1-二茂鐵基-3-(9-蒽基)丙烯酮的合成及抑菌活性

吳 亮

(樂山師范學院 化學學院，四川 樂山 614000)

查爾酮是一類突出的植物次生代謝產(chǎn)物以及類黃酮和異黃酮的生物遺傳前體，其結構具有一個大的共軛平面體系，主要由烯酮結構將兩個芳環(huán)連接在一起，多數(shù)研究證實該類化合物可與一些生物大分子結合，使其在抗炎、抗菌、抗病毒、抗氧化、抗癌等方面表現(xiàn)出巨大的潛力，因此備受科研工作者的青睞[1-3]。通過對芳環(huán)的結構修飾、或用其它芳環(huán)結構進行替代、或與具有其他藥理活性結構的物質鍵合，以增強目標分子的生理活性，已成為現(xiàn)今生物學及藥理學方面的研究熱點[4-5]。本文以乙酰二茂鐵和蒽醛為原料，KOH作催化劑，經(jīng)固相研磨合成一種新型化合物1-二茂鐵基-3-(9-蒽基)丙烯酮，其結構見圖1。

圖1 1-二茂鐵基-3-(9-蒽基)丙烯酮結構

1 實驗部分

1.1 儀器和試劑

島津LCMS-8030液相色譜-質譜聯(lián)用儀；AV400D Bruker核磁共振儀，CDCl3為溶劑，TMS 為內標；北京瑞利WQF-530紅外光譜儀，KBr 壓片。所有試劑購自成都科隆試劑公司，均為分析純。

1.2 實驗步驟

9-蒽醛和乙酰二茂鐵按文獻[6-7]合成。

1-二茂鐵基-3-(9-蒽基)丙烯酮的合成：將0.5 g(2.19 mmol)乙酰二茂鐵、0.54 g (2.62 mmol) 9-蒽醛、0.25 g氫氧化鉀于研缽中混勻，研磨，TLC監(jiān)側反應，反應完成之后，用水洗滌固體，過濾，乙醇重結晶，得到紅色針狀晶體1.81 g，產(chǎn)率50.24%。m.p：189～192℃。1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 8.76 (d, J = 11.6 Hz, 1H), 8.48 (s, 1H), 8.35 (d, J = 8.0 Hz, 2H), 8.05 (d, J = 9.5 Hz, 2H), 7.57～7.48 (m, 4H), 4.93 (s, 2H), 4.62 (s, 2H), 4.30 (s, 5H)。IR:λ=1673.24，λ=1620.14，λ=1287.59～1464.57，λ=1070.22。

13C NMR (101 MHz, Chloroform-d) δ 137.58, 131.35, 130.75, 129.66, 128.94, 128.04, 126.27, 125.43 (d, J = 3.2 Hz), 73.17, 70.00 (d, J = 28.8 Hz)。MS/m/z：417。

1.3 抑菌研究

培養(yǎng)基的制備：準確稱取1.5 g牛肉膏，2.5 g蛋白胨，2.5 g NaCl，7.5 g瓊脂放入500 mL錐形瓶中，再加入500 mL去離子水，調節(jié)pH值至7～7.2，加熱融化，高壓蒸汽滅菌[8]。將滅菌好的液體倒入培養(yǎng)皿中，冷卻，分別取0.4 mL的大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、枯草桿菌的菌液于培養(yǎng)基中，涂抹均勻。

以DMSO為溶液，分別配置濃度為1000、500、250、125、62.5 μg/mL的1-二茂鐵基-3-(9蒽基)丙烯酮溶液。每個濃度的溶液中放入14 mm的濾紙片，充分浸泡后，放入菌液培養(yǎng)基，在恒溫培養(yǎng)箱中37℃培養(yǎng)24 h。

2 結果與討論

2.1 化合物的紅外光譜解析

由圖2可知λ=1673.24為羰基峰；λ=1620.14是碳碳雙鍵的峰，因碳氧雙鍵、碳碳雙鍵和蒽環(huán)形成一個較大的共軛體系，使電子云密度平均化，導致波長數(shù)值較為接近；λ=1287.59 ～1464.57為蒽環(huán)吸收峰；λ=1070.22為二茂鐵中環(huán)戊二烯基吸收峰。

圖2 1-二茂鐵基-3-(9-蒽基)丙烯酮的IR圖譜
Fig.2 IR spectrum of 1-Ferrocenyl-3-(9- Anthryl)-Propenyl Ketone

2.2 化合物的核磁圖譜解析

在1H-NMR譜中(圖3)，化學位移δ=8.76、δ=8.48化合物中雙鍵碳原子上所連氫原子的化學位移，由于該化合物的不飽和羰基結構與整個蒽環(huán)形成了一個大共軛平面，因此導致雙鍵上氫原子的化學位移向高場移動，δ=8.35，δ=8.05，δ=7.57～7.48分別對應蒽環(huán)上氫原子化學位移值，δ=4.62，δ=4.39，δ=4.30分別對應二茂鐵中氫原子的化學位移。

圖3 1-二茂鐵基-3-(9-蒽基)丙烯酮的1H-NMR圖譜
Fig.31H-NMR spectrum of 1-Ferrocenyl-3-(9- Anthryl)- Propenyl Ketone

圖4中δ=120～140之間是蒽基上的碳，δ=60～80之間是二茂鐵基上的碳，化學位移值δ=125.43是由于羰基和碳碳雙鍵上三個碳產(chǎn)生共軛，耦合形成的峰。

圖4 1-二茂鐵基-3-(9-蒽基)丙烯酮的13C NMR圖譜
Fig.413C-NMR spectrum of 1-Ferrocenyl-3-(9- Anthryl)- Propenyl Ketone

2.3 抑菌分析

通過抑菌實驗研究，測定系列濃度的1-二茂鐵基-3-(9-蒽基)丙烯酮對三種細菌的抑制效果數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 化合物抑菌性能比較Table 1 Comparison of antimicrobial activity of compound

注：數(shù)據(jù)為抑菌環(huán)直徑，單位：mm。

通過表中數(shù)據(jù)可以看出，該化合物對三種細菌均表現(xiàn)出較好的抑制活性，其中對枯草桿菌的抑菌優(yōu)勢略微明顯，而對于大腸桿菌即使在低濃度下也能表現(xiàn)出較好抑制活性，可能由于大腸桿菌細—胞壁較薄，化合物分子更容易進入細胞內部，導致細胞肌體壞死，進而殺滅細菌。而對金色葡萄球菌的抑制效果較為平均，并未隨產(chǎn)物的質量濃度增加而增強。

3 結論

本文通過固相混合研磨合成新型化合物1-二茂鐵基-3-(9-蒽基)丙烯酮，通過1H NMR、13C NMR、IR、LC-MS進行表征，證實結構符合。初步探索了對大腸桿菌、金色葡萄球菌和枯草桿菌的抑制活性，在濃度為125 μg/mL時表現(xiàn)出較為均衡的抑制活性。