吡啶-4-甲醛异烟酰腙的合成及其抑菌性能

吴校彬，蒋 秀

(黄冈师范学院 化工学院，湖北 黄州 438000)

吡啶-4-甲醛异烟酰腙的合成及其抑菌性能

吴校彬，蒋 秀

(黄冈师范学院 化工学院，湖北 黄州 438000)

以异烟酸、吡啶-4-甲醛为原料，合成了吡啶-4-甲醛异烟酰腙。通过元素分析、红外光谱(IR)和核磁共振氢谱(1HNMR)对产物的结构进行了确证。用滤纸片法测试了目标化合物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞杆菌的抑菌性能。抑菌试验结果表明，目标化合物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞杆菌均有一定的抑菌活性，其中，对金黄色葡萄球菌的抑菌效果最好，抑菌圈直径达13.5 mm。

吡啶-4-甲醛；酰腙；合成；抑菌活性

吡啶衍生物很多都具有良好的生物活性或优异的化学性能，相比较苯环衍生物，吡啶衍生物往往具有更高的生物活性、更低的毒性、更高的内吸性或更高的选择性[1-6]。酰腙类化合物因含有特殊的化学结构(—CONH-N=CH—)而具有突出的抗肿瘤、消炎、杀菌等生物活性[7-9]。因此，新型吡啶衍生物及新型酰腙化合物的合成与研究广受人们的关注。本文以异烟酸、吡啶-4-甲醛为原料，合成了既含有吡啶基又具有酰腙结构的吡啶-4-甲醛异烟酰腙(PFIH)化合物，并测试了其对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌及铜绿假单胞杆菌的抑菌性能。合成路线如图1所示。

图1 吡啶-4-甲醛异烟酰腙合成路线

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

Spectrum BX-IR红外光谱仪(美国Perkin-Elmer公司)；Varian Inova-600 spectrometer 核磁共振仪(美国Varian公司)；Vario EL Ⅲ元素分析仪(德国Elementar公司)；X-6型显微熔点测定仪(北京泰克仪器有限公司)。

异烟酸(国药集团化学试剂有限公司)；吡啶-4-甲醛(国药集团化学试剂有限公司)；水合肼(天津市顺德化工有限公司)；二甲亚砜(DMSO国药集团化学试剂有限公司)。所用试剂均为分析纯。

1.2 吡啶-4-甲醛异烟酰腙(PFIH)的合成

1.2.1 异烟酸乙酯的合成

将适量异烟酸置于三口烧瓶中，加入适量无水乙醇，冰浴下慢慢加入计量的98%浓硫酸，后搅拌回流3.5 h。搅拌下慢慢加入碳酸钠饱和溶液至不冒气泡为止，用二氯甲烷萃取，收集有机层，蒸出二氯甲烷，得到淡黄色异烟酸乙酯，沸点218.5～219.3 ℃(文献值219.5 ℃),产率35%。

1.2.2 异烟酰肼的合成

将适量所得异烟酸乙酯与适量的水合肼(80%)、无水乙醇混合，62～65℃下回流3～4h，冷却析出白色固体，抽滤，用无水乙醇重结晶。熔点171.3～172.6 ℃(文献值171～173 ℃)，产率55%。

1.2.3 吡啶-4-甲醛异烟酰腙的合成

在反应瓶中加入一定量的异烟酰肼和适量无水乙醇，加热搅拌至完全溶解，然后加入计量的吡啶-4-甲醛，滴加适量的冰醋酸，控制温度，搅拌反应一定时间，冷却，有白色固体析出，过滤，用50%乙醇-水混合溶剂重结晶2次，得产品，熔点252～255 ℃，产率31%。

1.2.4 抑菌活性测定

抑菌活性测定参照文献[10]，试验菌株为大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞杆菌，以DMSO为溶剂,将目标化合物配成500 μg·mL-1的溶液。直径为6.0 mm的滤纸片放在测试液中浸泡2 h。温度为37 ℃，在无菌条件下，培养24 h后，测定抑菌圈直径，平行测定3次，取平均值。

2 结果与讨论

2.1 目标化合物(PFIH)结构表征

2.1.1 元素分析

目标化合物元素分析数据见表1。

表1 目标化合物元素分析/%

2.1.2 红外光谱

红外光谱测定采用KBr压片，扫描范围4 000～500 cm-1，测得PFIH的红外光谱有以下主要吸收峰：3 350、3 194、3 006、1 698、1 577、1 419、830 cm-1。其中，3 350和3 194 cm-1为N-H键伸缩振动峰；3 106 cm-1为吡啶环C-H伸缩振动峰；1 698 cm-1为C=O双键伸缩振动峰1 577 cm-1为C=N双键伸缩振动峰；1 419 cm-1为吡啶环骨架振动峰；830 cm-1为吡啶环对位取代的特征峰,如图2所示。

图2 吡啶-4-甲醛异烟酰腙的红外光谱图

2.1.3 核磁共振氢谱

以DMSO-d6为溶剂,TMS为内标,测得产物核磁共振氢谱有以下化学位移δ值：10.85(1H)；8.25(1H)；7.79～8.91(4H)；7.97～8.72(4H).其中，10.85可归属为N-H键的1个氢原子，8.25为双键碳上的1个氢原子，7.79～8.91(4H)为异烟酰基中吡啶环上的4个氢原子，7.97～8.72(4H)为另一个4-取代吡啶环的4个氢原子。

通过元素分析、红外及核磁共振氢谱测定结果表明，合成目标化合物为吡啶-4-甲醛异烟酰腙。

2.2 吡啶-4-甲醛异烟酰腙抑菌活性

表2为溶剂(DMSO)、原料(异烟酰肼、吡啶-4-甲醛)及目标化合物(PFIH)的抑菌实验结果。表明,溶剂及两种原料的抑菌圈直径与滤纸片大小几乎一致，说明其没有抑菌活性，而目标化合物吡啶-4-甲醛异烟酰腙对3种细菌均有一定的抑菌性能，其中，对金黄色葡萄球菌抑菌效果最好，抑菌圈直径达13.5 mm。

表2 二甲亚砜、原料及PFTH的抑菌圈直径/mm

以异烟酸、无水乙醇、水合肼及吡啶-4-甲醛为原料，通过两步反应，合成了吡啶-4-甲醛异烟酰腙，其结构通过元素分析及红外光谱、核磁共振氢谱表征。抑菌试验结果表明,该酰腙对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞杆菌都有一定的抑菌活性,其中对金黄色葡萄球菌的抑菌效果最好。

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责任编辑 王菊平

Synthesis and bacteriostatic activity of pyridine-4- formaldehyde isonicotinoyl hydrazone

WU Xiao-bin， JIANG Xiu

(College of Chemical Engineering， Huanggang Normal University， Huangzhou 438000，Hubei，China)

Pyridine-4- formaldehyde isonicotinoyl hydrazone was synthesized from nicotinic acid and pyridine-4- formaldehyd. The structure of the new isonicotinoyl hydrazone was confirmed through an elementary analysis, IR and 1HNMR.The results of bacteriostatic activity tests showed that the isonicotinoyl hydrazone had certain bacteriostatic activities against Escherichia coli, staphylococcus aureus and pseudomonas aeruginosa. The bacteriostatic activity of pyridine-4-formaldehyde isonicotinoyl hydrazone against pseudomonas aeruginosa was the best in the three kinds of bacteria, with the inhibition zone diameter being up to 13.5mm.

pyridine-4- formaldehyde; hydrazone; synthesis; bacteriostatic activity

O625.4

A

1003-8078(2016)06-0023-02

2016-06-28 doi 10.3969/j.issn.1003-8078.2016.06.07

吴校彬，男，湖北黄冈人，教授，主要研究方向为有机化学、高分子化学。