一种具有抗真菌活性的2‑苯并咪唑基苯甲酸铜配合物及制备方法

摘要

本发明公开了一种具有抗真菌活性的2‑苯并咪唑基苯甲酸铜配合物及制备方法。制备该配合物是用2‑苯并咪唑基苯甲酸与Cu(NO

说明书

技术领域

本发明属于农作物抗菌剂，具体涉及苯并咪唑类杂环化合物的金属配合物及其制备。

技术背景

苯并咪唑类杂环化合物具有抗真菌、抗细菌、抗癌、神经活性等多种生物活性，在药物化学领域有重要价值，在农药开发研究方面也有重要的地位，高效、低毒的苯并咪唑类杀菌剂多菌灵是目前应用最广泛的广谱性抗真菌剂之一。该类化合物的合成方法主要有两种。一种是由邻苯二胺与羧酸在酸性条件下反应制备，该方法通常需要在高温、高压条件下进行，且需要较长的反应时间。另一方法是由邻苯二胺与醛反应制备，该方法需要的反应条件相对温和，反应时间较短，但在氨基与醛基缩合的过程中容易产生大量的希夫碱副产物。因此控制合理的反应条件以降低希夫碱的产率显得非常重要。

另外，有机铜类化合物因具有良好的抗菌效果，也成为目前抗真菌类药物研究的热点。二价铜离子（Cu²⁺）有很强的抗菌活性，波尔多液是最早被开发出来的铜离子杀菌剂，它具有成本低、抗菌效果好、毒性低的优点，直到现在还被广泛用于杀灭各种植物病原菌。目前，有机铜类广谱抗菌剂噻菌铜已经成为商品在市面上销售。近年来，金属离子与有机分子通过配位反应合成的配位化合物被证明在抗菌活性方面有重要的应用价值。研究表明，金属-有机配位化合物的抗菌活性明显优于所使用的金属离子及其有机配体。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型有机铜抗真菌剂——具有抗真菌活性的2-苯并咪唑基苯甲酸铜配合物，并提供一种以2-苯并咪唑基苯甲酸和硝酸铜为原料合成该有机铜抗真菌剂的方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：

提供一种具有抗真菌活性的2-苯并咪唑基苯甲酸铜配合物，该配合物分子式为C₂₈H₁₈N₄O₄Cu，结构如下：

本发明提供了一种制备上述的具有抗真菌活性的2-苯并咪唑基苯甲酸铜配合物的方法：

在50 mL聚四氟乙烯反应釜中加入Cu(NO₃)₂•3H₂O和2-苯并咪唑苯甲酸，两者摩尔比为1:1；再加入体积比V_乙醇:>水>

进一步地，所述的2-苯并咪唑苯甲酸制备方法是：先在圆底烧瓶中加入邻苯二胺，用15 ml无水乙醇溶解，在搅拌下逐滴加入2-甲酰基苯甲酸的无水乙醇溶液，且邻苯二胺与2-甲酰基苯甲酸的摩尔比为1:1；加完2-甲酰基苯甲酸后继续在60～100℃反应6小时；减压抽滤，乙醇洗涤，得白色粉末状固体，产率80～90%。

本发明技术方案还包括：应用该具有抗真菌活性的2-苯并咪唑基苯甲酸铜配合物的方法。

以下2-苯并咪唑基苯甲酸铜配合物也用Cu(2-biba)₂表示。

本发明合成[Cu(2-biba)₂]的反应式如下：

本发明[Cu(2-biba)₂]的分子结构经X-射线单晶衍射和红外光谱确认。

本发明充分考虑到二价铜离子（Cu²⁺）和苯并咪唑类衍生物在抗真菌方面的活性，通过配位反应制备了具有抗真菌活性的新型有机铜抗菌剂，所制备的铜配合物[Cu(2-biba)₂]>

本发明所提供的制备2-苯并咪唑基苯甲酸的方法其产率达到80～90%，为制备2-苯并咪唑基苯甲酸铜配合物提供了便利原料。

对本发明制备的铜配合物[Cu(2-biba)₂]进行了PDA培养基抑制真菌的测试，测试结果表明：铜配合物[Cu(2-biba)₂]对小麦全蚀和稻疫两种真菌都有明显的抑制作用，当含药浓度为50>

附图说明

图1是铜配合物[Cu(2-biba)₂]的晶体照片。

图2是铜配合物[Cu(2-biba)₂]的分子结构图，该图由X-射线单晶衍射数据得到。

图3是铜配合物[Cu(2-biba)₂]的红外光谱图。

以下结合具体实施方式对本发明做进一步说明，具体实施方式包括但不限制本发明的保护范围。

具体实施方式

一、 2-苯并咪唑基苯甲酸(2-biba)铜配位化合物[Cu(2-biba)₂]的合成:

实施例1：

在50 mL聚四氟乙烯反应釜中加入0.24 g Cu(NO₃)₂•3H₂O（1>

实施例2：

在50 mL聚四氟乙烯反应釜中加入0.24 g Cu(NO₃)₂•3H₂O（1>乙醇:>水>

作为对比的实验；

实施例3：

在50 mL聚四氟乙烯反应釜中加入0.24 g Cu(NO₃)₂•3H₂O（1>2+反应，故无目标产物生成。

实施例4：

在50 mL聚四氟乙烯反应釜中加入0.24 g Cu(NO₃)₂•3H₂O（1>乙醇:>水>

通过以上实施例可知，在制备铜配合物[Cu(2-biba)₂]的反应中，将温度控制在100℃有利于铜配合物的生成，温度太高会因发生氧化反应而没有目标产物生成。另外，当使用体积比为1:1的无水乙醇和水的混合溶剂时，目标产物可以获得最大产率。

本发明铜配合物[Cu(2-biba)₂]的化学性质稳定，不易氧化变质，在水中溶解度较小，可溶于N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜等常见的有机溶剂。

二、 本发明配体2-苯并咪唑基苯甲酸(2-biba)的合成

本发明提供了一种制备2-苯并咪唑基苯甲酸(2-biba)配体的新方法，其合成步骤的关键是：通过控制反应温度和反应时间，提高2-苯并咪唑基苯甲酸的产率，减少副产物希夫碱的产率。

实施例1：

在100 ml圆底烧瓶中加入1.08 g邻苯二胺（10 mmol），用20 mL无水乙醇溶解，在60℃搅拌下逐滴加入含1.5 g 2-甲酰基苯甲酸（10 mmol）的无水乙醇溶液（20 mL）；加完后继续在60℃搅拌反应3小时；使用布式漏斗减压抽滤，所得固体粉末用15 mL无水乙醇洗涤3次，得白色粉末状产物，产率80%。

实施例2：

在100 ml圆底烧瓶中加入1.08 g邻苯二胺（10 mmol），用20 mL无水乙醇溶解，在60℃搅拌下逐滴加入1.5 g 2-甲酰基苯甲酸（10 mmol）的无水乙醇溶液（20 mL）。加完后继续在60℃搅拌反应6小时。停止反应，使用布式漏斗减压抽滤，所得固体粉末用15 mL无水乙醇洗涤3次，得白色粉末状产物，产率90%。

实施例3：

在100 ml圆底烧瓶中加入1.08 g邻苯二胺（10 mmol），用20 mL无水乙醇溶解，在100℃搅拌下逐滴加入1.5 g 2-甲酰基苯甲酸（10 mmol）的无水乙醇溶液（20 mL）。加完后继续在100℃搅拌反应6小时。停止反应，使用布式漏斗减压抽滤，乙醇洗涤，得白色固体粉末状产物，产率90%。

作为对比的实验；

实施例4：

在100 ml圆底烧瓶中加入1.08 g邻苯二胺（10 mmol），用20 mL无水乙醇溶解，在室温搅拌下逐滴加入1.5 g 2-甲酰基苯甲酸（10 mmol）的无水乙醇溶液（20 mL）。加完后继续在室温下（20℃）搅拌反应6小时。停止反应，使用布式漏斗减压抽滤，乙醇洗涤，得白色固体粉末状产物，产率45%。

通过以上实施例可知，在制备2-苯并咪唑基苯甲酸的反应中，将反应温度控制在60～100℃，有利于脱水形成苯并咪唑杂环结构；温度低则有利于生成黄色的希夫碱副产物，使目标产物的产率降低。因为希夫碱副产物在乙醇中的溶解度远大于2-苯并咪唑基苯甲酸在乙醇中的溶解度，所以抽滤后的固体产物经乙醇洗涤后可以除去希夫碱副产物。延长加热反应时间也有利于生成目标产物2-苯并咪唑基苯甲酸。

三、本发明铜配合物[Cu(2-biba)₂]对真菌的抑制效果

采用含药培养基法测试了铜配合物[Cu(2-biba)₂]对真菌稻疫和小麦全蚀的离体抑制活性。准确称取200>2]溶解在20>2]的浓度分别为20>

表1. 不同浓度的铜配合物对两种真菌的抑制效果

在经过相同的培养时间后，菌落直径越小表明抑菌效果越好。将测量的实验组菌落直径与对照组相比较，结果见表1。抗真菌实验结果表明，铜配合物[Cu(2-biba)₂]对小麦全蚀和稻疫两种真菌都有明显的抑制作用，当含药浓度为50>