納米醫學與納米外科學

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研究文章
具有抗氧化性能的雙齒和四齒亞氨基膦的合成

摩尼JayanthiPerumal Rajakumar＊

印度金奈馬德拉斯金迪大學有機化學係

*通訊作者:Perumal Rajakumar，教授，馬德拉斯金迪大學有機化學係主任，印度金奈，電話:91-044-22202815;91-044-22202810;電子郵件:perumalrajakumar@gmail.com


摘要

通過o烷基化和亞胺鍵的形成，合成了具有亞胺和醚鍵的Bi和4枝突環番，收率很高。所有合成的環番/亞胺番表現較好體外DPPH法測定抗氧化性能。

關鍵字

二鈉;希夫堿;抗氧化劑;自由基清除

簡介

環番[1,2]在主客體化學和超分子化學中都很重要，因為環番因其空腔而構成客體粒子的宿主化合物。環番通常都不是平麵分子;它們表現出一種有趣的立體化學;分子部件以不同尋常的方向相互放置或固定，分子通常不是剛性的[3,4]，而是柔性的。環的應變，因此，苯環的變形超出平麵經常遇到。席夫堿[5]最具潛力的生物活性及其螯合性質吸引了化學家合成席夫堿環番化合物[6]。

具有亞胺功能的化合物(即希夫堿)因其在光致變色領域的重要性而聞名，並顯示出抑菌、殺菌等生物活性在活的有機體內生物活性如抗腫瘤，抗病毒。進一步，醫學研究證明，人體內的生物氧自由基(包括超氧陰離子自由基)產生過多或清堵，會導致炎症、衰老、癌症等多種疾病。某些氨基酸席夫堿具有明顯的超氧離子作用，從而起到抗病毒的作用。席夫堿[5]極具潛力的生物活性及其螯合性質吸引了合成化學家合成席夫堿環番[6]。本文報道了環番的合成及其體外抗氧化性能1 - 10(圖1)。

實驗
一般考慮

所有的熔點都沒有修正。的1H NMR和13C NMR譜記錄在CDC的布魯克300-MHz儀器上l3以四甲基矽烷(TMS)為內參。元素分析在perkins - elmer CHNS 2400儀器上進行。柱層析采用矽膠(ACME, 100-200目)。常規監測反應采用薄層色譜法(TLC)在0.25 mm玻璃板上塗有矽膠- g (ACME)，碘顯像。

希夫堿反應的一般程序

在雙醛(2.3 g, 1.21 mmol)乙醇溶液中加入二氨基化合物(1.23 mmol/2.46 mmol)，在乙酸和分子篩的催化量為4°a的條件下回流6 h，然後用CHCl過濾、蒸發和洗滌反應混合物3.:己烷溶劑混合物。

圖1:亞氨基苯胺1-10的結構

Precyclophane 13

橙色的固體;收益率:68%;m . Pt: 101 - 103°C;1H NMR:(300 MHz, CDCl3.)δH5.11 (s, 4 h), 6.21 - -6.25 (br, 4 h), 6.62 - -6.64 (m, 4 h), 7.04 - -7.09 (m, 4 h), 7.36 - -7.82 (m, 8 h), 8.64 - -8.67 (m, 2 h);13核磁共振:(75 MHz, CDCl3.):δC70.9,114.1,114.4,123.1,125.7,128.7,129.0,130.2,142.1,141.7 14 6.7,160.0,161.3。

Precyclophane 14

橙色的固體;收益率:64%;m . Pt: 102 - 105°C;1H NMR:(300 MHz, CDCl3.)δH3.21 - -3.24 (m, 1 h), 4.42 - -4.45 (m, 2 h), 5.09 (s, 4 h), 6.21 - -6.27 (br, 4 h), 6.61 - -6.64 (m, 4 h), 6.89(年代,1 h), 7.01 - -7.03 (m, 6 h), 7.32 - -7.38 (m, 4 h), 7.81 - -7.84 (m, 4 h), 8.62 - -8.63 (m, 2 h);13核磁共振:(75 MHz, CDCl3.):δC,117.1,123.4,126.7,130.1,142.1,145.7,159.9,161.5,114.1 59.9, 75.2, 77.3, 114.5。

Precyclophane 15

橙色的固體;收益率:62%;m . Pt: 113 - 115°C;1H NMR:(300 MHz, CDCl3.)δH5.18 (s, 4 h), 6.19 - -6.23 (br, 4 h), 6.69 - -6.78 (m, 8 h), 7.01 - -7.03 (m, 4 h), 7.21 - -7.25 (m, 4 h), 7.34(年代,1 h), 7.43 - -7.49 (m, 2 h), 7.79 - -7.83 (m, 4 h), 8.59 - -8.62 (s, 2 h);13核磁共振:(75 MHz, CDCl3.):δC 70.9,114.3,116.3 11 9.8,120.3,121.4,129.8,161.4 131.4,143.2,144.2,151.4, 159.9。

Precyclophane 16

橙色的固體;收益率:61%;m . Pt: 118 - 121°C;1H NMR:(300 MHz, CDCl3.)δH3.19 - -3.24 (m, 1 h), 4.39 - -4.42 (m, 2 h), 5.16 (s, 4 h), 5.89 - -6.03 (m, 4 h), 6.63 - -6.71 (m, 8 h), 6.78 - -7.01 (m, 4 h), 7.03 - -7.07 (m, 4 h), 7.18 - 7.22 (m, 4 h), 7.29(年代,1 h), 7.38 - -7.41 (m, 2 h), 7.67 - -7.71 (m, 4 h), 8.57 - -8.61 (m, 2 h);13C NMR:(75 MHz, CDCl3.):δC,125.4,130.1,141.8,152.4,159.8,161.4,113.8,114.2,119.8 58.7, 74.9, 76.6, 121.4。

Cyclophane 1

橙色的固體;收益率:64%;M. Pt: 132-135°C;1H NMR:(300 MHz, CDCl3.)δH5.09 (s, 4 h), 6.88 - -6.99 (m, 4 h), 7.10 - -7.13 (m, 4 h), 7.39 - -7.45 (m, 3 h), 7.48(年代,3 h), 7.86 - -7.87 (m, 1 h), 8.68 (s, 2小時);13核磁共振:(75 MHz, CDCl3.):δC70.1,111.6,116.7,119.0,121.4,123.4,131.2,132.4,145.1, 159.7,165.4。

Cyclophane 2

淡黃色固體;收益率:62%;m . Pt: 128 - 130°C;1H NMR:(300 MHz, CDCl3.)δH3.23 - -3.26 (m, 1 h), 4.48 - -4.52 (m, 2 h), 5.12 (s, 4 h), 6.78 - -6.82 (m, 4 h), 7.15 - -7.18 (m, 4 h), 7.39 - -7.47 (m, 3 h), 7.49(年代,3 h), 7.88 - -7.91 (m, 1 h), 8.65 (s, 2小時);13核磁共振:(75 MHz, CDCl3.):δC,111.6,116.7,118.8 59.7, 75.4, 77.8, 69.1, 121.2,123.4,131.1,132.6,144.6,158.9,165.8。

Cyclophane 3

淡黃色固體;收益率:58%;m . Pt: 132 - 135°C;1H NMR:(300 MHz, CDCl3.)δH5.11 (s, 4 h), 6.31 - -6.36 (m, 4 h), 6.42 - -6.54 (m, 3 h), 6.61 - -6.73 (m, 2 h), 6.78 - -7.11 (m, 2 h), 7.24 - -7.27 (m, 1 h), 7.78 - -7.85 (m, 3 h), 7.89 - 7.95 (m, 3 h), 8.11 - -8.27 (m, 2 h), 8.31 (s, 2小時);13核磁共振:(75 MHz, CDCl3.):δC69.9,112.1,113.2, 116.7,119.0,121.2,123.2,131.4,132.1,143.2,159.4,165.2。

Cyclophane 4

淡黃色固體;收益率:55%;m . Pt: 128 - 131°C;1H NMR:(300 MHz, CDCl3.)δH3.28 - -3.31 (m, 1 h), 4.47 - -4.49 (m, 2 h), 5.20 (s, 4 h), 6.37 - -6.40 (m, 4 h), 6.41 - -6.49 (m, 3 h), 6.61 - -6.78 (m, 2 h), 6.79 - -7.14 (m, 2 h), 7.24 - 7.29 (m, 1 h), 7.75 - -7.87 (m, 3 h), 7.89 - -7.93 (m, 3 h), 8.14 - -8.29 (m, 2 h), 8.35 (s, 2小時);13核磁共振:(75 MHz, CDCl3.):δC56.8, 69.9, 75.4, 77.6,111.8,113。2116 .8,119.0,121.2,123.4,131.6,132.1,143.5 159.4,165.2。

Cyclophane 5

白色的固體;收益率:53%;m . Pt: 142 - 145°C;1H NMR:(300 MHz, CDCl3.)δH5.28(年代,8 h), 6.64 - -6.71 (m, 4 h), 7.24 - -2.29 (m, 4 h), 7.34 - -7.42 (m, 4 h), 7.75 - -7.88 (m, 6 h), 7.89 - -7.93 (m, 6 h), 8.22 - -8.28 (m, 6 h), 8.35 (s, 4小時);13核磁共振:(75 MHz, CDCl3.):δC70.3,111.8,113.2,116.8,119.0,121.2,162.3,165.4,130.8,132.1,142.6 12 3.4, 159.7。

Cyclophane 6

白色的固體;收益率:52%;m . Pt: 123 - 125°C;1H NMR:(300 MHz, CDCl3.)δH3.23 - -3.28 (m, 1 h), 4.38 - -4.42 (m, 2 h), 5.20(年代,8 h), 6.58 - -6.65 (m, 8 h), 7.28 - -7.34 (m, 9 h), 7.82 - -7.87 (m, 8 h), 8.14 - -8.29 (m, 6 h), 8.34 (s, 4小時);13C NMR:(75 MHz, CDCl3.):δC,111.6,113.2,116.7 56.8, 69.9, 74.8, 77.4, 118.8,121.2,123.4, 132.1,132.1,144.5,157.8,163.8。

Cyclophane 7

收益率:54%;1H NMR:(300 MHz, CDCl3.)δH3.20 - -3.26 (m, 2 h), 4.31 - 4.37 (m, 4 h), 5.23(年代,8 h), 6.68 - -6.72 (m, 6 h), 7.23 - -7.30 (m, 9 h), 7.78 - -7.82 (m, 8 h), 8.11 - -8.20 (m, 7 h), 8.37 (s, 4小時);13核磁共振:(75 MHz, CDCl3.):δC,111.3,112.2,116.7,117.8,120.8,123.4,131.8,132.1,144.5 57.0, 70.1, 75.3, 78.2, 157.8,165.8。

Cyclophane 8

收益率:55%;1H NMR:(300 MHz, CDCl3.)δH5.20(年代,8 h), 6.58 - -6.67 (m, 12 h), 7.21 - -7.30 (m, 11 h), 7.72 - -7.78 (m, 9 h), 8.11 - -8.21 (m, 8 h), 8.38 (s, 4小時);13核磁共振:(75 MHz, CDCl3.):δC69.8,111.2,112.8,116.7 117.9,121.2 1 23.4,132.1,143.8,154.7,164.2。

Cyclophane 9

收益率:50%;1H NMR:(300 MHz, CDCl3.)δH3.25 - -3.32 (m, 2 h), 4.36 - 4.42 (m, 4 h), 5.23(年代,8 h), 6.76 - -6.82 (m, 11 h), 7.31 - -7.43 (m, 12 h), 7.80 - 7.86 (m, 8 h), 8.11 - -8.19 (m, 8 h), 8.39 (s, 4小時);13核磁共振:(75 MHz, CDCl3.):δC56.8, 70.5, 75.6, 77.9,110.8,112.2,117.2,118.2,120.8,123.4,131.8,132.1 14 3.8,155.7,163.7。

Cyclophane 10

收益率:54%;1H NMR:(300 MHz, CDCl3.)δH3.20 - -3.26 (m, 2 h), 4.31 - 4.37 (m, 4 h), 5.27(年代,8 h), 6.68 - -6.72 (m, 9 h), 7.23 - -7.30 (m, 11 h), 7.78 - 7.82 (m, 12 h), 8.11 - -8.20 (m, 7 h), 8.37 (s, 4小時);13核磁共振:(75 MHz, CDCl3.):δC57.0, 69.8, 75.3, 77.82,111.3,111.8,116.7,117.8,121.2,123.4,130。8131 .7,144.5,157.8,165.8。

結果與討論

異酞酸11/5-羥基異酞酸12與乙醇酯化後，得到的異酞酸二乙酯13/ 5-羥基異酞酸二乙酯14分別為無色液體/白色固體(方案1)。在1H NMR譜13中，除δ 6.31 ~ δ 7.56外，還有δ 5.13的亞甲基質子信號。在13C NMR譜13中，除其他芳香族碳外，亞甲基碳出現在δ 67.3。在1H NMR譜中，除δ 6.31 ~ δ 7.56範圍內的芳族質子外，有14個在δ 5.13範圍內出現亞甲基質子。在14的13C NMR譜中，除其他芳香族碳外，亞甲基碳出現在δ 67.3。

5-羥基異眼甲酸二乙酯14與溴丙炔基反應得到相應的丙炔基化二酯15(方案1)。在15的1H NMR譜中，除δ 6.31 ~ δ 7.56的芳香質子外，還顯示出δ 5.13的亞甲基質子信號。在環烷烴15的13C NMR譜中，除其他芳香族碳外，亞甲基碳出現在δ 67.3。

方案1:試劑和條件:(i)乙醇，回流，8小時，12 (97%)，14 (96%)(ii)溴丙炔(1.25當量)，K2CO3, DMF, 60℃，24小時，15 (91%)(iii) LAH(2.2當量)，THF, 0°C-RT, 24小時，16 (76%)，17 (77%)(iii) PBr3(2.1當量)，CHCl3, RT, 18 (85%)， 19 (84%) (iv) 4-羥基苯甲醛(2.1當量)，K2CO3, DMF, 50℃，24小時，20 (73%)，21 (72%)

然後用LAH12還原二酯13和15，分別生成相應的二羥基化合物16和17，然後用PBr3溴化，分別生成相應的二溴化合物18和19，收率較高(方案1)。在1H NMR譜中，16顯示出δ 5.13的亞甲基質子，以及δ 6.31到δ 7.56的其他芳族質子信號。在13C NMR譜16中，除其他芳香族碳外，亞甲基碳出現在δ 67.3。在1H NMR譜中，除δ 6.31 ~ δ 7.56的芳族質子外，17還顯示出δ 5.13的亞甲基質子信號。在13C NMR譜17中，除了其他芳香族碳的信號外，亞甲基碳出現在δ 67.3。

在1H NMR譜中，18除δ 6.31 ~ δ 7.56外，還顯示出δ 5.13的亞甲基質子信號。在13C NMR譜18中，除其他芳香族碳外，亞甲基碳出現在δ 67.3。在1H NMR譜中，除了δ 6.31 ~ δ 7.56的芳族質子信號外，19還顯示出δ 5.13的亞甲基質子信號。在13C NMR譜19中，除了其他芳香族碳的信號外，亞甲基碳出現在δ 67.3。

二溴化合物18和19在K2CO3存在的幹燥DMF中用4-羥基苯甲醛處理得到二溴化合物20和21，收率較高(方案1)。在1H NMR譜中，20的亞甲基質子位於δ 5.17，其他芳族質子位於δ 7.06到δ 9.88。在13C NMR譜20中，亞甲基碳出現在δ 70.0，羰基碳出現在δ 190.8，其他芳香族碳也有信號。在1H NMR譜21中，除δ 7.03 ~ δ 9.89外，甲基質子為2.55，兩個不同的o -亞甲基質子分別為δ 4.72、5.16。在13C NMR譜21中，甲基碳出現在δ 55.9，兩個不同的o -亞甲基碳分別出現在δ 69.8和75.9，其他芳香族碳也有信號。

將等摩爾量的苯1,4 -二胺/4,4'-氧二苯胺加入乙醇溶液中，再加入幾滴冰乙酸，回流生成1-4氨基苯胺(方案2)。在1H NMR譜中，環苯1顯示的亞甲基質子位於δ 5.09，其他芳族質子位於δ 6.88至δ 8.68。在13C NMR譜環烷烴1中，除其他芳香族碳外，亞甲基碳出現在δ 70.1處。從光譜和分析數據也證實了環番2、3和4的結構。

的解決方案的一個等價的二醛20和21苯乙醇添加了兩個等價物的1、4二胺/ 4,4’-oxydianiline幾滴冰乙酸的存在給相應的precyclophanes 22日至25日在進一步反應的一個等價的二醛20和21給iminophanes 5 - 10在良好的收益率(方案3)。1 h NMR譜22亞甲基質子在δ5.11顯示的信號除了其他芳香質子從δ 6.21到δ 8.67。在13C NMR譜22中，除其他芳香族碳外，亞甲基碳出現在δ 70.9。從光譜和分析數據也證實了前環番23、24和25的結構。

方案2:試劑和條件:(i)苯1,4二胺(1當量)，乙醇，回流，4 -6小時，1 (64%)，2 (62%)(ii) / 4,4'-氧二苯胺(1當量)，乙醇，回流，4 -6小時，3 (58%)，4 (54%)

方案3:試劑和條件:(i)苯1,4二胺(2當量)/ 4,4'-氧二苯胺(2當量)，乙醇，回流，4 -6小時，(ii) 20/21(1當量)，乙醇，回流，4 -6小時。

圖2:環番素1-10的抗氧化活性

在1H NMR譜中，除δ 6.19 ~ δ 8.62外，5還顯示出δ 5.18的亞甲基質子信號。在13C NMR譜5中，除了其他芳香族碳的信號外，亞甲基碳出現在δ 70.9。從光譜和分析數據也證實了6-10的結構。

抗氧化活性

DPPH(1,1-二苯基- 2-苦丙基肼)自由基清除試驗[7]是一種簡便、快速、靈敏的篩選樹突大分子抗氧化性能的方法。DPPH清除實驗顯示，四枝酸環番5-10比雙枝酸環番1-4具有更好的抗氧化性能(圖2)。圖2清楚地表明，DPPH法測定的自由基清除性能表明，抑製率隨亞胺鍵數的增加而增加。與標準抗壞血酸(DPPH為92.71%)相比，環番5-10的抗氧化活性表現出顯著的自由基清除能力。環番的抗氧化活性從雙尾酸環番到四尾酸環番增強，這可能是由於存在更多的亞胺鍵。

結論

采用醚鍵連接和亞胺鍵形成的方法合成了亞胺環番，收率較高。所有合成的亞氨基苯胺都進行了反應體外以DPPH自由基清除法測定其抗氧化活性，結果表明四枝酸亞氨基苯甲酸酯的抗氧化活性優於雙酸亞氨基苯甲酸酯。

確認

作者感謝新德裏DST-FIST為馬德拉斯大學有機化學係和藥學院提供核磁共振設施體外抗氧化研究。

參考文獻
  1. Breitenbach J, Boosfeld J, Vogtle F(1996)在綜合超分子化學;中國科學(d輯:科學版):21 - 25
  2. Vogtle F(1993)環烷烴化學。威利:奇切斯特。［Ref。］
  3. 楊曉欣，謝錫宏，田國義，宋國林(2014)電塑軋製對Ti-6Al-4V合金帶材變形性能、力學性能及組織演變的影響。材料表征98:147-161。［Ref。］
  4. Y曉欣，謝錫恩，T國義，G宇波，S國林(2015)脈衝球化對層狀組織Ti-6Al-4V合金帶材組織和力學性能的影響。材料科學與工程:A 622: 1-6。［Ref。］
  5. Dinesh Kumar, Neelima Mishra, KavitanPoonia(2013)席夫賤金屬配合物的生物學方麵綜述。國際研究與技術進展2:52-66。［Ref。］
  6. Lallan M, Kumari N, Prajapati R, Dixit M(2009)苯醌與鉑的選擇性結合2在N,N'-雙水楊二烯-對苯二胺骨架上構建的-環苯:合成和光譜研究。化學學報48:1644-1651。［Ref。］
  7. Yokozawa T, Chen CP, Dong E, Tanaka T, Nonaka GI，等(1998)單寧和黃酮類化合物對1,1-二苯基-2 -苦甘肼自由基抑製作用的研究。生物化學藥學56:213- 222。［Ref。］

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Aritcle類型:研究文章

引用:Jayanthi M, Rajakumar P(2015)具有抗氧化性能的雙齒和四齒亞氨基酚的合成。J納米外科1(2):doi http://dx.doi.org/10.16966/2470-3206.104

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出版的曆史:

  • 收到日期:09年9月2015年

  • 接受日期:2015年9月23日

  • 發表日期:2015年9月29日