奥苷菊环的生物活性与应用

奥苷菊环，又称为甘菊环，英文名为Azulene，常温常压下为暗蓝色至紫色结晶粉末，是化学物质萘的异构体，具有与萘相似的特殊气味，可从洋甘菊精油中分离得到。奥苷菊环属于双环非苯系芳香烃化合物，化学结构中含有一个富含电子的五元环和一个缺乏电子的七元环，具有比萘环更高的化学反应活性，可用作有机合成与医药化学中间体。此外，奥苷菊环自身具有高抗 HIV 活性，在抗艾滋病医学基础研究中有一定的应用。

图1 奥苷菊环的性状图

溶解性

奥苷菊环结构中不含有任何极性官能团，可溶于一般有机溶剂例如乙醇、乙醚、丙酮等，但是不溶于水。奥苷菊环还能溶于强酸(如40%硫酸)，并且加水稀释时又析出。

性质

奥苷菊环是一种具有平面结构且具有极其高的偶极矩（偶极矩为1.08D）的有机化合物，由一个七元环一个五元环稠合而成，是萘的异构体，具有芳香性并且其在较高温度下异构化为萘。和萘相似，奥苷菊环分子中含有10个π电子的共振结构，但是其共振稳定能是萘的一半。可以将薁看做由环庚三烯正离子（䓬离子）和环戊二烯负离子构成。奥苷菊环存在于菊科植物母菊的全草和花，樟科植物樟等植物中，其结构中含有较为丰富的电子云，可发生一系列有机转化反应，其参与的亲电取代发生在五元环的1位和3位，如硝化、酰基化、溴化。亲核取代发生在4，6，8位，如用烷基锂烷基化。 由于极性，奥苷菊环的五元环一侧容易发生亲电取代反应，七元环一侧容易发生亲核取代反应。此外，奥苷菊环的芳香性略低于萘，更容易加氢生成环戊烷并环庚烷。

图1 奥苷菊环的碘化反应

将奥苷菊环( 1.00 g , 7.80 mmol , 1.0 eq。)溶于无水二氯甲烷 ( 39 m L )中，然后将所得的反应溶液冷却至0℃。往上述反应混合物中缓慢地加入N -碘代丁二酰亚胺( 1.76 g , 7.80 mmol , 1.0 eq)，然后在0℃下继续将所得的反应混合物搅拌反应15分钟。反应结束后向混合物中加入二氧化硅，并将所得的悬浮物通过硅胶短塞过滤，所得的滤液在20 °C下于真空环境下进行浓缩以除去溶剂至完全干燥，即可得到碘化的目标产物。[1]

生物活性

奥苷菊环具有高抗 HIV 活性，在抗艾滋病医学基础研究中有一定的应用，HIV是一种导致艾滋病的病毒，目前尚无有效的治疗手段。奥苷菊环的高抗HIV活性，使得其在抗艾滋病医学基础研究中具有一定的应用。例如，奥苷菊环可以用作设计和合成新型抗HIV药物的起点分子，从而提高治疗艾滋病的效果和安全性。此外，奥苷菊环的衍生物还具有其他一些生物活性，如抗菌、抗病毒、抗氧化等。这些生物活性使得奥苷菊环在药物研究和开发中具有一定的潜力和应用价值。[2]

应用

奥苷菊环的衍生物存在于香精油中，如1，4-二甲基-7-异丙基薁，可治疗烧伤、烫伤等。硫酸盐可用作抗酸剂，有轻微胃溃疡治疗作用。和茂、萘等芳香烃一样，奥苷菊环也可以稳定低价过渡金属原子形成配合物，已知的配合物有 (azulene)Mo2(CO)6 和(azulene)Fe2(CO)5 等。该物质可用于制备一系列的羟基衍生物，所得的羟基衍生物具有类似于苯酚、萘酚的羟基衍生物，其中1-羟基奥苷菊环是一种不稳定的绿色油状物，2-羟基奥苷菊环具有互变异构体，可以稳定存在，其在水中酸性强于苯酚、萘酚（pKa = 8.71）。6-羟基奥苷菊环水溶液的酸性也强于苯酚、萘酚（pKa = 7.38）。此外，在化学反应中奥苷菊环常用作芳香性化合物的模型化合物，用于研究芳香性化合物的化学性质。奥苷菊环也可以用作有机发光材料、有机半导体材料等方面的研究对象。

参考文献

[1] Murafuji, Toshihiro; et al Synthesis (2017), 49(5), 1037-1042.

[2] 王道林，徐姣，韩珊，谷峥.    新型薁类-1-酰腙化合物的合成及抗菌活性研究,《 有机化学 》, 2008.