含萘环的具有单晶结构的酰腙金属配合物的合成方法及应用与流程

本发明属于具有单晶结构的酰腙金属配合物的合成，特别涉及一种含萘环的具有单晶结构的酰腙金属配合物的合成方法及其在抑制大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌和铜绿假单胞菌方面的应用。

背景技术：

酰腙是一类具有生物活性基团(-conhn＝ch-)这一特殊结构的、从酰肼类化合物改性而来的schiff碱类化合物。由于其具有较高的化学反应活性，能够与在生物体中的微量元素相互作用，对生物体中的生化反应起到抑制作用，从而达到治愈疾病的效果，使得其在医药、生物和农药等领域受到广泛的关注。近年来研究人员还发现其在新型发光材料、分析试剂和催化等领域存在潜在的应用前景。酰腙键中存在含有孤对电子的o和n原子，可与各类金属离子形成配位键，因此其具有较强的配位能力，并且酰腙基团存在两种互变异构体(酮式和烯醇式)，使之具有多样的配位方式。酰腙金属配合物由于融合了无机和有机单元，使得大部分化合物的生物药理活性均有了明显的提高，因此具有高度生理活性的新型酰腙金属配合物的开发成为目前的一大研究方向。

含萘环类衍生物近年来被报道的越来越多，其在化工、生物、医药方面都有着广泛的应用前景。在医药领域方面，不仅对消炎止痛、高尿酸血症和痛风具有很好的疗效，同时还具有抗惊厥、抗癌和抗肿瘤等活性。随着广大研究人员对肿瘤、癌症等疑难杂症的不断深入研究，含萘环的衍生物正广泛地应用于其先导化合物的开发中，这都为新型药物或药物中间体的开发提供了理论依据。

基于以上事实，本发明将过渡金属原子以及具有较高生物药理活性的萘环类衍生物引入到酰腙类化合物中，设计合成了两种含萘环的具有单晶结构的酰腙金属配合物，期望其具有良好的抑菌活性。

技术实现要素：

为了克服现有酰腙类化合物的合成所存在的不足，本发明提供了一种将过渡金属原子以及具有较高生物药理活性的萘环类衍生物引入到酰腙类化合物中合成具有良好抑菌活性的含萘环的具有单晶结构的酰腙金属配合物。

本发明还提供了该含萘环的具有单晶结构的酰腙金属配合物的合成方法及其在抑制大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌和铜绿假单胞菌方面的应用。

本发明所采用的技术方案是：

一种含萘环的具有单晶结构的酰腙金属配合物，该含萘环的具有单晶结构的酰腙金属配合物的结构式为：

式中：m为cr或co。

当m为cr时，配合物的熔点为227～228℃，化学式为c36h28br2crn6o2，相对分子质量mr＝788.46g·mol^-1，三斜晶系，p-1空间群，α＝72.181(3)°，β＝74.300(3)°，γ＝75.692(3)°，z＝2，f(000)＝824，dc＝1.370g·cm^-3。

当m为co时，配合物的熔点为：267.80～268.80℃；元素分析实验值(理论值)％：c54.31(54.95)，h3.52(3.88)，n10.56(10.44)；化学式为c36h28br2con6o2，相对分子质量mr＝795.46g·mol^-1，单斜晶系，p21/n空间群，α＝90.00°，β＝103.775(8)°，γ＝90.00°，z＝4，f(000)＝1816，dc＝1.614g·cm^-3。

上述的含萘环的具有单晶结构的酰腙金属配合物的合成方法包括以下步骤：

步骤(1)：称取等物质的量的6-溴-2-萘甲酸甲酯和水合肼(80％)，溶解于甲醇溶液中，在60～65℃下回流若干小时(1～3小时)，过滤，冷却至室温后出现白色絮状固体，用甲醇重结晶，烘干，得到6-溴-2-萘甲酰肼，备用；

步骤(2)：称取等物质的量的6-溴-2-萘甲酰肼和4-甲氧基苯甲醛溶液溶解于甲醇溶液中，在60～65℃下回流若干小时(2～4小时)，趁热过滤，静置，析出无色透亮长方体状晶体，得到对甲氧基苯甲醛-6-溴-2萘甲酰腙，烘干，备用；

步骤(3)：将步骤(2)的对甲氧基苯甲醛-6-溴-2萘甲酰腙溶于乙醇溶液中，待其完全溶解后，向其中滴加过量的2-乙酰吡啶，充分搅拌5～10min；

步骤(4)：称取co(no3)2·6h2o或crcl3·6h2o溶解于乙醇中，完全溶解；

步骤(5)：将步骤(4)含有co(no3)2或crcl3的乙醇溶液缓慢加入步骤(3)的混合溶液中，在73～80℃下回流若干小时(6～9小时)，过滤，静置挥发，至晶体析出，即得到含萘环的具有单晶结构的酰腙金属配合物。

进一步限定，所述步骤(5)中co(no3)2或crcl3与对甲氧基苯甲醛-6-溴-2萘甲酰腙的物质的量比为1.85～2.15:1。

进一步限定，所述步骤(5)具体是：将步骤(4)含有co(no3)2或crcl3的乙醇溶液缓慢加入步骤(3)的混合溶液中，co(no3)2或crcl3与对甲氧基苯甲醛-6-溴-2萘甲酰腙的物质的量比为2:1，在73～80℃下回流6～9小时，过滤，静置挥发，至晶体析出，即得到含萘环的具有单晶结构的酰腙金属配合物。

上述的含萘环的具有单晶结构的酰腙金属配合物在抑制大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌和铜绿假单胞菌的药物中作为有效抑菌成分的新用途。当m为co或cr时，所述含萘环的具有单晶结构的酰腙金属配合物的最小抑菌浓度为50μg/ml。

本发明所提供的含萘环的具有单晶结构的酰腙金属配合物是将过渡金属原子以及具有较高生物药理活性的萘环类衍生物引入到酰腙类化合物中，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌和铜绿假单胞菌均有明显的抑菌作用，且在相同浓度时，cr配合物与硫酸庆大霉素对铜绿假单胞菌和大肠杆菌的抑制活性相当，而且抑菌浓度小于50μg/ml，抑菌效率高。此外，本发明的含萘环的具有单晶结构的酰腙金属配合物的合成条件温和，成本低，适于工业化推广使用。

附图说明

图1为含萘环的酰腙co配合物的抑菌图；

图2为含萘环的酰腙cr配合物的抑菌图；

图3为一种含萘环的酰腙金属配合物单晶的单胞图；

图4为另一种含萘环的酰腙金属配合物单晶的单胞图；

图中，a，b，c和d分别代表大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌和铜绿假单胞菌；1、2和3分别代表浓度为200μg·ml^-1、100μg·ml^-1和50μg·ml^-1。

具体实施方式

现结合附图和实施例对本发明的技术方案进行进一步说明，但是本发明不仅限于下述的实施情形。

本发明的含萘环的具有单晶结构的酰腙金属配合物主要涉及cr配合物和co配合物，其具体的合成线路如下：

具体的合成方法包括以下步骤：

步骤1：称取等物质的量的6-溴-2-萘甲酸甲酯(c12h9bro2)和水合肼(80％)，溶解于甲醇溶液中，在60～65℃下回流若干小时，趁热过滤，冷却至室温后立即出现白色絮状固体，用甲醇重结晶，将产物烘干后备用。

得到白色絮状固体，如结构式为i，命名为6-溴-2-萘甲酰肼(c11h9brn2o)，其产率：95％。

经检测熔点：207～208℃，元素分析实验值(理论值)％：c54.41(54.37)，h3.45(3.42)，o12.03(12.07)。

步骤2：称取等物质的量的6-溴-2-萘甲酰肼(c11h9brn2o)和4-甲氧基苯甲醛溶液溶解于甲醇溶液中，在60～65℃下回流若干小时，趁热过滤，若干天后析出无色透亮长方体状晶体，将产物烘干后备用。

得到白色晶体，如结构式为ⅱ，命名为：对甲氧基苯甲醛-6-溴-2-萘甲酰腙(c19h15brn2o2)。

经检测其产率：85％，熔点：230.44～230.54℃，元素分析实验值(理论值)％：c59.55(59.46)，h3.95(4.10)，n7.31(7.43)。化学式为c19h15brn2o2，相对分子质量mr＝383.24g·mol^-1，三斜晶系，p-1空间群，α＝94.726(4)°，β＝90.473(4)°，γ＝91.442(4)°，z＝2，f(000)＝388，dc＝1.572g·cm^-3，如图3所示。

步骤3：将步骤(2)所得的对甲氧基苯甲醛-6-溴-2-萘甲酰腙(c19h15brn2o2)溶于乙醇溶液中，待其完全溶解后，用胶头滴管向其中滴加过量的2-乙酰吡啶，充分搅拌5～10min。

步骤4：称取co(no3)2·6h2o或crcl3·6h2o溶解于乙醇中，完全溶解。

步骤5：将步骤(4)含有co(no3)2或crcl3的乙醇溶液缓慢加入步骤(3)的混合溶液中，在73～80℃下回流若干小时，趁热过滤，静置挥发若干天，至有红褐色针状晶体或红黑色长方体状晶体析出，得到红褐色晶体，即含萘环的酰腙co配合物，如结构式ⅲ。

或得到红黑色长方体状晶体，即含萘环的酰腙cr配合物，如结构式ⅳ。

经检测，含萘环的酰腙co配合物的产率：47％，熔点：267.80～268.80℃，元素分析实验值(理论值)％：c54.31(54.95)，h3.52(3.88)，n10.56(10.44)。单胞图如图3所示，化学式为c36h28br2con6o2，相对分子质量mr＝795.46g·mol^-1，单斜晶系，p21/n空间群，α＝90.00°，β＝103.775(8)°，γ＝90.00°，z＝4，f(000)＝1816，dc＝1.614g·cm^-3。

经检测，含萘环的酰腙cr配合物产率：82％，熔点：227～228℃，单胞图如图4所示，其化学式为c36h28br2crn6o2，相对分子质量mr＝788.46g·mol^-1，三斜晶系，p-1空间群，α＝72.181(3)°，β＝74.300(3)°，γ＝75.692(3)°，z＝2，f(000)＝824，dc＝1.370g·cm^-3。

实施例1

称取0.0133g(0.05mmol)的6-溴-2-萘甲酸甲酯(c12h9bro2)，溶解于20ml的甲醇溶液中，充分溶解后，加入4ml的水合肼(80％)，在65℃下回流2h，趁热过滤，冷却至室温后立即出现白色絮状固体，静置半天后，用甲醇重结晶，得到6-溴-2-萘甲酰肼，烘干；再称取0.0133g(0.05mmol)的6-溴-2-萘甲酰肼，溶解于20ml的甲醇溶液中，待酰肼充分溶解后，用移液器量取6.1μl的对甲氧基苯甲醛溶液，将其缓慢加入到溶有酰肼的甲醇溶液中，在65℃下回流3h，趁热过滤，静置挥发1天后，析出无色透亮长方体状晶体，得到对甲氧基苯甲醛-6-溴-2-萘甲酰腙(c19h15brn2o2)，烘干备用；再称取0.0383g(0.1mmol)的对甲氧基苯甲醛-6-溴-2萘甲酰腙(c19h15brn2o2)，溶解于20ml的乙醇溶液中，待其完全溶解后，用胶头滴管向其中滴加8滴2-乙酰吡啶，充分搅拌5min；再称取0.0146g(0.05mmol)的co(no3)2·6h2o，溶解于5ml乙醇中；待其完全溶解后，将含硝酸钴的溶液缓慢加入到溶有酰腙化合物的乙醇溶液中，在73℃下回流6h，趁热过滤，静置挥发10天后，析出红褐色针状晶体含萘环的酰腙co配合物，如结构式ⅲ，将产物烘干、备用。

实施例2

称取0.0133g(0.05mmol)的6-溴-2-萘甲酸甲酯(c12h9bro2)，溶解于20ml的甲醇溶液中，充分溶解后，加入4ml的水合肼(80％)，在65℃下回流3h。趁热过滤，冷却至室温后立即出现白色絮状固体，静置半天后，用甲醇重结晶，得到6-溴-2-萘甲酰肼，烘干备用。再称取0.0133g(0.05mmol)的6-溴-2-萘甲酰肼，溶解于20ml的甲醇溶液中，待酰肼充分溶解后，用移液器量取6.1μl的对甲氧基苯甲醛溶液，将其缓慢加入到溶有酰肼的甲醇溶液中，在65℃下回流3h，趁热过滤，静置挥发1天后，析出无色透亮长方体状晶体，得到对甲氧基苯甲醛-6-溴-2-萘甲酰腙(c19h15brn2o2)，烘干备用。再称取0.0383g(0.1mmol)的对甲氧基苯甲醛-6-溴-2-萘甲酰腙(c19h15brn2o2)，溶解于20ml的乙醇溶液中，待其充分溶解后，用胶头滴管向其中滴加8滴2-乙酰吡啶，充分搅拌5min；再称取0.0133g(0.05mmol)的crcl3·6h2o，溶解于5ml乙醇中；待其完全溶解后，将含硝酸钴的溶液缓慢加入到溶有酰腙化合物的乙醇溶液中，在75℃下回流7h，趁热过滤，静置挥发6天后，析出红黑色长方体状晶体，得到含萘环的酰腙cr配合物，如结构式ⅳ，烘干备用。

实施例3

称取0.0133g(0.05mmol)的6-溴-2-萘甲酸甲酯(c12h9bro2)，溶解于20ml的甲醇溶液中，充分溶解后，加入4ml的水合肼(80％)，在65℃下回流3h，趁热过滤，冷却至室温后立即出现白色絮状固体，静置半天后，用甲醇重结晶，得到6-溴-2-萘甲酰肼，烘干；再称取0.0133g(0.05mmol)的6-溴-2-萘甲酰肼，溶解于20ml的甲醇溶液中，待酰肼充分溶解后，用移液器量取6.1μl的4-甲氧基苯甲醛溶液，将其缓慢加入到溶有酰肼的甲醇溶液中，在65℃下回流3h，趁热过滤，静置挥发1天后，析出无色透亮长方体状晶体，得到对甲氧基苯甲醛-6-溴-2-萘甲酰腙(c19h15brn2o2)，烘干备用；之后再称取0.0354g(0.0925mmol)的对甲氧基苯甲醛-6-溴-2-萘甲酰腙(c19h15brn2o2)溶于20ml的乙醇溶液中，待其完全溶解后，用胶头滴管向其中滴加8滴2-乙酰吡啶，充分搅拌5min；再称取0.0146g(0.05mmol)的co(no3)2·6h2o，溶解于5ml乙醇中；待其完全溶解后，将含硝酸钴的溶液缓慢加入到溶有酰腙化合物的乙醇溶液中，在73℃下回流6h，趁热过滤，静置挥发10天后，析出红褐色针状晶体含萘环的酰腙co配合物，如结构式ⅲ，将产物烘干、备用。

实施例4

称取0.0133g(0.05mmol)的6-溴-2-萘甲酸甲酯(c12h9bro2)，溶解于20ml的甲醇溶液中，充分溶解后，加入4ml的水合肼(80％)，在65℃下回流3h，趁热过滤，冷却至室温后立即出现白色絮状固体，静置半天后，用甲醇重结晶，得到6-溴-2-萘甲酰肼，烘干；再称取0.0133g(0.05mmol)的6-溴-2-萘甲酰肼，溶解于20ml的甲醇溶液中，待酰肼充分溶解后，用移液器量取6.1μl的对甲氧基苯甲醛溶液，将其缓慢加入到溶有酰肼的甲醇溶液中，在65℃下回流3h，趁热过滤，静置挥发1天后，析出无色透亮长方体状晶体，得到对甲氧基苯甲醛-6-溴-2-萘甲酰腙(c19h15brn2o2)，烘干备用；之后再称取0.0412g(0.1075mmol)对甲氧基苯甲醛-6-溴-2-萘甲酰腙(c19h15brn2o2)溶于20ml的乙醇溶液中，待其完全溶解后，用胶头滴管向其中滴加8滴2-乙酰吡啶，充分搅拌5min；再称取0.0146g(0.05mmol)的co(no3)2·6h2o，溶解于5ml乙醇中；待其完全溶解后，将含硝酸钴的溶液缓慢加入到溶有酰腙化合物的乙醇溶液中，在73℃下回流6h，趁热过滤，静置挥发10天后，析出红褐色针状晶体含萘环的酰腙co配合物，如结构式ⅲ，将产物烘干、备用。

实施例5

称取0.0133g(0.05mmol)的6-溴-2-萘甲酸甲酯(c12h9bro2)，溶解于20ml的甲醇溶液中，充分溶解后，加入4ml的水合肼(80％)，在65℃下回流3h。趁热过滤，冷却至室温后立即出现白色絮状固体，静置半天后，用甲醇重结晶，得到6-溴-2-萘甲酰肼，烘干备用。再称取0.0133g(0.05mmol)的6-溴-2-萘甲酰肼，溶解于20ml的甲醇溶液中，待酰肼充分溶解后，用移液器量取6.1μl的4-甲氧基苯甲醛溶液，将其缓慢加入到溶有酰肼的甲醇溶液中，在65℃下回流3h，趁热过滤，静置挥发1天后，析出无色透亮长方体状晶体，得到对甲氧基苯甲醛-6-溴-2-萘甲酰腙(c19h15brn2o2)，烘干备用。再称取0.0354g(0.0925mmol)的对甲氧基苯甲醛-6-溴-2-萘甲酰腙(c19h15brn2o2)，溶解于20ml的乙醇溶液中，待其充分溶解后，用胶头滴管向其中滴加8滴2-乙酰吡啶，充分搅拌5min；再称取0.0133g(0.05mmol)的crcl3·6h2o，溶解于5ml乙醇中；待其完全溶解后，将含硝酸钴的溶液缓慢加入到溶有酰腙化合物的乙醇溶液中，在75℃下回流9h，趁热过滤，静置挥发6天后，析出红黑色长方体状晶体，得到含萘环的酰腙cr配合物，如结构式ⅳ，烘干备用。

实施例6

称取0.0133g(0.05mmol)的6-溴-2-萘甲酸甲酯(c12h9bro2)，溶解于20ml的甲醇溶液中，充分溶解后，加入4ml的水合肼(80％)，在65℃下回流3h。趁热过滤，冷却至室温后立即出现白色絮状固体，静置半天后，用甲醇重结晶，得到6-溴-2-萘甲酰肼，烘干备用。再称取0.0133g(0.05mmol)的6-溴-2-萘甲酰肼，溶解于20ml的甲醇溶液中，待酰肼充分溶解后，用移液器量取6.1μl的对甲氧基苯甲醛溶液，将其缓慢加入到溶有酰肼的甲醇溶液中，在65℃下回流3h，趁热过滤，静置挥发1天后，析出无色透亮长方体状晶体，得到对甲氧基苯甲醛-6-溴-2-萘甲酰腙(c19h15brn2o2)，烘干备用。再称取0.0412g(0.1075mmol)的对甲氧基苯甲醛-6-溴-2-萘甲酰腙(c19h15brn2o2)，溶解于20ml的乙醇溶液中，待其充分溶解后，用胶头滴管向其中滴加8滴2-乙酰吡啶，充分搅拌5min；再称取0.0133g(0.05mmol)的crcl3·6h2o，溶解于5ml乙醇中；待其完全溶解后，将含硝酸钴的溶液缓慢加入到溶有酰腙化合物的乙醇溶液中，在75℃下回流9h，趁热过滤，静置挥发6天后，析出红黑色长方体状晶体，得到含萘环的酰腙cr配合物，如结构式ⅳ，烘干备用。

利用琼脂扩散法测定两种含萘环的具有单晶结构的酰腙金属配合物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌和铜绿假单胞菌的抑菌活性，并得到两种酰腙配合物对四种细菌的最小抑菌浓度(mic)。

分别称取5mg的两种配合物用dmf溶解，配制成200μg·ml^-1的dmf溶液，定容至25ml的容量瓶中，以dmf作为空白对照组，以硫酸庆大霉素作为抑菌能力对照组；液体(固体)lb培养基的配制：胰蛋白胨(10g/l)、酵母提取物(5g/l)、氯化钠(10g/l)和琼脂粉(固体培养基使用，15-20g/l)。实验所需溶液在实验前在紫外灯下灭菌2小时。实验中所用的各种器材均需要经灭菌处理后才可使用，包括：牛津杯(外径7.83mm)、培养皿(90mm)、试管、量筒、移液枪头、玻璃三角涂布棒、装有0.9％无菌生理盐水和培养基的锥形瓶。

以大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽胞杆菌、铜绿假单胞菌作为试验菌种，首先将其接种在灭菌后的lb琼脂斜面培养基上(9ml)，连续培养三代后，将其接种在lb液体培养基中培养两天后备用。

实验步骤：①分别取20ml的lb琼脂培养基趁热倒入培养皿中并轻轻摇匀，减少气泡的出现。在紫外光照下，待培养基冷却至室温并凝固，方可进行下一步操作；②取若干体积的菌悬液，用0.9％无菌生理盐水将其稀释，通过麦氏比浊仪调整菌液浓度至到5×10⁸～5×10⁹cfu·ml^-1，再用移液器移取200μl稀释后的菌悬液分别加入到已凝固的培养基上，用玻璃三角涂布棒将菌悬液均匀涂布在固体培养基的表面；③用无菌镊子夹取三只牛津杯呈等边三角形状放置在培养基表面，每只牛津杯至少距培养皿壁20mm；④移取200μl的化合物及对照组溶液分别加入到三只牛津杯中；⑤将培养皿置于37℃的人工气候箱中培养16～18h中；⑥用电子游标卡尺测量透明的抑菌圈直径。

结果如表1和图1、2所示。

表1不同浓度的两种配合物与对照组比较的抑菌活性

结合图1、2和表1的数据分析可知，本发明的方法所合成的含萘环的具有单晶结构的酰腙co和cr配合物均对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌和铜绿假单胞菌有较高的抑菌活性，在浓度为50μg·ml^-1时仍能够有抑菌效果，可在抑制大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌和铜绿假单胞菌的药物中作为有效抑菌成分推广应用。