【文章內(nèi)容簡介】 應(yīng)，合成水楊醛水楊酰腙，測定產(chǎn)物了水楊醛水楊酰腙希夫堿的熔點(diǎn)，并用紅外光譜，紫外光譜對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，初步了探討不同條件對(duì)該反應(yīng)產(chǎn)率的影響，并用濾紙片抑菌圈法測試了產(chǎn)物的抑菌活性。本文設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想為以水楊酸甲酯和水合肼為原料經(jīng)過回流發(fā)生親核取代反應(yīng)，得到中間產(chǎn)物水楊酰肼；然后以中間產(chǎn)物水楊酰肼和水楊醛為反應(yīng) 物合成目標(biāo)化合物水楊醛水楊酰腙，并根據(jù)已有文獻(xiàn)記載的相似化合物的合成過程及合成條件摸索出目標(biāo)產(chǎn)物的合理合成方案及最佳合成路線 (即最佳的反應(yīng)溫度、回流時(shí)間及原料配比等）。 2 材料與方法 實(shí)驗(yàn)材料 主要試劑與藥品 水楊酸甲酯 (AR) (國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司 )； 無水乙醇 (AR) (天津市化學(xué)試劑三廠 )； 水楊醛 (AR) (國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司 )； 水合肼（上海山浦化工有限公司， 80%）； 牛肉膏；蛋白胨；氯化鈉；酵母膏；水解乳蛋白；瓊脂；氫氧化鈉；鹽酸；無菌水。 主要儀 器 電子天平 (EL104) (梅特勒 – 托利多儀器 (上海 )有限公司 )；傅立葉轉(zhuǎn)換紅外光譜儀 (美國 PerkinElmer公司 spectrum BX FTIR， KBr壓片 )； UV3208紫外可見分光光度計(jì) (尤尼科 (上海 ) 儀器有限公司 ) ； 顯微熔點(diǎn)測定儀 (北京泰克儀器有限公司X– 6)；電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 (武漢市方正實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備有限公司 )； DF– 101S型智能集熱式恒溫加熱磁力攪拌器 (上?？婆d儀器有限公司 )；游標(biāo)卡尺；移液槍；高溫蒸汽滅菌鍋 YXO– LS– 50S11(上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療 )；超 凈工作臺(tái) BHC–1300Ⅱ A/B3(蘇州凈化設(shè)備有限公司 )；生化培養(yǎng)箱 (上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療 )；通風(fēng)櫥 (北京森雷博瑞實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司 )。 7 實(shí)驗(yàn)方法 水楊醛水楊酰腙制備原理 水楊醛水楊酰腙制備主要依據(jù)文獻(xiàn) [2427]，并在方法上有所改進(jìn)，使產(chǎn)率得到提高。其合成路線如下： 水楊酰肼的合成 將水楊酸甲酯和水合肼按 :1物質(zhì)的量之比溶入無水乙醇中 (也可往乙酸乙酯中滴加水合肼 )， 80℃ 加熱回流 ，蒸出大部分乙醇，冷卻，攪拌，有白色沉淀生成 ，抽濾，用無水乙醇重結(jié)晶得白色針狀晶體，抽濾，烘干，即得水楊酰肼純品。產(chǎn)率 %，測得熔點(diǎn) 146— 147℃ ，與文獻(xiàn)值 [28]（ 147— 150℃ ）相符。 水楊醛水楊酰腙的合成 將一定量的水楊酰肼和適當(dāng)量無水乙醇加入 100 mL燒瓶中，設(shè)置特定反應(yīng)溫度，在水浴中回流攪拌，使水楊酰肼全部溶解，加入一定比例量的水楊醛，立即有淡黃色沉淀生成，反應(yīng)特定時(shí)間后，冷卻，抽濾，得水楊醛水楊酰腙粗品。改用無水乙醇重結(jié)晶，得淡黃色晶體。用乙醇洗滌，烘干，放入真空干燥器中至恒重，即得純品，產(chǎn)率 %— %，熔點(diǎn) 275℃ ，與文獻(xiàn) [29]一致。 8 3 結(jié)果與分析 合成水楊醛水楊酰腙的最佳條件探索 由于水楊醛水楊酰腙的合成工藝條件對(duì)產(chǎn)率的影響較大，對(duì)第二步合成過程的相關(guān)因素進(jìn)行了探討。參考文獻(xiàn) [27]中出現(xiàn)了溶劑 DMF，而本文出現(xiàn)的是無水乙醇，并對(duì)反應(yīng)溫度，反應(yīng)時(shí)間進(jìn)行了探討，以及反應(yīng)物水楊酰肼及水楊醛的用量進(jìn)行了探究。 反應(yīng)溫度對(duì)水楊醛水楊酰腙產(chǎn)率的影響 表 1 反應(yīng)溫度對(duì)酰腙產(chǎn)率的影響 The influence of reaction temperature on the yield of the acylhydrazone 實(shí)驗(yàn)序號(hào) 水楊酰肼 /mol 水楊醛 /mol 加熱回流時(shí)間 /h 反應(yīng)溫度 /℃ 產(chǎn)率 /% Test No. Salicylic hydrazide Salicylaldehyde Heating reflux time Reaction temperature Yield 1 2 70 2 2 75 3 2 80 4 2 85 由表 1 可知水楊酰肼和水楊醛的縮合反應(yīng)， 控制回流時(shí)間為 2h， 反應(yīng)原料比為1[水楊酰肼 （ ） ]:[水楊醛 （ ） ]， 溶劑為無水乙醇，研究 在不同的反應(yīng)溫度對(duì)縮合反應(yīng)的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，隨著反應(yīng)溫度的升高，產(chǎn)率逐漸升高；當(dāng)達(dá)到一定溫度后，繼續(xù)升溫產(chǎn)率開始下降，可能是因?yàn)槿軇]發(fā)變少不利于反應(yīng)的進(jìn)行。當(dāng)反應(yīng)溫度為 80℃ 時(shí)，反應(yīng)的產(chǎn)率為 %，產(chǎn)率達(dá)最高。故最佳反應(yīng)溫度為 80℃ 。 回流時(shí)間對(duì)水楊醛水楊酰腙產(chǎn)率的影響 由表 2 可知， 控制水浴溫度為 80℃ ， 反應(yīng)原 料比為 1:， 溶劑為無水乙醇，在研究水楊酰肼與水楊醛的 反應(yīng)中，不同的加熱回流時(shí)間對(duì)縮合反應(yīng)的影響時(shí)發(fā)現(xiàn) ：隨著水楊酰肼與水楊醛反應(yīng)時(shí)間的變化 ，反應(yīng)產(chǎn)率也隨著變化， 當(dāng)反應(yīng)加熱回流時(shí)間為 2h 時(shí)，反應(yīng)的產(chǎn)率最高可達(dá) %。 隨著時(shí)間的延長， 反應(yīng)產(chǎn)率隨之變低，可能是因?yàn)榉磻?yīng)中隨著加熱回流時(shí)間的變長部分產(chǎn)物完全被溶解在無水乙醇中，而在結(jié)晶時(shí)候在相同的結(jié)晶時(shí)間里不能完全結(jié)晶出來，造成了部分產(chǎn)物的損失 。故最佳反應(yīng)時(shí)間為 2h。 9 表 2 回流時(shí)間對(duì)酰腙產(chǎn)率的影響 The influence of refluxed time on the yield of the acylhydrazone 實(shí)驗(yàn)序號(hào) 加熱回流時(shí)間 /h 水楊酰肼 /mol 水楊醛 /mol 無水乙醇 /mL 產(chǎn)率 /% Test No. Heating reflux time Salicylic hydrazide Salicylaldehyde Absolute ethanol Yield 1 20 2 20 3 20 4 20 反應(yīng)物的配比對(duì)水楊醛水楊酰腙產(chǎn)率的影響 由表 3 可知， 控制反應(yīng)溫度為 80℃ ，反應(yīng)回流時(shí)間為 2h， 溶劑為無水乙醇，在研究水楊酰肼與水楊醛的 反應(yīng)中，不同 摩爾比 對(duì)縮合反應(yīng)的影響時(shí)發(fā)現(xiàn) ： 隨著水楊酰肼與水楊醛摩爾比例的減小，反應(yīng)產(chǎn)率先增加后減少， 反應(yīng)原料比為 1[水楊酰肼 （ ） ]:[水楊醛 （ ） ]， 反應(yīng)的產(chǎn)率最高可達(dá) %。理論上為 了 便于提純最終產(chǎn)物，應(yīng)使水楊醛足量，但使用過多的水楊醛也會(huì)造成浪費(fèi)并產(chǎn)生負(fù)面影響（造成板結(jié)）。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)分析與總結(jié) 最 佳摩爾比為 1:。 表 3 原料摩爾比對(duì)酰腙產(chǎn)率的影響 The influence of molar ratio on the yield of the acylhydrazone 實(shí)驗(yàn)序號(hào) 摩爾比 水楊酰肼 /mol 水楊醛 /mol 無水乙醇 /mL 產(chǎn)率 /% Test No. Molar ratio Salicylic hydrazid Salicylaldehyde Absolute ethanol Yield 1 1: 20 2 1: 20 3 1: 20 4 1: 20 反應(yīng)產(chǎn)物的表征 產(chǎn)物熔點(diǎn)的測定 水 楊酰肼熔點(diǎn)的文獻(xiàn)值 [28]為 147150℃ ，本實(shí)驗(yàn)合成的水楊酰肼的熔點(diǎn)測得值為 146147℃ ， 可以確定合成物為水楊酰肼。 水楊醛水楊酰腙的 熔點(diǎn)有文獻(xiàn)值 [29]為275℃ ，本實(shí)驗(yàn)合成的水楊酰肼測得值為 275℃ ，與文獻(xiàn)值一致， 可以確定合成物為水楊醛水楊酰腙。 通過測得反應(yīng)物的熔點(diǎn)（ 146147℃ ）與產(chǎn)物（ 275℃ ）的對(duì)比可以確定反應(yīng)生成了新的物質(zhì)，可以進(jìn)一步通過產(chǎn)物的紅外波譜及紫外波譜進(jìn)行驗(yàn)證。 10 產(chǎn)物紅外波譜的測定 圖 1是水楊酰肼的紅 外光譜圖，由圖并查文獻(xiàn) [3034]可知， 在 3317cm – 1處的吸收峰為水楊 酰肼 中 — OH的伸縮振動(dòng)峰 ， 在 3265cm1處的吸收峰為 N— H伸縮振動(dòng)的特征吸收峰，從而說明有 N— H存在。而 1586cm1， 1543cm1， 1473cm1， 1429cm1為苯環(huán)骨架伸縮振動(dòng)吸收峰； 1638cm1處的吸收峰分別為水楊酰肼中 C═O伸縮振動(dòng)的特征吸收峰； 751cm1處的特征峰說明是鄰二取代，通過這些可以得出該產(chǎn)物為所需的中間體水楊酰肼。 圖 1 水楊酰肼 的紅外光譜 The IR spectra of salicylic hydrazide 11 圖 2 是水楊醛水楊酰腙的紅外光譜圖，由紅外光譜圖可知，產(chǎn)物在 3185cm1 有吸收峰為水楊醛水楊酰腙中 — OH的伸縮振動(dòng)峰 ,從而說明有 — OH