阅读说明：本技术 2-噻唑甲醛席夫碱的结构、制备和用途 (Structure, preparation and application of 2-thiazole formaldehyde Schiff base ) 是由 谭学杰 刘帅 邢殿香 于 2019-09-30 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种化合物的结构、制备方法及部分用途。这种化合物外观呈黄褐色针状晶体,熔点为：139.2-139.4℃,分子式C<Sub>8</Sub>H<Sub>6</Sub>N<Sub>4</Sub>S<Sub>2</Sub>,化学名为：(1E,2E)-1,2-双(噻唑-2-基亚甲基)肼；这种化合物的结构详见说明书,它具有一定的荧光性质以及抗癌活性。(The invention relates to a structure, a preparation method and partial application of a compound. The compound is yellow brown needle crystal in appearance, and has a melting point of: 139.2-139.4 deg.C, molecular formula C 8 H 6 N 4 S 2 The chemical name is: (1E,2E) -1, 2-bis (thiazol-2-ylmethylene) hydrazine; the structure of the compound is shown in the specification, and the compound has certain fluorescence property and anticancer activity.)

2-噻唑甲醛席夫碱的结构、制备和用途

技术领域

本发明涉及有机合成、光学材料和药物化学领域，使用较简单的方法一步合成目标产物，其优点在于化合物结构的新颖性、简单易行的合成方法、较高的纯度以及产率。

背景技术

目前，随着现代科学技术的不断进步，人们对荧光的研究越来越多，对其荧光性质的研究也越来越深入。荧光物质在染料、有机颜料、光学增白剂、光氧化剂、涂料、化学及生化标记分析、太阳能捕集器、防伪标记、药物示踪及激光等领域得到了更为广泛的应用。其中有机荧光材料主要用于当今热门的技术，如荧光探针、荧光分析等，更是光学电子器件，DNA诊断、光化学传感器、激光染料、有机电致发光器件不可或缺的材料。

席夫碱主要是指含有亚胺或甲亚胺特征基团(-RC＝N-)的一类有机化合物，通常席夫碱是由胺和活性羰基缩合而成。席夫碱类化合物及其金属配合物主要在医药学、催化、分析化学、腐蚀以及光致变色领域有重要应用。在医学领域，席夫碱具有抑菌、杀菌、抗肿瘤、抗病毒的生物活性；在催化领域，席夫碱的钴、镍和钯的配合物已经作为催化剂使用；在分析化学领域，席夫碱作为良好配体，可以用来鉴别、鉴定金属离子和定量分析金属离子的含量；在腐蚀领域，某些芳香族的席夫碱经常作为铜的缓蚀剂；在光致变色领域，某些含有特征基团的席夫碱也具有独特的应用。

发明内容

本发明的内容是合成一种可用作荧光材料及抗癌药物的化合物，其化合物外观呈黄褐色针状晶体，其熔点为：139.2-139.4℃，分子式C₈H₆N₄S₂，分子量222.28；化学名为(1E,2E)-1,2-双(噻唑-2-基亚甲基)肼，结构如下：

1、结构鉴定:

元素分析表明这种化合物具有的分子式为C₈H₆N₄S₂；元素分析结果(％)：实验值:C,43.20；H,2.70；N,25.18；S,28.87；理论值：C,43.23；H,2.72；N,25.21；S,28.85；单晶结构分析表明，此化合物晶体属于单斜晶系，空间群为P 21/c， β＝97.138(6)°，Z＝2，有关的¹HNMR谱见附图1；附图2、附图3分别是该化合物的热椭球晶体结构图和晶体结构堆积图。

2、合成方法。

合成方法的特征在于：以水合肼和2-噻唑甲醛为原料，在合适的有机溶剂中一步完成，也可以不用有机溶剂，进行固相反应。步骤如下：

1)将水合肼全部溶于合适的有机溶剂后，按照一定的物质的量之比加入 2-噻唑甲醛，在一定温度下搅拌反应几小时即可完成。

2)过滤，待滤液自然挥发，析出的黄褐色针状晶体即为目标产物。

也可以采用方法二来合成，其特征在于：以水合肼和2-噻唑甲醛为原料，在合适的有机溶剂中一步完成，步骤如下：

1)将2-噻唑甲醛全部溶于合适的有机溶剂后，按照一定的物质的量之比加入水合肼，在一定温度下搅拌反应几小时即可完成。

2)过滤，待滤液自然挥发，析出的黄褐色针状晶体即为目标产物。

以上两种方法的区别在于反应物加料顺序不同，但反应物的摩尔比均介于 1:4与4:1之间。

以上两种方法中的有机溶剂(包括反应用溶剂和重结晶用溶剂)选自：甲醇、乙醇、乙腈、二氯甲烷、氯仿、四氢呋喃、丙酮等。

优选的,所述反应温度为常温或加热回流，反应方法为搅拌。

优选的，所述反应时间选自：1-6h。

本发明的有益效果是：能够以比较简单的步骤和反应物合成比较复杂的功能分子材料。

3、紫外和荧光性质

化合物在245.5nm,335.5nm,351.5nm附近内有三个强吸收峰，紫外光谱见附图4；在375-425nm范围内有很强的荧光发射峰，荧光光谱见附图5。

4、体外抗肿瘤活性：

将处于对数期生长的A549肺癌细胞，A375人类恶性黑色素瘤细胞和 HeLa***细胞，分别用0.25％胰酶消化细胞，使其成为单细胞，用含10％胎牛血清的F12K培养液制成浓度为1.25×10⁷个/L的单细胞悬液，将细胞接种于 96孔培养板中，每孔200μL(每孔2.5×10³个细胞)。将96孔细胞培养板置于 CO₂培养箱中，在37℃，5％CO₂条件下，培养48h。

当孔内细胞长满(90％满即可)时，按实验分组加入不同剂量的本席夫碱溶液(200μL/孔)，使待测化合物的终浓度分别为12.5μM、25μM、50μM、 100μM、200μM、400μM，每组设3个复孔，培养96h。

各个孔中分别加入20μL浓度为0.5g/L的MTT，继续培养4h，使MTT 还原为甲瓒(Formazan)。吸出全部上清液后，每孔加入200μL的DMSO，震摇 15min，使甲瓒充分溶解后，运用酶联免疫检测仪测定490nm处的吸光度(OD 值)。然后按照下式进行计算：

细胞抑制率％＝(对照组OD值-实验组OD值)/对照组OD值×100％

测试结果表明，该席夫碱对A549肺癌细胞，A375人类恶性黑色素瘤细胞和HeLa***细胞的IC50(药物的半数抑制浓度)分别为400、191、447μ mol/L，表明该化合物对这三种癌细胞有微弱的抑制效果。

具体实施方式

为了更好的理解本发明内容，下面通过一个具体实施例进一步说明本发明的技术方案：

实施例1

用1ml移液管量取1.7ml(约0.01mol)2-噻唑甲醛添加到含有20ml 无水乙醇的50ml烧瓶中，再用1ml移液管量取0.19ml(约0.005mol)80％水合肼加入烧瓶中，78℃恒温回流5h，溶液由浅黄色变为黄色，反应结束后，过滤，滤液静置，自然挥发。至烧杯底部析出黄褐色针状晶体，即为目标产物，产率约为90％。

附图说明

附图1是(1E,2E)-1,2-双(噻唑-2-基亚甲基)肼的¹HNMR谱图(DMSO-D₆)。

附图2是(1E,2E)-1,2-双(噻唑-2-基亚甲基)肼的晶体结构图。

附图3是(1E,2E)-1,2-双(噻唑-2-基亚甲基)肼的晶体结构堆积图。

附图4是(1E,2E)-1,2-双(噻唑-2-基亚甲基)肼的紫外光谱图 (10^-5mol/L,CH₂CL₂)。

附图5是(1E,2E)-1,2-双(噻唑-2-基亚甲基)肼的荧光光谱图 (10^-5mol/L,CH₂CL₂)。