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新型手性N_烷基_3_蒎胺类化合物的合成及其抑菌活性的研究_图文

2009 年第 29 卷 第 7 期, 1082~1091

有 机 化 学
Chinese Journal of Organic Chemistry

Vol. 29, 2009 No. 7, 1082~1091

·研究论文·

新型手性 N-烷基-3-蒎胺类化合物的合成及其抑菌活性的研究
杨益琴 李艳苹 王石发*
南京 210037)





(南京林业大学化学工程学院 摘要

以(1S,5S)-(-)-α-蒎烯为原料合成了系列新型(1S,2S,3S,5R)-N-烷基-3-蒎胺类化合物. (-)-α-蒎烯经硼氢化氧化、

重铬酸吡啶盐(PDC)氧化得到(1S,2S,5R)-(-)-3-蒎酮; 在 BF3?(C2H5)2O 催化下(1S,2S,5R)-(-)-3-蒎酮与伯胺化合物反应 生成 Schiff 碱, 再经 KBH4 或 NaBH4 还原得到(1S,2S,3S,5R)-N-烷基-3-蒎胺类化合物. 采用 FT-IR, 1H NMR, 13C NMR 和 GC-MS 等分析手段对合成所得(1S,2S,5R)-N-烷基-3-蒎烷亚胺和(1S,2S,3S,5R)-N-烷基-3-蒎胺类化合物的结构进行了表 征. 考察了(1S,2S,3S,5R)-N-烷基-3-蒎胺类化合物对大肠杆菌(E. coli)、金黄色葡萄球菌(S. aureus)、枯草芽胞杆菌(B. subtilis)、荧光假单胞菌(P. fluorescens)、白色念珠菌(C. albicans)、黑曲霉(A. niger)和米根霉(R. oryzae)等细菌和真菌的 抑菌和杀菌活性. 结果表明(1S,2S,3S,5R)-N-正庚基-3-蒎胺对真菌和细菌均表现出良好的杀菌和抑菌活性. 关键词 (1S,2S,3S,5R)-N-烷基-3-蒎胺; (1S,2S,5R)-N-烷基-3-蒎酮亚胺; (1S,2S,5R)-(-)-3-蒎酮; 抑菌活性

Synthesis and Bacteriostatic Activity of New-Type Chiral N-Alkyl-3-pinanamine
Yang, Yiqin Li, Yanping Wang, Shifa* Gu, Wen
(College of Chemical Engineering, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037)

Abstract A new series of (1S,2S,3S,5R)-N-alkyl-3-pinanamines were synthesized from (1S,5S)-(-)α-pinene. (1S,2S,5R)-(-)-3-Pinanone was obtainted from (-)-α-pinene by hydroboration and oxidation with pyridinium dichromate (PDC), and then it was reacted with alkylamines under catalysis of boron trifluoride-diethyl etherate to afford Schiff bases, which were further reduced with KBH4 or NaBH4 to get (1S,2S,3S,5R)-N-alkyl-3-pinanamines. The structures of (1S,2S,5R)-N-alkyl-3-pinanimines and (1S,2S,3S, 5R)-N-alkyl-3-pinanamines were determined by FT-IR, 1H NMR, 13C NMR and GC-MS techniques. Antibacterial and antifungal tests of the synthesized N-alkyl-3-pinanamines were also carried out and it has been observed that (1S,2S,3S,5R)-N-(n-heptyl)-3-pinanamine was a more potent bactericide and fungicide than others, which has good activities against bacteria and fungi. Keywords (1S,2S,3S,5R)-N-alkyl-3-pinanamine; (1S,2S,5R)-N-alkyl-3-pinanimine; (1S,2S,5R)-(-)-3-pinanone; bacteriostatic activity

抑菌剂是指在低浓度下能够有效地保护各种产品 免受微生物侵害的一类化合物的总称. 抑菌剂用途广 泛, 如在食物、涂料、化妆品、洗涤剂、胶粘剂、塑料、 聚合乳液等领域已得到广泛应用. 在 2005 年抑菌剂的 市场份额大约为 30 亿欧元左右, 但新产品则越来越
* E-mail: wangshifa65@yahoo.com.cn; Tel.: 025-85428369.

少 [1,2]. 开发新型抑菌剂所面临的挑战是发现一些对各 种有机体具有长效、广谱活性而且对哺乳动物的毒性和 持久性最小的新型抑菌剂[3]. 长期以来, 广泛应用的化学防霉防腐剂主要是有机 酸及其盐类, 如苯甲酸及其钠盐、山梨酸及其钠、钾盐,

Received September 26, 2008; revised January 6, 2009; accepted February 11, 2009. 国家自然科学基金(No. 30571468)、国家自然科学基金重点(No. 30430580)资助项目.

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杨益琴等:新型手性 N-烷基-3-蒎胺类化合物的合成及其抑菌活性的研究

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丙酸及其钠、钙盐等. 它们都对细菌和霉菌有很强的抑 制作用, 但其毒性都较高, 有些品种如苯甲酸钠等被世 界卫生组织禁止使用. 20 世纪 80 年代以后, 新开发的有 机酸酯作为防霉、防腐剂已被广泛采用[4]. 由于目前大 部分合成的抑菌、杀菌剂或多或少存在合成路线长、价 格高或者对环境、人或者动植物等可能带来多方面的不 良影响而引起人们的普遍关注[5,6]. 为了克服合成抑菌、 杀菌剂所存在的不足, 人们把研究的目光转向生物质资 源的开发与利用, 因为生物质资源是生物活性化合物的 天然宝库, 而且也取得了一定的进展, 人们已经从植 物、微生物中提取得到一些抗真菌、细菌、病毒、线虫、 杀虫、除草等活性物质[7~11]. 从植物中探寻性的活性先 导物或通过类推合成或生物合理设计新药物的开发成 为农药和药物化学和毒理学研究的热点 [12 ~ 15]. 在众多 天然产物中, 生物碱类化合物常具有良好的生理活性, 在抑菌、杀菌方面也有较好的效果[16,17]. 也有报道一些 萜类化合物具有抑菌和杀菌活性, 如香茅醛、柠檬醛 等[18]. 然而, 直接从植物资源中分离具有良好抑菌、杀 菌活性化合物存在来源少或者活性小、价格昂贵而难于 广泛推广使用等诸多缺点. 在众多天然提取物中, 作为松节油主要成分的 α-蒎 烯是其中最为丰富的一种单萜类化合物, 每年有 10 万 吨之多. 本文利用 α-蒎烯特有的手性结构合成系列类似

手性生物碱类化合物(Scheme 1), 旨在筛选具有高效杀 菌、抑菌活性的化合物, 以克服天然生物碱类杀菌、抑 菌剂所存在的来源少、价格高的缺点, 同时对进一步拓 宽我国可再生资源的利用具有重要意义.

1

实验部分

1.1 仪器与试剂 Bruker AV 400 MHz 核磁共振仪; Agilent 6890N 气 相色谱仪; Agilent 5973 质谱仪; Nicolet 380 FT-IR 红外 光谱仪; W22-2S 自动旋光仪. 取 自 福 建 宁化 利 丰 化 工有 限 公 司 的 (- )-α- 蒎烯 (95.5%)经减压精密分馏(回流比为 20∶1), 收集 46~49 ℃/32 kPa 的馏分作为合成所用原料, 经 GC 分析纯度达 98.0%, 旋光度为 [α ]25 -47.0. 其它试剂和溶剂均为分 D 析纯. 抑菌试验用牛肉膏和蛋白胨为生化试剂, 葡萄 糖、琼脂、NaCl 等均为分析纯. 1.2 (1S,2S,5R)-(-)-3-蒎酮的合成 (1S,2S,5R)-(-)-3-蒎酮的合成参考文献[19]的合成 方法. 所得 3-蒎酮为无色油状液体, 纯度为 96.0% (GC), 产率为 82.4%(以 α-蒎烯摩尔分数计), [α ]23 -10.58 (c D 5.51, 甲醇).

Scheme 1

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1.3 (1S,2S,5R)-N-烷基-3-蒎酮亚胺和(1S,2S,3S,5R)N-烷基-3-蒎胺的合成 (1S,2S,5R)-N-烷基-3-蒎酮亚胺和(1S,2S,3S,5R)-N-烷 基-3-蒎胺的合成方法参考文献[20~23],各化合物的合 成如下: 1.3.1 (1S,2S,5R)-N-苯基-3-蒎酮亚胺(1')和(1S,2S,3S, 5R)-N-苯基-3-蒎胺(1)的合成 将 8.17 g (53.7 mmol) (1S,2S,5R)-(-)-3-蒎酮、12.51 g (134.4 mmol)苯胺、 mL (5.9 mmol) BF3?(C2H5)2O 和 0.8 60 mL 甲苯加入配有搅拌器、分水器和回流冷凝器的 250 mL 三口烧瓶中, 在氮气保护下加热回流 35 h. 反应 液经水和饱和食盐水洗涤至中性, 经 Na2SO4 干燥、 浓缩 后得到的粗产物, 经硅胶柱色谱进一步纯化[V(石油 醚 ) ∶ V( 乙 酸 乙 酯 ) = 100 ∶ 3 为 洗 脱 剂 ], 得 到 产 物 (1S,2S,5R)-N-苯基-3-蒎酮亚胺 11.14 g, 纯度为 96.9% (GC), 得率为 91.3%. 将 4.79 g (21.1 mmol) (1S,2S,5R)-N-苯基-3-蒎酮亚 胺和 40 mL 甲醇加入 100 mL 三口烧瓶中, 在氮气保护 下冰浴冷却至 0~5 ℃, 分批加入 4.53 g (84.0 mmol) KBH4, 并控制温度在 0~5 ℃. 待 KBH4 加完后, 移去 冰浴, 在室温下搅拌反应 7 h, 直至反应没有气泡出现 为止. 加 30 mL 水终止反应, 用 10 mL×3 正己烷萃取, 有机层经水、饱和食盐水洗至中性, 经 MgSO4 干燥、浓 缩后所得粗产物经硅胶柱色谱进一步纯化[V(石油醚)∶ V(乙酸乙酯)=100∶2 作为洗脱剂]. 先加 0.7 mL 甲酸、 上样、然后加洗脱剂洗脱中性物, 再在洗脱液中加入一 定量的正丁胺进行洗脱, 得到(1S,2S,3S,5R)-N-苯基-3-蒎 胺 4.68 g, 纯度为 95.9% (GC), 得率为 96.8%. 1.3.2 (1S,2S,5R)-N-苄基-3-蒎酮亚胺(2')和(1S,2S,3S, 5R)-N-苄基-3-蒎胺(2)的合成 将 5.47 g (36.0 mmol) (1S,2S,5R)-(-)-3-蒎酮、 7.72 g (72.0 mmol)苄胺和 0.3 mL (2.5 mmol) BF3?(C2H5)2O 和 60 mL 甲苯加入配有搅拌器、分水器和回流冷凝器的 250 mL 三口烧瓶中, 在氮气保护下加热回流 20 h. 冷却 后经水、饱和食盐水洗涤至中性, Na2SO4 干燥浓缩后得 到粗产物, 再经硅胶柱色谱进一步纯化[洗脱剂: V(石油 醚 ) ∶ V( 乙 酸 乙 酯 ) = 100 ∶ 3], 蒸 去 洗 脱 剂 即 得 (1S,2S,5R)-N-苄基-3-蒎酮亚胺 8.17 g, 纯度为 96.1% (GC), 得率为 94.2%. 将 7.49 g (31.1 mmol) (1S,2S,5R)-N-苄基-3-蒎酮亚 胺和 80 mL 甲醇加入 250 mL 三口烧瓶中, 在氮气保护 下冰浴冷却至 0~5 ℃后, 分批加入 5.02 g (93.1 mmol) KBH4, 并控制体系温度在 0~5 ℃. 待 KBH4 加完后移 去冰浴, 在室温下反应 6 h, 直至反应没有气泡出现为 止. 加 60 mL 水终止反应, 用 20 mL×3 正己烷萃取, 有

机层经水、饱和食盐水洗至中性, 经 MgSO4 干燥、浓缩 后, 所得油状粗产物经硅胶柱色谱进一步纯化[V(石油 醚)∶V(乙酸乙酯)=100∶2 作为洗脱剂], 得到无色液 体 产 物 (1S,2S,3S,5R)-N- 苄 基 -3- 蒎 胺 6.69 g, 纯 度 为 98.2% (GC), 得率为 88.5%. 1.3.3 (1S,2S,5R)-N-环己基-3-蒎酮亚胺(3')和(1S,2S, 3S,5R)-N-环己基-3-蒎胺(3)的合成 将 3.00 g (19.7 mmol) (1S,2S,5R)-(-)-3-蒎酮、 7.83 g (78.9 mmol)环己胺、0.3 mL (2.0 mmol) BF3?(C2H5)2O 和 40 mL 甲苯加入分水器和回流冷凝器的 100 mL 三口烧 瓶中, 在氮气保护下加热回流 20 h. 反应液经水和饱和 食盐水洗涤至中性、Na2SO4 干燥、浓缩后得到粗产物, 再经硅胶柱色谱纯化[V(正己烷)∶V(乙酸乙酯)=100∶ 4 作洗脱剂], 得到(1S,2S,5R)-N-环己基-3-蒎酮亚胺 4.10 g, 纯度为 93.9% (GC), 得率为 89.1%. 将 20 mL 甲醇和 2.17 g (9.3 mmol) (1S,2S,5R)-N-环 己基-3-蒎酮亚胺加入 50 mL 三口烧瓶中, 在氮气保护下 用冰浴冷却至 0~5 ℃后分批加入 1.50 g (27.8 mmol) KBH4, 使反应温度控制在 0~5 ℃. 待 KBH4 加完后, 移去冰浴, 在室温下搅拌反应 5 h, 至反应没有气泡出 现为止. 加 20 mL 水终止反应, 用 8 mL×3 正己烷萃取, 有机相分别用水和饱和食盐水洗至中性, 经 Na2SO4 干 燥、浓缩后所得粗产物经硅胶柱色谱进一步纯化. 先加 入 0.4 mL (10.6 mmol)甲酸然后上样, 用 V(石油醚)∶ V(乙酸乙酯)=20∶1 的混合溶剂洗脱中性物, 再用添加 2%正丁胺的 混合溶剂[V(石油醚)∶V(乙酸乙酯)=10∶ 1]进行洗脱, 得到(1S,2S,3S,5R)-N-环己 基-3-蒎胺 1.99 g, 纯度为 98.6% (GC), 得率为 91.1%. 1.3.4 (1S,2S,5R)-N-正丁基-3-蒎酮亚胺(4')和(1S,2S, 3S,5R)-N-正丁基-3-蒎胺(4)的合成 将 13.60 g (89.5 mmol) (1S,2S,5R)-(-)-3-蒎酮、 39.28 g (537.0 mmol)正丁胺、0.8 mL (6.3 mmol) BF3? (C2H5)2O 和 100 mL 苯加入配有搅拌器、分水器和回流 冷凝器的 250 mL 三口烧瓶中, 在氮气保护下回流 30 h. 反应液经水、饱和食盐水洗涤至中性、Na2SO4 干燥、浓 缩后得到粗产物, 再经硅胶柱色谱进一步纯化[V(正己 烷)∶V(乙酸乙酯)=100∶3 作为洗脱剂], 得到产物 (1S,2S,5R)-N-正丁基-3-蒎酮亚胺 15.83 g, 纯度为 97.2% (GC), 得率为 88.5%. 将 60 mL 甲醇和 11.30 g (54.6 mmol) (1S,2S,5R)-N正丁基-3-蒎酮亚胺 200 mL 三口烧瓶中, 在氮气保护下 冰浴冷却至 0~5 ℃, 分批加入 11.78 g (218.4 mmol) KBH4, 控制温度在 0~5 ℃. 加完 KBH4 后, 移去冰浴, 在室温下搅拌反应 3 h, 直至反应没有气泡出现为止. 加入 40 mL 水终止反应, 用 30 mL×3 正己烷萃取, 有机

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相用水、 饱和食盐水洗涤至中性, 经 Na2SO4 干燥后浓缩 得到 N-正丁基-3-蒎胺粗产物, 再经硅胶柱色谱进一步 纯化(250 g 硅胶). 先加入 0.5 mL (13.3 mmol)甲酸于柱 子上部, 然后上样, 用 200 mL [V(石油醚)∶V(乙酸乙 酯)=20∶1]混合溶剂洗脱, 再用添加 2%正丁胺的 200 mL [V(石油醚)∶V(乙酸乙酯)=10∶1]的混合溶剂洗脱, 得到(1S,2S,3S,5R)-N-正丁基-3-蒎胺 11.08 g, 纯度为 98.3% (GC), 得率为 97.1%. 1.3.5 (1S,2S,5R)-N-正庚基-3-蒎酮亚胺(5')和(1S,2S, 3S,5R)-N-正庚基-3-蒎胺(5)的合成 将 5.22 g (34.3 mmol) (1S,2S,5R)-(-)-3-蒎酮、 3.96 g (34.3 mmol)正庚胺、0.4 mL (3.1 mmol) BF3?(C2H5)2O 和 40 mL 甲苯加入配有分水器和回流冷凝器的 100 mL 三 口烧瓶中, 在氮气保护下加热回流 25 h. 反应液冷却后 经水和饱和食盐水洗涤、 干燥、 浓缩后得到 N-正庚基-3蒎酮亚胺粗产物, 再经硅胶柱色谱进一步纯化[V(石油 醚)∶V(乙酸乙酯)=100∶3 作为洗脱剂], 得到(1S,2S, 5R)-N-正庚基-3-蒎酮亚胺 8.20 g, 纯度为 95.8% (GC), 得率为 95.9%. 将 30 mL 甲醇和 2.65 g (10.6 mmol) (1S,2S,5R)-N正庚基-3-蒎酮亚胺加入 100 mL 三口烧瓶中, 在氮气保 护下冰浴冷却至 0~5 ℃后分批加入 2.30 g (42.5 mmol) NaBH4, 控制反应温度在 10 ℃左右. NaBH4 加完后, 移 去冰浴, 在室温下反应 4 h, 至反应没有气泡出现为止. 加入 20 mL 水终止反应, 用 15 mL×3 正己烷萃取, 有机 相用水和饱和食盐水洗涤至中性, Na2SO4 干燥、浓缩后 得到油状液体, 经硅胶柱色谱进一步纯化. 先加入 0.6 mL 甲酸于柱子顶部后上样, 用 V(石油醚)∶V(乙酸乙 酯)=20∶1 混合溶剂洗脱中性物, 再用添加 2%正丁胺 的混合溶剂[V(石油醚)∶V(乙酸乙酯)=10∶1]进行洗 脱, 得到(1S,2S,3S,5R)-N-正庚基-3-蒎胺 2.31 g, 纯度为 97.8% (GC), 得率为 86.5%. 1.3.6 (1S,2S,5R)-N- 正 十 二 烷 基 -3- 蒎 酮 亚 胺 (6') 和 (1S,2S,3S,5R)-N-正十二烷基-3-蒎胺(6)的合成 将 9.00 g (59.2 mmol) (1S,2S,5R)-(-)-3-蒎酮、16.40 g (88.5 mmol)正十二胺、 mL (4.7 mmol) BF3?(C2H5)2O 0.6 和 100 mL 甲苯加入配有分水器和回流冷凝器的 250 mL 三口烧瓶中, 在氮气保护下加热回流 15 h. 冷却后加入 4~5 滴乙醇, 经水洗和饱和食盐水洗涤、干燥、浓缩后 得到 N-正十二烷基-3-蒎酮亚胺粗产物, 再经硅胶柱色 谱进一步纯化[V(石油醚)∶V(乙酸乙酯)=100∶3 作为 洗 脱 剂 ], 得 到 (1S,2S,5R)-N- 正 十 二 烷 基 -3- 蒎 酮 亚 胺 16.24 g, 纯度为 93.2% (GC), 得率为 86.0%. 将 3.50 g (10.9 mmol) (1S,2S,5R)-N-正十二烷基-3蒎酮亚胺和 35 mL 甲醇加入 100 mL 三口烧瓶中, 在氮

气保护下用冰浴冷却反应体系至 0~5 ℃后分批加入 2.97 g (55.1 mmol) KBH4, 使反应温度控制在 0~5 ℃. 加完 KBH4 后移去冰浴, 在室温下反应 2 h 至反应没有 气泡出现为止. 加 20 mL 水终止反应, 反应液用 8 mL× 3 正己烷萃取, 并用水、饱和食盐水洗涤有机层至中性, 经 Na2SO4 干燥后浓缩得到粗产物, 再经硅胶柱色谱进 一步纯化. 先加入 0.4 mL (11.1 mmol) HCOOH, 用 V(正 己烷)∶V(乙酸乙酯)=100∶4 洗脱中性物, 再用添加 2%正丁胺的混合溶剂[V(石油醚)∶V(乙酸乙酯)=10∶ 1]进行洗脱, 得到(1S,2S,3S,5R)-N-正十二基-3-蒎胺 3.02 g, 纯度为 97.1% (GC), 得率为 85.8%. 1.4 抑菌活性试验 1.4.1 供试菌种 大肠杆菌(E. coli)、金黄色葡萄球菌(S. aureus)、枯 草芽胞杆菌(B. subtilis)、荧光假单胞菌(P. fluorescens)、 白色念珠菌(C. albicans)、黑曲霉(A. niger)、米根霉(R. oryzae)等均为南京林业大学化学工程学院微生物实验 室提供. 1.4.2 培养基的制备 细菌培养用牛肉膏蛋白胨培养基(NA 培养基)的制 备是将 30 g 牛肉膏、5.0 g 蛋白胨、5.0 g 氯化钠和 15 g 琼脂加入到 1 L 水中, 加热溶解并调节溶液的 pH 至 7.0~7.2, 在 121 ℃下灭菌 20 min 后备用. 真菌培养用马铃薯葡萄糖琼胶培养基(PDA 培养基) 的制备是称取 200 g 洗净并去皮的马铃薯丁置于 1000 mL 水中, 煮沸 30 min 后过滤, 向所得滤液中加入 20 g 葡萄糖和 18 g 琼脂, 加热使琼脂完全溶解后补水至总体 积为 1 L, 在 121 ℃下灭菌 20 min 后备用. 1.4.3 菌悬液的制备 将测试用细菌和真菌分别接种于无菌的 NA 和 PDA 平板培养基上. 细菌于 35 ℃下培养 24 h; 真菌于 28 ℃下培养 72 h. 用接种针分别挑取少许已活化的菌 体置于装有无菌生理盐水的试管中, 振荡摇匀, 制成一 系列 106~107 CFU/mL 的菌悬液. 1.4.4 平板抑菌圈测定 平板抑菌圈测定方法参考文献[24]. 将直径为 6 mm 的圆形小纸片装于洁净培养皿内, 在 121 ℃灭菌 30 min. 将合成所得(1S,2S,3S,5R)-N-苯基-3-蒎胺、(1S,2S, 3S,5R)-N-苄基-3-蒎胺、(1S,2S,3S,5R)- N-环己基-3-蒎胺、 (1S,2S,3S,5R)-N-正丁基-3-蒎胺、(1S,2S,3S,5R)-N-正庚 基-3-蒎胺和(1S,2S,3S,5R)-N-正十二烷基-3-蒎胺分别配 成 3 mg/mL 的丙酮溶液; 阳性对照卡那霉素和酮康唑分 别配成 3 mg/mL 的水溶液. 在无菌条件下分别取菌悬液 0.2 mL, 滴入平板培养基表面, 涂布均匀. 用无菌镊子 夹取浸有上述八种液体的滤纸片, 待溶剂挥发干净后,

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置于已涂布了测试菌液的培养皿中, 细菌在 28 ℃下培 养 24 h, 而真菌培养 48 h 后测量抑菌圈直径. 每个样品 对每种测试菌重复 3 次, 计算平均值. 1.4.5 最低抑菌浓度采用二倍稀释法测定 最 低 抑 菌 浓 度 (Minimum inhibitory concentration, MIC)采用二倍稀释法测定 [25]. 将待测化合物及阳性对 照品卡那霉素和酮康唑分别用无菌水配成 200 μg/mL 的 溶液(溶解性较差的样品可加入 10%的 DMSO 助溶). 将 待测化合物和阳性对照溶液分别在 96 孔板上连续稀释 2 倍, 从第 1 到第 12 孔配成一系列的浓度梯度(200~ 0.095 μg/mL), 每孔含 50 μL 溶液. 将预先培养的真菌和 细菌测试菌分别用 PDA 或 NA 液体培养基制成菌悬液, 向每个孔中加入 50 μL 的菌悬液, 以不含样品的无菌水 和菌悬液混合作为阴性对照. 将 96 孔板在 28 ℃下培 养. 待细菌培养 24 h、真菌培养 48 h 后观察, 以不产生 浑浊的最低浓度的孔对应的浓度作为该样品对该测试 菌的最低抑菌浓度. 每个样品对每种测试菌重复 3 次, 结果取其平均值.

质列于表 1 所示. 从表 1 可知: 合成所得 6 种胺类化合物均具有较高 的光学活性, 但不同的烷基所得蒎胺的旋光性各有不 同, 其中(1S,2S,3S,5R)-N-正庚基-3-蒎胺的比旋光度最 高, 其次是(1S,2S,3S,5R)-N-苯基-3-蒎胺. 2.2 (1S,2S,5R)-N- 烷 基 -3- 蒎 酮 亚 胺 和 (1S,2S,3S, 5R)-N-烷基-3-蒎胺的光谱分析 合成所得(1S,2S,5R)-N-烷基-3-蒎酮亚胺和 (1S,2S,3S,5R)-N-烷基-3-蒎胺的化学结构经 IR, MS, 1H NMR 和 13C NMR 等分析, 其结果见表 2 至表 4 所示. 分 析结果表明: 各亚胺和胺的化学结构与预先设计的结构 完全吻合. 从表 2 的 IR 数据可以看出: 所有蒎胺在 1450~1460 cm-1 之间均出现吸收峰, 这是 N—H 的面 内弯曲或剪式振动吸收峰, 而亚胺在 1650 cm-1 左右出 现的 C=N 伸缩振动的特征吸收峰消失, 说明生成了新 的化合物.数据中 2850~2960 cm-1 之间的吸收峰为甲基 及亚甲基的伸缩振动, 与亚胺上甲基及亚甲基的伸缩振 动出峰位置相差不大; 3000~3100 cm-1 之间出现的三 个峰是芳基 C—H 伸缩振动的特征吸收峰; 690~750 cm-1 之间出现的双峰为单取代苯环的面外弯曲或扭曲 的特征吸收. 从表 3 的质谱分析结果发现: 亚胺均有较 强的分子离子峰, 而且直链烷基亚胺的分子离子峰的强

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结果与讨论

2.1 (1S,2S,3S,5R)-N-烷基-3-蒎胺的物理性质 合成所得 6 种(1S,2S,3S,5R)-N-烷基-3-蒎胺的物理性
Table 1 Compound 1 2 3 4 5 6

表 1 (1S,2S,3S,5R)-N-烷基-3-蒎胺的物理性质 Physical properties of the synthesized (1S,2S,3S,5R)-N-alkyl-3-pinanamine Molecular weight 229 243 235 209 251 321 Appearance and smile 无色无味油状液体 无色无味油状液体 无色无味油状液体 浅红色无味油状液体 无色无味油状液体 无色无味油状液体 Special rotary value [α ]25 D -48.6 (c=9.0, hexane) -39.1 (c=6.3, hexane) -46.3 (c=7.1, hexane) -33.2 (c=5.2, hexane) -63.8 (c=7.1, hexane) -25.0 (c=5.0, hexane)

Formula C16H23N C17H25N C16H29N C14H27N C17H33N C22H43N

表 2 (1S,2S,5R)-N-烷基-3-蒎酮亚胺及(1S,2S,3S,5R)-N-烷基-3-蒎胺的 IR 分析结果 Table 2 IR data of the (1S,2S,5R)-N-alkyl-3-pinanimine and (1S,2S,3S,5R)-N-alkyl-3-pinanamine Compound 1′ IR/cm-1 3079, 3059, 3021 (苯环 νC—H), 2963 (CH3, νas C—H), 2920 (CH2, νas C—H), 2872 (CH3, νs C—H), 1647 (νC=N), 1594, 1485 (苯 环, νa C=C), 1416 (CH2, δs C—H), 1371 (CH3, δs C—H), 1321~1026 (νC—C), 778, 699 (单取代苯环 τC—H) 3368 (νN—H), 3083, 3050, 3013 (苯环 νC—H), 2951 (CH3, νas C—H), 2906 (CH2, νas C—H), 2868 (CH3, νs C—H), 1601, 1503 (苯 环, νa C=C), 1458 (δN—H), 1371 (CH3, δ s C—H), 1317~1039 (νC—C), 989, 865 (CH2, τC—H), 747, 692 (单取代苯环 τC—H) 2′ 3083, 3063, 3025 (苯环 νC—H), 2959 (CH3, νas C—H), 2913 (CH2, νasC—H), 2864 (CH3, νs C—H), 1646 (νC=N), 1453 (CH2, δs C—H), 1367 (CH3, δs C—H), 1329~1030 (νC—C), 731, 697 (单取代苯环 τC—H) 2 3083, 3059, 3029 苯环 νC—H), 2951 (CH3, νas C—H), 2904 (CH2, νas C—H), 2866 (CH3, νs C—H), 1454 (δN—H), 1387, 1367 (δ(CH3 )2 ) , 1213~1029 (νC—C), 734, 698 (单取代苯环 τC—H)

1

No. 7

杨益琴等:新型手性 N-烷基-3-蒎胺类化合物的合成及其抑菌活性的研究

1087
续表

Compound 3' 3 4' 4 5' 5 6' 6

IR/cm-1 2984 (CH3, νas C—H), 2930 (CH2, νas C—H), 2855 (CH3, νs C—H), 1646 (νC=N), 1474 (CH2, δ s C—H), 1449 (CH3, δas C—H), 1383, 1368 (δ(CH3 )2 ) , 1325~1030 (νC—C), 964, 890 (CH2, τC—H) 2984 (CH3, νas C—H), 2922 (CH2, νas C—H), 2854 (CH3, νs C—H), 1451 (δN—H), 1367 (CH3, δ s C—H), 1259~1034 (νC—C), 889 (CH2, τC—H), 721 (CH2, ρC—H) 2951 (CH3, νas C—H), 2925 (CH2, νas C—H), 2876 (CH3, νs C—H), 1648 (νC=N), 1466 (CH2, δs 1323~1035 (νC—C)
C—H),

1367 (CH3, δs C—H),

2955 (CH3, νas C—H), 2920 (CH2, νas C—H), 2867 (CH3, νs C—H), 1459 (δN—H), 1380 (νC—N), 1217~1127 (νC—C), 739 (CH2, ρC—H) 2959 (CH3, νas C—H), 2924 (CH2, νas 1324~1033 (νC—C), 724 (CH2, ρC—H)
C—H),

2868 (CH3, νs C—H), 1648 (νC=N), 1465 (CH2, δs C—H), 1368 (CH3, δs C—H),

2951 (CH3, νas C—H), 2918 (CH2, νas C—H), 2858 (CH3, νs C—H), 1457 (δN—H), 1383, 1367 (δ(CH3 )2 ) , 1217~1035 (νC—C), 724 (CH2, ρC—H) 2922 (CH2, νas C—H), 2855(CH3, νs C—H), 1460 (δN—H), 1387, 1371 (CH3, δs C—H), 1366 (δ(CH3 )2 ) , 1126~1032 (νC—C), 721(CH2, ρC—H) 2922 (CH2, νas C—H), 2855(CH3, νs C—H), 1460 (δN—H), 1387, 1371 (CH3, δs C—H), 1366 (δ(CH3 )2 ) , 1126~1032 (νC—C), 721(CH2, ρC—H) 表 3 (1S,2S,5R)-N-烷基-3-蒎酮亚胺及(1S,2S,3S,5R)-N-烷基-3-蒎胺的 MS 分析结果 Table 3 MS data of (1S,2S,5R)-N-alkyl-3-pinanimine and (1S,2S,3S,5R)-N-alkyl-3-pinanamine

Compound


MS m/z (%) 227 (M , 20), 212 (3), 184 (5), 172 (2), 158 (3), 144 (8), 131 (18), 117 (100), 104 (7), 91 (1), 83 (1), 77 (25), 69 (1), 55 (6), 51 (6), 41 (5), 29 (4)
+ + 229 (M , 15), 172 (3), 145 (4), 133 (17), 119 (100), 104 (9),77 (15), 55 (4), 29 (5); 229 (M , 15), 172 (3), 145 (4),

1'

1 2' 2 3' 3 4' 4 5' 5 6' 6

133 (17), 119 (100), 104 (9),77 (15), 55 (4), 29 (5)
+ 241 (M , 7), 226 (4), 198 (4), 145 (5), 131 (8), 91 (100), 65 (7), 55 (7), 41 (3)

243 (M+, 4), 160 (7), 147 (17), 133 (80), 118 (13), 104 (8), 91 (100),65 (8), 55 (5)
+ 233 (M , 20), 218 (7), 190 (6), 178 (2), 164 (5), 150 (3), 137 (7), 123 (43), 110 (5), 95 (7), 83 (100), 77 (3), 67 (7),

55 (43), 41 (18), 29 (3)
+ 235 (M , 1), 152 (7), 139 (31), 125 (100), 110 (31), 96 (26), 82 (38), 55 (24), 44 (42), 41 (14);

207 (M+, 64), 192 (29), 178 (10), 164 (23), 150 (14), 122 (10), 111 (37), 97 (100), 68 (23), 57 (98), 41 (48), 29 (21)
+ 209 (M , 2), 167 (2), 153 (2), 126 (10), 113 (13), 99 (27), 84 (100), 70 (23), 57 (27), 41 (9), 29 (5)

249 (M+, 100), 234 (44), 220 (30), 206 (35), 178 (18), 164 (16), 150 (18), 124 (31), 110 (25), 97 (33), 83 (16), 69 (18), 57 (94), 41 (31), 29 (13)
+ 251 (M , 1), 196 (3), 168 (8), 141 (15), 126 (100), 112 (10), 98 (20), 84 (17), 70 (18), 57 (16), 41 (7), 29 (3)

319 (M+, 100), 304 (32), 276 (21), 250 (8), 220 (15), 194 (14), 178 (14), 164 (11), 150 (14), 110 (19), 83 (15), 69 (16), 55 (30), 43 (22), 29 (15) 321 (1), 238 (10), 196 (100), 112 (22), 98 (20), 84 (16), 70 (15), 57 (12), 43 (8)

1088

有 机 化 学

Vol. 29, 2009

表 4 (1S,2S,5R)-N-烷基-3-蒎酮亚胺及(1S,2S,3S,5R)-N-烷基-3-蒎胺的 1H NMR 和 13C NMR 分析结果 Table 4 1H NMR and 13C NMR spectral data of (1S,2S,5R)-N-alkyl-3-pinanimine and (1S,2S,3S,5R)-N-alkyl-3-pinanamine Compound
1

H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ

13

C NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ

苯基: 7.358~7.286 (m, 4H, CH), 7.048~7.086 (m, 1H, CH); 蒎烷基: 0.761 1' (d, J=8.8 Hz, 3H, CH3), 0.978 (d, J=7.2 Hz, 3H, CH3), 1.223 (s, 3H, CH3), 1.263~1,450 (m, 2H, N-C-CH2), 1.758~1.872 (m, 2H, 与甲基相连的 CH 和 CH2 中的 1 个 H), 2.05~1.93 (m, 3H, 2CH 和 CH2 中的 1 个 H) 苯基: 7.209 (dd, J=7.6, 8.0 Hz, 2H), 6.729~6.636 (m, 3H, CH); 蒎烷基: 0.922 (s, 3H, CH3), 1.090 (d, J=6.4 Hz, 3H, CH3), 1.285 (s, 3H, CH3), 1.480 1 (d, J=10 Hz, 1H, CH2), 1.607 (dd, J1=J2=8.0 Hz, 1H, CH), 1.778 (t, J=7.2 Hz, 1H, CH), 1.844~1.897 (m, 1H, CH), 2.035~1.993 (m, 1H, CH), 2.172~ 2.118 (m, 1H, CH), 2.597~2.528 (m, 1H, CH), 3.383 (dd, J1=8.4 Hz, J2=8.2 Hz, 1H, CH); N—H: 3.601 (s, 1H, NH) 苄基: 7.339 (d, J=7.2 Hz, 2H), 7.25 (t, J=7.2 Hz, 2H,), 7.15 (d, J=7.2 Hz, 2' 1H), 2,61 (s, 2H, CH2); 蒎烷基: 2.00~2.38 (m, 4H, CH2), 1.94~1.79 (m, 3H, 3CH), 1.202 (s, 3H, CH3), 0.90 (d, J=7.2 Hz, 3H, CH3), 0.799 (s, 3H, CH3) 苄基: 7.381~7.317 (m, 4H, 4CH), 7.276~7.237 (m, 1H, CH), 3.696~3.974 (m, 2H, 2CH2); 蒎烷基: 0.899 (s, 3H, CH3), 0.979 (d, J=7.2 Hz, 3H, CH3), 2 1.233 (s, 3H, CH3), 1.258~1.368 (m, 2H, 2 个 CH2 中各 1 个 H), 1.664~1.593 (m, 2H, 2CH), 1.794~1.829 (m, 1H, CH2 中的 1 个 H), 1.929~1.998 (m, 1H, CH2 中的 1 个 H), 2.001~2.058 (m, 1H, 与 CH3 相连的 CH), 2.516~2.576 (m, CH, 1H); N—H: 2.209~2.276 (m, 1H, NH) 蒎烷基: 2.00~2.38 (m, 4H, CH2), 1.94~1.79 (m, 3H, 3CH), 1.202 (s, 3H, 3' CH3), 0.90 (d, J=7.2 Hz, 3H, CH3); 0.799 (s, 3H, CH3); 环己基: 1.35~1.72 (m, 11H, 5CH2, CH) 蒎烷基: 0.800 (s, 3H, CH3), 0.969 (d, J=7.2 Hz, 3H, CH3), 1.169 (s, 3H, CH3), 1.201~1.312 (m, 2H, 2 个 CH2 中各 1 个 H), 1.576~1.649 (m, 2H, 3 2CH), 1.997~1.863 (m, 3H, 2 个 CH2 中的各 1 个 H, 与 CH3 相连的 CH), 2.539~2.600 (m, 1H 与 N 相连的 CH); 环己基: 0.970~1.250 (m, 5H), 1.400~1.500 (m, 1H), 1.667~1.788 (m, 4H), 2.448~2.518 (m, 1H, 与 N 相 连的 CH); N—H: 2.176~2.244 (m, 1H, NH) 蒎烷基: 2.00~2.38 (m, 4H, CH2), 1.94~1.79 (m, 3H, 3CH), 1.202 (s, 3H, 4' CH3), 0.90 (d, J=7.2 Hz, 3H, CH3), 0.799 (s, 3H, CH3); 正丁基: 0.862 (t, J= 7.2 Hz, 3H, CH3), 1.25~1.35 (m, 6H, 3CH2) 蒎烷基: 0.839 (s, 3H, CH3), 0.959 (d, J=7.2 Hz, 3H, CH3), 1.153 (s, 3H, CH3), 1.371~1.261 (m, 4H, 正丁基中的 1 个 CH2 和蒎烷基中 2CH2 中各 1 个 H), 1.404~1.508 (m, 3H, 正丁基中的 CH2 和蒎烷基中 CH), 1.577~1.606 4 (m, 1H, CH), 1.679~1.748 (m, 1H, CH2 中的 1 个 H), 1.859~1.901 (m, 1H, CH2 中的 1 个 H), 1.939~2.007 (m, 1H, 与 CH3 相连的 CH), 2.640~2.704 (m, 1H, 与 N 相连的 CH); 正丁基: 0.900 (t, J=7.2 Hz, 3H, CH3), 2.421~ 2.511 (m, 2H, NCH2C); N—H: 2.120~2.188 (m, 1H, NH)

苯基: 149.84, 130.21, 130.19, 127.32, 122.34, 122.30; 蒎烷基: 20.13, 20.51, 24.59, 24.83, 27.92, 30.38, 35.78, 40.93, 51.92, 178.34

苯基: 148.96, 129.74, 129.72, 117.26, 113.63, 113.63; 蒎 烷 基 : 20.114, 20.132, 24.194, 26.922, 34.211, 39.649, 40.102, 40.933, 47.566, 52.152

苄基: 138.91, 128.75, 128.73, 128.56, 128.47, 125.78, 58.95; 蒎烷基: 175.62, 51.96, 43.76, 35.87, 29.98, 28.10, 26.02, 24.82, 20.46, 20.16 蒎 烷 基 : 20.192, 20.472, 24.298, 26.987, 33.859, 38.099, 40.053, 41.018, 47.806, 55.619; 苄 基 : 141.484, 128.746, 128.734. 128.559, 128.477, 127.200, 52.384 蒎 烷 基 : 20.25, 20.46, 24.82, 25.84, 27.92, 30.38, 35.78, 40.97, 51.3, 175.64; 环己基: 25.48, 25.78, 26.68, 35.04, 35.64, 58.38

蒎 烷 基 : 20.06, 20.47, 24.11, 26.92, 33.75, 38.58, 39.93, 41.07, 47.78, 52.99; 环 己 基 : 25.49, 25.78, 26.66, 35.04, 35.64, 54.78

正丁基: 14.47, 20.97, 34.00, 56.12; 蒎 烷基: 20.16, 20.46, 24.82, 25.84, 27.92, 30.38, 35.78, 40.97, 51.3, 175.64

蒎 烷 基 : 20.294, 20.472, 24.172, 26.904, 34.000, 37.920, 39.950, 40.965, 47.819, 56.500; 正 丁 基 : 14.389, 20.973, 32.947, 48.295

No. 7

杨益琴等:新型手性 N-烷基-3-蒎胺类化合物的合成及其抑菌活性的研究

1089
续表

Compound

1

H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ

13

C NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ

0.747 (s, 3H, CH3), 0.812 (t, J=9.6, 3H, CH3), 0.90 (d, J=7.2 Hz, 3H, CH3), 5' 1.37~1.020 (m, 15H, CH2, CH3), 1.94~1.79 (m, 3H, 3CH), 2.00~2.38 (m, 4H, CH2) 蒎烷基: 0.839 (s, 3H, CH3), 0.979 (d, J=7.2 Hz, 3H, CH3), 1.153 (s, 3H, CH3), 1.404~1.508 (m, 3H, 2CH, CH2 中的 1 个 H), 1.623~1.594 (m, 1H, CH), 5 1.767~1.699 (m, 1H, CH), 1.916~1.874 (m, 1H, CH), 2.203~1.956 (m, 1H, CH), 2.645~2.710 (m, 1H, CH); 正庚基: 0.862 (t, J=7.2 Hz, 3H) 1.235~1.371 (m, 12H, 其中正庚基的 5 个 CH2 和蒎烷的 2 个 CH2 中各 1 个 H), 2.521~2.438 (m, 2H, 与 N 相连的 CH2); N—H: 2.120~2.118 (m, 1H, NH) 蒎烷基: 2.00~2.38 (m, 4H, CH2), 1.94~1.79 (m, 3H, 3CH), 1.202 (s, 3H, CH3), 6' 0.90 (d, J=7.2 Hz, 3H, CH3), 0.799 (s, 3H, CH3); 正十二烷基: 0.862 (t, J=7.2 Hz, 3H, CH3), 1.25~1.35 (m, 22H, 11CH2) 蒎烷基: 0.846 (s, 3H, CH3), 0.969 (d, J=7.2 Hz, 3H, CH3), 1.162 (s, 3H, CH3), 1.595~1.641 (m, 1H, CH), 1.668~1.757 (m, 1H, CH2 中的 1 个 H), 1.891~ 1.919 (m, 1H, N-C-CH2 中的 1 个 H), 1.960~2.013 (m, 1H, N-C-CH), 2.649~ 6 2.714 (m, 1H, 与 N 相连的 CH); 正十二烷基: 0.898 (t, J=7.2 Hz, 3H, CH3), 1.200~1.350 (m, 20H, 其中 9 个 CH2, 和蒎烷基中 2 个 CH2 中各 1 个 H), 1.447~1.530 (m, 3H, 其中正十二烷基中的 N-C-CH2-C 和蒎烷基中的 CH), 2.443~2.524 (m, 2H, N-CH2-C); N—H: 2.136~2.204 (m, 1H, NH)

蒎烷基: 175.62, 51.96, 43.76, 35.87, 29.98, 28.10, 26.02, 24.82, 20.46, 20.16; 正 庚 基 : 14.47, 23.02, 27.82, 29.03, 31.86, 32.24, 56.51 蒎 烷 基 : 20.331, 20.471, 24.191, 26.931, 33.986, 37.913, 39.986, 40.986, 47.850, 56.511; 正 庚 基 : 14.478, 23.026, 27.848, 29.660, 30.817, 32.267, 48.662 蒎 烷 基 : 20.25, 20.46, 24.82, 25.84, 7.92, 30.38, 35.78, 40.97, 51.3, 175.64; 正 十 二 烷 基 : 14.47, 23.08, 24.17, 26.66, 27.88, 29.75, 29.98, 30.03, 30.06, 30.74, 32.32, 56.42 蒎 烷 基 : 20.321, 20.470, 24.177, 26.930, 33.904, 40.975, 47.855, 56.512; 正十二烷基: 14.501, 23.081, 27.876, 29.752, 29.984, 30.034, 30.035, 30.067, 30.067, 30.741, 32.319, 48.633

度比芳基或酯环基的强得多. 但经还原后的胺类化合物 的分子离子峰明显要弱的多, 而且直链烷基胺类的分子 离子峰又比芳基胺和酯环基胺的弱得多; 随着直链烷基 碳数的增加, 分子离子峰的强度逐渐降低, 如 (1S,2S,3S,5R)-N-十二烷基-3-蒎胺几乎看不见分子离子 峰. 2.3 (1S,2S,3S,5R)-N-烷基-3-蒎胺的抑菌活性 合 成所得 (1S,2S,3S,5R)-N- 苯 基-3- 蒎胺、 (1S,2S,3S, 5R)-N-苄基-3-蒎胺、(1S,2S,3S,5R)-N-环己基-3-蒎胺、 (1S,2S,3S,5R)-N-正丁基-3-蒎胺、(1S,2S,3S,5R)-N-正庚 基-3-蒎胺和(1S,2S,3S,5R)-N-正十二烷基-3-蒎胺对大肠 杆菌(E. coli)、金黄色葡萄球菌(S. aureus)、枯草芽胞杆 菌(B. subtilis)、荧光假单胞菌(P. fluorescens)、白色念珠 菌(C. albicans)、黑曲霉(A. niger)、米根霉(R. oryzae)等 最常见的 3 种真菌和 4 种细菌的抑菌效果进行了试验, 并与卡那霉素和酮康唑的抑菌效果进行了对比, 实验结 果如表 5 所示. 由表 5 可知: 化合物 1~4 对真菌和细菌都没有明 显的抑菌效果, 抑菌圈大小都在 6~8 mm 之间. 与前 4 个化合物相比, 化合物 5 和 6 对真菌和细菌都有较明显

的抑菌效果, 但对不同菌种的抑制效果有较大差别. 化 合物 5 对枯草芽孢杆菌、白色念球菌和荧光假单胞菌具 有显著的抑制效果, 与阳性对照物抑菌活性在同一个数 量级, 具有较广泛的抑菌活性. 而化合物 6 除对枯草芽 孢杆菌具有较好的抑菌活性外, 对其它菌的抑制作用效 果都不及化合物 5. 从化学结构看: N-烷基-3-蒎胺中, 不同的取代基对抑菌活性具有显著的影响, 其中芳基和 脂环基化合物没有明显的抑菌作用, 而直链脂肪 烃基的碳链长短对抑菌效果有显著的差异, 如 (1S,2S,3S,5R)-N-正丁基-3-蒎胺(4)几乎没有抑菌效果, 碳链过长如(1S,2S,3S,5R)-N-正十二烷基-3-蒎胺(6)的抑 菌效果则不如中等链长的(1S,2S,3S,5R)-N-正庚基-3-蒎 胺(5). 2.4 (1S,2S,3S,5R)-N-烷基-3-蒎胺的最低抑菌浓度 为进一步考察(1S,2S,3S,5R)-N-烷基-3-蒎胺的抑菌 效果, 对化合物 1~6 的最低抑菌浓度进行了测定, 结果 见表 6 所示. 从表 6 更进一步说明化合物 5 具有良好的 抑菌效果. 虽然 MIC 所展现出各化合物的抑菌效果与 抑菌圈所表现出对不同菌的抑菌活性略有出入, 但总的 看来化合物 5 仍然是最好的, 而且对米根酶和金黄色

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有 机 化 学 表 5 化合物 1~6 的抑菌活性 Table 5 Antibacterial and antifungal activities of compounds 1 to 6 Test microorganism C. albicans Diameter of antibacterial circle/mm 1 6.5b 7.0 6.0 6.0 8.0 6.0 6.5 2 6.0 6.0 6.0 7.5 6.5 7.0 7.5 3 6.0 6.0 6.0 6.0 6.5 7.0 6.0 4 6.0 6.0 7.0 6.0 6.5 6.0 7.5 5 12.5 9.5 8.5 7.0 9.5 12.0 16.0 6 9.0 7.5 6.0 6.0 8.0 9.5 13.0

Vol. 29, 2009

PCa 26.0 18.0 14.0 23.0 29.0 28.0 28.5

Fungi

A. niger R. oryzae E. coli S. aureus P. fluorescens B. subtilis

Bacteria

a

阳性对照(Positive control): 细菌为卡那霉素, 真菌为酮康唑; b 滤纸片直径为 6 mm, 表中所列值包括滤纸片直径.

表 6 化合物 1~6 的最低抑菌浓度 Table 6 MIC of compounds 1~6 Test microorganism C. albicans Fungi A. niger R. oryzae E. coli S. aureus P. fluorescens B. subtilis
a
- MIC/(μg?mL 1)

1 50.0 25.0 37.5 >100 25.0 50.0 50.0

2 >100 >100 50.0 25.0 50.0 50.0 50.0

3 >100 >100 50.0 >100 50.0 50.0 25.0

4 >100 >100 >100 50.0 >100 >100 50.0

5 4.69 25.0

6 50.0 >100

PCa 0.78 3.12 3.12 0.78 1.56 1.56 0.78

3.12 >100 6.25 6.25 12.5 6.25 >100 25.0 12.5 12.5

Bacteria

阳性对照(Positive control): 细菌为卡那霉素, 真菌为酮康唑.

葡萄球菌具有很好的抑菌效果, 也与卡那霉素和酮康唑 的抑菌效果在同一个数量级.

链较短的化合物 4 和碳链较长的(1S,2S,3S,5R)-N-十二烷 基-3-蒎胺的活性都要好得多. 研究结果为开发新型抑 菌剂提供了一条全新的合成方法和新的原料来源.

3

结论
以(-)-α-蒎烯为原料合成了(1S,2S,3S,5R)-(-)-N-苯

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基-3-蒎胺、(1S,2S,3S,5R)-(-)-N-苄基-3-蒎胺、(1S,2S, 3S,5R)-(-)-N-环己基-3-蒎胺、 (1S,2S,3S,5R)-(-)- N-正丁 基 -3- 蒎 胺 、 (1S,2S,3S,5R)-( - )-N- 正 庚 基 -3- 蒎 胺 和 (1S,2S,3S,5R)-(-)-N-正十二烷基-3-蒎胺等 6 种新型手性 胺类化合物, 并采用 FT-IR, MS, 1H NMR 和 13C NMR 等 分析手段对亚胺和胺的结构进行了鉴定. 采用抑菌圈和 最低抑菌浓度两种评价方法对 6 种新型手性胺类化合物 的抑菌活 性进行了 测定. 实验结果表 明: (1S,2S,3S,5R)-(-)-N-正庚基-3-蒎胺对真菌和细菌均具 有良好的抑菌活性. 根据各化合物的抑菌效果, 探讨了(1S,2S,3S,5R)-N烷基-3-蒎胺的结构与抑菌活性的关系. 结果表明: N 原 子上所连的基团如果是芳基和脂环基时, 几乎没有抑菌 效果. 开链烷基的不同碳链长度对抑菌活性有显著的差 异, 化合物 4 和 6 相比, 碳链为正庚基的化合物 5 比碳

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No. 7

杨益琴等:新型手性 N-烷基-3-蒎胺类化合物的合成及其抑菌活性的研究

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