一种2-（取代吲哚-3-基）-腙-4-苯基噻唑及其制备方法和应用

一种2-(取代吲哚-3-基)-腙-4-苯基噻唑及其制备方法和应用
技术领域
1.本发明涉及抗氧化试剂技术领域，尤其涉及一种2-(取代吲哚-3-基)-腙-4-苯基噻唑及其制备方法和应用。


背景技术：

2.1864年，德国化学家hugo schiff(schiff,h.mitteilungen aus dem universitatslaboratorium in pisa:eineneue reihe organischer basen.(in german).justus liebigsannalen der chemie.1864,131,118
–
119.)首次描述通过两个等物质的量的醛和胺的缩合反应形成schiffbase(席夫碱)，其反应机理是：由含羰基的醛、酮类化合物与一级胺类化合物进行亲核加成反应，亲核试剂为胺类化合物，其化合物结构中带有孤电子对的单原子进攻羰基基团上带有正电荷的碳原子，完成亲核加成反应，形成中间物α-羟基胺类化合物，然后进一步脱水形成席夫碱，如式1所示：
[0003][0004]
脂肪醛与胺形成的亚胺化合物极其不稳定，生成后迅速分解，芳香醛由于存在共轭结构，所形成的席夫碱相对稳定，可以分离得到。若使用取代的肼代替胺与芳香醛反应，则可以得到肼基席夫碱化合物，此类化合物又被成为腙。腙类化合物在医药方面的应用较为广泛，表现出抑菌、抗肿瘤及治疗肿瘤、抗氧化的活性。
[0005]
噻唑是一种含有一个硫和一个单原子的五元杂环化合物，化学式为c3h3ns，无色或淡黄色、有特殊臭味液体，噻唑结构广泛分布于生物体内，发挥巨大的生理活性，如维生素b1(如式2所示结构)。噻唑还可用作有机合成试剂，用于合成药物、染料、橡胶促进剂、胶片成色、杀菌剂和染料等。噻唑的环系具有一定的稳定性，也表现出一定的芳香性；
[0006][0007]
由此可见，噻唑类化合物已被证实具有较优的药理和生物活性，在抗肿瘤、杀菌以及抗病毒等领域得到了广泛的应用。
[0008]
在上述基础上，氨基硫脲分子中含有肼基，也可以与2-溴苯乙酮在一定条件下关环生成噻唑化合物(如式3所示)，因此是一个比较理想的将芳香醛与噻唑连接的分子砌块。
[0009][0010]
2021年，江西农业大学的陈尚钘等人(cn113880786a)发明了一种莰烯醛基噻唑腙类衍生物的合成方法，以α-蒎烯合成樟脑的过程的中间体莰烯为原料经过vilsmeier-haack甲酰化、缩合、环化反应合成一系列的噻唑腙类衍生物，并对其进行了抗氧化活性测试，其中有多个化合物的抗氧化能力均强于阳性对照trolox(水溶性维生素e)，其dpph自由基清楚率最强仅为20.50mg/l。
[0011]


技术实现要素：

[0012]
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种2-(取代吲哚-3-基)-腙-4-苯基噻唑及其制备方法和应用，所述2-(取代吲哚-3-基)-腙-4-苯基噻唑在较低浓度下具有较高的dpph自由基清除率。
[0013]
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
[0014]
本发明提供了一种2-(取代吲哚-3-基)-腙-4-苯基噻唑，具有式ⅰ所示结构：
[0015][0016]
其中，r1为
[0017]
本发明还提供了上述技术方案所述2-(取代吲哚-3-基)-腙-4-苯基噻唑的制备方法，包括以下步骤：
[0018]
当r1为为
[0019]
时，所述2-(取代吲哚-3-基)-腙-4-苯基噻唑的制备方法：
[0020]
将n,n-二甲基甲酰胺和三氯氧磷混合，进行第一冰浴反应后，加入具有式ⅱ所示结构化合物的溶液，进行第二冰浴反应，得到具有式ⅲ所示结构化合物；
[0021]
将具有式ⅲ所示结构化合物、氨基硫脲、乙醇和冰乙酸混合，进行第一回流反应后，加入2-溴苯乙酮，进行第二回流反应，得到所述2-(取代吲哚-3-基)-腙-4-苯基；
[0022]
具有式ⅱ所示结构化合物为所示结构化合物为
[0023]
具有式ⅲ所示结构化合物为
[0024]
当r1为时，所述2-(取代吲哚-3-基)-腙-4-苯基噻唑的制备方法包括：
[0025]
将吲哚-5-甲醛、氨基硫脲、乙醇和冰乙酸混合，进行第一回流反应后，加入2-溴苯乙酮，进行第二回流反应，得到所述2-(取代吲哚-3-基)-腙-4-苯基。
[0026]
优选的，所述具有式ⅱ所示结构化合物的溶液的浓度为0.75～2mmol/ml；所述具有式ⅱ所示结构化合物的溶液的溶剂为n,n-二甲基甲酰胺；
[0027]
所述n,n-二甲基甲酰胺、三氯氧磷和具有式ⅱ所示结构化合物的溶液中的具有式ⅱ所示结构化合物的摩尔比为(15～25):(1.1～1.5)：1.0。
[0028]
优选的，所述第一冰浴反应的时间为30～60min；所述第二冰浴反应的时间为1～3h。
[0029]
优选的，所述具有式ⅱ所示结构化合物、氨基硫脲和2-溴苯乙酮的摩尔比为1:1:1。
[0030]
优选的，所述氨基硫脲和乙醇的用量比为1mmol:(10～15)ml。
[0031]
优选的，所述第一回流反应的温度为70℃，时间为5～7h；
[0032]
所述第二回流反应的温度为70℃，时间为1～2h。
[0033]
本发明还提供了上述技术方案所述2-(取代吲哚-3-基)-腙-4-苯基噻唑或上述技术方案所述制备方法制备得到的2-(取代吲哚-3-基)-腙-4-苯基噻唑在抗氧化领域中的应用。
[0034]
优选的，所述应用包括制备抗衰老药物、抗衰老护肤品或食品抗氧化添加剂。
[0035]
本发明提供了一种2-(取代吲哚-3-基)-腙-4-苯基噻唑，具有式ⅰ所示结构：
[0036][0037]
其中，r1为为
[0038][0039]
所述2-(取代吲哚-3-基)-腙-4-苯基噻唑中均含有吲哚环、噻唑环和苯环三种芳香环结构，所述芳香环结构之间以交替的单双键相连，形成一个大的共轭结构，导致所述2-(取代吲哚-3-基)-腙-4-苯基噻唑中的最高占据轨道和最低空分子轨道之间的轨道能级差降低，反应活性增大，自由基清除能力增强。因此，在较低浓度下具有较高的dpph自由基清除率。
具体实施方式
[0040]
本发明提供了一种2-(取代吲哚-3-基)-腙-4-苯基噻唑，具有式ⅰ所示结构：
[0041][0042]
其中，r1为为
[0043]
本发明还提供了上述技术方案所述2-(取代吲哚-3-基)-腙-4-苯基噻唑的制备方法，包括以下步骤：
[0044]
当r1为
时，所述2-(取代吲哚-3-基)-腙-4-苯基噻唑的制备方法：
[0045]
将n,n-二甲基甲酰胺和三氯氧磷混合，进行第一冰浴反应后，加入具有式ⅱ所示结构化合物的溶液，进行第二冰浴反应，得到具有式ⅲ所示结构化合物；
[0046]
将具有式ⅲ所示结构化合物、氨基硫脲、乙醇和冰乙酸混合，进行第一回流反应后，加入2-溴苯乙酮，进行第二回流反应，得到所述2-(取代吲哚-3-基)-腙-4-苯基；
[0047]
具有式ⅱ所示结构化合物为所示结构化合物为
[0048]
具有式ⅲ所示结构化合物为所示结构化合物为
[0049]
当r1为时，所述2-(取代吲哚-3-基)-腙-4-苯基噻唑的制备方法包括：
[0050]
将吲哚-5-甲醛、氨基硫脲、乙醇和冰乙酸混合，进行第一回流反应后，加入2-溴苯乙酮，进行第二回流反应，得到所述2-(取代吲哚-3-基)-腙-4-苯基。
[0051]
在本发明中，若无特殊说明，所有制备原料均为本领域技术人员熟知的市售产品。
[0052]
当r1为
时：
[0053]
本发明将n,n-二甲基甲酰胺和三氯氧磷混合，进行第一冰浴反应后，加入具有式ⅱ所示结构化合物的溶液，进行第二冰浴反应，得到具有式ⅲ所示结构化合物。
[0054]
在本发明中，所述n,n-二甲基甲酰胺和三氯氧磷的混合优选为：在冰浴和搅拌的条件下，在n,n-二甲基甲酰胺中滴加三氯氧磷。本发明对所述搅拌的过程没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的过程进行即可。在本发明中，n,n-二甲基甲酰胺和三氯氧磷的摩尔比优选为(15～25):(1.1～1.5)，更优选为(20～25)：(1.2～1.3)，最优选为25:1.2。
[0055]
在本发明中，所述第一冰浴反应的温度优选为0℃，时间优选30～60min，更优选为40～50min。在本发明中，所述第一冰浴反应过程中n,n-二甲基甲酰胺与三氯氧磷反应生成氯代亚胺阳离子中间体，当所述第一冰浴反应完成后，反应液的颜色转变为粉红色。
[0056]
在本发明中，具有式ⅱ所示结构化合物的溶液的溶质优选包括具有式ⅱ所示结构化合物和n,n-二甲基甲酰胺。在本发明中，所述具有式ⅱ所示结构化合物的溶液的浓度优选为0.75～2mmol/ml，更优选为1mmol/ml。在本发明中，三氯氧磷和具有式ⅱ所示结构化合物的摩尔比优选为(1.1～1.5)：1.0，更优选为(1.2～1.3)：1.0，最优选为1.2：1.0。
[0057]
在本发明中，所述第二冰浴反应的温度优选为0℃，时间优选为1～3h，更优选为1h。
[0058]
所述第二冰浴反应完成后，本发明还优选包括后处理，所述后处理的过程优选为：将得到的反应液缓慢恢复至室温后，迅速倒入冰块中，用浓度为5mol/l的氢氧化钠溶液调节ph值至10，加热至80℃保持1h后，冷却，采用浓度为2mol/l的盐酸溶液调节ph值至4，析出固体后，水洗，过滤，自然干燥24h。
[0059]
得到具有式ⅲ所示结构化合物后，本发明将具有式ⅲ所示结构化合物、氨基硫脲、乙醇和冰乙酸混合，进行第一回流反应后，加入2-溴苯乙酮，进行第二回流反应，得到所述2-(取代吲哚-3-基)-腙-4-苯基。
[0060]
在本发明中，所述乙醇优选为无水乙醇；所述具有式ⅱ所示结构化合物、氨基硫脲和2-溴苯乙酮的摩尔比为1:1:1；所述氨基硫脲和乙醇的用量比优选为1mmol:(10～15)ml，更优选为1mmol:(12～13)ml。在本发明中，每10ml乙醇优选滴加2～3滴冰乙酸。
[0061]
本发明对所述混合的过程没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的过程进行即可。
[0062]
在本发明中，所述第一回流反应的温度优选为70℃，时间优选5～7h，更优选为5h。
[0063]
在本发明中，所述第一回流反应的过程中取代吲哚-3-甲醛与氨基硫脲脱水缩合形成2-((取代吲哚-3-基)亚甲基)肼-1-硫代氨基中间体。
[0064]
在本发明中，所述第一回流反应的进程优选通过tlc点板进行监测。
[0065]
在本发明中，所述第二回流反应的温度优选为70℃，时间优选为1～2h，更优选为1h。
[0066]
在本发明中，所述第二回流反应的进程优选通过tlc点板进行检测。
[0067]
所述第二回流反应完成后，本发明还优选包括对得到的产物体系进行后处理；所述后处理优选包括：将所述产物体系冷却过夜后，将反应液倒入冷水中，析出大量固体，抽滤，水洗3次，自然风干，采用四氢呋喃：正己烷＝1:9的混合液进行洗涤后，用四氢呋喃：正己烷＝1:19的混合液进行重结晶。
[0068]
本发明还提供了上述技术方案所述2-(取代吲哚-3-基)-腙-4-苯基噻唑或上述技术方案所述制备方法制备得到的2-(取代吲哚-3-基)-腙-4-苯基噻唑在抗氧化领域中的应用。
[0069]
在本发明中，所述应用包括制备抗衰老药物、抗衰老护肤品或食品抗氧化添加剂。本发明对所述应用的方法没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的方法进行即可。
[0070]
下面结合实施例对本发明提供的2-(取代吲哚-3-基)-腙-4-苯基噻唑及其制备方法和应用进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
[0071]
实施例1
[0072]
2-甲基吲哚-3-甲醛的制备：
[0073]
合成路线为：
[0074][0075]
在0℃冰浴和搅拌的条件中，在n,n-二甲基甲酰胺(25mmol，1.827g，1.93ml)中缓慢滴加三氯氧磷(1.2mmol，0.1840g，0.112ml)，冰浴保持30min,待溶液颜色转为粉红色，将2-甲基吲哚(1.0mmol,0.1312g)溶于1ml的n,n-二甲基甲酰胺中，缓慢滴加入前述溶液中，冰浴反应1h，缓慢恢复至室温，将反应液迅速倒入冰块中，使用5mol/l的氢氧化钠溶液调节至ph＝10，加热至80℃，保持1h，冷却，使用2mol/l的盐酸溶液调节至ph＝4，析出大量固体，使用大量水洗，滤去不溶物，置于干燥器中自然干燥24h,备用。
[0076]
2-((取代吲哚-3-基)-腙-4-苯基噻唑的合成：
[0077]
合成路线为：
[0078][0079]
在25ml的圆底烧瓶中，上述步骤制备得到的全部2-甲基吲哚-3-甲醛固体，氨基硫脲(1mmol，0.0911g)，10ml无水乙醇，2～3滴冰乙酸作为催化剂，加热至70℃，回流反应5h，tlc点板监测反映进程，反应完全后，加入2-溴苯乙酮(1mmol，0.1991g)，继续70℃回流反应1h，tlc点板监测反映进程，反应完全后，冷却过夜，将反应液倒入冷水中，析出大量固体，抽
滤，水洗3遍，自然风干，使用四氢呋喃:正己烷＝1:19混合液洗涤，将滤渣使用四氢呋喃:正己烷＝1:19混合液洗涤重结晶，即得目标化合物，收率达76％。
[0080]
实施例2～15
[0081]
制备方法参考实施例1，区别仅在于，将2-甲基吲哚替换为具有式ⅱ所示结构的化合物，制备得到的2-甲基吲哚-3-甲醛分别对应具有式ⅲ所示结构的化合物，具体如表1所示：
[0082]
表1实施例2～15中具有式ⅱ所示结构的化合物和具有式ⅲ所示结构的化合物的结构式
[0083]
[0084][0085]
测试例体外抗氧化活性测定：
[0086]
1、准备工作
[0087]
1-1制备不同浓度药物：
[0088]
1.第一管药物浓度为400μg/ml，即1.6mg待测化合物加4ml二氯甲烷:乙醇＝1:9混合液的第1离心管中。
[0089]
2.离心管7个(第2离心管至第8离心管)，分别加入二氯甲烷:乙醇＝1:9混合液2ml。
[0090]
3.第一管药物混匀后取2ml至第二离心管，第二离心管混匀后取2ml至第三离心管，以此类推至第8离心管，每次由高浓度向低浓度都需要更换枪头。
[0091]
4.药物浓度依次为400μg/ml、200μg/ml、100μg/ml、50μg/ml、25μg/ml、12.5μg/ml、6.25μg/ml和3.125μg/ml。
[0092]
5.弃去400μg/ml和200μg/ml浓度的离心管(即第1离心管和第2离心管)，只使用100μg/ml至3.125μg/ml共6个浓度梯度进行试验。
[0093]
1-2dpph工作液的配制
[0094]
取2,2-二苯基-1-苦基肼自由基(2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl,dpph)2.5mg溶于100ml的二氯甲烷:乙醇＝1:9混合物，低温避光保存备用。
[0095]
1-3维生素c阳性对照液的配制
[0096]
取维生素c(10mg)溶于40ml的无水乙醇中配制为250mg/l维生素c储备液，使用无水乙醇将其分别稀释为0mg/l、10mg/l、25mg/l、50mg/l、75mg/l、125mg/l的梯度对照液。
[0097]
2、dpph自由基的测定：
[0098]
1.取一块加盖96孔板；
[0099]
2.第一列药物浓度为400μg/ml，最后一列为3.125μg/ml，从右向左一列一列加样，150μl/孔，每个浓度设8个复孔，每块96孔板可以做2个样品。
[0100]
3.从上往下一行一行加样，设4个复孔，分别加入dpph工作液、二氯甲烷:乙醇＝1:9混合液；
[0101]
4.最后一块96孔板使用维生素c阳性对照液。
[0102]
5.将96孔板置于37℃生化培养箱中避光保持30min。
[0103]
6.将96孔板放入多功能酶标仪中，吸收波长设置为510nm测定吸光度。使用公式计算清除率。
[0104]
3、dpph自由基清除率结果
[0105]
表2阳性对照l-抗坏血酸的dpph自由基清除率结果
[0106][0107]
对其进行线性拟合可得回归方程y＝1.1218x 5.945，可以计算得到本实验条件下l-抗坏血酸的ic50＝39.27μg/ml；
[0108]
根据公式计算化合物实施例1～16所述2-(取代吲哚-3-基)-腙-4-苯基噻唑的ic50值，结果如下：
[0109]
表3实施例1～16所述2-(取代吲哚-3-基)-腙-4-苯基噻唑的dpph自由基清除率及ic50值
[0110]
[0111][0112]
从表3可以看出，实施例1～15所述2-(取代吲哚-3-基)-腙-4-苯基噻唑的dpph自由基清除率均显著高于l-抗坏血酸对照或与l-抗坏血酸相当，只有实施例16所述2-(取代吲哚-3-基)-腙-4-苯基噻唑稍显逊色，以上化合物均具有较强的dpph自由基清除能力。
[0113]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。