2-(2-羟基苯亚胺基)-6-哌嗪基-1H-苯并异喹啉-1，3-二酮的合成

王华，黄昌凌，吴峰志，吕敬松

（1.贵州工程应用技术学院，a.化学工程学院，b.贵州省应用化学特色重点实验室，贵州 毕节 551700）

2-(2-羟基苯亚胺基)-6-哌嗪基-1H-苯并异喹啉-1，3-二酮的合成

王华1a,b，黄昌凌1a,b，吴峰志1a,b，吕敬松1a,b

（1.贵州工程应用技术学院，a.化学工程学院，b.贵州省应用化学特色重点实验室，贵州 毕节 551700）

西弗碱结构是重要的功能性片段，含有这类结构片段的化合物显示出有价值的实际应用。以便宜易得的4-溴-1，8-萘酐为起始原料，与水合肼反应生成萘酰亚胺，再与水杨醛反应，得到目标化合物2-(2-羟基苯亚胺基)-6-哌嗪基-1H-苯并异喹啉-1，3-二酮。其结构经核磁氢谱证实。

西弗碱；萘酰亚胺；结构

将两个功能性的有机分子片段连接起来，可能构筑兼具两个功能性片段或加强、优化某一片段性质的化合物，已成为材料化学领域研究热点。1，8-萘酰亚胺类化合物含有两个拉电子的羰基，具有平面刚性共轭结构，该类化合物光、热以及化学稳定性优良，而又兼具颜色鲜艳、荧光强烈和结构易于修饰等特点，被广泛应用于荧光增白剂、[1]荧光染料、[2]化学荧光探针、[3]电致发光、[4]太阳能转换器、[5]有机光导材料[6]及激光染料[7]等领域。席夫碱是一类含有碳氮双键官能团的有机化合物，含有这类结构片段的化合物具有显著的生物活性，在应用中表现出较高的实用价值，在医药领域、[8-9]催化领域、[10]材料领域[11]及分析化学领域[12]有着广泛的应用。

结合1，8-萘酰亚胺优良的荧光特性和席夫碱片段的金属络合能力，设计将1，8-萘酰亚胺和席夫碱两个功能性片段连接起来，得到全新结构的功能有机分子。以便宜易得的4-溴-1，8-萘酐为起始原料，与水合肼反应生成萘酰亚胺，再与水杨醛反应，得到目标化合物2-(2-羟基苯亚胺基)-6-哌嗪基-1H-苯并异喹啉-1，3-二酮（WH-1），目标化合物的合成路线如图1。

图1 化合物WH-1的合成路线

目标化合物的生成为亲和核加成消除机理，即化合物2的氨基与水杨醛发生亲核加成反应，然后发生氢迁移，进一步分子内脱去一分子水，形成席夫碱结构的过程。后续的研究如结构改进、荧光性质试验等尚在进行中。

1 试剂与仪器

条件：I)80%水合肼，乙醇，常温，过夜。

II)哌嗪，乙二醇单甲醚，回流。

III)水杨醛，甲苯，80℃。实验所需的试剂及仪器如下：

表1 试剂与溶剂

表2 实验仪器

2 实验步骤

2.1 中间体1的合成

于1000mL烧杯中，加入4-溴-1，8-萘二甲酸酐(20 g，约7.22mmol)、乙醇(400mL)，搅拌下滴入水合肼(20.00mL，过量)，约1 h内滴完，并在常温下不断搅拌反应约24 h(TLC监控终点)。反应结束后将反应液过滤，固体用水洗涤至滤液无色，再用无水乙醇洗涤多次，烘干。粗产品用氯仿提取，合并提取液，去除溶剂，干燥后得金黄色4-溴-1，8-萘酰亚胺，熔点263-265℃，与文献描述一致。[13]

2.2 中间体2的合成

于100mL三颈烧瓶中加入4-溴-1，8-萘酰亚胺(2 g，6.87mmol)，乙二醇单甲醚(7mL，溶剂)，哌嗪(1.2 g，13.46mmol)，放入搅拌子，在油浴中加热回流大约1.5 h(TLC监测反应终点)。反应结束将产物趁热倒入盛有冰水的烧杯中，待冰未完全融化抽滤，得砖黄色粉末(1.8 g)，熔点185-187℃，产率：88.41%。1H NMR(300 MHz，DMSO-d6)8.61(t，2H，J=7.3 Hz，Naph-H)，8.37(d，1H，J=7.9 Hz，Naph-H)，8.26(d，1H，J=7.9Hz，Naph-H)，8.05(m，1H，Naph-H)，3.20–3.47(m，10H，C H2)ppm.

2.3 化合物WH-1的合成

于50mL单颈烧瓶中加入哌嗪萘酰亚胺(0.2 g，0.67mmol)，乙二醇单甲醚(5mL)，水杨醛(0.1mL，1.35mmol)，放入搅拌子，控制温度120℃，在搅拌状态下在油浴中回流3 h，以TLC检测反应终点，反应结束后得到黄色溶液，将产物冷却后倒入布氏漏斗中抽滤，烘干得到黄色固体0.2 g，熔点197-199℃，产率：74%。1H NMR(300MHz，DMSO-d6)δ10.95(s，1H，O H)，9.00(s，1H，N=C H)，8.60(t，2H，J=7.3 Hz，Naph-H)，8.38(d，1H，J=7.9 Hz，Naph-H)，8.26(d，1H，J=7.9 Hz，Naph-H)，8.06–8.00(m，1H，Naph-H)，7.85(d，1H，J=7.7 Hz，Ph-H)，7.53–7.46(m，1H，Ph-H)，7.04(dd，2H，J=7.9，3.2 Hz，Ph-H) 3.21–3.47(m，10H，C H2)ppm.

3 结果与讨论

3.1 西弗碱结构是重要的功能性片段，含有这类结构片段的化合物显示出有价值的实际应用。实验以便宜易得的4-溴-1，8-萘酐为起始原料，与水合肼反应生成萘酰亚胺，再与水杨醛反应，得到目标化合物2-(2-羟基苯亚胺基)-6-哌嗪基-1H-苯并异喹啉-1，3-二酮，其结构经核磁氢谱证实，后续的研究如结构改进、荧光性质试验等尚在进行中。

3.2 合成中间体1是关键，实验时反应体系需要进行充分搅拌，连续反应24 h左右，且水合肼应缓慢滴加到反应体系，滴加速率大约保持在10mL/h，防止沉淀过快产生，使沉淀附着在原料上，不利于反应的进行，使产率过低。合成中间体1的合成时间长，实验中应注意做好控制，以保证产物纯度及产率。

3.3 反应终点的监控方法为薄层色谱法，进行薄层板点样时，薄层板上的固定相须分布均匀、致密，应选择合适的展开剂，展开剂对被分离物质既要有适当的选择性，又要能使被分离物质溶解。点样用的毛细管管口要平整，切忌损伤薄层表面，否则会造成展开不均，还应选择与薄层板相适应的透明且有盖的展开缸，以利于观察。由于展开剂一般易挥发、有毒，故操作时须注意保持距离，且展开缸应置于通风厨中。

3.4 在4-溴-1，8-萘酰亚胺与哌嗪反应，用薄层色谱(TLC)跟踪反应进程。实验过程中用展开剂CHCl3，对反应产物点样，展开。在三用紫外仪观察产物点板上的分离情况，发现分离状态不好，为改进这一实验现象，向盛有CHCl3的烧杯中加2滴甲醇，混匀，分离效果很好。查阅资料可知，适当增加展开剂极性大小，有利于确定反应是否结束。在点板过程中若层析板展开不明显，可能是展开剂极性不够，可滴加甲醇增大极性，如果观察到层析板上有明显的拖尾现象，可能是由于点板溶液浓度过高造成的。

[1]严宏宾,沈永嘉,董黎,等．1,8-萘酰亚胺阳离子型荧光增白剂的合成及应用[J]．精细化工,1997(16): 39-40．

[2]赵同丰,赵德丰,胡永强,等．1,8-萘酰亚胺类水溶性荧光染料的合成及其性能的研究(Ⅱ)[J]．染料工业, 1997(4):6-7．

[3]李慧卿,江致勤,王欣．N-羟乙基-1,8-萘二酰亚胺探针与核苷间电子转移的激光闪光光解研究[J]．高等化学学报．2004(11):2134-2136．

[4]黄剑,曹镛．有机电致发光材料研究进展[J]．化工新型材料,2001(9):10-15．

[5]Qian X H,Zhu Z H,Chen K C．The synthesis,application and prediction of Stokesshift in fluorescent dyesderived from 1,8-naphthalic anhydride[J]．Dyesand Pigments,1989(11):13-20．

[6]曹成波,朱艳丽,于学丽,等．萘酰亚胺类功能材料应用研究进展[J]．精细与专用化学品,2007(3):6-9．

[7]孙朝晖,赵德丰,王景国．1,8-萘酰亚胺类化合物的荧光光谱性能研究[J]．染料与染色．2004(2):84-86．

[8]王松梅,刘峥,张小鸽．杂环化合物席夫碱及其配合物的研究进展[J]．化学与生物工程,2010(3):13-17．

[9]王慧芳,李清．席夫碱与锌配合物的应用研究进展[J]．天津化工,2011(6):12-15．

[10]仇敏,刘国生,姚小泉,等．手性铜(Ⅱ)席夫碱配合物催化苯乙烯不对称环丙烷化反应[J]．催化学报, 2001(1):77-80．

[11]关鲁雄,占晶晶,区叶秀．席夫碱缓蚀剂对碳钢材料的缓蚀性能[J]．应用化学,2010(6):716-720．

[12]李惠成,仵博万,张克钧,等．对羟基苯甲醛缩邻氨基苯甲酸与汞的荧光猝灭反应及其应用[J]．分析测试学报,2010(4):415-417．

[13]Lv JS,Peng X M,Kishore B,Zhou C H．1,2,3-Triazole-derived naphthalim idesasanovel type ofpotential antim icrobial agents:Synthesis,antim icrobial activity,interaction w ith calf thymus DNA and human serum album in[J]．Bioorg．M ed．Chem．Lett．2014(24):308-313．

Synthesisof2-(2-hydroxybenzylideneam ino)-6-(piperazin-1-yl)-1H-benzo[de]isoquinoline-1, 3(2H)-dione

WANGHua,HUANGChang-ling,WU Feng-zhi,LV Jing-song
(Guizhou University ofEngineering Science,a.SchoolofChemical Engineering, b.Guizhou key Laboratory of Applied Chemistry,Bijie,Guizhou 551700,China)

Schiffbases compounds have been found to reveala variety of valuable practicalapplications. Commercially available 4-bromo-1,8-naphthalic anhydridewas treated by hydrazine hydrate to give intermediate N-amino-naphthalimide.The latter were reacted with salicylaldehyde to afford 2-(2-hydroxybenzylideneamino)-6-(piperazin-1-yl)-1H-benzo[de]isoquinoline-1,3(2H)-dione.This new compound was identified by spectra.

Naphthalimide;Schiff Base;Stucture

B84

A

2096-0239（2016）06-0153-04

（责编：任秀秀 责校：明茂修）

2016-07-01

贵州工程应用技术学院2015年实验室开放基金“萘酰亚胺人工阳离子探针的合成及识别研究”，项目编号:贵工程教OLFNo.（2015）120018。

王华（1991-），男，贵州六盘水人，贵州工程应用技术学院化学工程学院学生。研究方向：有机合成。

吕敬松（1979-），男，贵州毕节人，贵州工程应用技术学院化学工程学院副教授。研究方向：有机合成。