多氮希夫碱铜配合物及其制备方法和应用

摘要

本发明涉及一种多氮希夫碱铜配合物及其制备方法和应用，属于多氮希夫碱配合物技术领域。所述的多氮希夫铜配合物是单核化合物，其结构式为： 其中：R为 具有合成简单，便于提纯，产率较高，在空气中稳定性好的特点；其制备步骤简易可行；所述的多氮希夫铜配合物主要应用于脲酶抑制剂的制备，具有很强的脲酶抑制活性，其抑制能力优于阳性对照药物。

权利要求

1.一种多氮希夫碱铜配合物，其特征在于其结构式如下：

其中：R为

2.一种权利要求1所述的多氮希夫碱铜配合物的制备方法，其特征在于包括以下步骤：（1）将异烟肼或3-吡啶乙酰肼与2-乙酰基吡嗪、甲酸混合，加入乙醇进行回流反应，反应结束后，冷却至室温，过滤，得到白色的氮杂环希夫碱固体—异烟肼缩乙酰吡嗪或3-吡啶乙酰肼缩乙酰吡嗪；

（2）将异烟肼缩乙酰吡嗪或3-吡啶乙酰肼缩乙酰吡嗪溶于二氯甲烷中，氯化铜溶于甲醇中，将上述两种溶液混合后静置，得到多氮希夫碱铜配合物。

3.根据权利要求2所述的多氮希夫碱铜配合物的制备方法，其特征在于：步骤（1）中异烟肼或3-吡啶乙酰肼、2-乙酰基吡嗪、甲酸、乙醇的用量比例为1:1:0.08:5，其中，异烟肼、

3-吡啶乙酰肼、2-乙酰基吡嗪以毫摩尔数计，甲酸和乙醇以毫升计。

4.根据权利要求2所述的多氮希夫碱铜配合物的制备方法，其特征在于：步骤（1）中回流时间为4-6小时。

5.根据权利要求2所述的多氮希夫碱铜配合物的制备方法，其特征在于：步骤（2）中异烟肼缩乙酰吡嗪或3-吡啶乙酰肼缩乙酰吡嗪、氯化铜、二氯甲烷、甲醇的用量比例为1:2:

125:125，其中，异烟肼缩乙酰吡嗪、3-吡啶乙酰肼缩乙酰吡嗪、氯化铜以毫摩尔数计，二氯甲烷和甲醇以毫升计。

6.根据权利要求2所述的多氮希夫碱铜配合物的制备方法，其特征在于：步骤（2）中静置时间为10-12天。

7.一种权利要求1所述的多氮希夫碱铜配合物的应用，其特征在于：用于脲酶抑制剂的制备。

说明书

多氮希夫碱铜配合物及其制备方法和应用

技术领域

[0001] 本发明涉及一种多氮希夫碱铜配合物及其制备方法和应用，属于铜的希夫碱配合物技术领域。

背景技术

[0002] 希夫碱是一类含有C＝N基团的有机化合物，由羰基化合物与各种不同类型的胺类或肼类化合物在醇溶液中进行缩合反应制得。通过改变连接基团的取代基能得到从单齿到多齿，从对称到不对称，从链状到环状等各样结构的希夫碱衍生物。希夫碱具有较强的配位能力，能与周期表中绝大多数金属离子形成稳定的配合物。多氮希夫碱配合物已广泛应用于功能材料，药物等领域，Dong,Y.B.；Zhao,X.；Huang,R.Q.Inorg.Chem.2004,43,5603-5612；Alghoo,S.；Slebodnick,C.Polyhedron 2014,67,11-18；Lee,S.M.；Ali,H.M.；Sim,H.M.；Malek,S.N.A.；Lo,K.K.Inorg.Chim.Acta 2013,406,272-278.公开了多氮希夫碱配合物在功能材料和药物领域的应用。

[0003] 幽门螺旋杆菌是一种革兰氏阴性细菌，是慢性胃炎、消化性溃疡、胃黏膜相关淋巴组织淋巴瘤和胃癌的主要致病因素。幽门螺旋杆菌只能在非常窄的pH范围：大约6～8内存活，pH低于4时就会被迅速杀灭。而其之所以能在胃内存活，得益于它有高活性脲酶。脲酶可以将尿素催化水解为氨和二氧化碳，形成的氨云保护层可以使幽门螺旋杆菌在胃酸环境下生存。因此，要想消除难以根治的幽门螺杆菌感染从而治疗由之引起的肠胃系统疾病，就必须抑制脲酶的活性，以达到破坏氨云保护层进而杀灭幽门螺旋杆菌的目的。

[0004] 常见的脲酶抑制剂可分为有机小分子和金属离子两大类。有机物小分子类抑制剂大多存在有效抑制时间短，效率低，容易流失，有普遍耐药性等缺点。重金属离子类抑制剂虽然抑制效果较好，但由于其毒性较大，会影响其他酶的生物活性，使其应用受到了一定的限制。因此，寻找高效低毒的脲酶抑制剂具有重要意义。选用结构具有多样性和可调控性的配合物作为脲酶抑制剂可以整合药物小分子和金属离子间的协同效应，弥补有机小分子和金属离子单独作为抑制剂时的缺憾。Qin,J.；Lei,N.；Zhu,H.L.J.Coord.Chem.2014,67,1279-1289；Xu,Y.P.；Chen,Y.H.；Chen,Z.J.；Qin,J.；Qian,S.S.；Zhu,
H.L.Eur.J.Inorg.Chem.2015,2076-2084.公开了氮杂环配合物在脲酶抑制领域的应用。

发明内容

[0005] 本发明的目的是提供一种多氮希夫碱铜配合物，具有合成简单，便于提纯，产率较高，在空气中稳定性好的特点；本发明同时提供其制备方法和应用。

[0006] 本发明所述的多氮希夫碱铜配合物，其结构式如下：

[0007] 其中：R为

[0008] 本发明所述的多氮希夫碱铜配合物的制备方法，包括以下步骤：

[0009] (1)将异烟肼或3-吡啶乙酰肼与2-乙酰基吡嗪、甲酸混合，加入乙醇进行回流反应，反应结束后，冷却至室温，过滤，得到白色的氮杂环希夫碱固体—异烟肼缩乙酰吡嗪或3-吡啶乙酰肼缩乙酰吡嗪；

[0010] (2)将异烟肼缩乙酰吡嗪或3-吡啶乙酰肼缩乙酰吡嗪溶于二氯甲烷中，氯化铜溶于甲醇中，将上述两种溶液混合后静置，得到多氮希夫碱铜配合物。

[0011] 其中：

[0012] 步骤(1)中异烟肼或3-吡啶乙酰肼、2-乙酰基吡嗪、甲酸、乙醇的用量比例为1:1:0.08:5，其中，异烟肼、3-吡啶乙酰肼、2-乙酰基吡嗪以毫摩尔数计，甲酸和乙醇以毫升计。

[0013] 步骤(1)中回流时间为4-6小时。

[0014] 步骤(2)中异烟肼缩乙酰吡嗪或3-吡啶乙酰肼缩乙酰吡嗪、氯化铜、二氯甲烷、甲醇的用量比例为1:2:125:125，其中，异烟肼缩乙酰吡嗪、3-吡啶乙酰肼缩乙酰吡嗪、氯化铜以毫摩尔数计，二氯甲烷和甲醇以毫升计。

[0015] 步骤(2)中静置时间为10-12天。

[0016] 本发明的反应方程式如下：

[0017]

[0018] R1为 时，R为 R1为 时，R为

[0019] 本发明所述的多氮希夫铜配合物用于脲酶抑制剂的制备。

[0020] 本发明用红外、元素分析(C，H，N)、X-射线单晶衍射表征并证实了多氮希夫碱铜配合物的结构。

[0021] 本发明的多氮希夫碱铜配合物具有很强的脲酶抑制活性，半数抑制浓度分别为5.21μmol/L，2.02μmol/L。

[0022] 本发明的有益效果如下：

[0023] 本发明所述的多氮希夫碱铜配合物合成简单，便于提纯，产率较高，在空气中稳定性好；其制备方法简单易行；本发明的多氮希夫碱铜配合物主要用于脲酶抑制剂的制备，具有很强的脲酶抑制活性，抑制能力优于阳性对照药物。

附图说明

[0024] 图1为本发明实施例1的单晶结构图；

[0025] 图2为本发明实施例2的单晶结构图。

具体实施方式

[0026] 以下结合实施例对本发明做进一步描述。

[0027] 实施例中检测所用仪器为：Perkin-Elmer 240C型元素分析仪，Vector22 Bruker分光光度计(400-4000cm-1)，Bruker Smart Apex CCD单晶衍射仪以及BioRad 550型酶标仪等。

[0028] 实施例1

[0029] 异烟肼缩乙酰吡嗪合氯化铜的制备方法如下：

[0030] (1)将异烟肼(1.64g，12mmol)，2-乙酰基吡嗪(1.46g，12mmol)，1.0mL的甲酸溶于60mL乙醇中，回流反应4h，冷却至室温，产生的沉淀过滤，冷乙醇洗涤，得白色固体异烟肼缩乙酰吡嗪2.75g，产率：95％；化合物经红外、元素分析进行了验证，结果表明结构正确，数据如下：

[0031] 红外(KBr，cm-1)：3483，3183，1671，1549，1458，1380，1302，1221，1170，1124，1107，840，802，753，723，685，628，583，480。

[0032] 元素分析结果：计算值(％)：C，59.74；H，4.59；N，29.03；实测值(％)：C，59.84；H，4.56；N，29.19％。

[0033] (2)将氯化铜(13.6mg，0.08mmol)溶于5mL甲醇溶液中，然后将其缓慢滴入含有异烟肼缩乙酰吡嗪(9.6mg，0.04mmol)的5mL二氯甲烷溶液中，静置10天，出现10.1mg墨绿色晶体，过滤，并用甲醇洗涤三次，置于无水氯化钙干燥器内干燥得产品，产率67％。产品经红外、元素分析进行了验证，结果表明结构正确，数据如下：

[0034] 红外(KBr，cm-1)：3443，3054，2618，2361，1631，1529，1498，1448，1367，1323，1297，1236，1148，1068，1037，849，755，712，686，518，459，418。

[0035] 元素分析结果：计算值(％)：C，38.36；H，2.95；N，18.64；实测值(％)：C，38.51；H，2.90；N，18.69。

[0036] 异烟肼缩乙酰吡嗪合氯化铜的结构式如下：

[0037]

[0038] 上述配合物分子式、性状、产率等性质见表1。

[0039] 实施例2

[0040] 3-吡啶乙酰肼缩乙酰吡嗪合氯化铜的制备方法如下：

[0041] (1)将3-吡啶乙酰肼(3.96g，12mmol)，2-乙酰基吡嗪(1.46g，12mmol)，1.0毫升的甲酸溶于60mL乙醇中，回流反应6小时，冷却至室温，产生的沉淀过滤，冷乙醇洗涤，得白色固体3-吡啶乙酰肼缩乙酰吡嗪2.30g，产率：75％；化合物经红外、元素分析进行了验证，结果表明结构正确，数据如下：

[0042] 红外(KBr，cm-1)：3358，3053，2897，1957，1686，1614，1586，1516，1475，1427，1375，1322，1294，1256，1170，1109，1047，1015，962，916，854，799，756，723，682，608，501，471。

[0043] 元素分析结果：计算值(％)：C，61.16；H，5.13；N，27.43；实测值(％)：C，61.34；H，5.11；N，29.54％。

[0044] (2)将氯化铜(13.6mg，0.08mmol)溶于5mL甲醇溶液中，然后将其缓慢滴入含有3-吡啶乙酰肼缩乙酰吡嗪(10.2mg，0.04mmol)的5mL二氯甲烷溶液中，静置12天，出现9.0mg墨绿色晶体，过滤，并用甲醇洗涤三次，置于无水氯化钙干燥器内干燥得产品，产率58％。产品经红外、元素分析进行了验证，结果表明结构正确，数据如下：

[0045] 红外(KBr，cm-1)：3440，3158，3053，2921，2866，2749，2068，1961，1843，1609，1545，1495，1454，1415，1380，1296，1253，1186，1141，1076，1036，929，861，809，736，684，642，
494，460，418。

[0046] 元素分析结果：计算值(％)：C，40.06；H，3.36；N，17.97；实测值(％)：C，40.18；H，3.34；N，18.06。

[0047] 3-吡啶乙酰肼缩乙酰吡嗪合氯化铜的结构式如下：

[0048]

[0049] 上述配合物分子式、性状、产率等性质见表1。

[0050] 表1两种多氮希夫碱铜配合物

[0051]序号 配合物分子式 性状 产率(％)
实施例1 (C12H11N5O)CuCl2 墨绿色晶体 67
实施例2 (C13H13N5O)CuCl2 墨绿色晶体 58

[0052] 以下对实施例1～2得到的配合物进行检测。

[0053] 1、多氮希夫碱铜配合物的单晶结构表征：

[0054] 测试仪器为Bruker Smart Apex CCD单晶衍射仪，以Mo-Kα(λ＝0.071073nm)射线，在25℃时用ω/2θ的扫描模式进行测试。数据通过SAINT修正，Lorentz修正和极化效应的消除得到。吸收修正使用Bruker的SADABS补充。用SHELXL-97直接解出了分子结构。金属原子及其周围相连原子的位置用直接E-maps的方法测出，其他非氢原子通过傅立叶变换，最小二乘法修正逐步确定其精细结构。氢原子则最后确定于计算所得的位置，并有统一的Uiso值(附图1～2)。检测结果如表2所示。

[0055] 表2实施例1和实施例2的单晶衍射数据表

[0056]

[0057]

[0058] a R1＝Σ||C|-|Fc||/ΣFo|.b wR2＝[Σw(Fo2-Fc2)2/Σw(Fo2)]1/2。

[0059] 2、本发明多氮希夫碱铜配合物的作用检测。

[0060] 测试方法及步骤：25μL巨豆脲酶(10kU/L)加25μL样品溶液(不同浓度，DMSO/H2O＝1：1溶解)于96孔培养板中37℃培养1小时，再加入0.2mL 100mM HEPES缓冲液(pH＝6.8)(内含：500mM尿素和0.002％酚红)，用乙酰氧肟酸作为阳性对照，计算缓冲液pH由6.8升至7.7时所用时间，并在570nm波长下用酶标仪检测OD值，计算半数抑制浓度IC50。

[0061] 半数抑制浓度越小，表明化合物的脲酶抑制活性越好，实施例1～2和阳性对照的脲酶抑制活性测试结果如表3。

[0062] 表3脲酶抑制活性测试结果表(μmol/L)

[0063]编号 IC50
实施例1 5.21
实施例2 2.02
阳性对照 6.28