Synthesis, Characterization and Preliminary Antimicrobial Activity of New Alfa-Beta Unsaturated Ketone of Dibenzo-18-Crown-6
Authors: Абдали З. , Масейн Р.Дж. 
Published: May 2024

Введение. В силу своей высокой растворимости краун-эфиры могут подвергаться функциональным преобразованиям посредством различных химических реакций. В результате функционализации получены многочисленные производные краун-эфиров. Ацилирование дибензо-18-краун-6-эфира представляет собой перспективный подход к синтезу альфа-бета-ненасыщенного кетона дибензо-18-краун-6. Функционализация дибензо-18-краун-6-эфира с последующим синтезом с применением реакции ацилирования дибензо-18-краун-6-эфира (4,4’-диацетилдибензо-18-краун-6-эфира) позволяет улучшить его растворимость и стабильность. Синтез альфа-бета-ненасыщенного кетона (халькона) путем конденсирования ацетилдибензо-18-краун-6 с различными ароматическими альдегидами представляет интерес в силу присущих ему характерных особенностей их фармакологических свойств, в частности антибактериальных и противогрибковых. Цель. Синтез, определение характеристик и анализ проявлений антибактериальной активности альфа-бета-ненасыщенного кетона дибензо-18-краун-6-эфира. Материалы и методы. Новый альфа-бета-ненасыщенный кетон дибензо-18-краун-6 получали в два этапа. На первом из них проводили реакцию между дибензо-18-краун-6 и уксусным ангидридом в присутствии фосфорной кислоты для получения ацетил-дибензо-18-краун-6. Вторым этапом была реакция конденсации Клайзена – Шмидта с различными ароматическими альдегидами в сильной основной (щелочной) среде (создаваемой гидратом окиси калия – KOH) с образованием конечного продукта – альфа-бета-ненасыщенного кетона дибензо-18-краун-6 (халькона). Благодаря своей высокой растворимости краун-эфиры могут быть функционализированы с помощью различных химических процессов, что позволяет получать многочисленные производные краун-эфиров. Результаты. Использование дибензо-18-краун-6-эфира открыло перспективу осуществления двухступенчатого синтеза халькона и его производных. Ацилирование дибензо-18-краун-6-эфира с последующей конденсацией его с различными ароматическими альдегидами позволяет получить соответствующие альфа-бета-ненасыщенные кетоны дибензо-18-краун-6-эфира. Установлена и охарактеризована зона подавления роста Streptococcus, Staphylococcus и Proteus соединениями халькона в растворах разной концентрации. Определено, что при их использовании в концентрации 50 ppm, 100 ppm, 150 ppm, 200 ppm и 400 ppm зона подавления хальконом (400 ppm) роста Streptococcus составляет 22 мм, что превышает зону подавления азитромицином (400 ppm), составляющую 14 мм. То есть халькон проявляет высокую антибактериальную активность в отношении Streptococcus. Помимо этого, показано, что зона ингибирования хальконом (400 ppm) роста стафилококка составляет 15 мм, в то время как у азитромицина она равна 14 мм. Зона подавления роста Proteus составляет для халькона 13 мм, а для азитромицина – 16 мм. Заключение. В результате реакции ацилирования дибензо-18-краун-6-эфира и бензальдегида был получен халькон и его производные. Разработка технологии синтеза халькона имеет большое значение, поскольку она представляет собой новаторский подход к созданию антибактериальных препаратов. Оценка антибактериальной активности соединения показала, что синтезированный халькон обладает выраженным антибактериальным действием в отношении ряда бактериальных штаммов Streptococcus, Staphylococcus и Proteus. Результаты исследования свидетельствуют о том, что разработка препаратов на основе халькона и его производных может стать перспективной альтернативой антибактериальным препаратам, способствуя решению постоянно возрастающей проблемы антибиотикорезистентности. Оценка эффективности антимикробного действия нового соединения по сравнению с таковой азитромицина показала более выраженное торможение роста указанных микроорганизмов препаратами на основе халькона, что свидетельствует о перспективности использования халькона и его производных в качестве эффективной альтернативы ранее известным препаратам в борьбе с резистентными бактериальными инфекциями.

Introduction. Crown ethers can be functionalized by a variety of chemical processes due to their high solubility. Thus, numerous crown ether derivatives have been manufactured include the acylation of dibenzo-18-crown-6 which represent a promising approach for the synthesis of alfa-beta unsaturated ketone of dibenzo-18-crown-6. Functionalization for dibenzo-18-crown-6-ether to synthesis acylation dibenzo-18-crown- 6-ether(4,4’- diacetyldibenzo-18-crown-6-ether) to increase the solubility and stability. Purpose. To synthesized and determined the characterization and antimicrobial activity of Alfa-beta unsaturated ketone of Dibenzo-18-crown-6. Materials and methods. New alfa-beta-unsaturated ketone of dibenzo-18-crown-6 is obtained in two steps involving: Reaction dibenzo-18-crown-6 with acetic anhydride in the presence of phosphoric acid to synthesize acetyl-dibenzo-18-crown-6. Followed by Claisen-Schmidt condensation reaction with various aromatic aldehydes in strong basic medium (conc. KOH) to form the final product, alfa- beta-unsaturated ketone of dibenzo- 18-crown-6 (chalcone). Crown ethers can be functionalized by a variety of chemical processes due to their high solubility. Thus, numerous crown ether derivatives have been manufactured. Results. Including the dibenzo-18-crown-6 ether represent a promising approach for the synthesis of chalcone and its derivative compounds in two steps. Acylation of dibenzo- 18-crown-6 followed by condensation with various aromatic aldehydes to form the corresponding alfa-beta unsaturated ketone of dibenzo-18-crown ether-6. The inhibition zone for the chalcone compounds with different concentration against Streptococcus, Staphylococcus and Proteus. We noticed in the concentrations 50 ppm, 100 ppm, 150 ppm, 200 ppm, 400 ppm, the inhibition zone for chalcone in (400 ppm) against Streptococcus has inhibition zone (22 mm) larger than Azithromycin in (400 ppm) (have inhibition zone (14mm)) that is mean the effect of chalcone has a good antibacterial activity against Streptococcus. Also inhibition zone of chalcone in (400 ppm) against Staphylococcus is (15 mm) while for Azithromycin the inhibition zone is (14 mm). And the inhibition zone for chalcone against Proteus is (13 mm) and for Azithromycin is (16 mm). Conclusion. The acylation reaction successfully yielded chalcone and its derivatives from the reaction between acylationdibenzo18-crown-6 and benzaldehyde. The synthesis of chalcone holds significance as it represents a novel approach to the development of antibacterial agents. The evaluation of antibacterial activity revealed that the synthesized chalcone exhibited notable inhibitory effects against a range of bacterial strains Streptococcus, Staphylococcus, and Proteus. The results indicated that chalcone and its derivative have the potential to be developed, as an alternative antibiotic agent, which could contribute to addressing the growing issue of antibiotic resistance. The comparative analysis with azithromycin shows strong inhibition into these bacteria, that indicated the potential of chalcone and its derivative as an effective alternative in resisting bacterial infection.