喹啉-2-甲醛Schiff碱衍生物及其制备方法与应用

本发明涉及喹啉-2-甲醛schiff碱衍生物及其制备方法与应用，属于有机合成领域。本发明也涉及了化合物的晶体结构。

背景技术：

1、schiff碱是一类含有亚胺基(-hc＝n-)的重要化合物，结构独特，易于合成，具有抑菌、抗氧化、抗肿瘤等生物活性，表现出良好的光学、催化等性能，在医药、分析、光学材料、催化等领域具有广泛应用前景。含喹啉环化合物是药物分子中较为常见的一种结构骨架，通常具有广泛的生物活性和药理作用。因此，设计合成结构新颖、性能优异的含喹啉环schiff化合物具有重要意义。此外，含有咪唑并吡啶母核的化合物具有多种药理活性，是药物研发中常用的、重要的一类中间体。开发该母核的简单易行合成方法是有机合成、制药等领域研究人员的一个共同目标。本发明设计合成了3个新的喹啉-2-甲醛schiff碱衍生物，发现该类化合物具有良好的清除dpph自由基活性。同时，开发了一种合成1h-咪唑并[4,5-c]吡啶母核的一步合成法，丰富了此类化合物的合成路径。

技术实现思路

1、本发明提出了一类喹啉-2-甲醛schiff碱衍生物及其制备方法与应用，同时，本发明也提供了一种一步合成1h-咪唑并[4,5-c]吡啶母核的方法。本发明具有操作简单、无需催化剂、一步合成的优点，此类衍生物表现出较低细胞毒性和良好的抗氧化作用。

2、本发明所述的喹啉-2-甲醛schiff碱衍生物具有如式i、ii和iii所示结构：

3、

4、式i～iii结构的化合物制备步骤如下：把喹啉-2-甲醛溶解在甲醇或乙醇中，磁力搅拌加热至60-70℃，再加入3,4-二氨基吡啶或1,4-双(3-氨丙基)哌嗪的乙醇溶液，反应约3-7h后，冷却至室温，待溶剂挥发，分别得到黄色粉末状固体或黄色晶体(化合物iii单晶)，黄色粉末经柱层析分离出二种化合物，即极性较大的黄色化合物i与极性较小的白色化合物ii。其中，柱层析展开剂组成为体积比为1：20-40的甲醇与二氯甲烷。

5、本发明提供了式i结构化合物的单晶培养方法：将柱层析得到的含化合物i的黄色洗涤液旋蒸去除90％溶剂，再加入10ml乙醇、3ml正己烷和2滴水，混匀，置于25ml烧杯，用保鲜膜密封，对称扎孔，静置3～5天后得到黄色针状晶体。过滤，用乙醇洗涤3次，得到化合物i单晶。

6、本发明提供的化合物i晶体为正交晶系，p212121空间群，α＝90°,β＝90°,γ＝90°,本发明提供的化合物iii晶体为三斜晶系，p-1空间群，α＝75.754(10)°,β＝78.434(11)°,γ＝77.251(12)°,

7、本发明所述的一步法合成具有1h-咪唑并[4,5-c]吡啶母核的化合物按下述路线进行合成：

8、

9、通过此路线，再经过上述柱层析，就可以同时制备出化合物i和ii。将取代的3,4-二氨基吡啶与醛按照此法反应，可以制备出一系列含有1h-咪唑并[4,5-c]吡啶母核的化合物。

10、另一方面，本发明还提供了化合物i和ii对乳腺癌细胞系mcf-7和肾癌细胞a498具有较低的细胞毒性。

11、另一方面，本发明还提供了化合物i、iii具有一定清除dpph自由基能力，其中化合物iii清除效果优良，在抗氧化领域具有应用价值。

12、本发明提供的合成1h-咪唑并[4,5-c]吡啶母核的化合物的方法具有路线简单、易操作、一步反应的特点。

技术特征：

1.喹啉-2-甲醛schiff碱衍生物，其特征在于：所述喹啉-2-甲醛schiff碱衍生物具有式i、ii和iii结构：

2.根据权利要求1所述的喹啉-2-甲醛schiff碱衍生物，其特征在于：化合物i分子式为c15h16n4o2，其晶体为正交晶系，p212121空间群，

3.根据权利要求1所述的喹啉-2-甲醛schiff碱衍生物，其特征在于：化合物iii分子式为c30h34n6，其晶体为三斜晶系，p-1空间群，

4.根据权利要求1所述喹啉-2-甲醛schiff碱衍生物，其特征在于，制备步骤如下：把喹啉-2-甲醛溶解在甲醇或乙醇中，磁力搅拌加热至60-70℃，再加入3,4-二氨基吡啶或1,4-双(3-氨丙基)哌嗪的乙醇溶液，反应约3-7h后，冷却至室温，待溶剂挥发，分别得到黄色粉末状固体、黄色晶体(化合物iii单晶)，黄色粉末经柱层析分离出二种产物，极性较大的黄色化合物i与极性较小的白色化合物ii。

5.根据权利要求4所述的喹啉-2-甲醛schiff碱衍生物，其特征在于：柱层析展开剂为甲醇：二氯甲烷＝1：20-40。

6.根据权利要求4所述的喹啉-2-甲醛schiff碱衍生物，其特征在于：将柱层析得到的含化合物i的黄色洗涤液旋蒸去除90％溶剂，再加入10ml乙醇、3ml正己烷和2滴水，混匀，置于25ml烧杯，用保鲜膜密封，对称扎孔，静置3～5天后得到黄色针状晶体。过滤，用乙醇洗涤3次，得到化合物i单晶。

7.根据权利要求4所述的喹啉-2-甲醛schiff碱衍生物，其特征在于：以含有3,4-二氨基吡啶结构单元的伯胺与醛为原料，经一步反应制得的具有1h-咪唑并[4,5-c]吡啶母核的化合物。

8.根据权利要求1所述的喹啉-2-甲醛schiff碱衍生物，其特征在于该类衍生物对乳腺癌细胞系mcf-7和肾癌细胞a498具有较低的细胞毒性；该类衍生物具有优良的去除dpph自由基能力，在自由基清除等抗氧化领域具有潜在应用。

技术总结
本发明公开了喹啉‑2‑甲醛Schiff碱衍生物及其制备方法与应用，该类衍生物的结构如下述式I、II与III所示，分子中均含有双吡啶环；其中，本发明以3，4‑二氨基吡啶与喹啉‑2‑甲醛为原料，经溶液法同时制得化合物I和II，开发了1H‑咪唑并[4,5‑c]吡啶母核的一步合成法；本发明化合物对DPPH自由基具有良好的清除作用，而对乳腺癌细胞系MCF‑7和肾癌细胞A498表现出较弱的细胞毒性，进而推断本发明的喹啉‑2‑甲醛Schiff碱衍生物在自由基清除剂等抗氧化领域具有潜在应用价值。

技术研发人员：许瑞波,张宣洪,黄逸文,李姣姣,顾一飞,吉敬,佟萍,冯嵩
受保护的技术使用者：江苏海洋大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15