新型含酰基硫脲查尔酮衍生物的合成及其植物生长调节活性

肖彩琴，傅 颖

(1.西北师范大学化学化工学院，甘肃兰州 730070;2.酒泉职业技术学院化学工程系，甘肃酒泉 735000)

含取代酰基的硫脲类化合物是一类重要的有机中间体。由于其分子结构中含有与肽键结构类似的硫代酰胺基团，因此具有广谱的抗菌、抗肿瘤、除草、杀虫、杀菌和植物生长调节活性［1－6］，在农药合成和医药研发中有广泛应用［7－8］。

查尔酮衍生物同样具有良好的生物活性，如抗肿瘤、抗溃疡、解痉挛、抗菌、抗病毒、抗氧化和植物生长调节等［9－15］，其合成和生物活性研究一直是生物医药、农学与食品学领域的热点课题。

本课题组长期从事酰基硫脲衍生物的研究［16］，在此基础上，本文根据活性亚结构拼接原理，将酰基硫脲片段与查尔酮进行拼合，设计并合成了15个新型的含酰基硫脲查尔酮衍生物(6a～6m，8a和 8k，Scheme 1)，其结构经1H NMR，13C NMR，IR和元素表征。用培养皿法考察了6和8对双子叶油菜种子的生长调节活性。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

X-4型显微熔点仪(温度未校正);Bruker UPX 400 MHz型核磁共振仪(CDCl3为溶剂，TMS为内标);7650型红外光谱仪(KBr压片);MOD 110型元素分析仪。

Scheme 1

所用试剂均为化学纯;二氯甲烷使用前经无水氯化钙干燥除水。

1.2 合成

(1)N-取代酰基硫脲(4a，4j和4e)的合成(以4a 为例)［17］

在圆底烧瓶中依次加入苯甲酰氯(1a)0.71 g(5 mmol)，CH2Cl220 mL和 NH4SCN 1.14 g(15 mmol)，搅拌下滴加PEG-400 5滴，滴毕，于室温反应2 h。加入4-氨基苯乙酮(3)1.28 g(10 mmol)，于室温反应0.5 h。加水15 mL，用二氯甲烷(3×15 mL)萃取，合并有机相，用MgSO4干燥，蒸除溶剂，用二氯甲烷重结晶得黄色针状晶体4a。

用类似的方法合成黄色粉末4j和4l。

N-苯甲酰基-N'-苯乙酮硫脲(4a):产率88%，m.p.161 ℃ ～163 ℃;1H NMR δ:2.58(s，3H，CH3)，7.52(t，J=7.8 Hz，2H，ArH)，7.64(t，J=7.8 Hz，1H，ArH)，7.88(t，J=8.6 Hz，4H，ArH)，7.98(dd，J=6.4 Hz，2.4 Hz，2H，ArH)，9.19(s，1H，NH)，12.88(s，1H，NH);13C NMR δ:196.8，177.9，167.0，141.6，134.8，133.8，131.3，129.2，127.4，122.9，26.5;IR ν:3 358，1 648，1 591，1 331，1 171 cm－1;Anal.calcd for C16H14N2O2S:C 64.41，H 4.73，N 9.39;found C 64.28，H 4.96，N 9.14。

N-(4-氯)苯甲酰基-N'-苯乙酮硫脲(4j):产率79%，m.p.212 ℃ ～214 ℃;1H NMR δ:2.62(s，3H，CH3)，7.55(d，J=8.5 Hz，2H，ArH)，7.85(d，J=7.8 Hz，2H，ArH)，7.92(d，J=7.8 Hz，2H，ArH)，8.03(d，J=7.0 Hz，2H，ArH)，9.06(s，1H，NH)，12.80(s，1H，NH);13C NMR δ:196.8，178.5，167.6，141.9，134.3，134.2，132.2，130.1，129.6，129.3，128.9，127.1，123.6，26.6;IR ν:3 412，1 651，1 537，1 331，1 164 cm－1;Anal.calcd for C16H13N2O2SCl:C 57.74，H 3.94，N 8.42;found C 57.21，H 3.52，N 8.67。

N-(2-氯)苯甲酰基-N'-苯乙酮硫脲(4l):产率81%，m.p.215 ℃ ～217 ℃;1H NMR δ:2.59(s，3H，CH3)，7.45 ～7.49(m，1H，ArH)，7.55(td，J=6.6 Hz，1.4 Hz，2H，ArH)，7.65(d，J=7.6 Hz，1H，ArH)，7.93(d，J=8.7 Hz，2H，ArH)，8.02(d，J=8.7 Hz，2H，ArH)，12.12(s，1H，NH)，12.57(s，1H，NH);13C NMR δ:197.1，178.2，166.2，141.8，140.9，135.2，129.9，129.5，129.1，123.3，26.7;IR ν:3 538，1 677，1 331，1 153 cm－1;Anal.calcd for C16H13N2O2SCl:C 57.74，H 3.94，N 8.42;found:C 57.21，H 3.52，N 8.67。

(2)6a～6m 的合成通法［18］

在圆底烧瓶中加入4 5 mmol和乙醇5 mL，搅拌使其溶解;加入取代芳醛(5a～5j)7.5 mmol和5%氢氧化钠溶液9 mL，于室温反应45 min。用5%盐酸溶液淬灭反应，抽滤，滤饼用混合溶液［V(乙醇)∶V(乙酸乙酯)=1∶2］重结晶得淡黄色粉末6a～6h，6j～6m和无色晶体6i。

用芳烯酮(7)替代4，用类似的方法合成金黄色粉末8a和黄色粉末8k。

N-苯甲酰基-N'-(1，3-二苯基丙烯酮)硫脲(6a):产率 46.6%，m.p.180 ℃ ～181℃;1H NMR δ:7.47 ～ 7.48(m，3H)，7.56(t，J=7.6 Hz，2H)，7.66 ～ 7.70(m，1H)，7.77(d，J=15.6 Hz，1H)，7.90 ～7.94(m，3H)，7.97 ～8.01(m，6H)，8.24(d，J=8.4 Hz，2H)，11.71(s，1H)，12.83(s，1H);13C NMR δ:188.1，179.4，168.3，144.5，142.2，134.9，134.7，133.3，132.1，130.7，129.4，129.3，129.2，128.8，128.6，123.7，121.9;IR ν:3 364，1 654，1 594，1 525，1 328，1 175 cm－1;Anal.calcd for C23H18N2O2S:C 71.48，H 4.69，N 7.25;found C 71.85，H 4.25，N 7.07。

N-苯甲酰基-N'-［1-苯基-3-(4-硝基)苯基丙烯酮］硫脲(6b):产率53.8%，m.p.204℃ ～205 ℃;1H NMR δ:7.56(t，J=7.6 Hz，2H)，7.85(d，J=15.6 Hz，1H)，7.66 ～ 7.74(m，2H)，7.92 ～ 8.06(m，5H)，8.17 ～ 8.21(m，4H)，8.26 ～ 8.32(m，3H)，11.71(s，1H)，12.85(s，1H);13C NMR δ:187.7，179.0，168.2，148.1，142.7，141.2，141.0，134.4，133.2，132.1，129.9，129.6，128.9，128.7，128.5，127.3，125.9，123.9，123.5，123.2;IR ν:3 284，1 660，1 519，1 340，1 178 cm－1;Anal.calcd for C23H17N3O4S:C 64.03，H 3.97，N 9.74;found C 64.65，H 3.60，N 9.22。

N-苯甲酰基-N'-［1-苯基-3-(4-甲基)苯基丙烯酮］硫脲(6c):产率59.4%，m.p.208℃ ～209℃;1H NMR δ:2.37(s，3H)，7.29(d，J=8.0 Hz，2H)，7.66 ～7.82(m，5H)，7.89 ～8.03(m，6H)，8.23(d，J=8.8 Hz，2H)，11.71(s，1H)，12.84(s，1H);13C NMR δ:187.8，178.9，168.2，146.9，144.0，142.1，140.7，139.4，136.3，134.9，133.2，132.0，131.9，129.6，129.2，128.8，128.7，128.6，128.4，123.4，120.8，20.9;IR ν:3 362，1 653，1 593，1 525，1 412，1 321，1 174 cm－1;Anal.calcd for C24H20N2O2S:C 71.98，H 5.03，N 6.99;found C 71.41，H 5.48，N 6.57。

N-苯甲酰基-N'-［1-苯基-3-(4-甲氧基)苯基丙烯酮］硫脲(6d):产率48.8%，m.p.189℃ ～190 ℃;1H NMR δ:3.92(s，3H)，7.05(t，J=7.6 Hz，1H)，7.13(d，J=8.4 Hz，1H)，7.47(t，J=8.4 Hz，1H)，7.55(t，J=7.6 Hz，2H)，7.67(t，J=7.6 Hz，1H)，7.90 ～8.09(m，9H)，8.19(d，J=8.4 Hz，2H);13C NMR δ:188.1，178.9，168.6，158.3，142.4，138.6，134.8，132.4，129.3，128.8，128.7，123.3，123.0，121.7，120.8，111.9，55.8;IR ν:3 368，1 650，1 590，1 523，1 454，1 319，1 177 cm－1;Anal.calcd for C24H20N2O3S:C 69.21，H 4.84，N 6.73;found C 69.63，H 4.28，N 6.29。

N-苯甲酰基-N'-［1-苯基-3-(2-氯)苯基丙烯酮］硫脲(6e):产率50.7%，m.p.183℃ ～184℃;1H NMR δ:7.45 ～ 7.52(m，3H)，7.54 ～7.59(m，3H)，7.68(d，J=12.0 Hz，1H)，7.99 ～ 8.06(m，7H)，8.25(d，J=8.8 Hz，2H)，11.71(s，1H)，12.86(s，1H);13C NMR δ:187.6，178.9，168.1，142.5，138.4，134.5，134.3，132.2，132.1，129.4，128.8，128.6，128.5，127.6，124.6，123.4;IR ν:3 386，1 654，1 594，1 523，1 316，1 177 cm－1;Anal.calcd for C23H17N2O2SCl:C 65.63，H 4.07，N 6.66;found C 65.79，H 4.30，N 6.57。

N-苯甲酰基-N'-［1-苯基-3-(2，4-二氯)苯基丙烯酮］硫脲(6f):产率60.8%，m.p.203℃ ～204 ℃;1H NMR δ:7.56(t，J=7.6 Hz，3H)，7.68(t，J=7.2 Hz，1H)，7.76(s，1H)，7.96 ～8.17(m，7H)，8.27(dd，J=8.8 Hz，16.4 Hz，2H)，11.73(s，1H)，12.86(s，1H);13C NMR δ:198.9，188.9，177.3，166.1，142.1，141.5，140.7，140.2，135.7，134.1，133.7，133.2，131.7，131.2，131.1，130.6，130.3，129.8，129.5，129.3，129.2，128.6，127.8，127.6，127.3，127.2，127.1，124.4，123.1;IR ν:3 392，1 654，1 595，1 522，1 314，1 177 cm－1;Anal.calcd for C23H16N2O2SCl2:C 60.67，H 3.54，N 6.15;found C 60.23，H 3.21，N 6.68。

N-苯甲酰基-N'-［1-苯基-3-(3，4，5-三甲氧基)苯基丙烯酮］硫脲(6g):产率68.2%，m.p.197 ℃ ～198 ℃;1H NMR δ:3.70(s，6H)，3.65(s，3H)，7.23(s，2H)，7.53(t，J=10.0 Hz，2H)，7.64 ～7.72(m，2H)，7.91(d，J=19.6 Hz，1H)，7.96 ～7.99(m，4H)，8.22(d，J=8.4 Hz，3H)，11.60(s，1H)，12.80(s，1H);13C NMR δ:187.8，179.0，168.2，153.2，142.2，139.7，134.9，132.1，130.2，129.4，129.2，128.9，128.6，128.3，123.6，123.3，106.7，106.4，60.3，60.1，56.3，6.1;IR ν:3 296，1 669，1 603，1 581，1 521，1 508，1 454，1 318，1 153 cm－1;Anal.calcd for C26H24N2O5S:C 65.53，H 5.08，N 5.88;found C 65.13，H 4.02，N 6.73。

N-苯甲酰基-N'-［1-苯基-3-(2-甲氧基)苯基丙烯酮］硫脲(6h):产率56.2%，m.p.200℃ ～201 ℃;1H NMR δ:3.89(s，3H)，7.03(t，J=7.6 Hz，1H)，7.03(d，J=9.2 Hz，1H)，7.45(t，J=6.8 Hz，1H)，7.53(t，J=13.2 Hz，2H)，7.66(t，J=8.4 Hz，1H)，7.88 ～8.07(m，8H)，8.18(d，J=8.8 Hz，3H)，11.68(s，1H)，12.81(s，1H);13C NMR δ:188.1，179.0，168.3，158.4，142.1，138.5，135.0，134.5，133.3，132.4，132.1，130.3，130.0，129.3，128.8，128.6，127.1，124.1，123.6，123.3，122.9，121.7，120.7，120.0，111.8，111.0，55.8，55.2;IR ν:3 372，1 650，1 590，1 524，1 455，1 320，1 176 cm－1;Anal.calcd for C24H20N2O3S:C 69.21，H 4.84，N 6.73;found C 69.63，H 4.28，N 6.29。

N-苯甲酰基-N'-［1-苯基-3-(2-苄氧基)苯基丙烯酮］硫脲(6i):产率35.6%，m.p.203℃ ～205 ℃;1H NMR δ:5.16(s，2H)，7.02(t，J=9.2 Hz，2H)，7.36(t，J=8.8 Hz，1H)，7.45 ～7.46(m，3H)，7.50 ～ 7.60(m，6H)，7.65(t，J=7.6 Hz，1H)，7.78 ～7.91(m，8H)，8.18(d，J=15.6 Hz，1H)，9.17(s，1H)，12.89(s，1H);13C NMR δ:189.3，177.7，167.0，158.3，141.1，141.0，136.2，136.0，133.8，131.7，131.5，131.3，129.3，129.1，128.7，128.4，128.0，127.5，123.9，123.0，122.8，121.0，112.2，77.3，77.0，76.6，70.5;IR ν:3 376，1 652，1 592，1 523，1 210，1 314，1 171 cm－1;Anal.calcd for C30H24N2O3S:C 73.15，H 4.91，N 5.69;found C 73.49，H 4.73，N 4.37。

N-(2-氯)苯甲酰基-N'-［1-苯基-3-(2-甲氧基)苯基丙烯酮］硫脲(6j):产率74.7%，m.p.190 ℃ ～192 ℃;1H NMR δ:3.92(s，3H)，7.13(d，J=8.0 Hz，1H)，7.05(t，J=7.6 Hz，1H)，7.91 ～ 8.07(m，6H)，7.45 ～ 7.67(m，6H)，8.21(d，J=8.8 Hz，2H)，12.14(s，1H)，12.58(s，1H);13C NMR δ:187.5，181.0，178.9，168.2，142.5，137.1，135.6，135.5，135.1，134.3，133.9，133.5，133.3，133.2，133.1，133.0，131.6，131.3，129.8，129.5，129.2，128.7，127.9;IR ν:3 532，1 678，1 591，1 530，1 465，1 331，1 175 cm－1;Anal.calcd for C24H19N2O3SCl:C 63.92，H 4.25，N 6.21;found C 63.47，H 4.58，N 6.74。

N-(2-氯)苯甲酰基-N'-［1-苯基-3-(2-氯)苯基丙烯酮］硫脲(6k):产率71.4%，m.p.149℃ ～151 ℃;1H NMR δ:7.33 ～7.38(m，2H)，7.45 ～7.52(m，4H)，7.72 ～ 7.79(m，2H)，7.93 ～7.97(m，2H)，8.02(t，J=9.6 Hz，2H)，8.16(dd，J=15.6 Hz，2H)，9.29(s，1H)，12.69(s，1H);13C NMR δ:196.9，192.3，188.0，178.4，167.6，158.3，141.9，138.4，135.1，134.5，134.2，132.2，130.0，129.6，129.2，128.9，127.1，124.1，123.6，122.9，121.6，120.7，111.8，111.0;IR ν:3 539，1 681，1 594，1 528，1 332， 1 175 cm－1;Anal.calcd for C23H16N2O2SCl2:C 60.67，H 3.54，N 6.15;found C 60.12，H 3.19，N 6.68。

N-(4-氯)苯甲酰基-N'-(1，3-二苯基丙烯酮)硫脲(6l):产率81.9%，m.p.215℃ ～216℃;1H NMR δ:7.48(s，3H)，7.63(d，J=8.4 Hz，2H)，7.77(d，J=14.8 Hz，1H)，7.91 ～ 8.02(m，7H)，8.24(d，J=8.0 Hz，2H)，11.82(s，1H)，12.96(s，1H);13C NMR δ:187.9，178.9，167.2，144.0，142.2，138.1，134.9，134.7，131.1，130.9，130.7，130.7，129.4，128.9，128.8，128.6，128.3，123.5，121.9;IR ν:3 402，1 656，1 592，1 537，1 329，1 174 cm－1;Anal.calcd for C23H17N2O2SCl:C 65.63，H 4.07，N 6.66;found C 65.42，H 4.52，N 6.79。

N-(4-氯)苯甲酰基-N'-［1-苯基-3-(4-硝基)苯基丙烯酮］硫脲(6m):产率50.4%，m.p.189℃ ～191 ℃;1H NMR δ:7.62 ～ 7.64(m，4H)，7.82 ～7.89(m，2H)，8.02(d，J=8.0 Hz，4H)，8.15 ～8.21(m，4H)，8.28(t，J=9.6 Hz，4H)，11.80(s，1H)，12.76(s，1H);13C NMR δ:187.7，178.9，167.2，148.1，142.6，141.2，141.1，138.2，136.3，134.4，130.9，130.7，130.3，129.9，129.6，128.6，128.2，125.9，124.0，123.5，115.0;IR ν:3 386，1 658，1 593，1 517，1 411，1 339，1 176 cm－1;Anal.calcd for C23H16N3O4SCl:C 59.29，H 3.46，N 9.02;found C 59.65，H 3.77，N 9.63。

N-苯甲酰基-N'-(1-苯基-3-苯乙烯基丙烯酮)硫脲(8a):产率49.1%，m.p.210℃ ～212℃;1H NMR δ:2.50(s，2H)，7.36(t，J=8.8 Hz，1H)，7.38 ～ 7.42(m，2H)，7.45 ～ 7.46(m，2H)，7.50 ～7.60(m，5H)，7.65(t，J=7.6 Hz，1H)，7.78 ～ 7.91(m，4H)，8.09(d，J=15.6 Hz，1H)，11.69(s，1H)，12.83(s，1H);13C NMR δ:187.9，178.9，168.2，144.4，142.1，141.8，136.0，134.9，133.3，132.1，129.3，128.9，128.8，128.5，127.3，125.3，123.6;IR ν:3 355，1 670，1 645，1 578，1 526，1 334，1 177 cm－1;EI-MS m/z:413.13{［M+H］+};Anal.calcd for C25H20N2O5S:C 72.79，H 4.89，N 6.79;found C 72.23，H 4.34，N 6.96。

N-(2-氯)苯甲酰基-N'-(1-苯基-3-苯乙烯基丙烯酮)硫脲(8k):产率78%，m.p.171℃ ～173 ℃;1H NMR δ:2.59(s，2H)，7.36(t，J=8.8 Hz，1H)，7.38 ～7.42(m，2H)，7.45 ～7.46(m，2H)，7.50 ～7.60(m，5H)，7.65(t，J=7.6 Hz，1H)，7.78 ～7.91(m，3H)，8.09(d，J=15.6 Hz，1H)，12.14(s，1H)，12.56(s，1H);13C NMR δ:196.8，187.9，178.5，78.4，167.6，144.4，141.9，141.9，141.8，136.0，135.0，134.3，134.2，132.2，129.9，129.6，129.3，129.2，128.9，128.8，127.2，127.1，125.3，123.6，123.7;IR ν:3 445，1 674，1 640，1 594，1 529，1 344，1 159 cm－1;Anal.calcd for C25H19N2O2SCl:C 67.18，H 4.28，N 6.27;found C 67.69，H 4.53，N 6.61。

1.3 植物生长调节活性测试［19］

采用培养皿法，将6和8用DMF溶解，用吐温-80乳化，加蒸馏水分别配制成c:(100.000，10.000，1.000，0.100，0.010，0.001)mg·L－1的溶液;取10 mL溶液加入直径9 cm的培养皿中(内放一层滤纸)，放入油菜种子15粒～20粒，于25℃ ±5℃避光培养6 d，测量油菜籽根长(D)，计算抑制率［抑制率%=(D1－D)/D1×100%;D1为蒸馏水培养油菜籽根长平均值，D为化合物培养油菜籽根长平均值］。以α-吲哚乙酸为对照组。

2 结果与讨论

2.1 合成

在6的合成中，含羟基的苯甲醛在相同的反应条件下无法合成预期产物，其可能原因在于:含羟基的芳醛的酸性酚羟基可与部分氢氧化钠反应，生成酚负离子，酚负离子具有较强的供电子性，可通过共轭效应增强醛羰基的电子云密度，降低羟基苯甲醛的活性。此外，羟醛缩合反应过程中，当强碱浓度超过10%，反应时间超过2 h，也无法合成预期产物。该条件下合成的产物经NMR分析发现:在δ 6.25附近出现了2个自由氢，比原料酰基硫脲少了6个碳原子，说明强碱性条件会使酰基硫脲发生水解，不利于羟醛缩合反应的进行。

2.2 表征

以8a为例进行表征。由8a的1H NMR(谱图略)分析可知，δ 11.69处吸收峰为CSNHCO的质子峰;δ 12.86处吸收峰为NHCS的质子峰。

由8a的IR(谱图略)分析可知，1 153 cm－1～1 178 cm－1处为 C=S吸收峰，1 650 cm－1～1 693 cm－1处为 C=O 吸收峰，3 296 cm－1～3 539 cm－1处为N－H吸收峰。

由8a的ESI-MS(谱图略)分析可知，8a有明显的{［M+H］+}碎片。

2.3 植物生长调节活性

表1为6和8对油菜籽幼苗根生长调节活性的结果。

表1 6和8对油菜籽根长的抑制活性Table 1 Inhibition rate of 6 and 8 against brassica campestris

由表1可见，6和8均对油菜根的生长有调节作用。其中，6f和6g具有与吲哚乙酸相似的活性(高浓度抑制，低浓度促进);6i和6j的抑制活性非常显著，在用药量为0.001 mg·L－1时，抑制率分别为－73.01%和－43.49%。

3 结论

设计并合成了15个新型的含酰基硫脲查尔酮衍生物(6a～6m和8a，8k)。植物生长调节活性实验结果表明:6i和6j对油菜根生长有显著的抑制性能;6f和6g与α-吲哚乙酸活性类似。

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