【摘要】：香豆素是存在于自然界中的眾多活性天然產(chǎn)物中常見的結(jié)構(gòu)單元,香豆素類化合物不僅具有廣泛而顯著的生物活性,而且還擁有優(yōu)異的光學(xué)性能,其生物利用度高、作用機制特殊,同時具備分子量小、結(jié)構(gòu)多變、易于合成等特點,在醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、染料、有機光電材料等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用,因而受到眾多研究者的持續(xù)關(guān)注。希夫堿及其金屬配合物同樣具有廣泛的生理活性以及非線性光學(xué)性能,同時用途廣泛、毒性較低,在分析化學(xué)、材料、醫(yī)學(xué)及催化等多個領(lǐng)域均有廣闊的應(yīng)用前景�；谙愣顾仡惢衔镌谏锘钚约鞍l(fā)光方面性能優(yōu)異,根據(jù)藥物設(shè)計中的拼合原理,我們在香豆素骨架上引入希夫堿基團,期望通過活性疊加,獲得大量兼具香豆素和希夫堿多種特性的含希夫堿結(jié)構(gòu)的香豆素衍生物進行性能研究,進而篩選出新的先導(dǎo)化合物,期望其具有更好的生物活性、更優(yōu)異的光學(xué)性能,并有開發(fā)前景,在分析檢測、醫(yī)藥、染料、有機光電材料等領(lǐng)域得到應(yīng)用。本研究以前期的工作和文獻調(diào)研為基礎(chǔ),以簡單易得的2,3,4-三甲氧基苯甲醛為原料,通過選擇性的脫甲基反應(yīng)、Knoevenagel縮合反應(yīng)、水解反應(yīng)及縮合反應(yīng),設(shè)計合成了8個新型香豆素希夫堿衍生物,同時對其體外抗氧化活性、金屬離子熒光探針的選擇性及配位性能進行研究,主要內(nèi)容如下:1.綜述了近年來香豆素類化合物的生物活性、合成方法及熒光探針的研究進展;介紹了希夫堿及其配合物的研究進展。2.以2,3,4-三甲氧基苯甲醛為原料,經(jīng)脫甲基、Knoevenagel縮合、水解及親核加成反應(yīng)合成了8個含希夫堿結(jié)構(gòu)的香豆素衍生物,通過~1HNMR、MS、IR等手段對其結(jié)構(gòu)進行了表征,經(jīng)文獻檢索8個新化合物未見公開報道。3.對合成所得的目標(biāo)化合物5a-5h進行抗氧化性能研究。以抗壞血酸為對照,分別測定目標(biāo)化合物及其母體化合物4,清除DPPH自由基、ABTS自由基及羥基自由基的活性,以半抑制濃度IC_(50)來評價其抗氧化活性。實驗結(jié)果表明,在DPPH自由基清除活性測試中,部分目標(biāo)化合物(5e、5g、5h)表現(xiàn)出較對照品更強的抗氧化活性,有六成的衍生物活性強于其母體,表明希夫堿官能團的引入對提高衍生物清除DPPH自由基的活性是有利的;在ABTS自由基清除實驗中,母體化合物4及50%的目標(biāo)化合物(5d、5e、5f、5h)的清除活性較對照品強,但絕大多數(shù)衍生物的活性不及母體化合物,表明希夫堿基團的引入對ABTS自由基的清除活性不足,而香豆素母體中,3位氨基的存在似乎對ABTS自由基的清除具有重要作用,有待更進一步的研究及更多的數(shù)據(jù)支持;在羥基自由基的清除實驗中,除化合物5a外,其余香豆素希夫堿衍生物的抗氧化活性均優(yōu)于對照品和母體,證明香豆素母體的衍生是可以提高其清除羥基自由基活性的。通過對三種自由基清除實驗結(jié)果進行分析,發(fā)現(xiàn)化合物5h及5e對三種自由基的清除活性均強于對照品,表現(xiàn)出優(yōu)良的抗氧化活性,具備開發(fā)應(yīng)用研究的潛在價值。除此之外,3個希夫堿片段的芳環(huán)上連有二個取代基的衍生物(5b、5c、5h),以芳環(huán)上連有吸電子基硝基且羥基處于間位的5h,抗氧化活性最強,優(yōu)于羥基處于鄰位且連有給電子基的5b和5c,估計是鄰位酚羥基與氮原子形成氫鍵有關(guān);有3個希夫堿片段的芳環(huán)上連有一個取代基的衍生物(5a、5f、5g),它們與亞胺基相連的分別為鄰硝基苯基、對硝基苯基、對二甲氨基苯基,但抗氧化活性最差的是含有給電子基(二甲氨基)的5a,說明在這類衍生物中,吸電子基團的存在比給電子基團的抗氧化活性強,這也與我們前期的研究結(jié)果一致。初步的構(gòu)效分析發(fā)現(xiàn),具有較強抗氧化活性的目標(biāo)化合物,其希夫堿片段的結(jié)構(gòu)特征如下;(1)具有酚羥基且以游離形式存在;(2)含有五元芳雜環(huán)結(jié)構(gòu);(3)芳環(huán)上的吸電子基團表現(xiàn)出的抗氧化活性優(yōu)于給電子基團。4.對目標(biāo)化合物5a-5h進行金屬陽離子的選擇性及配位情況進行重點研究,以篩選能選擇性識別金屬陽離子的熒光探針,并對其配位機制的研究提供參考數(shù)據(jù)。研究發(fā)現(xiàn),化合物5b和5c都能選擇性的識別Cu~(2+),隨著Cu~(2+)的加入,其熒光強度顯著降低,可作為潛在的熒光淬滅型Cu~(2+)熒光探針進行深入研究�；衔�5b和5c的熒光滴定實驗及Job’s spot曲線皆表明,化合物5b和5c與Cu~(2+)的配位比為1:1。我們相信上述兩個化合物在Cu~(2+)的檢測中具有潛在的應(yīng)用價值,可在醫(yī)藥學(xué)、生物及環(huán)境方面得到應(yīng)用。同時可對Cu~(2+)熒光探針的設(shè)計合成提供一定的借鑒。
【圖文】：

圖 2-1 香豆素希夫堿衍生物的合成路線Figure 2-1 Synthetic route of coumarin Schiff base derivatives2.3 實驗部分2.3.1 主要試劑與來源本實驗所用試劑均為市售分析純，，直接使用。其主要試劑名稱和來源見表2-2。表 2-2 主要試劑Table2-2 Major reagents試劑 純度 來源2,3,4-三甲氧基苯甲醛 ≥98% 武漢遠成共創(chuàng)科技有限公司

圖 3-1 化合物 5a-5d、化合物 4 及抗壞血酸對 DPPH 自由基清除活性Figure3-1 Scavenging activity of DPPH free radical of compound 5a-5d、compound 4 andascoabic acid濃度 mg/mL清除率%
【學(xué)位授予單位】：廣東藥科大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：R914

【參考文獻】

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本文編號：2592289