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3-取代-2-氯喹啉类化合物的合成及抗菌活性研究认领

作者：

赫云鹤

学位授予单位：

渤海大学

摘要：

喹啉及其含有喹啉结构的有机化合物是一类非常重要的含氮杂环化合物,具有广谱的生物活性,在医药和农药领域有着广泛的应用。因此,设计合成结构新颖的喹啉类化合物在新型药物研发和先导化合物的研究上具有巨大的潜力。本文设计以2-氯喹啉-3-甲醛为原料,设计合成了一系列结构新颖而有趣的喹啉类衍生物,其结构均已通过了波谱数据(IR、1H和13C NMR)和元素分析得以证实。进一步,我们对所合成的化合物进行了初步的抗菌活性评估。结果表明,一些化合物具有较好的抗菌活性,可被用来研发新型高效的抗菌类药物提供重要的参考和可选底物。本论文主要分为以下五个部分: 第一部分,通过检索及总结相关文献,对相关喹啉类衍生物的合成及其生物活性研究的报道进行简单的综述。第二部分,以各种取代的2-氯喹啉-3-甲醛为起始化合物,经Na BH4还原得到相应的（2-氯喹啉-3-基）甲醇。然后与对氟苯甲酰氯进行酯化反应,简便而有效的合成了一系列结构新颖的（2-氯喹啉-3-基）4-氟苯甲酸甲酯（2a-2h,产率为53.2-67.3%）,并对所合成的这些化合物进行了抗菌活性测试,结果表明,部分化合物对大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、耻垢分枝杆菌和白色念珠菌具有较好的抑制活性,且在6号位插入取代基团（甲基、乙基）时,抑菌种类增加。第三部分,首先将各种取代的2-氯喹啉-3-甲醛进行还原和肟化反应,得到相应的（2-氯喹啉-3-基）甲醇和2-氯喹啉-3-甲醛肟。然后,二者分别与叠氮钠和对氟苯甲酰氯进行连续的亲核取代反应和Curtius重排反应,得到一系列结构新颖的喹啉取代的氨基甲酸酯和氨基甲酸肟脂类化合物,即2-氯喹啉-3-甲醛肟-O-（N-对氟苯基）氨基甲酸酯类化合物（3a-3h,产率64.2-80.2%）和（2-氯喹啉-3-基）甲基（N-对氟苯基）氨基甲酸酯类化合物（4a-4i,产率68.2-78.1%）。通过对它们的抗菌活性测试发现,部分化合物对大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌和耻垢分枝杆菌有较好的抑制活性,并且含有氨基甲酸肟脂基团的喹啉类化合物对大肠埃希菌有显著的抑制作用,而含有氨基甲酸脂基团的喹啉类化合物对枯草芽孢杆菌有显著抑制作用。第四部分,我们首先将各种取代的2-氯喹啉-3-甲醛经还原和氯化处理,得到一系列2-氯-3-（氯甲基）喹啉。然后,这些中间体再与叠氮钠和乙酰丙酮进行连续的“两步一锅法”反应,得到一系列结构新颖的亚甲基桥连喹啉和1,2,3-三唑类化合物,即2-氯-3-(（4-乙酰基-5-甲基-1H-1,2,3-三唑-1-基）甲基)喹啉（5a-5i,产率54.7-67.7%）。最后,选取部分化合物进行了抗大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌和耻垢分枝杆菌活性测试,结果表明当引入H、甲基、乙基、甲氧基和叔丁基基团时对化合物的抗菌活性有较大的影响。第五部分,我们进一步探究了2-氯-3-（氯甲基）喹啉与哌嗪发生的N-烷基化反应。经反应条件的优化实验,确定了最佳的反应条件为:乙腈作为反应介质,K2CO3作为碱。在该反应条件下,一系列结构新颖的1,4-双(（2-氯喹啉-3-基）甲基)哌嗪类化合物（6a-6i）顺利合成得到,其产率为54.2-64.2%。对部分化合物进行了抗大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、耻垢分枝杆菌和白色念珠菌活性测试,结果表明部分化合物具有较好的抑菌活性,且当在6号位引入甲氧基基团时化合物抑菌种类增加。

摘要译文

关键词：

抗菌活性; Curtius重排反应; 两步一锅法反应; N-烷基化反应

学位年度：

2022

学位类型：

硕士

学科专业：

有机化学

导师：

李阳

中图分类号：

O626[杂环化合物]

学科分类号：

070303[有机化学];081704[应用化学]

D O I：

10.27190/d.cnki.gjzsc.2022.001005