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查耳酮

查耳酮(Chalcone)是一种有机化合物,属于酮类的一种,其化学结构特点是含有一个α,β-不饱和酮基团,即在两个之间存在一个双键,其中一个碳原子与一个氢原子相连,另一个碳原子与一个酮基(-CO-)相连。查耳酮的一般化学式可以表示为[ C_{15}H_{12}O ],分子量为208.26。但这个结构可以有多种不同的变体,包括不同的取代基和立体化学。外观微淡黄色斜方或棱形结晶。易溶于醚、三氯甲烷二硫化碳和苯,微溶于醇,难溶于冷石油醚。有药物活性。

简介

查耳酮是植物中由苯丙酸途径产生的胡卢巴辅酶A丙二酰辅酶A延长碳链再环化生成,是一些黄酮植保素等的前体。在生物化学与分子生物学(一级学科);新陈代谢(二级学科)中具有重要应用。

应用学科:生物化学与分子生物学(一级学科);新陈代谢(二级学科)

查耳酮在自然界中广泛存在,尤其是在植物界,它们是许多天然产物的前体,如黄酮类化合物。查耳酮具有多种生物活性,包括抗炎药、抗氧化、抗肿瘤和抗菌等作用。在医药和化妆品行业中,查耳酮及其衍生物被用作活性成分。

衍生

成通常通过Knoevenagel反应或Claisen-Schmidt反应进行,这些反应涉及醛或酮与苯乙酸酯的缩合。由于查耳酮结构的多样性和生物活性,它们在有机合成和药物化学中是一个重要的研究领域。查耳酮的别称包括苯基苯乙烯酮、亚苄基苯乙酮等。具有两个紫外-可见吸收峰,分别位于280 nm和340 nm处。可以通过羟醛缩合氢氧化钠催化下制备,也可以在无溶剂条件下进行固体反应。具有抗癌、抗炎药、抗菌、抗氧化和抗寄生昆虫等生物活性。

物理数据

1.性状:淡黄色斜方或棱形结晶。

2.密度(g/mL,20℃):1.0712

3.相对蒸汽密度(g/mL,空气=1):未确定

4.熔点(oC):57-58

5.沸点(oC,常压):未确定

6.沸点(oC,2.0KPa):345-348℃(微分解)

7.折射率:未确定

8.闪点(oC):未确定

9.比旋光度(o):未确定

10. 自燃点或引燃温度(oC):未确定

11. 蒸气压(mmHg,25oC):未确定

12. 饱和蒸气压(kPa, oC):未确定

13. 燃烧热(KJ/摩尔):未确定

14. 临界温度(oC):未确定

15. 临界压力(KPa):未确定

16. 油水(正辛醇/水)分配系数的对数值:未确定

17. 爆炸上限(%,V/V):未确定

18. 爆炸下限(%,V/V):未确定

19. 溶解性:易溶于醚、三氯甲烷二硫化碳和苯,微溶于醇,难溶于冷石油醚

毒理学数据

1、急性毒性:大鼠经口LD:>500mg/kg;小鼠经腹腔LD50:681mg/kg;小鼠经静脉LD50:56mg/kg。

2、致突变性:大鼠细胞突变:250 units/L。

分子结构数据

1、摩尔折射率:67.10

2、摩尔体积(m3/mol):189.8

3、等张比容(90.2K):490.9

4、表面张力(dyne/cm):44.7

5、极化率(10-24cm3):26.60

计算化学数据

1、疏水参数计算参考值(XlogP):3.1

2、氢键供体数量:0

3、氢键受体数量:1

4、可旋转化学键数量:3

5、互变异构体数量:

6、拓扑分子极性表面积(TPSA):17.1

7、重原子数量:16

8、表面电荷:0

9、复杂度:242

10、同位素原子数量:0

11、确定原子立构中心数量:0

12、不确定原子立构中心数量:0

13、确定化学键立构中心数量:1

14、不确定化学键立构中心数量:0

15、共价键单元数量:1

合成方法

1.无机化合物催化

文献报道中合成不同的查尔酮化合物采用的氢氧化钠水溶液的浓度4%~50%不等。董秋静以苯乙酮衍生物为原料,在氢氧化钠乙醇溶液中,室温制备了一系列的查尔酮衍生物,收率60%-90%。这种方法操作简单,毒性小。其缺点是查尔酮衍生物不易分离,腐蚀性强,实际生产中设备易腐蚀。使用碱性催化剂合成查尔酮的方法,也是目前实验室使用最广的,但是产品收率低而且副产物多。

2.无机酸催化

反应中常采用的酸主要有H3BO4、硫酸以及路易斯酸,如氯化铝、TiCl3、SnCl4、三氯化铁、ZnCl2等。这种方法反应步骤相对比较短,但产率较低,反应时间长。

3.有机金属化合物

钟琦报道了芳香Ylide与醛在碱性条件下的偶联制备查尔酮,收率64%-85%,吴春等采用芳基锡为试剂,与取代肉桂酞氯在二-(三苯基膦氯化镍催化下进行交叉偶联,收率53%-92%。金属有机化学合成法一般产率较高,反应速度快,但是产物难以分离,催化剂成本高,因此近几年这种方法较少使用。

4.金属化合物催化

陆文兴使用KF-氧化铝作为催化剂,合成了多种查尔酮,但产率不高。Sebti等报道苯甲醛苯乙酮甲醇中,以锻制的硝酸钠或者硝酸锂于室温催化反应16-48h缩合得到相应反式,反式-己二烯二酸查尔酮,收率70%-98%,当芳环有推电子基时反应减慢。这两种方法共同特点是制备简单,提纯方便,且催化剂可反复使用,但反应时间长。

5.NKC-9酸性没药树催化

6.用氢氧化钠碳酸钾混合碱作为催化剂(无溶剂合成)

7.微波、超声波催化

超声辐射下氧化铝负载氟化钾催化。近年来发现微波、超声波能有效促进有机反应,是一种新兴的合成查尔酮方法。

目前比较普遍的查尔酮化合物合成采用苯甲醛苯乙酮为原料,四化硼为反应溶剂水滑石为催化剂,在343K下反应,查尔酮产率最高可达98.5%,该法反应时间短,操作简单,收率高。

用途用于有机合成,如甜味剂。

合成研究

甘草查尔酮A二氢化合物的合成以及抗肿瘤活性研究

目的:解决甘草查尔酮A水溶性差的问题,获得更好抗肿瘤活性的先导化合物。

方法:以甘草查尔酮A与类化合物为原料,合成了一系列未见报道的甘草查尔酮A二氢嘧啶类化合物。通过H NMR、CNMR与MS对合成的化合物进行了结构表征,并应用人前列腺癌细胞株(PC-3)、人肺癌细胞株(A549)和人胃癌细胞株(SGC-7901)3种人癌细胞系,采用MTT法评价甘草查尔酮A二氢嘧啶类化合物的体外抗肿瘤活性。

结果:通过合成实验,得到了6个甘草查尔酮A的新化合物。并且,它们对3种人癌细胞系均具有显著的抑制活性。

结论:对甘草查尔酮A的α,β-不饱和酮活性位点进行结构修饰,改善了其物理化学性质,提高了其生物活性,为进一步生物活性研究提供相应的依据。

参考资料

查耳酮.查耳酮.2024-08-28

查耳酮.中国化工制造网.2016-12-15

X.X.2024-08-28

查耳酮,合成,性质,医药和工业用途.查耳酮,合成,性质,医药和工业用途.2024-09-02

基础医学院知识库.基础医学院知识库.2024-09-02

化学学报期刊.物理化学学报期刊.2024-09-02

齐墩果酸衍生物与查耳酮的缀合物和α-葡萄糖苷酶的相互作用研究.华中师范大学学报网.2024-09-02

新型甜味剂—橙皮素二氢查耳酮葡萄糖苷的合成研究.新型甜味剂—橙皮素二氢查耳酮葡萄糖苷的合成研究.2024-09-02

中国知网.中国知网.2024-09-02