脱氢枞胺衍生物及功能性研究

刘超祥　林中祥

摘要脱氢枞胺是松香重要的改性产品之一。脱氢枞胺及其衍生物在手性拆分、金属离子浮选、表面活性、杀菌、医药、催化等领域有着重要的用途。其特殊的性能和潜在的应用价值已引起广泛关注。对脱氢枞胺的结构、脱氢枞胺成盐衍生物以及脱氢枞胺改性成键衍生物的研究与应用进展进行了综述，并对脱氢枞胺及其衍生物的研究与应用前景进行了展望。

关键词脱氢枞胺；手性拆分；生物活性；表面活性

中图分类号S182文献标识码

A文章编号0517-6611（2014）06-01595-03

AbstractDehydroabietylamine is an important modified product of rosin，dehydroabietylamine and their derivatives have important uses，such as chiral separation，metal ion flotation，surface activity，sterilization，medicine，catalysis and other fields.Its special properties and potential application value has caused wide public concern.In this paper，research and application progress in the structure of dehydroabietylamine，dehydroabietylamine salt derivatives and dehydroabietylamine derivatives were summarized，and the application prospect of dehydroabietylamine and its derivatives were discussed.

Key wordsDehydroabietylamine； Chiral separation； Biological activity； Surface activity

脱氢枞胺1又叫去氢枞胺，是歧化松香胺的主要成分。它是研究最多、应用最广的松香衍生物之一，具有性质稳定、比旋光度较大等其他松香衍生物所不具备的一些独特理化性质，是一种重要的林化产品。

脱氢枞胺衍生物被广泛用于造纸、医药和化学工业。脱氢枞胺及其衍生物还广泛用于生产各种工业助剂，如杀虫剂、杀菌剂、抗癌、抗炎、除藻剂、缓蚀剂、金属切削加工冷却润滑剂、浮选剂、原油破乳剂、塑料增韧剂和各种用途的表面活性剂[1-5]；脱氢枞胺衍生物如聚氧乙烯醚、醋酸盐、五氯酚盐等可以有效地杀灭细菌、霉菌、藻类及其他微生物。脱氢枞胺是一种毒性小、折光率高的碱性光学活性拆分剂，可用来拆分萘普生、青霉素中间体dly-苯丙基丁二酸、dly-苯氧基丙酸、dl4-氯戊-2-乙烯、dl-苹果酸、丁胺卡那霉素的中间体dl4-邻苯二甲酰亚氨基-2-羟基丁酸和l（-）4氨基2羟基基丁酸。同时，脱氢枞胺是D2生物素及其他手性药物合成过程中关键中间体的新型光学碱性拆分剂[6]。

工业上，由脱氢枞酸2经胺化生成松香腈3，然后氢化而得脱氢枞胺。天然松香或改性松香与催化剂混合，在较高温度下通入气态氨，树脂酸分子上的羧基和氨作用，产物脱水而生成松香腈。各种松香均可用来制备松香腈，松香腈在Pt、Ni等催化剂作用下加压氢化制备脱氢枞胺

1脱氢枞胺的结构研究

利用脱氢枞胺各组分反应所成盐的溶解度，对各种盐的混合物进行多次重结晶，可以得到高纯度的脱氢枞胺盐，然后在强碱性条件下将此盐水解，就能够得到高纯度的脱氢枞胺[7-11]。

RNH2+HB→[RNH3]+B-+NaOH→RNH2

刁开盛等[12]采用HartreeFock法对脱氢枞胺构型进行几何优化确定，将计算的结构参数与参照体系的单晶衍射数据进行比较，并将计算得到的红外光谱数值和核磁共振氢谱分别与实测的FTIR和1H NMR结果进行比较，发现理论计算值和实验测定值基本一致，同时得出一些相应的热力学参数理论值。

Liu等[13]合成金属配合物CuL2（L=2（（脱氢枞胺）甲基）6-甲氧基苯酚），从分子结构的X–射线衍射实验出发，对基态化合物进行了密度泛函方法（B3LYP方法）与Lanl2dz基组研究。用紫外-可见光谱进行测量，并在B3LYP/LANL2DZ水平进行DFT计算，理论证明CuL2电子光谱是由内部复杂的电子跃迁以及DD电子跃迁产生的；Mulliken电荷分析表明，自然鍵轨道（NBO）和（FMO）的分子轨道分别在B3LYP/LANL2DZ的理论水平。

2脱氢枞胺盐与表面活性剂

Skrylev等[14]以含80%脱氢枞胺和20%其他树脂酸胺的醋酸盐作富集剂，从20 mg/L K2TeO4中浮选TeO42-，发现在pH为8～9时通过40 min的浮选可以达到80%，产物变成碲酸脱氢枞胺；同时，Skrylev等[15]以脱氢枞胺醋酸盐为金属阴离子的沉淀剂得到脱氢枞胺钒酸盐、仲钨酸盐、仲钼酸盐、铬酸盐。该反应的溶解热为

315～318 kJ/mol，吉布斯自由能变为4 518～13 715 kJ/mol，焓变为110～371 J/℃。

Bannister等[16]以脱氢枞胺和二氧化碳为原料形成氨基甲酸盐，并把液态油加入脱氢枞胺基甲酸盐胶凝剂中，可以使油品的清洁度达到100%。凝胶增加了油品的可见度，并大大降低它的挥发率，相应地提高了它的闪点。同时，真空过滤或酸化能回收原油。用浓度70%脱氢枞胺乙醇或苄醇溶液处理液态油，然后用CO2 处理脱氢枞胺基甲酸盐，使得油品很好地形成凝胶，油品的挥发度降低50%。这对降低蒸汽毒性和防火有独特的优势。

蒋福宾等[17]以脱氢枞胺为原料，经中间体N，N-二甲基脱氢枞胺（DMDA），得到二（N-脱氢枞基-N，N-二甲基）-N，N′-（1，3-亚丙基）溴化二铵（DDMPDAB）和二（N-脱氢枞基-N，N-二甲基）-N，N′-对二亚甲苯基溴化二铵（DDMXDAB）2种双亲分子表面活性剂，发现它们具有更优良的表面活性。将产品和十二烷基硫酸钠（K12）分别配成质量分数为0.3%的水溶液，等体积混合后均不产生沉淀，说明产品与阴离子表面活性剂有很好的相容性。

贾卫红等[18]以脱氢枞胺、α，ω-二溴代烷和2溴乙基磺酸钠为原料制备了4种松香基磺酸盐Gemini表面活性剂N，N′-二乙基磺酸钠-N，N′-二脱氢枞基-α，ω二胺，研究了这4种表面活性剂的表面活性。研究表明，4种表面活性剂的水溶液的临界胶束浓度分别为0.32、0.29、0.18、0.13 mmol/L，相应的临界表面张力分别为31.0、28.6、29.4、28.1 mN/m，其水溶液在载玻片上的接触角小于十二烷基磺酸钠水溶液的接触角，具有良好的润湿性能，表面活性随分子结构中连接的亚甲基链长度的增加而增强。

3脱氢枞胺衍生物的抑菌活性

脱氢枞胺是松香酸的衍生物，具有类似甾体的三环二萜结构，已被公认具有杀菌等生物活性。在脱氢枞胺苯环改性后引入不同基团，并与取代苯甲醛、吡啶醛缩合生成Schiff碱。探索这些新物质的生物活性及其潜在的应用价值是新药研发中一个非常活跃的领域。

王延等[19-20]以脱氢枞胺为原料合成了N脱氢枞基氨基（2羟基）丙基磺酸钠、N脱氢枞基氨基乙基磺酸钠等脱氢枞胺类两性表面活性剂，对革兰氏阳性菌、阴性菌表现出一定的抑制作用，且具有明显的选择性。同时，它们对脱氢枞胺改性合成了N脱氢枞胺基系列离子型表面活性剂。这些合成的化合物对金黄色葡萄球菌具有较强的抑制作用。王延等[21-22]还合成氨基酸类两性表面活性剂。它对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌有一定的抑制作用（MIC=1 000～2 000 mg/L），合成6种脱氢枞胺基季胺盐。它对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌具有一定的抑制活性，其MIC分别为7.81～3125和25000～50000 mg/L。

姜大炜等[23]利用取代水杨醛的乙醇溶液滴加到脱氢枞胺/乙醇溶液，经缩合得到9个Schiff碱，并得到8个铜系Schiff碱配合物、6个镍系Schiff碱配合物。

饶小平等[24]合成了脱氢枞胺（5硝基）水杨醛Schiff碱及其Cu2+、Zn2+、Co2+和Ni2+配合物，对配体及配合物进行了抑制大肠杆菌、金黄色葡萄球菌及枯草芽苞杆菌的生物活性测定，发现配体及配合物都表现出一定的生物活性，其中Cu2+配合物的活性最强，说明配合物的生物活性与金属离子有关。范旭等[25]以脱氢枞胺和氯乙酸为原料，通过N烃化反应对脱氢枞胺的氨基进行修饰，增加其水溶性，合成了新型化合物N，N二羧甲基脱氢枞胺，并发现该化合物对黄孢原毛平革菌、裂褶菌、蜜粘褶菌、云芝和绵卧腐孔菌有明显的抑制效果。

Wilkerson等[26]合成了4个可以作为磷脂酶（PLA2）抑制剂的脱氢枞胺铵盐衍生物4～5

4脱氢枞胺衍生物的抗癌活性

张曙光[27]分别以12，14-二硝基脱氢枞胺、12-氨基乙酰脱氢枞胺、12硝基脱氢枞胺与不同取代基的水杨醛为原料，经缩合得到30个未见文献报道的Schiff碱；对Schiff碱进行卵巢癌细胞株生长抑制研究，发现绝大部分样品表现出抑制作用，尤其是3吲哚甲醛缩12，14二硝基脱氢枞胺Schiff碱、4羟基苯甲醛缩12，14二硝基脱氢枞胺Schiff碱表现出非常好的抑制效果。Rao等[28]合成一系列结构新颖、有活性的氨基膦酸酯化合物，对肝癌细胞的抗癌活性进行了评价，发现低浓度脱氢枞胺铵盐衍生物6～8

5脱氢枞胺衍生物的催化性能

雷福厚等[29]合成了脱氢枞胺Schiff碱–铜配合物，并以浓度、时间、底物浓度以及温度为参数，研究了配合物对漆酚氧化聚合反应的催化性能。结果表明，氧化聚合反应的理想条件是以乙醇为溶剂，加入浓度3%脱氢枞胺Schiff碱–铜配合物催化剂，漆酚浓度为0.068 8 g/ml，在30 ℃下反应36 h后漆酚聚合物的沉淀得率为51.3%。

6C60基脱氢枞胺衍生物

富勒烯（简称C60）及其衍生物因其独特的三维结构，在抗HIV1病毒、抗癌、酶活性抑制、切割DNA分子、光动力治疗等方面显示出独特功效和生物活性，逐渐成为科学界研究的热点。将C60与脱氢枞胺结合在同一分子中，并且探索该新分子的生物活性是有价值的研究课题。

熊垚等[30]將脱氢枞胺进行羧甲基化生成N-羧甲基脱氢枞胺，然后在加热至回流的甲苯溶液中与甲醛和C60发生1，3-偶极环加成反应，合成出含脱氢枞胺基团的C60吡咯烷衍生物9（图4），从而将脱氢枞胺基团与C60 结合在同一分子中。

Zhou等[31]用四氯邻苯二甲酰氯保护氨基，对脱氢枞胺苯环取代生成硝基、乙酰基、甲氧基的衍生物。这些衍生物用铬酸氧化7-位引进羰基。该氧化物与TsNHNH2的反应物可以在B环与C60发生取代反应，生成系列结构新颖的脱氢枞胺衍生物10～137脱氢枞胺及其衍生物的研究前景

我国的松香年产量为50 万t 左右，占世界松香总产量的50%。松香改性研究产品在我国的发展具有得天独厚的优势。目前，对脱氢枞胺的改性研究主要集中在胺基、苯环硝化还原以及B环氧化及其衍生物的抑菌、抗肿瘤、抗艾滋等生物活性方面。衍生物的类型主要集中在盐类、希夫碱，对脱氢枞胺骨架改性后引进杂环、成肟等领域还需进一步拓宽，对生物活性的筛选、抗虫衍生物的合成开发还需进一步加强。总之，随着化学理论的发展以及对松香改性衍生物研究的进一步深入，具有广泛社会价值的脱氢枞胺衍生物的独特性能必将有更广阔的研究及应用前景。

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