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

摘要

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C

说明书

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（benzildihydrazone，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。

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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?，b=5.5587?，c=19.6531?，α=γ=90°，β=90.2290°，V=4277.73?³，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¹HNMR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（Gaussian09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0.6576g5-氯水杨醛，加热回流5h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。