1-二茂铁基-3-(9-蒽基)丙烯酮的合成及抑菌活性

2019-06-26吴亮

山东化工 2019年11期

吴亮

(乐山师范学院化学学院，四川乐山 614000)

查尔酮是一类突出的植物次生代谢产物以及类黄酮和异黄酮的生物遗传前体，其结构具有一个大的共轭平面体系，主要由烯酮结构将两个芳环连接在一起，多数研究证实该类化合物可与一些生物大分子结合，使其在抗炎、抗菌、抗病毒、抗氧化、抗癌等方面表现出巨大的潜力，因此备受科研工作者的青睐[1-3]。通过对芳环的结构修饰、或用其它芳环结构进行替代、或与具有其他药理活性结构的物质键合，以增强目标分子的生理活性，已成为现今生物学及药理学方面的研究热点[4-5]。本文以乙酰二茂铁和蒽醛为原料，KOH作催化剂，经固相研磨合成一种新型化合物1-二茂铁基-3-(9-蒽基)丙烯酮，其结构见图1。

图1 1-二茂铁基-3-(9-蒽基)丙烯酮结构

1 实验部分

1.1 仪器和试剂

岛津LCMS-8030液相色谱-质谱联用仪；AV400D Bruker核磁共振仪，CDCl3为溶剂，TMS 为内标；北京瑞利WQF-530红外光谱仪，KBr 压片。所有试剂购自成都科隆试剂公司，均为分析纯。

1.2 实验步骤

9-蒽醛和乙酰二茂铁按文献[6-7]合成。

1-二茂铁基-3-(9-蒽基)丙烯酮的合成：将0.5 g(2.19 mmol)乙酰二茂铁、0.54 g (2.62 mmol) 9-蒽醛、0.25 g氢氧化钾于研钵中混匀，研磨，TLC监侧反应，反应完成之后，用水洗涤固体，过滤，乙醇重结晶，得到红色针状晶体1.81 g，产率50.24%。m.p：189～192℃。1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 8.76 (d, J = 11.6 Hz, 1H), 8.48 (s, 1H), 8.35 (d, J = 8.0 Hz, 2H), 8.05 (d, J = 9.5 Hz, 2H), 7.57～7.48 (m, 4H), 4.93 (s, 2H), 4.62 (s, 2H), 4.30 (s, 5H)。IR:λ=1673.24，λ=1620.14，λ=1287.59～1464.57，λ=1070.22。

13C NMR (101 MHz, Chloroform-d) δ 137.58, 131.35, 130.75, 129.66, 128.94, 128.04, 126.27, 125.43 (d, J = 3.2 Hz), 73.17, 70.00 (d, J = 28.8 Hz)。MS/m/z：417。

1.3 抑菌研究

培养基的制备：准确称取1.5 g牛肉膏，2.5 g蛋白胨，2.5 g NaCl，7.5 g琼脂放入500 mL锥形瓶中，再加入500 mL去离子水，调节pH值至7～7.2，加热融化，高压蒸汽灭菌[8]。将灭菌好的液体倒入培养皿中，冷却，分别取0.4 mL的大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草杆菌的菌液于培养基中，涂抹均匀。

以DMSO为溶液，分别配置浓度为1000、500、250、125、62.5 μg/mL的1-二茂铁基-3-(9蒽基)丙烯酮溶液。每个浓度的溶液中放入14 mm的滤纸片，充分浸泡后，放入菌液培养基，在恒温培养箱中37℃培养24 h。

2 结果与讨论

2.1 化合物的红外光谱解析

由图2可知λ=1673.24为羰基峰；λ=1620.14是碳碳双键的峰，因碳氧双键、碳碳双键和蒽环形成一个较大的共轭体系，使电子云密度平均化，导致波长数值较为接近；λ=1287.59 ～1464.57为蒽环吸收峰；λ=1070.22为二茂铁中环戊二烯基吸收峰。

图2 1-二茂铁基-3-(9-蒽基)丙烯酮的IR图谱
Fig.2 IR spectrum of 1-Ferrocenyl-3-(9- Anthryl)-Propenyl Ketone

2.2 化合物的核磁图谱解析

在1H-NMR谱中(图3)，化学位移δ=8.76、δ=8.48化合物中双键碳原子上所连氢原子的化学位移，由于该化合物的不饱和羰基结构与整个蒽环形成了一个大共轭平面，因此导致双键上氢原子的化学位移向高场移动，δ=8.35，δ=8.05，δ=7.57～7.48分别对应蒽环上氢原子化学位移值，δ=4.62，δ=4.39，δ=4.30分别对应二茂铁中氢原子的化学位移。

图3 1-二茂铁基-3-(9-蒽基)丙烯酮的1H-NMR图谱
Fig.31H-NMR spectrum of 1-Ferrocenyl-3-(9- Anthryl)- Propenyl Ketone

图4中δ=120～140之间是蒽基上的碳，δ=60～80之间是二茂铁基上的碳，化学位移值δ=125.43是由于羰基和碳碳双键上三个碳产生共轭，耦合形成的峰。

图4 1-二茂铁基-3-(9-蒽基)丙烯酮的13C NMR图谱
Fig.413C-NMR spectrum of 1-Ferrocenyl-3-(9- Anthryl)- Propenyl Ketone

2.3 抑菌分析

通过抑菌实验研究，测定系列浓度的1-二茂铁基-3-(9-蒽基)丙烯酮对三种细菌的抑制效果数据如表1所示。

表1 化合物抑菌性能比较Table 1 Comparison of antimicrobial activity of compound

注：数据为抑菌环直径，单位：mm。

通过表中数据可以看出，该化合物对三种细菌均表现出较好的抑制活性，其中对枯草杆菌的抑菌优势略微明显，而对于大肠杆菌即使在低浓度下也能表现出较好抑制活性，可能由于大肠杆菌细—胞壁较薄，化合物分子更容易进入细胞内部，导致细胞肌体坏死，进而杀灭细菌。而对金色葡萄球菌的抑制效果较为平均，并未随产物的质量浓度增加而增强。