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  图图式 1 噻唑衍生物的合成路线

  Figure 图式 1. Synthesis of thiazole derivatives

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  噻唑是一类典型的杂环有机化合物. 噻唑环广泛存在于生物活性化合物中,包括天然产物和合成药物^[1]. 噻唑及其衍生物具有广泛的应用功能^[2],是一类具有广谱生物活性的杂环化合物,如抗菌^[3]、抗病毒^{[4, 5]}、抗寄生虫^{[6, 7]}、抗肿瘤^[8]、治疗过敏^[9]、降压^[10]、抗炎^[11]等. 目前在化学、药学、生物学和材料科学等诸多领域已获得广泛应用,对噻唑衍生物的研究开发已成为当今医药、农药研究的热点之一. 在医药领域,噻唑类化合物显示出巨大的开发和应用价值,如雷夫康(抗真菌剂)^[12]、硝唑尼特(寄生虫祛除剂) ^[13]、美洛昔康(抗炎剂)^[14]等药物已实现工业化生产. 在农药领域,噻唑类化合物以其低毒的杀虫效果、高效的植物生长调节作用^{[15, 16]}得到广泛应用^[17～19],如噻虫嗪^[20]作为杀虫剂、氟噻乙草酯^{[21, 22]}作为除草剂取得了较好的使用率. β-蒎烯是松节油的主要成分之一,目前主要用于合成香料方面,而将噻唑环引入蒎烯类化合物中的文献报道较少,同时β-蒎烯本身具有抑制真菌作用^[23],并且对许多害虫均有较强的杀灭作用,是常用的粮食除虫剂^[24]. 因此,本文利用β-蒎烯的衍生物诺蒎酮为原料,合成了12个新型蒎烷基噻唑衍生物,部分化合物具有较好的抗炎活性和杀虫剂活性. 目标化合物的合成路线见Scheme 1.

  1    结果与讨论

  1.1    中间产物1的合成

  诺蒎酮与氨基硫脲反应是典型的Schiff base反应,用乙酸作催化剂,LC-MS跟踪检测. 由于缩氨基硫脲空间位阻大,反应不能转换完全,且氨基硫脲常温下容易析出,导致反应时间长(48 h),得率低(40%). 反应结束后,混合物中仍然存在氨基硫脲,利用其不溶于二氯甲烷的特点,过滤除去不溶物氨基硫脲,再旋蒸除去二氯甲烷溶剂后,最后柱层析得到诺蒎酮缩氨基硫脲.

  1.2    目标产物2a～2l的结构表征

  目标产物2a～2l在2866～2927 cm^-1之间是甲基及亚甲基的C—H伸缩振动吸收峰; 1630和1599 cm^-1附近出现蒎烷基上的C＝N双键和噻唑环上C＝N双键的的强伸缩振动吸收峰; 1421～1490 cm^-1附近出现苯环和噻唑环上的C-H的面内伸缩振动. 其中目标产物2b在1517和1348 cm^-1区域分别出现硝基的反对称伸缩振动吸收峰和对称伸缩振动吸收峰; 目标产物2j在2225 cm^-1附近是氰基的伸缩振动吸收峰. 在¹H NMR中,饱和碳上的质子化学位移位于δ 0.80～2.75范围内; 噻唑环中碳原子上氢的化学位移出现在δ 6.69～7.01之间,并且是单峰; 苯环上氢因受不同取代基电子效应的影响,化学位移在δ 6.82～7.95范围内; 氮原子上的氢由于受C＝N双键和噻唑环的去屏蔽效应,化学位移向低场移动,以宽峰形式出现在δ 8.5附近. 在¹³C NMR中,饱和碳的化学位移均在高场区,出现在δ 18.26～58.20之间; 苯环和噻唑环上不饱和碳的化学位移在δ 101.13～171.70范围内,在HRMS谱图中,目标产物的HRMS [M＋H]^＋实测值和理论计算值是一致的,误差均在5内,进一步证实了目标化合物的结构.

  1.3    抑菌活性测试

  采用二倍稀释法测定了目标化合物对3种真菌: 热带假丝酵母(G. tropicalis)、黑曲霉(A. niger)、白色念珠菌(C. albicans)和对3种细菌: 大肠杆菌(E. coli)、枯草芽孢杆菌(B. subtilis)、金黄色葡萄球菌(S. aureus)的抑菌活性,结果如表 1所示.

  由表 1可知,对3种真菌的抑制活性中,目标化合物2a,2b,2i活性很好,对热带假丝酵母菌(G. tropicalis)的最低抑制浓度均为3.9 μg/mL,与酮康唑的效果很接近,其中化合物2b的效果最好,对3种真菌的最低抑制浓度均为3.9 μg/mL. 在对3种细菌的抑制活性中,目标化合物2b和2i活性最好,对大肠杆菌(E. coli)的最低抑制浓度均为3.9 μg/mL,对枯草芽孢杆菌(B. subtilis)和金黄色葡萄球菌(S. aureus)最低抑制浓度均为7.8 μg/mL. 构效关系表明,当目标化合物中苯环对位上引入吸电子基硝基时,对真菌和细菌的抑制活性都是有利的. 另外目标化合物中苯环上不含取代基时,对细菌和真菌的抑制活性都是最低,尤其对金黄色葡萄球菌(S. aureus)最低抑制浓度大于100 μg/mL. 表 1数据可以看出,目标化合物对真菌和细菌均有不同程度的抑菌活性,并且对真菌的抑制效果要优于对细菌的抑制效果.

  表1 目标化合物的MIC值(μg•mL^-1) Table1. MIC (μg•mL^-1) of the target compounds

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  Compd.	Ar	Fungi				Bacteria
  		热带假丝酵母菌	黑曲霉	白色念珠菌		大肠杆菌	枯草芽孢杆菌	金黄色葡萄球菌
  2a	3,4-Cl2C6H3	3.9	15.6	3.9		62.5	62.5	31.2
  2b	4-NO2C6H4	3.9	3.9	3.9		3.9	7.8	7.8
  2c	4-ClC6H4	15.6	31.2	7.8		62.5	7.8	15.6
  2d	Ph	31.2	62.5	62.5		31.2	31.2	＞100
  2e	4-CH3OC6H4	15.6	7.8	31.2		31.2	15.6	7.8
  2f	2-Naphthyl	15.6	31.2	31.2		15.6	31.2	7.8
  2g	4-CH3C6H4	7.8	31.2	62.5		＞100	15.6	3.9
  2h	3-NO2C6H4	7.8	7.8	31.2		7.8	15.6	15.6
  2i	Biphenyl	3.9	15.6	15.6		3.9	7.8	7.8
  2j	4-NCC6H4	15.6	31.2	62.5		7.8	7.8	31.2
  2k	4-HOC6H4	3.9	15.6	31.2		15.6	31.2	15.6
  2l	4-FC6H4	62.5	7.8	62.5		15.6	15.6	15.6
  PCa		3.9	1.9	0.98		1.95	1.95	3.9
  a阳性对照(positive control): 细菌为阿米卡星,真菌为酮康唑.

  表1 目标化合物的MIC值(μg•mL^-1)
  Table1. MIC (μg•mL^-1) of the target compounds

  1.4    抗炎活性测试

  以药品浓度为横坐标,抑制率为纵坐标作图,得到50% 抑制率时候的加药浓度,即IC₅₀.

  表2 化合物对HUVECs的抗炎活性 Table2. Anti-inflammatory activity of compounds on HUVECs

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  Compd.	IC50＋SDa/(μmol•L-1)
  2a	3.96±0.04
  2b	＞100
  2c	19.87±0.05
  2d	＞100
  2e	＞100
  2f	＞100
  2g	＞100
  2h	＞100
  2i	＞100
  2j	＞100
  2k	＞100
  2l	＞100
  阿司匹林(Aspirin)	2.52±0.02
  a SD: Standard deviation.

  表2 化合物对HUVECs的抗炎活性
  Table2. Anti-inflammatory activity of compounds on HUVECs

  抑制率(%)＝(对照组平均OD₄₉₀值-给药组平均OD₄₉₀值)/对照组平均OD₄₉₀值×100%

  本节实验部分采用MTT法,检测细胞存活率. 研究了12个目标化合物对人脐静脉内皮细胞(HUVECs)的抗炎活性,结果如表 2所示. 用以下方程式计算药物对HUVECs的抑制率,并按中效议程计算IC₅₀.

  由表 2的活性评价结果显示,目标化合物2a,2c,即苯环上取代基为Cl时,对HUVECs的炎症表现出较强的抑制作用. 当苯环上3,4-二位被Cl取代时(2a)时,对HUVECs的抑制浓度为3.96 μg/mL,当苯环上4-位被Cl取代(2c)时,对HUVECs的抑制浓度为19.87 μg/mL,3,4-二位被Cl取代的化合物比4-位被Cl取代的化合物炎症抑制活性要高5倍. 其余化合物IC₅₀ 值＞100μg/mL,对HUVECs无抗炎活性. 初步分析,当苯环上Cl取代基时,对HUVECs的炎症抑制作用比较好.

  1.5    杀虫剂活性

  表3 化合物对紫薇蚜虫的室内毒力 Table3. Toxicity of compounds on tinocallis kahawaluokalani

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  Compd.	毒力回归方程	LC50 (95%置信限)(mg•L-1)
  2e	Y＝2.9740＋1.4371X	25.6911 (16.0771～35.2236)
  2h	Y＝2.9647＋1.1607X	56.6914 (26.6436～106.9089)
  2i	Y＝2.7635＋1.3312X	47.8661 (30.7408～85.2203)
  2k	Y＝1.4767＋2.0691X	50.4487 (38.3877～66.5948)
  噻虫嗪	Y＝4.5452＋1.8343X	1.7698 (1.3412～2.3363)

  表3 化合物对紫薇蚜虫的室内毒力
  Table3. Toxicity of compounds on tinocallis kahawaluokalani

  采用喷雾法,测定供试杀虫剂对紫薇蚜虫的毒力效果. 对筛选出来的4个噻唑化合物,处理蚜虫24 h,分别测定对紫薇蚜虫的杀虫活性. 采用概率单位回归法计算LC₅₀,结果如表 3所示.

  由表 3可知,该类化合物对紫薇蚜虫有一定的杀虫效果. 供试浓度不同,杀虫活性程度也不一样,总体呈现浓度效应,杀虫能力随浓度的增大而增大. 目标化合物2e,即苯环上取代基为供电子基团甲氧基时,处理紫薇蚜虫24 h后,半数蚜虫死亡时的给药浓度为25.69 mg•L^-1; 目标化合物2h,2i,2k,即苯环上取代基为3-硝基、联苯、羟基时,处理紫薇蚜虫24 h后,杀虫活性中等,半数致死浓度在47.86～56.69 mg•L^-1. 本文合成的12个新型蒎烷基噻唑衍生物中,目标化合物中苯环上取代基为甲氧基、硝基、羟基或联苯时表现出中等到强的杀虫效果.

  2    结论

  以β-蒎烯的衍生物诺蒎酮为原料,缩氨基硫脲为中间体,经过氧化、缩合、环化合成了12个新型蒎烷基噻唑衍生物. 采用IR,¹H NMR,¹³C NMR和HRMS对化合物的结构进行表征. 生物活性测试结果表明,噻唑类化合物对不同菌种具有广谱抑菌活性,是极具潜力的抗真菌、抗细菌化合物; 化合物2a、2c对HUVECs有抗炎活性,化合物2e、2h、2k和2i对紫薇蚜虫有杀虫剂活性.

  3    实验部分

  3.1    仪器与试剂

  Nicolet 380 IR红外光谱仪(KBr压片或涂膜法); 德国Bruker AV 300 MHz核磁共振仪(TMS为内标,CDCl₃为溶剂); 美国Agilent 6310Trap型液相质谱联用仪; 美国Agilent 7890A/5975气相质谱联用仪; 北京泰克X-6显微熔点测定仪(温度计未经校正); 德国Bruker高分辨质谱仪. β-蒎烯购自江西省吉水县宏达天然香料有限公司; 其余试剂均为分析纯或化学纯.

  3.2    实验方法

  3.2.2    中间体缩氨基硫脲(1)的合成方法

  在50 mL三口烧瓶中加入1.38 g (10 mmol)诺蒎酮和0.91g (10 mmol)氨基硫脲,溶于20 mL无水乙醇,电磁搅拌下加入催化剂冰乙酸1 mL,回流反应48 h. 用二氯甲烷溶解,过滤除去未反应完的氨基硫脲. 再用饱和食盐水洗涤至中性,无水Na₂SO₄干燥、过滤. 旋蒸除去溶剂得到淡黄色粘稠浓缩液,柱层析得到缩氨基硫脲.

  3.2.1    原料诺蒎酮的合成方法

  在100 mL三口烧瓶中依次加入β-蒎烯13.6 g (100 mmol)、2 mol/L硫酸8 mL、丙酮溶剂50 mL. 在冰浴条件下(0～5 ℃)分批加入47.3 g (0.3 mol)充分碾细的高锰酸钾,加完后室温条件下反应6 h,GC-MS监测显示反应完成. 反应结束后,用布氏漏斗抽滤,丙酮洗涤固体残渣3次. 用旋转浓缩仪回收丙酮. 剩余物中加入50 mL正己烷,用饱和食盐水洗至中性. 经无水硫酸钠干燥,过滤. 常压下蒸去正己烷,再减压蒸馏,收集120～135 ℃馏分. 得到无色油状液体^[25],纯度92%.

  3.2.4    抑菌活性测定

  在96孔分析板上,首先将第2孔到第12孔加入75 μL无菌水,再将目标产物2a～2l、阳性对照品阿米卡星、酮康唑分别用DMSO配成500 μg•mL^-1的溶液150 μL加入到第1孔,将目标化合物和阳性对照品分别在96孔分析板上进行二倍稀释,从第1孔到第12孔配成一系列的浓度梯度(500～0.245 μg•mL^-1),每孔含75 μL溶液,以纯的DMSO作为参照,再向每个孔中加入75 μL预先配好的菌悬液,充分混匀. 最后将96孔分析板置于30 ℃培养箱中,细菌培养24 h,真菌培养48 h后观察,以不产生混浊的最低浓度的孔对应的浓度作为该样品对该测试菌的最低抑菌浓度. 每个样品对每种测试菌重复三次,结果取平均值.

  3.2.5    杀虫活性测定

  辅助材料(Supporting Information) 化合物的红外谱图、核磁共振氢谱和碳谱图、高分辨质谱图. 这些材料可以免费从本刊网站(http://sioc-journal.cn/)上下载.

  以0.1% Triton X-100水溶液为对照,试验时母液用0.1% Triton X-100水溶液稀释成所需要的系列浓度梯度. 喷雾采用Potter喷雾塔,将未接触过药剂的紫薇叶片放置在喷雾塔中,并用相应浓度进行喷雾,然后将叶片上即刻接入无翅成蚜和个体较大的无翅若蚜,每处理15头蚜虫,重复3次. 等叶片晾干后放入直径5 cm培养皿中并拧紧盖口,置于温度为(25±1) ℃,光周期为16:8 h (L:D)的培养箱内. 2 h后检查死亡率. 检查时用毛笔轻轻拨动虫体,不能动即视为死亡.

  3.2.3    目标产物2a～2l的合成方法

  2-[2-(6,6-二甲基双环[3, 1, 1]庚-2-亚基)肼基]-4-(4-羟基苯基)噻唑(2k): 白色粉末,得率67.8%,纯度91.45%. m.p. 176～178 ℃; ¹H NMR (300 MHz,CDCl₃) δ: 0.802 (s,3H),1.261 (s,3H),2.006 (t,J＝3.3 Hz,2H),2.017～2.110 (m,1H),2.340 (q,J＝5.1 Hz,2H),2.505～5.539 (m,2H),2.721 (t,J＝5.4 Hz,1H),6.667 (s,1H),6.823 (d,J＝5.4 Hz,2H),7.630 (d,J＝5.6 Hz,2H),8.537 (s,1H),9.672 (s,1H ); ¹³C NMR (75 MHz,CDCl₃) δ: 22.42,22.69,24.90,25.21,27.23,27.44,40.05,40.77,50.90,105.11,116.64,128.92,125.63,136.21,138.42,169.32,171.77; IR (KBr) v: 3324,2914,1610,1557,1398 cm^-1; ESI-HRMS calcd for C₁₈H₂₂N₃OS [M＋H]^＋ 328.1478,found 328.1481.

  2-[2-(6,6-二甲基双环[3, 1, 1]庚-2-亚基)肼基]-4-(4-氯苯基)噻唑(2c): 白色粉末,得率68.9%,纯度97.85%. m.p. 174～176 ℃; ¹H NMR (300 MHz,CDCl₃) δ: 0.801 (s,3H),1.314 (s,3H),2.026 (t,J＝5.1 Hz,2H),2.375～2.400 (m,1H),2.414 (q,J＝3.0 Hz,2H),2.491～2.545 (m,2H),2.726 (t,J＝5.4 Hz,1H),6.757 (s,1H),7.059 (d,J＝8.4 Hz,2H),7.714 (d,J＝3 Hz,2H),8.474 (s,1H); ¹³C NMR (75 MHz,CDCl₃) δ: 22.09,22.21,25.45,27.18,40.07,40.73,50.93,101.15,125.74,126.78,129.76,136.38,139.13,169.35,169.89; IR (KBr) v: 2925,2859,1559,1490,1407 cm^-1; ESI-HRMS calcd for C₁₈H₂₁ClN₃S [M＋H]^＋ 346.1139,found 346.1143.

  2-[2-(6,6-二甲基双环[3, 1, 1]庚-2-亚基)肼基]-4-苯基噻唑(2d): 白色粉末,得率80.2%,纯度98.02%. m.p. 103～105 ℃; ¹H NMR (300 MHz,CDCl₃) δ: 0.803 (s,3H),1.313 (s,3H),2.023 (t,J＝3.6 Hz,2H),2.394～2.425 (m,1H),2.456 (q,J＝8.1 Hz,2H),2.507～2.560 (m,2H),2.728 (t,J＝5.4 Hz,1H),6.824 (s,1H),7.281 (s,1H),7.377 (d,J＝4.2 Hz,2H),7.769 (d,J＝7.2 Hz,2H),8.447 (s,1H); ¹³C NMR (75 MHz,CDCl₃) δ: 22.11,22.21,25.28,25.46,27.20,40.09,40.71,50.93,100.47,125.51,127.28,129.49,130.26,140.33,169.37,169.64; IR (KBr) v: 2927,2866,1695,1559,1421 cm^-1; ESI-HRMS calcd for C₁₈H₂₂N₃S [M＋H]^＋ 312.1528,found 312.1532.

  2-[2-(6,6-二甲基双环[3, 1, 1]庚基-2-亚基)肼基]-4- (α-萘基)噻唑(2f): 白色晶体,得率74.3%,纯度98.90%. m.p. 123～124 ℃; ¹H NMR (300 MHz,CDCl₃) δ: 0.786 (s,3H),1.273 (s,3H),1.978 (t,J＝4.8 Hz,2H),2.093～2.420 (m,1H),2.439 (q,J＝5.1 Hz,2H),2.481～2.498 (m,2H),2.716 (t,J＝5.4 Hz,1H),6.968 (s,1H),7.456 (d,J＝3.9 Hz,2H),7.814 (d,J＝4.5 Hz,2H),7.847 (d,J＝3 Hz,2H),8.297 (s,1H),8.651 (s,1H); ¹³C NMR (75 MHz,CDCl₃) δ: 22.13,22.24,22.27,25.46,27.21,40.08,50.93,100.56,122.12,124.36,125.47,127.17,127,56,127.62,128.92,129.45,133.04,133.69,140.49,169.37,169.71; IR (KBr) v: 3058,2969,2872,1559,1427 cm^-1; ESI-HRMS calcd for C₂₂H₂₄N₃S [M＋H]^＋ 362.1685,found 362.1690.

  2-[2-(6,6-二甲基双环[3, 1, 1]庚-2-亚基)肼基]-4-(4-联苯基)噻唑(2i): 白色粉末,得率70.3%,纯度99.21% m.p. 118～120 ℃; ¹H NMR (300 MHz,CDCl₃) δ: 0.814 (s,3H),1.319 (s,3H),2.010 (t,J＝5.1 Hz,2H),2.027～2.117 (m,1H),2.431 (q,J＝5.1 Hz,2H),2.495～2.548 (m,2H),2.740 (t,J＝5.7 Hz,1H),6.880 (s,1H),7.343～7.367 (m,1H),7.445 (t,J＝7.2 Hz,2H),7.639 (d,J＝5.2 Hz,4H),7.876 (d,J＝5.6 Hz,2H),8.511 (s,1H); ¹³C NMR (75 MHz,CDCl₃) δ: 22.11,22.22,22.26,25.46,27.20,40.07,40.72,50.92,100.13,125.93,126.96,127.98,128.07,128.91,139.56,140.14,143.05,169.33,169.71; IR (KBr) v: 2920,2866,1561,1476,1428 cm^-1; ESI-HRMS calcd for C₂₄H₂₆N₃S [M＋H]^＋ 388.1842,found 388.1843.

  2-[2-(6,6-二甲基双环[3, 1, 1]庚-2-亚基)肼基]-4-(3,4-二氯苯基)噻唑(2a): 白色粉末,得率67.5%,纯度99.45%. m.p. 101～103 ℃; ¹H NMR (300 MHz,CDCl₃) δ: 0.809 (s,3H),1.335 (s,3H,) 2.021 (t,J＝4.5 Hz,2H),2.049～2.125 (m,1H),2.413 (q,J＝11.7 Hz,2H),2.458～2.553 (m,2H),2.727 (t,J＝5.4Hz,1H),6.849 (s,1H),7.426 (d,J＝8.4 Hz,1H),7.593 (d,J＝8.4 Hz,1H),7.885 (s,1H),8.433 (s, 1H); ¹³C NMR (75 MHz,CDCl₃) δ: 21.28,22.10,22.19,22.27,25.45,27.20,40.08,40.69,50.91,99.55,124.53,125.40,131.10,140.59,169.43,169.83; IR (KBr) v: 2947,2869,1159,1460,1426 cm^-1; ESI-HRMS calcd for C₁₈H₂₀Cl₂N₃S [M＋H]^＋ 380.0749,found 380.0752.

  2-[2-(6,6-二甲基双环[3, 1, 1]庚-2-亚基)肼基]-4-(4-甲苯基)噻唑(2g): 白色粉末,得率82.1%,纯度98.84%. m.p. 109～111 ℃; ¹H NMR (300 MHz,CDCl₃) δ: 0.798 (s,3H),1.311 (s,3H),1.976 (t,J＝4.5 Hz,2H),2.019～2.106 (m,1H),2.403 (s,3H),2.447 (q,J＝7.5 Hz,2H),2.504～2.522 (m,2H),2.725 (t,J＝5.7 Hz,1H),6.770 (s,1H),7.169 (d,J＝7.2 Hz,2H),7.656 (d,J＝5.1 Hz,2H),8.515 (s,1H) ; ¹³C NMR (75 MHz,CDCl₃) δ: 22.08,22.19,22.22,25.44,27.16,40.03,40.73,50.92,101.75,102.08,124.67,127.10,127.30,131.64,133.92,134.66,138.06,169.37,170.24; IR (KBr) v: 2922,2869,1560,1490,1426 cm^-1; ESI-HRMS calcd for C₁₉H₂₄N₃S [M＋H]^＋ 326.1685,found 326.1689.

  2-[2-(6,6-二甲基双环[3, 1, 1]庚-2-亚基)肼基]-4-(4-氰基苯基)噻唑(2j): 白色粉末,得率77.11%,纯度93.31%. m.p. 105～107 ℃; ¹H NMR (300 MHz,CDCl₃) δ: 0.814 (s,3H),1.322 (s,3H),2.016 (t,J＝3.3 Hz,2H),2.060～2.140 (m,1H),2.455 (q,J＝5.6 Hz,2H),2.483～2.560 (m,2H),2.730 (t,J＝5.4 Hz,1H),6.979 (s,1H),7.662 (d,J＝5.4 Hz,2H),7.893 (d,J＝5.6 Hz,2H),8.682 (s,1H); ¹³C NMR (75 MHz,CDCl₃) δ: 22.06,22.18,22.23,25.43,27.14,40.01,40.75,50.92,103.73,113.80,117.71,126.06,131.11,133.26,138.41,169.43,170.55; IR (KBr) v: 2926,2866,2225 (CN),1605,1559,1402 cm^-1; ESI-HRMS calcd for C₁₉H₂₂N₃OS [M＋H]^＋ 337.1481,found 337.1486.

  2-[2-(6,6-二甲基双环[3, 1, 1]庚-2-亚基)肼基]-4-(4-硝基苯基)噻唑(2b): 黄色粉末,得率72.6%,纯度99.11%. m.p. 98～100 ℃; ¹H NMR (300 MHz,CDCl₃) δ: 0.843 (s,3H),1.344 (s,3H),2.083 (t,J＝4.2 Hz,2H),2.149～2.165 (m,1H),2.466 (q,J＝8.1 Hz,2H),2.509～2.585 (m,2H),2.757 (t,J＝6.6 Hz,1H),7.013 (s,1H),7.538 (d,J＝5.4 Hz,1H),7.565 (d,J＝6.9 Hz,2H),8.114 (d,J＝7.5 Hz,1H),8.150 (d,J＝1.2Hz,1H),8.660 (s,1H); ¹³C NMR (75 MHz,CDCl₃) δ: 18.26,22.04,22.11,22.18,25.41,27.10,40.02,40.72,50.93,58.20,103.79,120.56,124.44,129.00,131.11,137.94,148.66,169.52,170.93; IR (KBr) v: 2947,2859,1558,1517,1418,1348 (-NO₂) cm^-1; ESI-HRMS calcd for C₁₈H₂₁N₄O₂S [M＋H]^＋ 357.1379,found 357.1382.

  在50 mL三口烧瓶中加入0.21 g (1 mmol)化合物1、1 mmol α-溴代芳基苯乙酮、0.08 g (1 mmol)无水乙酸钠. 常温下反应2 h,反应结束后,用砂芯漏斗抽滤,乙醇洗涤固体. 得到的噻唑固体以溴化盐的形式存在,再用二氯甲烷溶解固体,饱和碳酸氢钠溶液洗去溴化氢,氯化钠水溶液洗至中性. 旋蒸除去二氯甲烷,甲醇重结晶,得到产物2a～2l.

  2-[2-(6,6-二甲基双环[3, 1, 1]庚-2-亚基)肼基]-4-(3-硝基苯基)噻唑(2h): 黄色粉末,得率78.9%,纯度97.03%. m.p. 101～103 ℃; ¹H NMR (300 MHz,CDCl₃) δ: 1.353 (s,3H),1.638 (s,3H),2.030 (t,J＝4.2 Hz,2H),2.132～2.140 (m,1H),2.442 (q,J＝6.0 Hz,2H),2.470～2.586 (m,2H),2.738 (t,J＝5.7 Hz,1H),7.063 (s,1H),7.950 (d,J＝9.0 Hz,2H),8.225 (s,1H),8.254 (m,1H),8.339 (s,1H); ¹³C NMR (75 MHz,CDCl₃) δ: 21.74,22.06,22.17,22.22,24.90,27.13,40.01,40.76,50.93,104.19,104,49,124.81,126.41,132.77,138.04,148.37,169.47,170.65; IR (KBr) v: 3337,3109,2926,1598,1561,1405,1342 cm^-1; ESI-HRMS calcd for C₁₈H₂₁N₄O₂S [M＋H]^＋ 357.1379,found 357.1384.

  2-[2-(6,6-二甲基双环[3, 1, 1]庚-2-亚基)肼基]-4-(4-氟苯基)噻唑(2l): 白色粉末,得率78.5%,纯度96.94%. m.p. 104～106 ℃; ¹H NMR (300 MHz,CDCl₃) δ: 0.802 (s,3H),1.314 (s,3H),2.016 (t,J＝4.2 Hz,2H),2.114～2.379 (m,1H),2.431 (q,J＝5.4 Hz,2H),2.511～2.545 (m,2H),2.727 (t,J＝4.8 Hz,1H),6.755 (s,1H),7.059 (d,J＝5.8 Hz,2H),7.753 (d,J＝5.7 Hz,2H),8.468 (s,1H); ¹³ C NMR (75 MHz,CDCl₃) δ: 20.60,22.22,22.29,22.33,26.78,27.55,40.37,40.70,51.03,102.05,115.63,127.81,133.44,133.51,166.04,170.38,182.56; IR (KBr) v: 2946,2923,1558,1476,1420 cm^-1; ESI-HRMS calcd for C₁₈H₂₁FN₃S [M＋H]^＋ 330.1437,found 330.1445.

  2-[2-(6,6-二甲基双环[3, 1, 1]庚-2-亚基)肼基]-4-(4-甲氧基苯)噻唑(2e): 白色粉末,得率 68.9%,纯度98.04%. m.p. 100～102 ℃; ¹H NMR (300 MHz,CDCl₃) δ: 0.805 (s,3H),1.312 (s,3H),2.005 (t,J＝4.8 Hz,2H),2.111～2.382 (m,1H),2.406 (q,J＝7.2 Hz,2H),2.509～2.542 (m,2H),2.728 (t,J＝5.4 Hz,1H),3.832 (s,3H),6.696 (s,1H),6.898 (d,J＝8.4 Hz,2H),7.698 (d,J＝8.4 Hz,2H),8.394 (s,1H); ¹³C NMR (75 MHz,CDCl₃) δ: 22.11,22.20,22.22,25.46,27.21,40.10,40.70,50.92,55.37,98.33,114.87,119.93,127.05,140.15,161.05,169.23,169.36; IR (KBr) v: 3443,2929,1604,1561,1509 cm^-1; ESI-HRMS calcd for C₁₉H₂₄N₃OS [M＋H]^＋ 342.1634,found 342.1635.

  3.2.4    抗炎活性测定

  首先用0.25%胰蛋白酶消化HUVECs,加入有10%小牛血清的DMEM培养基. 用滴管吹打成单细胞悬液,把细胞接种于96孔培养板中,接种密度为5×10⁴个/mL,每孔体积为200 μL; 然后将板转移至细胞孵育箱内进行培养过夜,第2日更换成新的培养基. 细胞板中加入终浓度为2 μg/mL的LPS孵育24 h造成炎性损伤模型. 然后96孔无菌细胞培养板分成6组,设正常组、模型组、阳性药aspirin (10 μmol•L^-1),待测化合物低浓度组(1 μmol•L^-1)、中浓度组(10 μmol•L^-1)和高浓度组(100 μmol•L^-1),每组8孔. 造模前,阳性药aspirin和待测化合物预孵HUVECs 24 h,正常组和模型组加入等体积的PBS. 造模后,吸去96孔板内培养基,加入不含血清的培养基180 μL后,每孔再加入MTT溶液(5 mg/mL) 20 μL,37 ℃摇床上温孵4 h,然后吸去含MTT的培养基,每孔加入DMSO液200 μL,孵育10 min,每孔取150 μL移至96孔板中,酶标仪490 nm检测各孔的OD值,以OD值反映细胞的存活情况. 细胞存活率 (%)＝各孔OD₄₉₀值/正常组OD₄₉₀值均数×100%.

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  图式 1  噻唑衍生物的合成路线

  Scheme 1  Synthesis of thiazole derivatives

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  表 1  目标化合物的MIC值(μg•mL^-1)

  Table 1.  MIC (μg•mL^-1) of the target compounds

  Compd.	Ar	Fungi				Bacteria
  		热带假丝酵母菌	黑曲霉	白色念珠菌		大肠杆菌	枯草芽孢杆菌	金黄色葡萄球菌
  2a	3,4-Cl2C6H3	3.9	15.6	3.9		62.5	62.5	31.2
  2b	4-NO2C6H4	3.9	3.9	3.9		3.9	7.8	7.8
  2c	4-ClC6H4	15.6	31.2	7.8		62.5	7.8	15.6
  2d	Ph	31.2	62.5	62.5		31.2	31.2	＞100
  2e	4-CH3OC6H4	15.6	7.8	31.2		31.2	15.6	7.8
  2f	2-Naphthyl	15.6	31.2	31.2		15.6	31.2	7.8
  2g	4-CH3C6H4	7.8	31.2	62.5		＞100	15.6	3.9
  2h	3-NO2C6H4	7.8	7.8	31.2		7.8	15.6	15.6
  2i	Biphenyl	3.9	15.6	15.6		3.9	7.8	7.8
  2j	4-NCC6H4	15.6	31.2	62.5		7.8	7.8	31.2
  2k	4-HOC6H4	3.9	15.6	31.2		15.6	31.2	15.6
  2l	4-FC6H4	62.5	7.8	62.5		15.6	15.6	15.6
  PCa		3.9	1.9	0.98		1.95	1.95	3.9
  a阳性对照(positive control): 细菌为阿米卡星,真菌为酮康唑.

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  表 2  化合物对HUVECs的抗炎活性

  Table 2.  Anti-inflammatory activity of compounds on HUVECs

  Compd.	IC50＋SDa/(μmol•L-1)
  2a	3.96±0.04
  2b	＞100
  2c	19.87±0.05
  2d	＞100
  2e	＞100
  2f	＞100
  2g	＞100
  2h	＞100
  2i	＞100
  2j	＞100
  2k	＞100
  2l	＞100
  阿司匹林(Aspirin)	2.52±0.02
  a SD: Standard deviation.

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  表 3  化合物对紫薇蚜虫的室内毒力

  Table 3.  Toxicity of compounds on tinocallis kahawaluokalani

  Compd.	毒力回归方程	LC50 (95%置信限)(mg•L-1)
  2e	Y＝2.9740＋1.4371X	25.6911 (16.0771～35.2236)
  2h	Y＝2.9647＋1.1607X	56.6914 (26.6436～106.9089)
  2i	Y＝2.7635＋1.3312X	47.8661 (30.7408～85.2203)
  2k	Y＝1.4767＋2.0691X	50.4487 (38.3877～66.5948)
  噻虫嗪	Y＝4.5452＋1.8343X	1.7698 (1.3412～2.3363)

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