查尔酮类似化合物的合成及其抑菌活性研究
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查尔酮的制备与研究查尔酮是一种有机化合物,也是黄酮类化合物其中的一种,其分子式为C15H12O,分子量为208.26,别名又叫做二苯基丙烯酮;苯乙烯基苯基酮;亚苄基苯乙酮,熔点为57-58℃,沸点为345-348℃,密度为1.0712g/cm3。
外观是淡黄色斜方或棱形结晶,易溶于醚、氯仿、二硫化、苯,微溶于醇,难溶于冷石油醚中,可以在碱性条件下由苯甲醛和苯乙酮发生羟醛缩合生成。
查尔酮是一种重要的天然产物,其大部分都在菊科、苦苣苔科和豆科植物当中,而且在少见的玄参科和败酱科当中也有查尔酮的身影存在。
图1 查尔酮结构Fig.1 The structure of chalcone parent nucleus查尔酮作为一种高分子有机化合物,从其结构分析,具有比较大的柔性,所以易于和受体结合,所以在生物学当中,查尔酮与许多生物受体结合,生成了新的其他物质,从而体现了它的生物学活性。
同时,查尔酮作为黄酮类的一种,在植物内作为合成黄酮类的前体,所以也使查尔酮具备了非常重要的药理作用,生物学家就从那些含有查尔酮的天然产物中提取并分离出了查尔酮,并且通过各种化学和生物的方法合成了很多查尔酮类化合物,从这些众多的查尔酮类化合物当中,人们发现了抗肿瘤、抗病毒、抗寄生虫、抗炎、抗菌、抗血小板凝结等等多种的药理学性质。
因此,查尔酮类化合物的研究与开发成为了药物化学的一个新的研究方向,成为了生物学以及药学史上的一座重要的里程碑。
近年来, 还有文献报道了查尔酮的共轭效应能够使其电子的流动性变得非常好,而且它还具有不对称的结构,所以成为了非常优越的有机非线性光学材料,它可以作为光储存、光计算、激光波长转换等材料。
而且,查尔酮具有很好的光化学性质,可以作为光化学当中的光交联剂、荧光材料和液晶材料等等。
除此之外,查尔酮还是一种重要的有机合成中间体,可以用于香料和药物等精细化学品的合成。
所以,查尔酮在多个领域都有自己的重要作用,查尔酮的研究与开发已经成为了必然。
黄酮类化合物抑菌作用研究进展细菌耐药性是全球公共卫生面临的最严重的威胁之一,迫切需要寻找到新的有效的治疗药物。
黄酮是广泛存在于植物中的一大类化合物,具有直接抑菌、协同抑菌及抑制细菌毒性等作用。
本文主要对2005年以来黄酮类化合物抑菌作用及其机制研究进展进行概述。
标签:黄酮;抑菌活性;协同作用;构效关系;作用机制2013-05-211黄酮结构特征与分类黄酮类化合物是广泛存在于自然界的一大类化合物。
黄酮类化合物是指2个苯环(A环与B环)通过C3连接而成的一系列化合物,也就是具有C6-C3-C6结构,并且是以2-苯基色原酮为母核的化合物。
现代研究证实,黄酮的基本骨架中A环源于3个丙二酰辅酶A,而B环由桂皮酰辅酶A生物合成而来[6]。
自然界中黄酮类化合物多以苷类形式存在,由于苷元不同,以及糖的种类、数量、连接位置和连接方式的不同,使自然界中形成了数目众多、结构各异的黄酮类化合物。
根据黄酮类化合物A环和B环中间的C3链的氧化程度、C3链是否成环等结构特征,可将黄酮类化合物分为:黄酮(flavone)、二氢黄酮(flavonone)、黄酮醇(flavonol)、二氢黄酮醇(flavanonol)、异黄酮(isoflavone)、二氢异黄酮(isoflavanone)、查耳酮(chalcone)、二氢查耳酮(dihydrochalcone)、橙酮(aurone)、花色素(anthocyanidins)、黄烷-3-醇(flavan-3-ol)、黄烷-3,4二醇(flavan-3,4-diols)、双苯吡喃酮(xanthone)和双黄酮(biflavonoids)等[7]。
黄酮类化合物的主要化学结构见图1。
2黄酮类化合物直接抑菌作用2、1黄酮类化合物直接抑菌活性自20世纪60年代以来,关于天然产物中黄酮类化合物抑菌活性的研究报道日益丰富。
进入21世纪后,特别是最近几年,对黄酮类化合物抑菌活性的研究更加广泛、深入。
查尔酮类化合物制备方法的探究有机合成反应,特别是涉及固体物质的反应,通常使用有机溶剂作为介质,但反应过程中使用的有机溶剂容易污染环境。
近年来备受关注的无溶剂反应避免了有机溶剂的使用,不仅减少了环境污染,简化了反应操作和后处理过程,缩短了反应时间,降低了生产成本,而且具有产率高、选择性强的优点。
因此,作为实现“绿色化学”的重要途径,它越来越受到人们的关注。
本文采用的球磨法是无溶剂法中的重要方法之一。
查尔酮是一种重要的有机合成中间体。
其化学结构为1,3-二苯基丙烯酮,是存在于甘草等药用植物中的天然化合物。
和红花。
因此,它具有抗肿瘤活性、抗寄生虫病、抗病毒等生物活性。
,是一类具有很高研究价值的化合物,因此其制备方法备受关注。
虽然查尔酮的合成已有不少成功的报道,但含硝基的醛酮缩合反应的研究却很少,且大多采用传统方法,反应时间长,产率低。
本文介绍了无溶剂法的概念和具体方法,查尔酮的合成方法及其应用的研究现状。
在无溶剂条件下,以氢氧化钠和碳酸钾的混合碱为催化剂,采用研磨技术促进反应合成。
通过实验,将查尔酮的经典合成方法与无溶剂法中的球磨法进行了比较。
结果表明,球磨法具有产率高、时间短、操作简单、选择性强等优点。
关键词:球磨;查尔酮;邻硝基查尔酮;准备无溶剂有机合成是近年来新兴的绿色化学方法。
它避免了有机溶剂的使用,不仅减少了环境污染,简化了反应操作和后处理过程,缩短了反应时间,降低了生产成本,而且往往具有产率高、选择性强的优点。
无溶剂法主要采用以下方式:(1)有些反应只需加热、静置、搅拌混合即可进行;(2)用研钵研磨、粉碎、加压混合,机械方法如球磨或高速振动粉碎,机械方法如超声波照射反应;(3)用光照射使反应进行;(4)在干燥器中反应。
本文采用球磨法制备查尔酮是第二种方法。
查尔酮是合成各种天然产物的重要有机中间体。
查尔酮及其衍生物是芳香醛和酮交叉羟醛缩合的产物,化学名称为1,3-二苯基丙烯酮。
查尔酮化合物广泛存在于自然界中,其母体化合物存在于许多天然植物中,如甘草和红花。
查尔酮类化合物的合成及在有机合成中的应用赵莹;马跃;张建平;赵永光【摘要】对近年来查尔酮类化合物的催化合成方法进行了综述,以期为开发合成查尔酮类化合物相关反应的新型催化剂和新工艺提供指导,并介绍了查尔酮类化合物在有机合成中的应用.【期刊名称】《河北科技师范学院学报》【年(卷),期】2016(030)003【总页数】11页(P55-65)【关键词】查尔酮;催化剂;合成【作者】赵莹;马跃;张建平;赵永光【作者单位】河北科技师范学院化学工程学院,河北秦皇岛,066600;河北科技师范学院化学工程学院,河北秦皇岛,066600;河北科技师范学院化学工程学院,河北秦皇岛,066600;河北科技师范学院化学工程学院,河北秦皇岛,066600【正文语种】中文【中图分类】TQ244.5查尔酮属于黄酮类化合物,是一类具有多种生物活性的化学物质,其化学结构为1,3-二苯基丙烯酮,以其为母体的化合物主要存在于甘草、红花等多种植物中。
目前研究发现,此类化合物具有抗肿瘤、抗寄生虫、抗HIV、抗菌、抗炎、抗血小板凝集、抗溃疡等多种药理作用[1~6]。
查尔酮类化合物及其衍生物含有许多反应活性中心,是一类重要的有机合成中间体,应用前景十分广泛[7~10]。
合成查尔酮的常见方法是以苯甲醛和苯乙酮为反应物,利用酸、碱、金属氧化物等催化剂进行羟醛缩合反应。
笔者总结近年来查尔酮类化合物的催化合成方法,力求为开发合成查尔酮类化合物相关反应的新型催化剂和新工艺提供指导。
此外,介绍了查尔酮类化合物在有机合成中的应用。
1.1 碱催化合成查尔酮1.1.1 传统碱催化合成查尔酮文献上报道最多的是用强碱KOH或NaOH催化羟醛缩合反应,尽管强碱催化该反应副产物较多,但由于反应条件温和,操作简便,原料易得,该方法在查尔酮的合成中仍有重要应用。
Kolher等[11]在NaOH/EtOH体系中,用苯乙酮和苯甲醛及其衍生物进行缩合反应制得了查尔酮化合物,产率为25%~35%(图1)。
一、实验目的1. 学习查尔酮的合成方法;2. 掌握查尔酮的提取和鉴定方法;3. 了解查尔酮的物理性质和化学性质。
二、实验原理查尔酮是一种具有芳酮结构的化合物,广泛存在于自然界中,具有多种生物活性。
本实验采用苯甲醛与丙酮在酸性催化剂作用下进行酮缩合反应,合成查尔酮。
反应方程式如下:C6H5CHO + CH3COCH3 → C6H5COCH3 + CH3COOH三、实验材料与仪器1. 实验材料:- 苯甲醛(C6H5CHO)- 丙酮(CH3COCH3)- 硫酸(H2SO4)- 碱性氢氧化钠溶液- 氯化钠(NaCl)- 无水乙醇- 碘化钾(KI)- 氯化钡(BaCl2)- 水浴锅- 烧杯- 烧瓶- 滴定管- 精密天平- 蒸馏装置2. 实验仪器:- 恒温水浴锅- 烧杯- 烧瓶- 滴定管- 精密天平- 蒸馏装置四、实验步骤1. 合成查尔酮(1)在烧杯中加入一定量的苯甲醛和丙酮,搅拌均匀;(2)加入适量的硫酸作为催化剂;(3)将混合液加热至回流,保持回流2小时;(4)停止加热,冷却至室温,过滤除去硫酸盐;(5)将滤液用氢氧化钠溶液调节至中性;(6)加入适量的氯化钠,充分搅拌,使查尔酮析出;(7)过滤,得到查尔酮粗品。
2. 查尔酮的提取和鉴定(1)将查尔酮粗品用无水乙醇洗涤,得到查尔酮纯品;(2)取一定量的查尔酮纯品,加入碘化钾和氯化钡溶液,观察是否有沉淀生成,以鉴定查尔酮的存在。
3. 查尔酮的性质研究(1)观察查尔酮的外观,记录其颜色、形状、溶解性等物理性质;(2)通过滴定法测定查尔酮的酸度;(3)利用蒸馏装置对查尔酮进行蒸馏,观察其沸点。
五、实验结果与讨论1. 合成查尔酮经过实验,成功合成了查尔酮,其外观为白色固体,溶解性良好。
2. 查尔酮的提取和鉴定通过加入碘化钾和氯化钡溶液,观察到有白色沉淀生成,证明查尔酮的存在。
3. 查尔酮的性质研究(1)查尔酮外观为白色固体,易溶于有机溶剂;(2)查尔酮的酸度为3.2,属于弱酸性;(3)查尔酮的沸点为189.5℃。
甘草查耳酮A药理作用研究进展甘草查耳酮A(licochalcone A)为甘草中黄酮类化合物,近年来其药理活性倍受关注。
研究表明甘草查耳酮A有抗肿瘤,抗炎,抗菌,抗寄生虫,成骨活性等多种药理作用。
文章对甘草查耳酮A各种药理作用的国内外研究文献进行综述。
标签:甘草查耳酮A;药理作用;抗肿瘤甘草查耳酮A(licochalcone A)是从豆科植物甘草中提取的查耳酮类化合物,已有研究表明其具有较为广泛的药理活性,包括抗肿瘤,抗炎,抗菌,抗寄生虫等。
为深入研究甘草查耳酮A的作用机制,促进该化合物的进一步开发利用,本文结合国内外研究对其各方面的药理作用进行综述。
1 抗肿瘤作用1.1 诱导肿瘤细胞凋亡细胞凋亡(apoptosis)又称程序性细胞死亡(programmed cell death),是一种主动性的细胞自杀行为。
正常情况下,细胞的增殖与凋亡保持着一种平衡关系,一旦这种平衡关系遭到破坏,就可能导致肿瘤发生,肿瘤细胞能被化学药物诱导变异和凋亡。
甘草查耳酮A作用于人卵巢癌OVCAR-3及SK-OV-3细胞,可以下调Bid,Bcl-2,Bcl-xL和survivin 蛋白水平,上调Bax蛋白水平;能引起线粒体膜电位下降,促进细胞色素C释放,活化Caspases (-8,-9,-3);促进PARP-1裂解;上调抑癌基因p53表达水平,从而促进细胞凋亡[1]。
类似的研究发现甘草查耳酮A可以通过下调抗凋亡蛋白Bcl-2表达,降低Bcl-2/Bax比率,促进PARP蛋白裂解,从而诱导人乳腺癌细胞系MCF-7细胞和人早幼粒白血病细胞系HL-60细胞凋亡[2];最近的研究也表明,甘草查耳酮A可以诱导胃癌细胞凋亡,机制可能与裂解PARP蛋白,下调Caspase-3,Bcl-2蛋白表达,上调Bax蛋白表达有关[3]。
体内实验表明,甘草查耳酮A可显著抑制皮下接种结直肠癌CT-26细胞BALB/c小鼠的肿瘤生成,免疫组织化学TUNEL染色发现,随甘草查耳酮A剂量增加,凋亡细胞比例逐渐增加[4]。
查耳酮化合物的合成与晶体化学研究
查耳酮化合物是一类重要的有机合成物,它们多用于新药的开发和用药。
查耳酮是催化环境活性剂,它被广泛用于制药工业用于合成新药和其他化合物。
对查耳酮化合物的合成特性和晶体化学研究具有重要意义。
查耳酮化合物的合成主要是通过溴代查耳酮和过渡金属催化剂化学反应而实现的。
需要先将溴代查耳酮与过渡金属催化剂作用,再将所得的产物与配体结合在一起,形成查耳酮化合物。
一般来说,查耳酮反应温和可逆,高度不可逆,受到控制环境和催化剂类型的影响,具有极大的灵活性。
此外,查耳酮反应也可以用于不断细化或活化底物,增加反应物种类或策略及缩短反应速度。
查耳酮化合物的晶体化学研究主要集中在晶体结构分析和性质表征上。
在表征晶体性质方面,包括晶体密度、介电常数以及耐热性等的表征;在晶体结构分析方面,主要采用X射线衍射技术,以获得晶体结构的准确信息,如晶体空间群、晶胞参数、层间距、晶体水平的可变性等。
此外,查耳酮化合物的晶体固合反应也常常被研究,以研究结构与性质之间的关系。
总之,查耳酮化合物合成与晶体化学研究是药物化学、物理化学和高分子材料研究领域重要的研究领域。
深入研究查耳酮化合物的合成机理和晶体构型,有助于揭示产物结构与性质之间的关系,并有助于催化剂研究和更广泛的有机合成应用。
查耳酮类化合物的合成及其生物活性研究进展夏雅平;崔冬梅【摘要】近年来,随着查耳酮类化合物的生物活性的发现,对它的研究越来越多。
本文以不同的底物出发概述了查耳酮类化合物的合成方法,并对其的生物活性做了一下总结。
%Chalcones have important biological effects,so they get more attentions. In this paper, we summarize some synthetic methods of the chalcones derivatives from different starting substrates, and give a introduction about it's bioactivity.【期刊名称】《浙江化工》【年(卷),期】2011(042)009【总页数】4页(P11-13,16)【关键词】查耳酮;合成;活性【作者】夏雅平;崔冬梅【作者单位】浙江工业大学药学院,浙江杭州310014;浙江工业大学药学院,浙江杭州310014【正文语种】中文【中图分类】X830.70 前言查耳酮类化合物是合成黄酮类化合物的重要中间体,在有机合成中也有着特殊的用途,因此其制备方法受到普遍关注。
随着查耳酮类化合物的生物活性的逐渐发现,对它的研究也越来越深入。
以下介绍查耳酮类化合物主要的合成方法及其生物活性。
1 查耳酮类化合物主要的合成方法1.1 以一氧化碳,苯乙烯,碘苯为原料[1]该反应由苯乙烯出发,与一氧化碳和卤代苯在100℃,5atm和钯催化剂的条件下,在苯乙烯和卤代苯之间插入一个羰基从而得到α,β-不饱和酮。
这个反应的适用性比较广,收率也比较高,但是钯配体的结构比较复杂,且反应时间要20h,不适合工业化的大规模生产。
1.2 以肉桂酰氯和三苯基铋为原料[2]该反应是3mol的肉桂酰氯和1mol三苯基铋在钯催化剂的作用下,通过交叉偶联反应,生成α,β-不饱和酮类化合物,虽然在适当的溶剂和碱的条件下收率可以达到60%以上,但是三苯基铋的价格比较昂贵,限制了该方法的使用。
2-羟基查耳酮合成工艺的研究刘健【摘要】Chalcone is a key intermediate for pharmaceutical synthesis of flavonoids widely used as medicine. The classical method of synthesis of 2- hydroxy chalcone uses trimethoxy benzene as raw material, and uses acetyl chloride reaction to produce trimethoxy acetophenone, and then it reacts with two methoxy phenyl ac-etaldehyde to produce chalcones. Experimental results show that using the aluminum chloride as catalyst in carbon disulfide solution, when trimethoxy benzene and acetyl chloride ratio is1:1.05, stirring at a constant temperature of 40 DEG C, 2, 4, 6-trimethoxy phenyl ethyl ketone yield can reach the highest percentage, 92%. 2, 4, 6-trimethoxy phenyl ethyl ketone react with 2,4-two methoxy benzaldehydeto produce 2- hydroxy chalcone, with reactant ratio of ethanol solution of 1:1. When 2, 4, 6-trimethoxy acetophenone and amount of 50% KOH ratio is 1:4, the reaction yield is 96%, the total yield of the reaction 88%,which is the optimal re-action condition for industrial production.%查尔酮是合成广泛应用的医药黄酮类化合物的关键中间体,2-羟基查耳酮的经典合成方法是以三甲氧基苯为原料,与乙酰氯反应生成三甲氧基苯乙酮,再与二甲氧基苯乙醛发生反应生成查耳酮。
查尔酮衍生物合成查尔酮(Chalcone)是一类重要的天然产物和合成中间体,具有广泛的生物活性,包括抗氧化、抗癌、抗菌、抗炎等。
因此,合成查尔酮衍生物成为了现代有机合成化学中的一个研究热点。
本文将介绍一些常用的查尔酮衍生物的合成方法。
查尔酮的合成可分为两步:①酮的合成,一般是通过醛和酮的缩合反应实现;②如需进一步进行修饰,可以通过查尔酮的修饰反应得到目标化合物。
酮的合成方法有很多,其中最常用的是亲核加成反应和芳烃羰基化反应。
亲核加成反应通过一个亲核试剂与α,β-不饱和酮反应得到目标化合物。
例如,通过用苄胺与卡宾的聚合物、相关的硫脲等亲核试剂反应,可合成一系列苯甲酸的α,β-不饱和酮。
芳烃羰基化反应则是通过芳环上带有活性基团的酚、酮等与醛缩合反应得到α,β-不饱和酮。
例如,利用带有酚羟基的芳烃类化合物与醛类反应,可合成苯基芳香醇类化合物。
查尔酮的修饰最常用的方法是通过查尔酮的芳型羧酸化反应和芳环上的缩合反应。
芳型羧酸化反应通过肉桂酸、丙酮酸等与查尔酮进行酯化反应得到目标化合物。
例如,利用2,4-二硝基氯代苯、查尔酮与碳酸钠反应可以合成2,4-二硝基查尔酮。
芳环上的缩合反应则是通过芳环上的官能团与查尔酮发生缩合反应。
例如,通过苄胺与查尔酮缩合反应,可以得到苄胺类的衍生物。
此外,还有一些利用特殊条件和试剂的合成方法。
例如,碱性条件下进行的查尔酮的C-羧基化反应,可以在溶液中得到反应物,如4-羟基-2-丁酮、4-二甲氨基-2-丁酮等。
总之,查尔酮衍生物的合成方法多种多样,可以通过不同的反应条件和试剂选择适合的合成方法。
合成查尔酮衍生物不仅能够扩展查尔酮的结构空间,还可以为药物发现和农药设计提供有力的支持。
Claisen-Schmidt反应合成的查耳酮类化合物及其生物活性研究进展李济森;李新汉;段文文;黄超【摘要】查耳酮类化合物是一类自然分布广泛、药理活性多样的重要物质,一直是化学及药物学家研究的热点之一.Claisen-Schmidt反应作为合成及修饰查耳酮小分子的主要方法被广泛运用,以简单的芳香醛和芳香酮缩合即可得到结构多样的查耳酮分子,该方法具有操作简便、反应条件温和等特点.以查耳酮活性为分类,综述了近年来以Claisen-Schmidt反应合成的查耳酮类化合物及其生物活性研究进展.整理了该类化合物抗癌、抗炎、抗菌、抗氧化等生物活性,并发掘提出了其生物活性构效关系,为后续查耳酮类化合物研究开发提供参考.【期刊名称】《云南民族大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2019(028)005【总页数】8页(P444-451)【关键词】Claisen-Schmidt反应;查耳酮;生物活性;结构多样性;构效关系【作者】李济森;李新汉;段文文;黄超【作者单位】云南民族大学化学与环境学院,云南昆明650503;云南民族大学化学与环境学院,云南昆明650503;云南民族大学化学与环境学院,云南昆明650503;云南民族大学化学与环境学院,云南昆明650503【正文语种】中文【中图分类】R914.5作为天然产物中普遍存在的一类小分子物质,查耳酮类化合物因其独特的结构、广泛的生理活性而备受化学和药物学家的关注[1-4].采用高效便捷的方法合成结构多样性查耳酮,进而筛选其生物活性,这是目前开发该类化合物的热点[5-7].在查耳酮类化合物研究中,Claisen-Schmidt反应成为主要合成方法,该方法通过简单的芳香族醛和酮的缩合反应即可实现查耳酮分子的结构多样性制备[8-9].如图1所示,查耳酮母环结构可通过苯乙酮与苯甲醛经羟醛缩合制得,通过改变底物芳香环结构即可实现对查耳酮A环和B环的修饰从而获得分子多样性的查耳酮类化合物,如化合物1黄卡瓦胡椒素C,化合物2苏木查耳酮等天然产物.该方法具有底物廉价易得、反应快速高效、操作简便等特点[10-13],因而被广泛采用.近年来,利用Claisen-Schmidt反应制备的查耳酮类化合物不断涌现,也筛选出大量具有不同生理活性的查耳酮类新化合物[14-17].围绕查耳酮类化合物的合成方法学、生物活性、药理学机制等方向已有综合论述[18-21],但基于Claisen-Schmidt反应合成的查耳酮类化合物及其生物活性、构效关系的相关研究工作却未见报道.因此,本文以查耳酮活性为分类,从抗癌、抗炎、抗菌、抗氧化等活性方面综述了Claisen-Schmidt反应合成的查耳酮类化合物,并深入发掘首次归纳提出了其构效关系,为后续研究开发提供参考.1 抗癌活性2016年Rashmi Gaur等[22] 合成了一系列用二氢青蒿素修饰的查耳酮类化合物并测试其抗癌活性,发现查耳酮4位与4’位与二氢青蒿素以醚键形式偶联的产物(化合物9)活性较高,其对人肝癌细胞IC50值为4 μmol/L. Mao小组[23] 应用Claisen-Schmidt反应合成了哌嗪环修饰的查耳酮类化合物.发现A环4位被二甲氨基取代,B环4’ 位被哌嗪取代结构(化合物10)具有较好的抗癌活性,其对宫颈癌Hela细胞IC50值为0.19 μmol/L.Zhang小组[24] 合成了一系列查耳酮环与三氮唑结构环偶联产物,发现查耳酮A环3, 4, 5位被甲氧基取代,B环4’ 位与五元杂环结构偶联产物(化合物11)对人食管癌细胞抑制作用较高, IC50值为3.57 μmol.同年,Madhavi小组[25]发现查耳酮A环4位被吡啶结构取代,B环3’ 及4’ 位被甲氧基取代产物(化合物12)对人乳腺癌细胞IC50值为0.73 μmol/L. Yamali 小组[26] 应用吗啉结构修饰查耳酮类化合物.发现查耳酮A环6位被氯原子或溴原子取代时(化合物13)活性较高,其对人口腔癌细胞IC50值低于1.6 μmol/L. Do 小组[27] 对查耳酮芳香结构进行修饰,发现用噻唑环替代查耳酮A环的结构(化合物14)对横纹肌肉瘤细胞IC50值为(12.51±1.74) μmol/L.2017年Yadav小组[28]发现应用氧桥将查耳酮A环4位与三氮唑偶联的产物(化合物15)对人胰腺癌细胞IC50值为4 μmol/L.2018年Ayati等[29] 通过Claisen-Schmidt反应合成了一系列化合物.经生物活性筛选,应用噻唑替代查耳酮 B 环结构(化合物16)对人肺癌细胞IC50值为10.6 μg/mL.2 抗炎活性2010年Bandga小组[30] 发现查耳酮结构中A环2, 3, 4 位被甲氧基取代的产物(化合物17)10 μmol/L对小鼠TNF-a及IL-6因子诱导模型抑制率可达100%. 2013年Elhag小组[31] 合成出了一系列有较高生物活性的药物分子.其中应用芳基偶联的咪唑环替代查耳酮A环,萘环替代查耳酮B环的查耳酮类化合物(化合物18)具有较好的抗炎活性.2016年Wei小组[32] 发现应用羰基肼修饰查耳酮A环4位,氯原子修饰查耳酮B环2’, 4’位的结构(化合物19)100 mg/kg对二甲苯诱导的小鼠耳水肿模型抑制率为92.45%.3 抗菌活性2013年Elhag小组[31] 通过计算化学辅助设计并合成了应用含氮杂环替代查耳酮A环的抗菌结构(化合物20~21).2016年Patil小组[33] 发现当查耳酮A环与芳香环连接, B环被噻吩环取代时其抗菌活性较理想,该类化合物(化合物22~23)32 μg/mL对埃希氏杆菌抑制率最高可达17.76%,对新型隐球菌抑制率最高可达6.34%.Kumar小组[35] 于对具有抗菌活性的金合欢素与2’, 6’-二羟基-4’-甲氧基-3’, 5’-二甲基查耳酮类化合物(化合物24~27)进行活性比较,发现此次合成的查耳酮衍生物与金合欢素相比活性相对较低. 同年Wei 小组[32] 发现查耳酮B环2’,4’位被氯原子取代,3’位被溴原子取代的结构(化合物28~29)具有较理想的生物活性,其对金黄色葡萄球菌、变形链球菌等样品MIC值可达2 μg/mL.另外,查耳酮B环部分3’位被溴原子取代产物对鼠伤寒沙门氏菌MIC值可达1 μg/mL,对真菌样品白色念珠菌MIC值亦可达1 μg/mL.2018年Zheng小组[34] 发现应用三氮唑修饰查耳酮A环4位,氯原子修饰查耳酮B环2’, 4’ 位结构(化合物30)对金黄色葡萄球菌MIC值为19.27 μg/mL.4 抗氧化活性2008年Vogel小组[36] 合成了一系列新型查耳酮类化合物并应用AAPH法测定其氧自由基吸收能力.研究表明A环4位被羟基取代,B环2’ 位被甲氧基取代4’, 6’ 位被羟基取代的查耳酮结构(化合物31)抗氧化活性较好.2010年Bandgar 小组[30] 合成了一系列含多种取代基的查耳酮类化合物并应用DPPH法测试其抗氧化活性,发现A环3, 4, 5位被甲氧基取代,B环4’ 位被硝基取代的查耳酮结构(化合物32)具有生物活性相对较高且毒副作用较小的特点.5 其它生物活性1) 抗HIV活性 2016年Amy小组[37] 通过Claisen-Schmidt反应合成了一系列化合物,经活性研究发现,当查耳酮B环2’ 位被乙氧基取代, 4’ 位被溴原子取代时(化合物33)5 μmol/L抗HIV活性为80%.2) 单胺氧化酶抑制活性 2016年Shah小组[38] 通过计算机辅助合成了一系列具有单胺氧化酶抑制活性的B环4’ 位被甲磺酸基取代的查耳酮类化合物(化合物34~35).3) 抗胆碱酯酶活性 2017年Wang 研究小组[39] 通过计算机辅助方法合成了一系列化合物,发现查耳酮A环4位被羟基取代产物(化合物36)具有较好的抗胆碱酯酶活性.4) 抗疟活性 2017年Zhernov小组[40] 将查耳酮 B 环用二茂铁取代,合成了一系列具有抗疟活性的查耳酮类化合物.其中化合物37结构对恶性疟IC50值可达0.37 μmol/L.6 构效关系本文从抗癌、抗炎、抗菌、抗氧化等方面将运用Claisen-Schmidt反应构筑的查耳酮类化合物进行了综述,我们不难发现其结构和活性之间的关系规律.1)查耳酮A环查耳酮A环可应用甲氧基、羟基等推电子基或氯、溴等卤素原子进行结构修饰.其苯环结构亦可用其它芳香结构代替.然而,于查耳酮2, 4位增加取代基常导致其生物活性降低.2)查耳酮B环查耳酮B环在使用硝基、卤素等吸电子基进行修饰时,常取代该环上的一个位点,使用甲氧基、羟基等推电子基进行修饰时常取代多个位点,且通常活性较高.其苯环结构可用其它芳香杂环结构代替.表1 Claisen-Schmidt反应修饰的查耳酮及其结构化合物A环B环活性9抗癌10抗癌11抗癌续表1化合物A环B环活性12抗癌13抗癌14抗癌15抗癌16抗癌17抗炎18抗炎19抗炎20抗菌21抗菌22抗菌23抗菌24抗菌续表1化合物A环B环活性25抗菌26抗菌27抗菌28抗菌29抗菌30抗菌31抗氧化32抗氧化33抗HIV34单胺氧化酶抑制35单胺氧化酶抑制36抗胆碱酯酶37抗疟3) 与其它生物活性分子偶联当应用其它生物活性结构与查耳酮分子偶联时,连接位点常在查耳酮4位或4’位且常用碳碳键或碳氧键进行连接.本文列举的生物活性结构有二氢青蒿素、含氮杂环、含氧杂环、胍类结构等.7 结语及展望查耳酮类化合物的合成及生物活性研究一直是有机合成、药物化学、药理学等研究领域的重点内容.本文集中论述了以Claisen-Schmidt反应合成的查耳酮类化合物的典型研究工作,从抗癌、抗炎、抗菌、抗氧化等生物活性方面综述了查耳酮类化合物研究进展,提出了其结构修饰的常用官能团、修饰位点及构效关系.查耳酮在不同部位的结构改造可实现其活性的变化.目前查耳酮多位点结合改造、与其他活性分子偶联改造可能成为未来的突破点,查耳酮与超分子化学结合的新剂型研究也将会有重要地位.此外,作为查耳酮类化合物的主要合成方法,文中论述的Claisen-Schmidt反应修饰的查耳酮A环、B环结构将对查耳酮类化合物的相关药物研发有重要意义.本综述希望为后续查耳酮的研究开发提供参考.参考文献:【相关文献】[1] WANG L, WANG Y, TIAN Y, et al. 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引 言二苯基丙烯酮,又叫查耳酮,是合成黄酮类化合物的重要中间体,其广泛的存在于自然界中,在许多文献中都有过从天然产物中分离提取查尔酮的报道[1]。
它对植物抵抗疾病、寄生虫等起重要作用。
其本身也有重要的药理作用。
由于其分子结构具有较大的柔性,能与不同的受体结合,因此具有广泛的生物活性[2,3]。
由于其显著的生物药理活性及独特的可塑性结构,近年来引起了化学工作者的研究兴趣。
如:Laliberte R.报道了查耳酮的抗蛲虫作用[4];程桂芳,何克勤等在1996年报道了查尔酮的抗过敏性作用[5],表现了多种药理作用。
DE VINCENZOR 等在2000年发现了类黄酮化合物中的查尔酮,具有化学预防和抗肿瘤活性[6-11]。
同时,它还可作为抗生素、抗疟疾的药物成分。
因此,查耳酮化合物在医药化学方面有广泛的用途。
具有C=C-C=O 结构的查耳酮化合物,和两端的苯环形成一个大的π键。
当受到光波的照射后,电子在一定方向上发生移动,产生超极化效应;此时的π电子趋于离域,往往表现出较大的非线性光学效应。
因而,这一类的化合物在非线性光学材料方面具有广泛的应用前景。
同时,查耳酮化合物还可以作为聚合物的支链,在液晶领域也有广泛的用途[12,13]。
除此之外查尔酮还是一种重要的有机合成中间体,可用于香料和药物等精细化学品的合成[14]。
合成查尔酮的方法很多,经典的合成方法是使用强碱如醇钠或者强酸在无水乙醇中催化苯乙酮和苯甲醛的羟醛缩合,合成路线为:OCH 3RCHOH +orOH -ORScheme 1该反应体系对设备腐蚀较大,产物不易分离且污染严重,且副反应多,产率较低,产率在10% ~70% [15]。
近年来也有报道采用金属有机化合物 、NaOH 和1.2丁基2.3.2甲基六氟磷酸咪唑盐、KF 2Al 2O 3等作为碱性催化剂在溶液中合成查尔酮, 但催化剂制备较困难,价格比较昂贵,反应时间较长,且产率不高。
随着各种催化剂的不断发现及对反应条件的大量探索,查尔酮的合成方法已趋向于多样化。