脱氢松香基硫脲化合物及其杂环化合物的合成与生物活性研究

摘要

许多合成药物和天然产物如生物碱、一些维生素和抗菌素等多为含氮化合物, 含氮化合物在除草剂、杀虫剂、杀菌剂方面的用途很广, 同时在染料和感光材料、表面活性剂和许多功能材料方面发挥着巨大的作用. 而硫脲、三唑、四唑和噻二唑衍生物都是其中重要的含氮化合物。 脱氢松香酸和脱氢松香胺是可再生资源松香的异构体成分之一, 广泛应用于涂料、胶粘剂、油墨、造纸、橡胶、食品添加剂及生物制品等领域. 它们含有三个手性碳原子, 有两个反应性官能团——羧基和胺基, 具有许多天然药物都具有的芳香型三环二萜结构。 因此, 利用它们的结构特点, 对脱氢松香骨架进行结构改造, 有望合成出多功能脱氢松香衍生物如高效低毒手性药物以及手性农药等具有高附加值的产品. 这不仅符合绿色化学的要求, 而且能带来良好的社会效益与经济效益。 为了寻找和筛选新的具有生物活性的物质, 以广西的优势资源松香为原料, 先以脱氢松香酸与亚硫酰氯反应后再与硫氰化钾反应得到脱氢松香酰异硫氰酸酯3, 然后将其与胺反应得到1-脱氢松香酰基-3-取代硫脲4, 4 与水合肼反应得到5-脱氢松香基-3-芳胺基-1,2,4-三唑5, 化合物4 和5 的结构经IR, 1H NMR 和13C NMR 确认. 经初步生物活性测试表明, 4e, 4f, 4j, 5b 对枯草杆菌抑菌率较高, 特别是4j 在浓度为50 mg/L 时就达到较好效果;4b, 4h, 4i, 5e 在100 mg/L 时对大肠杆菌的抑菌效果较好。 另外, 以3 为原料, 分别与不同的芳甲酰肼反应, 得到一系列的1-脱氢松香酰基-3-芳酰氨基硫脲6, 最后用醋酸关环得到5-芳基-2-脱氢松香酰胺基-1,3,4-噻二唑7. 初步生物活性测试表明, 化合物6c, 6f, 7f 对枯草杆菌和大肠杆菌有一定抑制作用。 此外, 从脱氢松香胺出发制备了相应的脱氢松香基异硫氰酸酯9, 然后将其与叠氮化钠反应生成脱氢松香基-5-巯基-1,2,3,4-四氮唑10, 最后分别与不同卤代烃反应生成一系列的脱氢松香基四氮唑硫醚类化合物11. 初步生物活性测试表明化合物11 对枯草杆菌和大肠杆菌的抑菌效果不明显。 本论文共合成了36 个新化合物, 用红外、核磁共振谱(氢谱、碳谱) 等分析手段对它们的结构进行了表征和确认, 并测试了这些化合物对枯草杆菌和大肠杆菌的抑菌性能. 研究表明, 通过在脱氢松香骨架上构建有生物活性的硫脲以及芳杂环, 为多功能脱氢松香衍生物的开发奠定了基础, 这些化合物的生理活性还有待进一步研究。