5开奖结果 排列3

蒽醌類衍生物的合成及抑菌活性測定

來源:互聯網 編輯:李元芳 手機版

目錄

1前言………………………………………………………………………………1

1.1選題的目的和意義………………………………………………………1

1.2 相關研究概況……………………………………………………………1

1.2.1 蒽醌類物質的活性研究…………………………………………1

1.2.2 分離提取及分析…………………………………………………2

1.2.3 蒽醌類的修飾、改造……………………………………………2

1.2.4 蒽醌類藥物的介紹………………………………………………2

1.3 研究內容,方法和技術路線……………………………………………2

1.3.1 研究內容…………………………………………………………2

1.3.2 1-羥基-4-氯-9,10-蒽醌衍生物合成路線……………………3

1.3.3蒽醌類衍生物抗菌活性的測定…………………………………3

2 實驗部分………………………………………………………………………4

2.1 實 驗 試 劑與儀器……………………………………………………4

2.1.1實驗試劑…………………………………………………………4

2.1.2實驗儀器…………………………………………………………4

2.2目標化合物的合成………………………………………………………5

2.2.1 1-羥基-4-氯-9 ,10-蒽醌的合成[Ⅰ]………………………5

2.2.2 4-氯-9 ,10-蒽醌-2-乙酸酯的合成[Ⅱ]……………………5

2.2.3 4-氯-9 ,10-蒽醌-2-丙酸酯的合成[Ⅲ]……………………5

2.2.4 4-氯-9 ,10-蒽醌-2-苯甲酸酯的合成[Ⅳ]…………………6

2.2.5 4-氯-9 ,10-蒽醌-2-對甲基苯甲酸酯的合成[Ⅵ]…………6

2.2.6 4-氯-9 ,10-蒽醌-2-甲磺酸酯的合成[Ⅶ]…………………6

2.2.7 4-氯-9 ,10-蒽醌-2-苯磺酸酯的合成[Ⅷ]…………………7

2.2.8 4-氯-9 ,10-蒽醌-2-對甲基苯磺酸酯的合成[Ⅸ]……………7

2.3 合成化合物殺菌活性的測定……………………………………………8

2.3.1 PDA培養基的制備………………………………………………8

2.3.2 培養基的滅菌……………………………………………………8

2.3.3 藥液的配制………………………………………………………8

2.3.4 超凈工作臺的滅菌………………………………………………8

2.3.5 帶毒培養基的制備………………………………………………8

2.3.6 接種病原菌………………………………………………………9

2.3.7 培養………………………………………………………………9

2.3.8 測試………………………………………………………………9

2.3.9 實驗記錄…………………………………………………………9

3 結果與討論………………………………………………………………………11

3.1 1-羥基-4-氯-9 ,10-蒽醌[Ⅰ]的合成………………………………11

3.2 化合物[Ⅱ]、[Ⅲ]、[Ⅳ]、[Ⅵ]的合成……………………………11

3.3 化合物[Ⅶ]的合成……………………………………………………12

3.4 化合物[Ⅷ]、[Ⅸ]的合成……………………………………………12

3.5 抗菌活性的討論………………………………………………………13

4 致謝……………………………………………………………………………13

5 參考文獻………………………………………………………………………13

1-羥基-4-氯-9,10-蒽醌類衍生物的合成及抑菌活性測定

作者: 指導教師:

摘 要:羥基蒽醌類化合物是虎杖、大黃和決明子等中藥的主要有效成分之一,具有一定的抗癌、抗炎和抗菌等活性。本文首先合成了1-羥基-4-氯-9,10-蒽醌化合物,然后以其為母體進行結構改造,合成了7個蒽醌類衍生物。最后通過生長速率抑制法測得了8個蒽醌類衍生物的抑菌活性,但活性都較弱。

關鍵詞:羥基蒽醌;結構改造;抑菌活性

Synthesis and evaluation of antifungal activities of 1–hydroxyl-4-chloro-9,10-anthraquinone and its derivatives

Author: Wang Qin supervisor: Xu Hui

Abstract: Hydroxyanthraquinones as one of the main bioactive ingredients which distribute in Polygonum cuspidatum, Rhubarb, and Semen Cassiae etc., possessing antitumour, anti-inflammatory,antifungal activities, and so on. We firstly prepared 1–hydroxyl-4-chloro-9,10-anthraquinone, and then semisynthesized seven derivatives of the former. Finally, Antifungal activities of the eight compounds were evaluated by plate growth rate method, and were not good.

Key works: 1–hydroxyl-l-4-chloro-9,10-anthraquinone; semisynthesize;

antifungal activities

1前言

1.1選題的目的和意義

蒽醌類物質的基本結構式如下:

蒽醌類物質是自然界中廣泛存在的一類具有多種活性的物質,是從掌葉大黃(Rpalmatum L.)唐古特大黃(Rpalmatum var tanguticum L.)藥用大黃(Rofficinale L.)決明子、鼠李、蘆薈、虎杖等大黃屬、蓼屬、鼠李屬和番瀉葉等中藥中分離得到的活性成分。

自古以來,蒽醌被用作天然染料,后來發現它們是許多植物的有效成分而受到重視。蒽醌類化合物是許多中草藥中的有效成分,有的有瀉下作用,有的能抗菌,有的能降壓降脂,有的能抗癌,有的能抗病毒,有的能凝血等, 此外,蒽醌類物質還是許多工業合成顏料的中間體。應用前景非常廣闊。

對自然界中存在的蒽醌類物質進行結構改造和修飾,是蒽醌類物質研究的一個重要方向。本實驗的目的是合成羥基蒽醌,然后對其羥基進行一系列的親電取代反應。最后測定所得一系列新化合物對植物病原真菌的抗菌活性。這一研究將進一步為尋找高效、低毒、無公害殺菌劑提供理論依據,使蒽醌類物質可能成為新的無公害農藥來源。

1.2 相關研究概況

1.2.1蒽醌類物質的活性研究

蒽醌類化合物數量繁多同時也是十分重要的一類化合物,在很多天然物中都有很高的含量,是許多重要中藥的有效成分,具有抑菌、抗炎、保護肝腎、抑制血小板聚集、改善微循環、抗癌等多種功效,在臨床上具有較好的應用價值。

在抑菌活性方面,朱廷儒等人報道,從虎杖中提取的醚溶物經色譜柱分離得到大黃素,大黃素甲醚等化合物,通過抑菌實驗,發現具有抗菌活性。張瑜華等人報道,大黃素,大黃素一8-葡萄糖試等對金黃色葡萄球菌,肝炎雙球菌有抑制作用。大黃素對臨床常用100株厭氧菌有很強的抑制作用。8ug/L能使76%-99%的厭氧菌生長被抑制,其MIC值大致與頭抱甲噻吩相近或優。另外大黃素對小鼠致病性毛滴蟲也有抑制作用,但對淋病雙球菌作用不明顯。李成林報道大黃素對金黃色葡萄球菌209P,大腸桿菌,福氏痢疾桿菌均有抑制作用。安銀嶺等報道了大黃素,大黃酚,大黃酸等化合物對植物病原真菌細鏈格抱,盤多毛抱,票盤色多隔抱,香不竹單飽銹等菌有顯著的抑制作用。

1.2.2 分離提取

蒽醌類物質分離提取的方法有堿梯度提取法、薄層層析法、氣相色譜法、HPLC譜法、毛細管電泳法。而其中最常用的是堿梯度提取法,該方法是根據天然蒽醌的酚羥基的酸性及蒽醌α、β、γ-環上羥基的酸性的差異,依次用5%NaHCO3, 5%Na2CO3, 5%NaOH提取,得到不同的蒽醌類化合物。

1.2.3 蒽醌類的修飾、改造

Salama 等人在蒽醌環上引入氰基。Katja等人用一系列二乙酞基碘代芳烴化合物氧化大黃素,得到一系列的3一芳氧基-2-碘代大黃素化合物。Masao等人用Salama方法,把大黃素和大黃酚的側鏈甲基溴代,再連上氮芥類基團。陸豫博士在大黃素的6位引入疊氮基團和胺基基團,合成了6-疊氮蒽醌衍生物、S-氨基蒽醌衍生物和6-季胺鹽類化合物共計17種新蒽醌化合物。在大黃素的8位首次引入胺類基團,合成了9種新的蒽醌化合物。在大黃素甲醚的1和8位首次引入了二個胺類基團,合成了2種新的蒽醌化合物。并對其生物活性進行了多方面的研究。

1.2.4 蒽醌類藥物的介紹

目前有很多種蒽醌類藥物己經上市,蒽醌類抗生素是其中最重要的一類。它是非常有效的抗癌化合物,其抗腫瘤譜較寬。主要分為蒽環類抗生素;米托蒽醌類抗生素。其它合成的蒽醌類化合物,其中又以蒽環類抗生素為主。在蒽環類抗生素中,最主要的是阿霉素和柔紅霉素類抗生素,由于阿霉素對腫瘤有較好的療效,近幾十年來人們對其結構進行了一系列的改造,期望能獲得既有較好活性同時又有更低毒性的藥物。從而大大的推動了蒽醌環類藥物的開發。

1.3 本論文研究內容,方法和技術路線

1.3.1 研究內容

通過鄰苯二甲酸酐和對氯苯酚在三氯化鋁和濃硫酸存在的條件下與對氯苯酚反應生成1-羥基-4-氯-9 ,10-蒽醌。然后以反應的生成物作為底物,對羥基進行一系列的磺酰化和酯化反應合成一系列的蒽醌類衍生物,并測定其對部分植物病原真菌的抗菌活性。

1.3.2 1-羥基-4-氯-9,10-蒽醌類衍生物合成路線:

1.3.3蒽醌類衍生物抗菌活性的測定

(1)供試菌種

植物病原真菌:稻瘟病菌(Pyricularia oryzae Cav.)、 棉花枯萎病菌(Fusarium oxysporum f.sp.Vasinfectum Synder et Hansen)、黃瓜枯萎病菌(Fusarium oxysporium f.sp cucumarinum Owen)、棉花黃萎病菌(Verticillicum dahliae)

(2)試驗方法及步驟:

對所合成的蒽醌類衍生物殺菌活性的測定采用生長速率抑制法。計算出其對所測供試菌的抑菌率,標準偏差及置信度。

抑菌率測定:用十字交叉法測得菌餅的平均直徑,再根據抑菌率的公式即可求出蒽醌類衍生物對供試菌種的抑菌率。

菌落生長直徑=兩次直徑平均值-菌餅直徑

對照菌落生長直徑 - 處理組平均菌落直徑

抑菌率 = ×100%

對照菌落生長直徑

2 實驗部分

2.1 實 驗 試 劑與儀器

2.1.1 實驗試劑

表2.1 實驗所用藥品

藥品

生產廠家

純度

鄰苯二甲酸酐

天津市登豐化學試劑廠

分析純

對氯苯酚

天津市光復化工研究所

分析純

無水氯化鋁

天精市耀華化學試劑有限公司

三乙胺

天津市光復化工研究所

分析純

濃硫酸

西安三浦精細化工廠

>95%

苯磺酰氯

成都市科龍化工試劑廠

分析純

對甲苯磺酰氯

成都市科龍化工試劑廠

化學純

甲烷磺酰氯

成都市科龍化工試劑廠

化學純

丙酸

成都市科龍化工試劑廠

分析純

苯甲酸

成都市科龍化工試劑廠

分析純

對甲基苯甲酸

成都市科龍化工試劑廠

化學純

乙酰氯

成都市科龍化工試劑廠

化學純

碳酸鉀

西安市三浦精細化工廠

分析純

丙酮

西安市三浦精細化工廠

分析純

石油醚

天津市化學試劑六廠

分析純

二氯甲烷

天津市登豐化學品有限公司

分析純

乙酸乙酯

西安化學試劑

分析純

環己烷

西安市三浦精細化工廠

分析純

乙醇

西安化學試劑廠

分析純

葡萄糖

天津市北方天醫化學試劑廠

分析純

瓊脂粉

北京奧博興生物技術有限公司

分析純

2.1.2實驗儀器

表2.2 實驗所用儀器

儀器

生產廠家

88-1 大功率磁力攪拌器

常州國華電器有限公司

RE-52 AAA 旋轉蒸發器

上海嘉鵬科技有限公司

SHB-III 循環水式多用真空泵

鄭州長城科工貿有限公司

JJ-1 大功率電動攪拌器

常州國華電器有限公司

ZF-6 型三用紫外線分析儀

上海嘉鵬科技有限公司

DHG-9240A 烘箱

上海精宏實業有限公司

KDM 型控溫電熱套

天津泰斯特儀器有限公司

XXQ-LS-50SⅡ立式壓力蒸汽滅菌器

上海博迅實業有限公司醫療設備廠

SHP-250生化培養箱

上海精宏實驗設備有限公司

SKJH-1109生化超凈工作臺

上海蘇坤實業有限公司

MP500Z電子天平

上海恒平科學儀器有限公司

BKH-BC型玻璃儀器快速烘干器

鄭州長城科工貿有限公司

2.2目標化合物的合成

2.2.1 1-羥基-4-氯-9 ,10-蒽醌的合成[Ⅰ]

在100 mL 單口燒瓶中依次加入鄰苯二甲酸酐

(6 g 、0. 0 4 mol) , 對氯苯酚(1.74g、 0. 013mol) , 三氯化鋁(10.4 g、0. 081 mol) ,油浴加熱至150 —

160 ℃,機械攪拌反應0. 5 h.降至室溫后加20 mL濃

硫酸油浴加熱至95 ℃攪拌反應1 h.反應結束后將此

溶液于攪拌下倒入水中,冷卻、抽濾后,濾餅用DCM

溶解,無水硫酸鈉干燥,硅膠柱層系分離,洗脫劑

為(CH2Cl2:環己烷=100:100),濃縮得黃色針狀

晶體,產率88.8 %.

2.2.2 4-氯-9 ,10-蒽醌-2-乙酸酯的合成[Ⅱ]

向干燥的100mL 圓底燒瓶中加入DCM(重蒸)40mL、1-羥基-4-氯-9 ,10-蒽醌(0.5173g、 0.002 mol),三乙胺(0.697mL、0.005mol),DMAP(0.0073g、6%),乙酰氯溶于15mLDCM中在2h內加完,室溫下攪拌反應14h。反應結束后,水洗、0.1mol/L HCL洗、5%的NaHCO3洗至

中性,無水硫酸鈉干燥, 硅膠柱層系分離,洗脫劑為

(CH2Cl2:環己烷=100:100),濃縮得黃色絮狀結晶,產

率50.79%.

2.2.3 4-氯-9 ,10-蒽醌-2-丙酸酯的合成[Ⅲ]

向干燥的100mL 圓底燒瓶中加入DCM(重蒸)30mL、

1-羥基-4-氯-9 ,10-蒽醌(0.5173g、 0.002 mol),丙酸

(0.225mL、0.003mol),DMAP(0.0073g、6%),DIC(391mL、

0.0025mol),室溫下攪拌反應8h。反應結束后,水洗、

0.1mol/L HCL洗、5%的NaHCO3洗至中性,無水硫酸鈉

干燥, 硅膠柱層系分離,洗脫劑為(CH2Cl2:環己烷=

100:100), 濃縮得黃色絮狀結晶,產率35.68%.

2.2.4 4-氯-9 ,10-蒽醌-2-苯甲酸酯的合成[Ⅳ]

向干燥的100mL 圓底燒瓶中加入DCM(重蒸)

60mL、1-羥基-4-氯-9 ,10-蒽醌(0.5173g、

0.002 mol),苯甲酸(0.3663g、0.003mol),DMAP

(0.0073g、6%),DIC(391mL、0.0025mol),室溫下攪

拌反應48h。反應結束后,水洗、0.1mol/L HCL洗、

5%的NaHCO3洗至中性,無水硫酸鈉干燥, 硅膠柱

層析分離, 洗脫劑為(CH2Cl2:環己烷=100:100),

濃縮得黃色絮狀結晶,產率64.57%.

2.2.5 4-氯-9 ,10-蒽醌-2-對甲基苯甲酸酯的合成[Ⅵ]

向干燥的100mL 圓底燒瓶中加入DCM(重蒸)60mL、

1-羥基-4-氯-9 ,10-蒽醌(0.5173g、 0.002 mol),對甲

基苯甲酸(0.4084g、0.003mol),DMAP(0.0073g、

6%),DIC(391mL、0.0025mol),室溫下攪拌反應48h。

反應結束后,水洗、0.1mol/L HCL洗、5%的NaHCO3

洗至中性,無水硫酸鈉干燥, 硅膠柱層系分離,洗脫

劑為(CH2Cl2:環己烷=100:100), 濃縮得黃色絮狀

結晶,產率58.48%.

2.2.6 4-氯-9 ,10-蒽醌-2-甲磺酸酯的合成[Ⅶ]

向干燥的100mL 圓底燒瓶中加入DCM(重蒸)30mL、2-羥基-4-氯-9 ,10-蒽醌(0.5173g、 0.002 mol), 三乙胺(0.697mL、0.005mol),甲烷磺酰氯(0.37mL、0.0024mol)溶于10mLDCM中在2h內加完,室溫下攪拌反應

14h。反應結束后,加水40ml,攪拌片刻,分出

有機相,水層用DCM萃取,合并有機相、用飽

和食鹽水洗,無水硫酸鈉干燥, 硅膠柱層系分

離,洗脫劑為(CH2Cl2:環己烷=100:100),

濃縮得黃色顆粒狀結晶,產率51.3%.

2.2.7 4-氯-9 ,10-蒽醌-2-苯磺酸酯的合成[Ⅷ]

在250mL的三口燒瓶中加入丙酮100mL,加無水K2CO3 2.5g,回流2h,除去丙酮中的水。

向干燥的丙酮溶液中加 1-羥基-4-氯-9 ,10-蒽醌(0.2586g、0.001 mol),苯磺酰氯(0.311mL、 0.0024 mol), K2CO3(2.674g、

1.0194mol),在氬氣的保護下回流反應5h內。

反應結束后,減壓蒸餾除去丙酮,加水40ml,

DCM萃取,分出有機相,無水硫酸鈉干燥,硅

膠柱層析分離,洗脫劑為(CHCl3:環己烷=

300:100), 濃縮得黃色顆粒狀結晶,產率97.17%.

2.2.8 4-氯-9 ,10-蒽醌-2-對甲基苯磺酸酯的合成[Ⅸ]

在250mL的三口燒瓶中加入丙酮100mL,加無水K2CO3 2.5g,回流2h,除去丙酮中的水。

向干燥的丙酮溶液中加 2-羥基-4-氯-9 ,10-蒽醌(0.5173g、 0.002 mol),對甲基苯磺酰氯(0.778g、 0.004 mol), K2CO3

(2.674g、0.0194mol),在氬氣的保護下回流

反應5h內。反應結束后,減壓蒸餾除去丙酮,

加水40ml, DCM萃取,分出有機相,無水硫酸

鈉干燥,硅膠柱層系分離濃縮得黃色顆粒狀結

晶,產率97.17%.

2.3 合成化合物殺菌活性的測定

2.3.1 PDA培養基的制備

將300g去皮的土豆切碎放入鍋中,加入1500ml水,煮沸30 min.用4層紗布過濾,取其汁液于兩個1000ml的搪瓷缸中,并用自來水(并不一定要求蒸餾水,只要比較清潔,應度不太大就可以)將其定容到1500ml,再依次加入18g葡萄糖,18g瓊脂粉,加熱20min將其全部溶解,混合均勻后,最后一并放入10個250mL的三角瓶中,其中9個每個三角瓶中加入約130mL,另外一個加250mL用于定溶。

2.3.2 培養基的滅菌

培養基的滅菌采用濕熱滅菌法 :將制備好的裝有培養基的三角瓶依次用封口膜封口,用報紙將25mL帶塞刻度試管(9個)、25mL不帶塞刻度試管(9個)、培養皿(110個)、打孔器,分別包起來放入高壓滅菌鍋,0.11Mp、121℃滅菌30min。

2.3.3 藥液的配制

分別稱量4種藥劑0.075g,0.0075g于滅過菌的8支帶塞刻度試管中,然后用丙酮定容至15mL,輕輕搖動使其溶解,另一支帶塞刻度試管加入15mL丙酮作為對照。

2.3.4 超凈工作臺的滅菌

將鑷子、接種針、酒精燈、酒精棉、配好藥液的刻度試管放入超凈工作臺,按下紫外和送風按鈕,紫外滅菌30 min。

2.3.5 帶毒培養基的制備

將滅過菌的材料放入滅過菌的超凈工作臺上,將配置好的藥液分別加入到250ml三角瓶中,再加入培養基定容到150ml,混合均勻。用15ml丙酮與培養基定容到150ml,然后混合均勻做對照,并做記號,分別倒皿,每個濃度每種菌倒三個皿。

2.3.6 接種病原菌

將培養好的病原菌平板(長滿菌絲)用打孔器打成帶有菌絲的培養基圓碟(直徑5mm左右),再用無菌操作將此菌絲圓碟倒放于含藥的培養基上,每個培養皿內放1個菌餅。

2.3.7 培養

將接種好的培養皿倒放入28.2℃培養箱中培養。

2.3.8 測試

培養72h后,取出培養皿測量菌落直徑(以mm表示)。每個菌落十字交叉測2個直徑,以其均數代表菌落的大小,測出抑菌率。連續觀察測量3天。

2.3.9 實驗記錄

表2.1 第一批生測數據

重復一

重復二

重復三

直徑總平均值(cm)

抑制率(%)

標準差

菌種

藥品

抑制率(%)

抑制率(%)

抑制率(%)

MK

CK

4.85

A1

-0.12

-0.13

-0.15

5.43

-0.122

0.013

A2

0.00

0.05

0.01

4.68

0.035

0.023

B1

-0.05

-0.16

-0.13

5.33

-0.101

0.047

B2

0.01

0.00

-0.01

4.78

0.014

0.011

C1

0.06

0.04

0.02

4.58

0.056

0.018

C2

0.04

-0.04

0.04

4.72

0.028

0.039

DW

CK

4.08

A1

0.01

-0.04

-0.13

4.23

-0.037

0.058

A2

-0.01

-0.06

-0.03

4.17

-0.021

0.022

B1

0.01

0.03

0.00

3.97

0.029

0.015

B2

0.01

0.07

0.08

3.82

0.066

0.029

C1

0.10

0.08

0.06

3.70

0.095

0.016

C2

1.01

-0.09

-0.09

4.38

-0.074

0.548

HK

CK

4.22

A1

-0.05

-0.16

-0.04

4.50

-0.068

0.056

A2

-0.11

-0.16

-0.08

4.65

-0.104

0.033

B1

-0.01

-0.09

0.08

4.33

-0.027

0.040

B2

-0.04

-0.07

-0.01

4.33

-0.028

0.027

C1

-0.09

-0.10

-0.02

4.47

-0.060

0.035

C2

-0.01

-0.05

-0.02

4.28

-0.016

0.017

MH

CK

4.27

A1

-0.17

-0.24

1.01

5.08

-0.193

0.034

A2

-0.14

-0.23

0.11

4.98

-0.169

0.045

B1

-0.17

-0.24

1.01

5.08

-0.193

0.608

B2

0.45

0.06

-0.19

3.75

0.123

0.265

C1

-0.02

-0.11

1.01

4.47

-0.048

0.047

C2

-0.07

-0.16

1.01

4.68

-0.098

0.045

表2.2 第二批生測數據

4d

重復一

重復二

重復三

直徑總平均值(cm)

抑制率(%)

標準差

菌種

藥品

抑制率(%)

抑制率(%)

抑制率(%)

MK

CK

4.85

D1

0.42

0.39

0.39

2.97

0.39

0.013

D2

0.15

0.05

0.14

4.28

0.12

0.045

E1

0.36

0.26

0.23

3.50

0.28

0.056

E2

0.21

0.11

0.21

4.00

0.18

0.049

F1

0.03

-0.03

-0.02

4.88

-0.01

0.027

F2

-0.01

-0.06

0.02

4.93

-0.02

0.035

G1

0.07

0.04

0.10

4.50

0.07

0.025

G2

0.14

0.11

0.16

4.18

0.14

0.024

H1

0.19

0.17

0.14

4.03

0.17

0.020

H2

0.10

0.02

0.08

4.52

0.07

0.034

DW

CK

3.83

D1

0.24

0.09

0.16

3.22

0.34

0.106

D2

0.07

0.03

0.05

3.65

0.25

0.102

E1

-0.01

-0.01

-

3.89

0.20

0.123

E2

0.12

0.07

-

3.48

0.29

0.114

F1

0.08

0.00

-

3.68

0.24

0.124

F2

0.00

-0.01

-

3.85

0.21

0.124

G1

0.16

0.11

-

3.33

0.32

0.109

G2

-

-

-

-

-

-

H1

0.07

0.08

0.13

3.48

0.28

0.100

H2

0.09

0.05

0.11

3.52

0.28

0.100

HK

CK

4.13

D1

0.00

-0.04

-0.17

4.40

0.09

0.110

D2

0.07

0.04

-0.03

4.02

0.17

0.084

E1

0.00

-0.05

-0.09

4.32

0.11

0.088

E2

0.09

0.06

-0.08

4.02

0.17

0.105

F1

0.07

0.06

-0.01

3.97

0.18

0.081

F2

-0.01

-0.04

-0.16

4.40

0.09

0.103

G1

0.07

0.07

-0.01

3.95

0.19

0.082

G2

0.09

-0.01

-0.13

4.18

0.14

0.120

H1

0.09

0.04

0.01

3.93

0.19

0.079

H2

0.10

0.05

0.00

3.92

0.19

0.083

MH

CK

4.27

D1

0.02

-0.01

0.01

4.23

0.13

0.062

D2

-0.02

-0.15

-0.05

4.58

0.06

0.086

E1

0.19

0.07

0.20

3.62

0.26

0.078

E2

0.02

0.10

0.14

3.90

0.20

0.074

F1

-0.13

-0.16

-0.18

4.92

-0.01

0.073

F2

-0.13

-0.07

-0.11

4.70

0.03

0.071

G1

0.01

0.02

0.06

4.13

0.15

0.062

G2

-0.01

0.01

0.04

4.22

0.13

0.063

H1

-0.02

0.05

0.02

4.20

0.14

0.067

H2

0.08

0.05

-0.05

4.15

0.15

0.081

A-4-氯-9 ,10-蒽醌-2-對甲基苯磺酸酯 B-4-氯-9 ,10-蒽醌-2-苯甲酸酯

C-4-氯-9 ,10-蒽醌-2-甲磺酸酯 D-4-氯-9 ,10-蒽醌-2-乙酸酯

E- 1-羥基-4-氯-9 ,10-蒽醌 F-4-氯-9 ,10-蒽醌-2-對甲基苯甲酸酯

G-4-氯-9 ,10-蒽醌-2-丙酸酯 H-4-氯-9 ,10-蒽醌-2-苯磺酸酯

“-” 為由于培養基干而菌未能正常生長

3 結果與討論

3.1 1-羥基-4-氯-9 ,10-蒽醌[Ⅰ]的合成

合成1-羥基-4-氯-9 ,10-蒽醌時,對氯苯酚先與苯酐進行Friedel-Crafts反應,爾后在濃流酸介質中環和生成產物。據文獻報道國外對氯苯酚法最高收率可達90%以上。在工業生產中,此法采用氨水來中和濃流酸,副產物硫酸銨可做為農用化肥大大減少了酸性廢水的排放。

文獻中報道的后處理方法是用無水乙醇重結晶,但根據我的實驗結果,由于反應結束后存在較多雜質,無水乙醇重結晶無法得到純品橙黃色針狀結晶,采用柱層析分離的方法可得到純品。最后可進一步重結晶純化。

3.2 化合物[Ⅱ]、[Ⅲ]、[Ⅳ]、[Ⅵ]的合成

這三個化合物的合成均采用DMAP(4-二甲氨基吡啶)作為反應催化劑,DMAP在有機合成中有很廣泛的應用,其在酰化、烷基化、醚化、酯化及酯交換等多種類型的反應中都有較高的催化能力,對提高收率有極其明顯的效果,用DMAP做酰化催化劑具有如下特點:

(1)催化劑用量少,1mol反應物用量僅需0.05-0.2mol。

(2)反應條件溫和,許多反應在室溫下即可進行,故反應易于控制,操作簡便。

(3)催化反應時間短。與吡啶作酰化催化劑相比,可提高反應速度1—10萬倍。

(4)反應收率高。用DMAP,收率可達80%-90%。

(5)溶劑選則范圍廣。用DMAP時,溶劑可選則氯仿、二氯甲烷、乙酸乙酯、苯、甲烷、乙烷、四氫呋喃、吡啶、乙酐等,也可用其他芳烴。

此外,采用DIC(N,N’-二異丙基碳二亞胺)作為酯化反應的脫水劑,反應中DIC與生成的水反應成脲,也較易除去。

此三個化合物的合成均在室溫下進行,且隨著時間的增加,反應的產率將隨之增加。

3.3 化合物[Ⅶ]的合成

化合物[Ⅶ](4-氯-9 ,10-蒽醌-2-甲磺酸酯)的合成采用三乙胺作為附酸劑,三乙胺的用量對反應速度、時間及反應轉化率有較大影響,如表3-1所示。

表3-1三乙胺的用量對反應的影響

底物[Ⅰ]的用量/moL

0.002

0.002

三乙胺的用量/moL

0.003

0.005

反應時間/h

24

14

最終產率/%

20.79

51.3

而化合物[Ⅶ]的合成若采用碳酸鉀作為催化劑,由于其堿性太強,副產物太多,反應結果很不理想。

3.4 化合物[Ⅷ]、[Ⅸ]的合成

這兩個化合物都是羥基與磺酰氯的反應,生成磺酸酯和氯化氫,同樣隨著反應的進行,氯化氫含量不斷增加,反應速度會急劇下降,直至幾乎不反應。

在本實驗合成化合物[Ⅶ](4-氯-9 ,10-蒽醌-2-甲磺酸酯)時,選用三乙胺作為附酸劑來除去反應產生的HC1,隨三乙胺量的增加,反映速度加快。但在合成[Ⅷ]、[Ⅸ]時,由于三乙胺的堿性太弱,反應很難進行,有較多副產物生成,且在分離的過程中容易分解。本實驗選擇碳酸鉀作為催化劑,在丙酮中回流,反應很快進行,而且產率很高,都在90%以。

本實驗要求在無水的條件下進行,因為磺酰氯極易與水反應成酸,因此溶劑丙酮必須無水,本實驗采用在碳酸鉀中回流2小時的方法除去丙酮中的水。

3.5 抗菌活性的討論

由實驗數據可以看出,生測實驗結果并不理想,合成的八個化合物對供試的四種菌沒有很好的抗菌活性。

4致謝

本論文是在導師徐暉副教授的悉心指導下完成的。從論文的選題到實驗的實施及論文的寫作無不傾注著導師的心血。導師嚴謹的治學態度、淵博的學識、高尚的師德風范和忘我的工作精神深深地影響著我,為我以后的學習、工作做出了榜樣。這將使我終身受益。值此論文完成之際,向我敬愛的導師表示衷心的感謝和崇高的敬意。

在本論文完成過程中,同學張雷、陳洋、李洪峰、王熠、代會玲、張茜、菅坤中、呂磊、何小強也給予我無私的幫助和關懷,在此也對他們表示衷心的感謝。         

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