新型香豆素类衍生物的合成及其抗菌活性*

杨国玉, 王彩霞, 黄立挺, 徐翠莲

(河南农业大学 理学院,河南 郑州 450002)

香豆素类化合物具有较强的生理活性、药理活性及生物活性，如抗寄生虫[1]、抗菌[2，3]、抗病毒[4]、抗肿瘤[5，6]、抗炎症[7]和抗艾滋病[8]等。由于其分子中存在C=C， C=O及内酯结构，也是很好的荧光材料[9，10]。近年来，对一系列结构新颖、具有学术价值和应用前景的香豆素衍生物进行了大量的研究，如将香叶醇与8-甲氧基-香豆素-3-甲酸相接则合成新型香料8-甲氧基-香豆素-3-甲酸香叶酯，该香料具有改善和修饰卷烟香气,增加甜韵和豆香香韵,减轻刺激性的作用[11]；将氨基硫脲与乙酰基香豆素进行缩合得到具有优良的抑菌活性[12]的新型含有香豆素骨架的缩氨基硫脲化合物。同样，很多水杨酸类衍生物也都具有较好的生物活性[13]。

本文以水杨醛及其衍生物为原料，通过缩合、水解、酰化和酯化四步反应合成了4个新的香豆素类衍生物——取代香豆素-3-酰水杨酸(4a～4d, Scheme 1)，其结构经UV,1H NMR, IR和元素分析表征。初步抗菌活性测试结果表明，4a～4d均有一定程度的抗真菌活性。

1 实验部分

1．1 仪器与试剂

X-5型数字显示显微熔点仪(温度未校正);TU-1901型紫外可见分光光度计;Bruck 300 M型核磁共振谱仪(DMSO-d6为溶剂,TMS为内标);Nicolet IS10 FT IR-200型傅立叶红外光谱仪(KBr压片);Flash EA 1112型元素分析仪。

Scheme1

取代香豆素-3-羧酸(2a～2d)参照文献[3]方法合成;丙二酸二乙酯和水杨醛,分析纯,国药集团化学试剂有限公司;水杨酸,分析纯,天津市福晨化学试剂厂;邻香兰素,5-氯水杨醛,5-溴水杨醛和5-硝基水杨醛,分析纯,上海海曲化工有限公司;其余所用试剂均为分析纯；氯化亚砜用前蒸馏，二氯甲烷用P2O5除水。串珠镰刀菌(FusariummoniliformeSheld)，由河南农业大学生命科学学院分离提供。PDA培养基:马铃薯 200 g，葡萄糖 20 g，琼脂粉20 g，水1 L。

1.2 4的合成通法

在干燥的圆底烧瓶中加入2 10 mmol,氯化亚砜100 mmol,搅拌下回流反应6 h(回流管接CaCl2干燥管，干燥管上接气体吸收装置，尾气用NaOH溶液吸收)。加石油醚析晶，过滤，滤饼用石油醚洗涤，干燥得黄色粉末取代香豆素-3-酰氯(3a～3d)，不经提纯直接用于下一步反应。

在反应瓶中加入3 5 mmol的二氯甲烷(20 mL)溶液，冰浴冷却，搅拌下滴加水杨酸(5 mmol)和三乙胺(5 mmol)的二氯甲烷(20 mL)溶液,滴毕,于室温反应过夜。将反应液滴入石油醚(20 mL)中，析出大量沉淀，抽滤，滤饼用冰水洗涤后重结晶得4a～4d。

香豆素-3-酰水杨酸(4a,用乙醇重结晶): 白色粉末，产率93.25%, m.p.160.1 ℃～162.0 ℃;1H NMR(CDCl3)δ: 12.88(s, 1H, CO2H), 8.80(s, 1H, =CH), 8.14～8.16(d, 1H, ArH), 7.65～7.72(q, 3H, ArH), 7.36～7.42(q, 3H, ArH), 7.32～7.34(d, 1H , ArH); IRν: 3 443, 3 083, 1 780, 1 708, 1 608, 1 568, 1 485, 1 474, 1 454, 1 381, 1 303, 1 204, 1 242, 1 208, 1 112, 1 085, 976， 790， 746 cm-1; Anal.calcd for C17H10O6: C 65.81, H 3.25; found C 65.77, H 3.27。

6-氯香豆素-3-酰水杨酸(4b,用乙腈重结晶): 白色粉末，产率91.48%, m.p.208.8 ℃～210.0 ℃;1H NMRδ: 413.24(s, 1H, CO2H), 9.08(s, 1H, =CH), 8.17～8.17(d, 1H, ArH), 8.00～8.03(d, 1H, ArH)， 7.83～7.86(d, 1H, ArH)， 7.71～7.75(m, 1H, ArH)， 7.54～7.57(d, 1H, ArH)， 7.45～7.49(m, 1H, ArH)， 7.35～7.37(d, 1H, ArH); IRν: 3 441， 2 923， 1 783， 1 674， 1 607， 1 562， 1 371， 1 317， 1 244， 1 208， 1 110， 1 085， 980， 795， 745 cm-1; Anal.calcd for C17H9O6Cl: C 59.23, H 2.63; found C 58.91, H 2.57。

6-溴香豆素-3-酰水杨酸(4c,用乙酸重结晶): 白色粉末，产率90.64%, m.p.216.4 ℃～217.2 ℃;1H NMRδ: 13.24(s, 1H, CO2H), 9.07(s, 1H, =CH), 8.19(d, 1H, ArH), 8.00～8.02(d, 1H, ArH)， 7.87～7.90(d, 1H, ArH)， 7.71～7.75(m, 1H, ArH)， 7.45～7.50(q, 2H, ArH)， 7.45～7.49(m, 1H, ArH)， 7.35～7.37(d, 1H, ArH); IRν: 3 432， 2 920， 1 781， 1 696， 1 604， 1 552， 1 370， 1 242， 1 207， 1 110， 976， 787， 742 cm-1; Anal.calcd for C17H9O6Br: C 52.47, H 2.33; found C 53.56, H 2.47。

8-甲氧基香豆素酰-3-水杨酸(4d,用乙醇重结晶): 浅黄色粉末，产率93.09%, m.p.150.6 ℃～151.1 ℃;1H NMR(CDCl3)δ: 13.11(s, 1H, CO2H), 8.93(s, 1H, =CH), 8.14～8.17(d, 1H, ArH), 7.65～7.70(m, 1H, ArH), 7.37～7.43(m, 2H, ArH)， 7.29～7.33(q, 2H, ArH), 3.99(s, 3H, CH3); IRν: 3 430， 1 765， 1 609， 1 573， 1 471， 1 375， 1 315， 1 274， 1 241， 1 190， 1 122， 968， 789， 739， 705， 543 cm-1; Anal.calcd for C18H12O7: C 63.53, H 3.55; found C 63.13, H 3.17。

1.3 抗菌活性测试

采用生长速率法测定4的抗菌活性。固体培养基加药：将待测药液加入热溶解的PDA培养基中，迅速摇匀后取9 mL倒入培养皿中，每一待测样重复2次，溶剂作空白对照。将测试菌饼(7 mm)置培养基中央，菌丝面接触培养基，每1个培养皿放置1块菌饼，在恒温箱中于25 ℃培养7 d后观察真菌的生长情况。测量菌盘扩展平均直径，按下式计算相对抑菌率(%)。

2 结果与讨论

2.1 4的UV分析

图1为4的UV谱图。由图1可知，无取代基的4a在292 nm和341 nm处出现吸收峰;6-取代的4b和4c在293 nm和346 nm, 296 nm和349 nm处分别有吸收;290 nm附近的吸收对应π→π*电子跃迁，346 nm附近的吸收对应n→π*电子跃迁。比较来看由于吸电子基的引入使得π→π*电子跃迁吸收与n→π*电子跃迁吸收均向长波方向移动，且基团的极化度越强向长波方向移动的越多。8-取代的4d仅在311 nm处出现强吸收峰，对应π→π*电子跃迁。4d的n→π*电子跃迁吸收不明显的原因可能是甲氧基和香豆素含氧环处于邻位，空间位阻影响了共轭程度。

λ/nm

表 1 4与2的UV数据比较*

*c1.0×10-4mol·L-1

表1为4与2的UV数据。从表1可以看出,4的特征吸收峰均有一定程度的移动，这说明合成了新化合物。

2.2 4的IR分析

表 2 4与2的IR数据比较

在4的IR谱图中，出现特征官能团α,β-不饱和环内酯羰基的伸缩振动吸收峰(1 780 cm-1附近),α,β-不饱和环外羧酸酯羰基的伸缩振动吸收峰(1 700 cm-1附近)及羧羟基的伸缩振动吸收峰(3 400 cm-1附近)。4与2比较，这些特征吸收峰出现一定程度的移动(表2)，说明水杨酸被成功引入香豆素羧酸中。

2.3 4的抗菌活性

4的抑真菌活性测试结果见表3。从表3可以看出，4a对串珠镰刀菌的抑制效果最好，其次为4d。4b和4c也有一定程度的抑真菌活性，当用药量为0.1 mg·mL-1时，4c的抑真菌活性大于4b；当用药量为1.0 mg·mL-1时，则4b的抑真菌活性大于4c， 这说明用药量是影响化合物抑菌活性的一个重要因素。

表 3 4对串珠镰刀菌的抗菌活性*

*c10.1 mg·mL-1,c21.0 mg·mL-1

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