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2,5-双-1,2,4-三唑并[3,4-b]-1,3,4-噻二唑噻吩类衍生物的合成及其抗菌活性研究

来源:易榕旅网
第34卷第6期 2010年11月 江西师范大学学报(自然科学版) JOURNAL OF JIANGXI NORMAL UNIVERSITY(NATURAL SCIENCE) Vo1.34 No.6 Nov.20lO 文章编号:10006862(2010)06-0560-04 2,5一双一1,2,4一三唑并[3,4-b]一1,3,4一噻二唑 噻吩类衍生物.的合成及其抗茵活性研究 王兴国, 张争光, 李德江 (三峡大学化学与生命科学学院,湖北宜昌443002) 摘要:芳香羧酸经酯化、肼解、成盐、环化成3一芳基4.氨基-5一巯基一1,2,4-三唑(1a一1h),然后与噻吩-2,5. 二羧酸在相转移催化剂四丁基碘化铵和POC1 作用下,高产率地制得了8种2,5-双一1,2,4-三唑并[3,4・ b]-1,3,4-噻二唑噻吩类衍生物(3a一3h),并利用IR、 H NMR、MS和元素分析对目标化合物的结构进行 了表征.初步的抗菌试验表明,部分目标化合物表现出较好的抑菌活性. 关键词:1,2,4-三氮唑;双.1,2,4-三唑并[3,4-b] 1,3,4-噻二唑;合成;抑菌活性 中图分类号:0 625.31 文献标识码:A 1,2,4一三唑并[3,4-b]一1,3,4一噻二唑类化合物具有多种药理活性,如杀虫、消炎、抗肿瘤、杀微生物、抗菌 和舒张血管等作用 l-s].1,2,4.三唑并[3,4.b]一1,3,4一噻二唑类化合物之所以具有广谱的生物活性,无疑起因 于其基本骨架,若把2个1,2,4一三唑并[3,4一b]-1,3,4.噻二唑环构筑于同一分子,生成双稠杂环化合物,其 生物活性可能会发生变化.文献[9-1O]报道:双一1,2,4一三唑并[3,4一b]-1,3,4-噻二唑类化合物具有更强的抗 菌活性和抗癌活性.为此,本文利用噻吩-2,5.二羧酸和3一芳基4一氨基.5一巯基.1,2,4一三唑为原料,首次合成 了文献尚未报道的8种2,5一双.1,2,4一三唑并[3,4一b]一1,3,4一噻二唑噻吩类衍生物,并利用IR、 H NMR、MS 和元素分析对目标化合物的结构进行了表征.合成路线见Scheme 1. O S Et0H NH2NH2・H20 CS,/KOH 1I II NH2NH2・H20 A卜c00H H,S0 _Ar__c0oE Ar—C0NHNH ——二———斗Ar_-CNHNHCS—K N——N Ar W SH 八 NH. 1 (C4H9)4N I—A N——N ---—-・---—-—---------------------------------・^ POCI3 Af八、N 八 SH NH 3 (a)Ar=C6H5;(b)Ar=2-C1C6H5;(c)Ar=3-C1C6H5;(d)Ar=4一C1C6H5;(e)Ar:2-CH3C6H5;(f)Ar=3-CH3C6H5;(g)Ar= 4-CH3C6H5;(h)Ar=2-BrC6H5. Scheme1 收稿日期:20104)9-05; 通信联系人. 基金项目:湖北省2010年高校产学研合作(C2010027)资助项目. 作者简介:王兴国(1987一),男,湖北宜昌人,硕士研究生,主要从事有机合成研究 第6期 王兴国,等:2,5.双一1,2,4一三唑并[3,4-6]一1,3,4一噻二唑噻吩类衍生物的合成及其抗菌活性研究 561 1 实验部分 1.1仪器与试剂 仪器:熔点用北京泰克有限公司生产的X-4型熔点仪测定,温度计未经校正;红外光谱用Nieolet Nexus 470红外光谱仪测定; H NMR用Varian Mercury 400 MHz核磁共振仪测定,TMS作内标;MS用Finnigan Trace质谱仪测定;元素分析用Vario ELⅢ元素分析仪测定. 芳香羧酸经酯化、肼解、成盐、环化成3.芳基4.氨基_5.巯基一1,2,4-三唑(1a一1h),合成方法参照文献 [9].所用试剂均为国产(或进口)化学纯或分析纯. 1.2 2,6一双一1,2,4.三唑并[3,4-b]一1,3,4一噻二唑吡啶类衍生物的合成通法 将2.2 mmol的3 芳基_4一氨基-5一巯基一1,2,4一三唑(1a—lh)、1.0 mmol的噻吩-2,5一二羧酸(2)、0.5 mmol 的四丁基碘化铵、7 mL三氯氧磷的混合反应物,在55—60℃搅拌3 h,然后慢慢升温回流8—13 h,减压蒸出 过量的三氯氧磷后倒入冰水中,剧烈搅拌直到油状物完全固化,用10%的NaOH溶液调至pH=10,抽滤,依 次用水、乙醇洗涤,干燥后用DMF—C H OH重结晶,得纯品(3a一3h). 3a:产率87%,m.P.>300℃; H NMR(CF3COOD,400 MHz), :8.39~8.37(m,4H,ArH),8.09— 7.78(m,8H,Ar__H);IR(KBr):1 630、1 244、712 em~;MS—El(m/z):484(M ,33%),327(30%),309 (15%),152(100%),103(29%).Elemental Ana1.Calcd.for C22 Hl2 N8S3/%:C,54.53;H,2.50;N,23.12. Found/%:C,54.71;H,2.52;N,23.01. 3b:产率72%,m.P.>300 oC;。H NMR(CF3COOD,400 MHz), :8.38—8.34(m,4H,Ar._H),8.07~ 7.66(m,6H,Ar—H);IR(KBr):1 621、1 234、708 em~.MS-EI(m/z):556(M+4,3%),554(M+2,14%), 552(M ,22%),361(15%),343(14%),152(100%),102(16%).Elemental Ana1.Calcd.for C22Hl0N8S3C12/%:C,47.74;H,1.82;N,20.24.Found/%:C,47.89;H,1.76;N,20.08. 3c:产率85%,m.P.>300 oC; H NMR(CF3COOD,400 MHz), :8.33~8.27(m,4H,ArH),8.18~ 8.12(m,3H,Ar--H),7.85~7.78(m,3H,Ar__H);”C NMR(100 MHz):162.1,158.3,156.4,153.3,148.7, 139.1,126.7,135.1,129.3,128.9,124.5;IR(KBr):1 620、1 231、711 em。。.MS—El(m ):556(M+4,4%), 554(M+2,10%),552(M ,19%),361(12%),343(21%),152(100%),102(4%).Elemental Ana1.Calcd. for C22H1oN8S3CI2/%:C,47.74;H,1.82;N,20.24.Found/%:C,47.91;H,1.85;N,20.11. 3d:产率76%,m.P.>300 oC; H NMR(CF3COOD,400 MHz), :8.38—8.35(m,4H,Ar__H),8.10(s, 2H,Ar—H),7.8O一7.77(m,4H,Ar_-H);IR(KBr):1 631、1 246、715 em-。.MS—El(m/z):556(M+4,4%), 554(M+2,2l%),552(M ,25%),361(18%),343(25%),152(100%),102(5%).Elemental Ana1.Calcd. ofr C22H10N8S3CI2/%:C,47.74;H,1.82;N,20.24.Found/%:C,47.60;H,1.79;N,20.38. 3e:产率64%,m.P.>300 oC; H NMR(CF3COOD,400 MHz),6:8.37~8.34(m,2H,ArH),8.19~ 8.15(m,3H,Ar—H),7.62~7.57(m,5H,ArH),2.58(s,6H,2CH3);IR(KBr):1 642、1 251、718 em一.MS— E1(m/z):512(M ,25%),341(12%),323(51%),152(100%).Elemental Ana1.Calcd.for C24H16N8S3/%: C,56.23;H,3.14;N,21.86.Found/%:C,56.05;H,3.18;N,21.98. 3f:产率67%,m.P.>300℃;Pale yellow powder, H NMR(CF3COOD,400 MHz), :8.41~8.38(m,3H, Ar__H),8.21~8.16(m,2H,Ar—H),7.79—7.74(m,5H,Ar__H),2.57(s,6H,2CH3);IR(KBr):l 628、 1 236、714 em一.MS—El(m/z):512(M ,39%),341(28%),323(40%),152(100%).Elemental Ana1.Calcd. f0r C24Hl6N8S3/%:C,56.23;H,3.14;N,21.86.Found/%:C,56.41;H,3.20;N,21.71. 3g:产率70%,In.P.>300 oC; H NMR(CF3COOD,400 MHz), :8.30~8.27(m,4H,A卜_H),8.09(s, 2H,ArH),7.65~7.62(m,4H,Ar—H),2.60(s,6H,2CH3);IR(KBr):1 640、1 243、717 em_。.MS—EI(m/ 562 江西师范大学学报(自然科学版) 2010焦 z):512(M ,48%),341(41%),323(50%),152(100%).Elemental Ana1.Calcd.f0r C24 Hl6 N8S3/%:C, 56.23;H,3.14;N,21.86.Found/%:C,56.36;H,3.O1;N,21.69. 3h:产率68%,m.P.>300℃; H NMR(CF3COOD,400 MHz),8:8.32—8.28(m,3H,Ar.-H),8.09~ 8.05(m,3H,Ar_-H),7.71~7.68(m,4H,Ar_一H);IR(KBr):l 619、l 252、704 cm~.MS—EI(m/z):644 (M+4,5%),642(M+2,5%),640(M ,6%),405(19%),387(42%),181(63),152(100%).Elemental Ana1.Caled.f0r C22HloN8S3Br/%:C,41.13;H,1.57;N,17.44.Found/%:C,41.02;H,1.63;N,17.59. 2结果与讨论 2.1 2,5一双一1,2。4・三唑并[3。4一b]-1,3,4一噻二唑噻吩类衍生物的的波谱特征 在化合物3a一3h的IR谱中,c—N伸缩振动吸收出现在1 610—1 345 cm.1范围内,1 245 cm-1附近的 吸收峰为N--N ̄C吸收峰,c—s—c吸收峰出现在700 cm 附近;在化合物3a一3h的。H NMR谱中, 7.60—8.45的多重峰为芳环上质子的吸收峰.对化合物3a一3h的质谱研究发现,它们均有很强的分子离子 峰,分子离子峰与其结构分子相吻合. 2.2 2,5一双一1,2。4一三唑并[3,4一b]一1,3,4一噻二唑噻吩类衍生物的抗茵活性 用杯盘培养法¨。。测定了目标化合物在100 mg/L时对金黄色葡萄球菌(S.aureus)、大肠杆菌(E.coli) 和枯草杆菌(B.subtilis)的抗菌活性,初步测试结果表明,所合成的化合物对以上3种细菌均有一定程度的 抑制活性,化合物3b、3c和3d对金黄色葡萄球菌(S.aureus)的抑制活性和相同浓度用作参比的氯霉素 (chlomycetin)的抑制活性相近. 表1化合物3a~3h的抗茵活性 Zone diamerter of growth inhibition:<10 him(一),10~12 mm(+),13~15 mln(++),16~20 mm(+++);Diamater of the cup 8 mm. 参考文献: [1] Marina Kritsanida,Anastasia Mouroutsou,Panagiotis Marakos,et a1.Synthesis and antiviral activity evaluation of SO/ll' ̄Hew 6-sub- stituted-(1-adamanty1)-1,2,4-triazolo[3,4-b][1,3,4]thiadiazoles[J].I1 Farmaco,2002,57:253-257. 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The Synthesis and the Study on Antibacterial Activities for 2,5-Thiophene Derivatives Containing Bis-Triazolo[3,4-b]一[1,3,4]Thiadiazole WANG Xing—guo, ZHANG Zheng-guang,LI De-jiang (College of Chemistry and Life Science,China Three Gorges University,Yiehang Hubei 443002,China) Absrract:The aroylhydrazides were prepared by esteriifcation and hydrazinolysis of corresponding aromatic carbox— ylic acids.The reaction of aroylhydrazides with CS2/KOH in absolute ethanol gave potassium aroyldithiocarbazates and then hydrazinolysis of potassium aroyldithiocarbazates with hydrazine hydrate afforded 3-aryl-4・-amino-5・-mercap・- to一1,2,4-triazoles(1a—lh).New eight compounds of 2,5-thiophene derivatives containing bis-triazolo[3,4-b]一 [1,3,4]thiadiazole(3a一3h)were synthesized in hi【gh yields by cyclization of thiophene-2,5-dicarboxylic acid with 3-aryl-4-amino-5-mercapto一1,2,4一triazoles(1a~lh).The structures of 3a一3h were confirmed by elementary analyses,IR, H NMR,and MS spectra.The preliminary antibacterial tests showed that most of them had good anti— bacterial activities. Key words:1,2,4-triazole;bis一(3-ary1)-1,2,4-triazolo[3,4-b]一[1,3,4]thiadiazole;synthesis;antibacteiral activi— ties (责任编辑:刘显亮) 

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