活性测试，结果表明配合物的抗菌活性强于Schiff碱配体。

参 考 文 献：

[1] NYARKU S K,MAVUSO E K.Prepartion characterization and biologicale valuation of a chromium (Ⅲ) Schiff bases complexes derived fromo-nitrobenzalhyde andp-aminophenol[J].South Africa Journal of chemistry,2008,51(4):168-172.

[2] PAWHCA D,MARSZALEK M,MYNAREZUK G.New unsymmetrical Schiff base Ni(Ⅱ) complexes as scafolds for dendritic and amino acid superstructure[J].New Chemistry,2004,22(28):1615-1621．

[3] JUAN M,FEMANDEZ G,HEMANDEZ S.The structures and electrochemical studies of three 2,3-naoht-halenic Schiff base copper (Ⅱ) complexes[J].Polyhedron,1998,17(15):242-243.

[4] TEICHER B A,ABRAMS M J,ROSE K W,et al.Cytotoxicity,radio sensitization,antitumor activity,and interaction with hyperthermia of a Co(Ⅲ) mustard complex[J].Cancer Research,1990,50(5):69-71.

[5] 胡扬根,吕茂云,宋鹤丽.2-氨基噻吩并[2,3-d]嘧啶-4(3H)-酮衍生物的合成[J].有机化学,2005, 25(3):295-298.

[6] WU Z S, CUI Z Q,YIN Z H.Synthesis and characterization of vanilline diamine Schiff base[J].Inorg Met Org Chem,1990,25(2):231-235.

[7] GIROUSI S T,GOLIA E E,VOULUOS A N.The catalytic effect of the Schiff base[J].Analytica Chimica Acta，2003，27(3):53-55.

[8] 赵全芹,柳翠英,孟凡德.3,5-二溴水杨醛Schiff碱及其铜(Ⅱ)配合物的合成和抑菌活性[J].化学试剂,2001,23(1):30-31。

[9] 宋雅茹,吴红,王德发.新型发蓝光材料的合成和光谱表征及光致和电致发光性能的研究[J].光谱学与光谱分析,2000,20(5):730-731.

[10] 朱东霞,王悦,邵奎占.双水杨醛缩环己二胺类Schiff碱及其配合物的合成及性质研究[J].分子科学学报,2004,20(3):12.

[11] SAEED BUTT M,ZAREEN AKHTER,ZAF AR-UZ-Z AMAN M.Synthesis and characterization of some Schiff-base-containing polyimides[J].Colloid Polym Sci，2008,28(6):1455-1461.

[12] HAR LAL SINGH,SINGH J B.Synthesis and characterization of new lead(Ⅱ) complexes of Schiff bases derived from amino acids[J].Business Media，2013,39(6):1997-2009.

[13] XU Z D，LIU H，WANG M，et a1．Cobalt(Ⅱ)complex of 6,7-dicycanodipyridoquinoxaline with antitumor activities：synthesis，crystal structure and binding with DNA[J]．Journal of Chinese Pharmaceutical Sciences,2002，11(4)：125-131．

[14] 王澈，侯鹏，李崧，等.Schiff碱及其金属配合物的合成及生物活性研究进展[J].化学通报，2009，27(7):38-40．