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摘 要

目前，细菌感染是全球重大健康威胁的缩影，发病率和死亡率不断增加。大多数当代抗菌药物都被病原细菌抵抗——多药(MDR)细菌菌株，源于人体内和天然环境中的天然细菌联盟中产生的交叉作用。因此，针对广谱的MDR细菌，需要开发较新的潜在候选药物。事实上，植物化学香豆素及其衍生物已被报道具有广泛的生物抑制活性，包括抗菌活性。通过结构-活性关系(SAR)研究，结合香豆素化合物，考虑了几种合成的方法。可以研究得出，香豆素的C-3和C-4位置的取代基是开发新型抗菌剂的首选。本文旨在介绍香豆素衍生物作为抗菌剂运用的最新进展，以及几种香豆素类抗菌衍生物的合成方法及其抗菌性能分析。

关键词：香豆素及其衍生物；半合成抗菌结构；活性关系；抗菌剂

Synthesis and Research of Antimicrobial Derivatives Based on Coumarin

Abstract

This paper aims to introduce the latest developments in the use of cou mad in derivatives as antimicrobial agents .Currently , bacterial infections are epit om izing major global health threats , with increasing mor bidity and mortality .Most contemporary antibiotics are known by pathogen-resistant —— versatile (MDR) bacterial strains , originating from the cross - resistance produced in natural bacterial alliances in humans and in the environment .Therefore , new potential drug candidates are required for large - spectrum MDR bacteria .In fact , phyto chemical cou mad in and its.

Keywords:Coumarin and its Derivatives, Semi-synthetic Antibacterial Structure, Active Relationship，Antimicrobial Agents

目　　　录

摘 要 I

Abstract II

第一章 引 言 1

1.1 香豆素类化合物及其衍生物的简介 1

1.2 香豆素及其衍生物的合成方法 1

1.2.1 Perkin法 1

1.2.2 Knoevenagel反应合成香豆素 1

1.2.3 Pechmann反应合成香豆素 2

1.2.4 Witting反应 2

1.2.5 钯参与的合成方法 2

1.3 香豆素及其衍生物的应用 2

1.3.1香豆素类化合物在功能材料方面的应用 3

1.3.2 香豆素类化合物在电化学方面的应用 3

1.3.3 香豆素类化合物在肿瘤方面的应用 4

1.3.4 香豆素在抗HIV方面的应用 4

1.3.5香豆素的抗凝血应用 5

1.3.6 香豆素在抗氧化方面的应用 5

1.3.7 香豆素类衍生物荧光探针研究进展 5

1.4 本文的研究对象及意义 6

第二章 香豆素抗菌衍生物的分析 6

第三章 香豆素抗菌类衍生物的合成 8

3.1 含磺酰胺的4-酰基甲基香豆素的合成 8

3.2 香豆素沙尔酮衍生物的合成 9

3.3 3-乙酰香豆素杂交体金属配合物的合成 10

3.4 香豆素与四氢异喹啉衍生物融合的合成 10

3.5 4-甲基7羟香豆素硫半巴酮合成金属配合物 11

3.6 含噻唑硫酮部分的4-甲基香豆素的合成 12

3.7 3-氨基烷基-4-羟基香豆素衍生物的合成 12

3.8 金属配合物4羟基香豆素的半硫卡酮的合成 13

3.9 金属配合物-香豆素希夫基衍生物的合成 13

3.10 3、4、7-三种取代香豆素衍生物的合成 14

3.11 4-氨基烷基化香豆素衍生物的合成 15

3.12 4-芳基甲基香豆素衍生物的合成 15

第四章 总结 17

致　　谢 18

参考文献 19

引 　言

香豆素类化合物及其衍生物的简介

香豆素^[8]是一类含有苯α-吡喃酮结构的重要有机杂环化合物，可视为顺式邻羟基桂皮酸脱水而形成的内酯。该类化合物在豆科、瑞香料、木犀科中多以单体的形式存在，很多文章研究从各类自然物质中提取香豆素，例如从瑞香狼毒花中提取，其具有广泛的生物活性。香豆素中特殊的物质结构也造就了该物质无与伦比的荧光性能，使其在发光材料方面有着很高的地位，在医学上经常将香豆素的衍生物作为荧光探针来使用。除此之外，香豆素本身还具有抗氧化、抗肿瘤、抗凝血、抗骨质疏松等药理性作用。

香豆素类衍生物是一类具有抗病毒等许多生物活性的化合物和重要染料。近年来, 这类化合物在光电方面的应用也受到重视。典型的荧光探针一般是由荧光团通过连接基与受体相连而成, 已有文献报道的荧光团涉及荧光素类、罗丹明类、菁染料、BODIPY 类、萘酰亚胺和香豆素类等化合物, 其中以香豆素类为基础的荧光探针已逐渐成为一个新兴的研究热点。香豆素类荧光团为苯并吡喃酮结构, 具有荧光量子产率高, Stocks位移大, 光物理和光化学性质可调以及光稳定性好等优点, 是荧光探针分子设计中的优秀候选荧光团。

香豆素及其衍生物的合成方法

Perkin法

Perkin反应是1868年首次人工合成开创了香豆素研究领域的先河，是将含α-H的芳香醛在AcONa的催化下与酸酐发生缩合环化反应可得香豆素。Perkin 合成法是工业化生产香豆素的主要方法，但因其产率不高，此合成方法一直在研究改进以提高香豆素产率，通过改善反应条件、原料配比，或改变碱性催化剂以提高产率。2000年肖如亭，李乃等提出改进的Perkin法催化合成香豆素，是通过对水杨醛和乙酸酐为原料合成香豆素的工艺改进，最后的香豆素收率达到86.6%。

图1.1 Perkin法合成香豆素反应式

Knoevenagel反应合成香豆素

Knoevenagel反应和Perkin反应一样也是碱催化的反应，K是在P的基础上改进产生。选用含有α-H的化合物为原料，α-H化合物与醛或酮在弱碱性催化剂的作用下3-位便顺利发生取代，生成香豆素的衍生物。在该反应中，因包含较为活泼的亚甲基的乙酸及衍生物，所以用普通的有机碱来作为减少反应的温度和反应时间。

图1.2 Knoevenagal 合成法反应方程式

Pechmann反应合成香豆素

Pechmann缩合反应是德国科学家在1884年发现，因为Perkin反应和Knoevenagel反应的合成材料都是水杨酸，在一定情况下受使用条件的制约所以反应较慢。但是用Pechmann反应制备苯环上有取代基的香豆素类化合物时，具有反应条件较为宽松、反应物原料容易获得且产物易保存等优势。

Witting反应

与前三种方法相比，该反应在实际运用上较少，是利用取代基上的邻羟基甲醛和乙氧基碳基磷叶立德来进行回流反应，这样可以来构成中间体，即可邻羟基肉桂酸酯，再将中间体进行分子内酯互换来获得香豆素。

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