一种4-芳硫基喹唑啉类化合物的合成方法
(一)技术领域
本发明涉及一种4-芳硫基喹唑啉类化合物的合成方法,特别涉及一种一锅法合成4-芳硫基喹唑啉类化合物的方法。
(二)背景技术
4-芳硫基喹唑啉类化合物具有广泛的生理活性,现已成为新药开发创制的研究热点之一。例如,2-三氯甲基-4-芳硫基喹唑啉衍生物显示了良好的扛疟原虫活性(Bioorg.Med.Chem.Lett.2011,21:6003–6006);部分4-芳硫基或杂芳硫基喹唑啉衍生物对***癌细胞显示出抗增生活性(Bioorg.Med.Chem.Lett.2007,17:2193–2196)等。
传统的4-芳硫基喹唑啉类化合物的合成方法是以喹唑啉-4(3H)-酮类化合物为原料,经氯化反应得到4-氯喹唑啉类化合物,再在碱性或酸性条件下,该4-氯喹唑啉类化合物与苯硫酚类化合物发生SNAr取代反应得到4-芳硫基喹唑啉类化合物。该路线主要存在以下缺点:1)氯化试剂一般是SOCl2、POCl3,PCl5或它们的混合物,环境友好性差;2)氯化反应中使用的氯化试剂用量过多,造成试剂浪费,后处理困难;3)中间产物4-氯喹唑啉类化合物活性较高,分离及长期保存的条件要求高;4)两步反应,收率不高。
(三)发明内容
本发明的目的是克服现有技术的各种缺点,提供一条路线简单、操作简便、反应收率高的一锅法合成4-芳硫基喹唑啉类化合物的路线方法。
本发明采用的技术方案如下:
一种式(I)所示的4-芳硫基喹唑啉类化合物的合成方法,所述的合成方法为:将式(II)所示的喹唑啉-4(3H)-酮类化合物、六氯环三磷腈和碱以物质的量比为1:0.8~1.2:4~6.5投料,在有机溶剂中,氮气保护下室温搅拌0.5~24小时进行喹唑啉-4(3H)-酮类化合物的活化,然后加入式(III)所示的苯硫酚类化合物,氮气保护下于25℃~65℃反应10~48小时,所述式(III)所示的苯硫酚类化合物的物质的量与喹唑啉-4(3H)-酮类化合物的物质的量比为4~6.5:1,反应结束后,反应液经后处理得到式(I)所示的4-芳硫基喹唑啉类化合物;所述碱为三乙胺、二异丙基乙胺、1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯、碳酸钾或碳酸铯;
式(I)、式(II)或式(III)中,R1为H、F、Cl、Br、I、硝基、C1~C4烷基或C1~C3烷氧基;R2为H、F、Cl、Br、I、硝基、C1~C4烷基或C1~C3烷氧基。
本发明所述有机溶剂优选为四氢呋喃、二氯甲烷、N,N-二甲基甲酰胺或乙腈。最优选乙腈。所述的碱优选为二异丙基乙胺或三乙胺。
进一步,所述有机溶剂的质量用量为喹唑啉-4(3H)-酮类化合物(II)的4~10倍。
进一步,所述的4-芳硫基喹唑啉类化合物的合成方法,式(I)、式(II)或式(III)中,R1优选为甲基、H、F、Cl、Br、硝基、甲氧基或乙氧基;R2优选为甲基、H、F、Cl、Br、甲氧基或乙氧基。更优选R1为H;R2为甲基、甲氧基或Cl。当R1为氢,R2为4位甲基时该化合物具有调节酪氨酸信号传递的能力;当R1为氢,R2为3位甲氧基时该化合物对某些癌细胞具有一定的抗增殖活性;当R1为氢,R2为4位Cl时该化合物具有一定的抗疟原虫活性。
再进一步,本发明所述方法中,所述式(II)所示的喹唑啉-4(3H)-酮类化合物、六氯环三磷腈和碱的物质的量比优选为1:1~1.1:5~6。
本发明所述的4-芳硫基喹唑啉类化合物的合成方法,所述式(II)所示的喹唑啉-4(3H)-酮类化合物的活化时间优选为1~12小时。
更进一步,所述式(III)所示的苯硫酚类化合物的物质的量与喹唑啉-4(3H)-酮类化合物的物质的量比为4~6.5:1,优选为5~6:1。
本发明所述的4-芳硫基喹唑啉类化合物的合成方法,加入式(III)所示的苯硫酚类化合物,氮气保护下优选于40~50℃反应15~24小时。
本发明所述的4-芳硫基喹唑啉类化合物的合成方法中,所述后处理方法为:反应结束后,反应液冷却至室温,直接进行柱层析分离,以石油醚和乙酸乙酯体积比为10:1的混合液做淋洗剂进行洗脱,TLC检测,收集含有4-芳硫基喹唑啉类化合物的洗脱液,洗脱液蒸馏除去淋洗剂得到所述的4-芳硫基喹唑啉类化合物。
较为具体的,推荐本发明所述的方法按照以下步骤进行:
式(II)所示的喹唑啉-4(3H)-酮类化合物、六氯环三磷腈和碱以物质的量比为1:1~1.1:5~6,加入到有机溶剂中,在氮气保护下,室温搅拌1~12小时进行喹唑啉-4(3H)-酮类化合物的活化,然后加入如式(III)所示的苯硫酚类化合物,所述苯硫酚类化合物的物质的量与喹唑啉-4(3H)-酮类化合物的物质的量比为5~6:1,氮气保护下搅拌并加热至40℃~50℃进行反应,通常反应15~24小时,反应结束后,反应物冷却至室温,直接进行柱层析分离,以石油醚和乙酸乙酯体积比为10:1的混合液做淋洗剂,TLC检测,收集含有4-芳硫基喹唑啉类化合物的洗脱液,洗脱液蒸馏除去淋洗剂得到所述的4-芳硫基喹唑啉类化合物。
本发明与现有技术相比,其有益效果体现在:该合成路线简短、从原料到得到最终产品,在一锅内完成,操作简单安全、合成成本低,具有较大的实施价值和社会经济效益。
(四)具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步说明,但本发明的保护范围并不限于此。
下述实施例所制得的4-芳硫基喹唑啉类化合物的结构式分别如式(1)~(15)所示:
实施例1:4-苯硫基喹唑啉(式(1))的制备
在有磁子的反应器中加入0.5mmol的喹唑啉-4(3H)-酮,0.55mmol的六氯环三磷腈,2.5mmol的二异丙基乙胺和5ml乙腈,在氮气保护下,室温搅拌1小时进行喹唑啉-4(3H)-酮的活化,然后加入2.5mmol的苯硫酚,氮气保护下搅拌并加热至45℃进行反应,反应23小时,反应结束后,反应混合物冷却至室温,直接进行柱层析分离,以石油醚和乙酸乙酯的混合液(v/v:10:1)做淋洗剂,TLC检测,收集含有产物的洗脱液,洗脱液蒸馏除去淋洗剂得到目标产物94mg,收率为79%。收率以喹唑啉-4(3H)-酮为基准计算。
该化合物的1H NMR、13C NMR和HRMS的数据如下所述:
1H NMR(DMSO-d6)δppm:8.84(s,1H),8.27(d,J=8.5Hz,1H),8.07–8.04(m,1H),8.00–7.99(m,1H),7.83–7.79(m,1H),7.68–7.66(m,2H),7.56–7.54(m,3H);
13C NMR(DMSO-d6)δppm:170.3,153.5,147.8,135.8,134.6,129.9,129.6,128.5,128.4,126.5,123.6,122.3;
HRMS(ESI),m/z,239.0644[MH+],calcd for C14H11N2S,239.0643。
实施例2:4-苯硫基喹唑啉(式(1))的制备
反应步骤同实施例1,所不同的是所用的碱为三乙胺,得到产物57mg,收率为48%。
实施例3:4-苯硫基喹唑啉(式(1))的制备
反应步骤同实施例1,所不同的是六氯环三磷腈的用量为0.4mmol,得到产物67mg,收率为56%。
实施例4:4-苯硫基喹唑啉(式(1))的制备
反应步骤同实施例1,所不同的是六氯环三磷腈的用量为0.6mmol,得到产物91mg,收率为76%。
实施例5:4-苯硫基喹唑啉(式(1))的制备
反应步骤同实施例1,所不同的是二异丙基乙胺的用量为2mmol,得到产物85mg,收率为71%。
实施例6:4-苯硫基喹唑啉(式(1))的制备
反应步骤同实施例1,所不同的是二异丙基乙胺的用量为3mmol,得到产物95mg,收率为80%。
实施例7:4-苯硫基喹唑啉(式(1))的制备
反应步骤同实施例1,所不同的是喹唑啉-4(3H)-酮的活化时间为0.5小时,得到产物88mg,收率为74%。
实施例8:4-苯硫基喹唑啉(式(1))的制备
反应步骤同实施例1,所不同的是苯硫酚的用量为2mmol,得到产物85mg,收率为71%。
实施例9:4-苯硫基喹唑啉(式(1))的制备
反应步骤同实施例1,所不同的是苯硫酚的用量为3.25mmol,得到产物95mg,收率为80%。
实施例10:4-苯硫基喹唑啉(式(1))的制备
反应步骤同实施例1,所不同的是反应溶剂乙腈用量为9ml,得到产物93mg,收率为78%。
实施例11:4-苯硫基喹唑啉(式(1))的制备
反应步骤同实施例1,所不同的是反应溶剂乙腈用量为4ml,得到产物87mg,收率为73%。
实施例12:4-苯硫基喹唑啉(式(1))的制备
反应步骤同实施例1,所不同的是加入苯硫酚后反应温度为25℃,得到产物81mg,收率为68%。
实施例13:4-苯硫基喹唑啉(式(1))的制备
反应步骤同实施例1,所不同的是加入苯硫酚后反应温度为65℃,得到产物66mg,收率为55%。
实施例14:4-苯硫基喹唑啉(式(1))的制备
反应步骤同实施例1,所不同的是加入苯硫酚后反应时间为10小时,得到产物88mg,收率为74%。
实施例15:4-苯硫基喹唑啉(式(1))的制备
反应步骤同实施例1,所不同的是加入苯硫酚后反应时间为30小时,得到产物95mg,收率为80%。
实施例16:4-间甲苯硫基喹唑啉(式(2))的制备
反应步骤同实施例1,所不同的是苯硫酚改为间甲苯硫酚,间甲苯硫酚的用量为3mmol,加入间甲苯硫酚后反应时间为48小时,得到产物81mg,收率为64%。
该化合物的1H NMR、13C NMR和HRMS的数据如下所述:
1H NMR(DMSO-d6)δppm:8.83(s,1H),8.25(d,J=8.0Hz,1H),8.05–8.02(m,1H),7.99–7.97(m,1H),7.81–7.77(m,1H),7.48–7.41(m,3H),7.36–7.35(m,1H),2.37(s,3H);
13C NMR(DMSO-d6)δppm:170.5,153.5,147.8,139.0,136.0,134.6,132.9,130.6,129.4,128.5,128.3,126.2,123.6,122.4,20.7;
HRMS(ESI),m/z,253.0795[MH+],calcd for C15H13N2S,253.0799。
实施例17:4-对甲苯硫基喹唑啉(式(3))的制备
反应步骤同实施例1,所不同的是苯硫酚改为对甲苯硫酚,得到产物87mg,收率为69%。
该化合物的1H NMR、13C NMR和HRMS的数据如下所述:
1H NMR(DMSO-d6)δppm:8.81(s,1H),8.19(d,J=8.0Hz,1H),8.02–7.98(m,1H),7.96–7.95(m,1H),7.77–7.73(m,1H),7.50–7.48(m,2H),7.31(d,J=8.0Hz,2H),2.38(s,3H);
13C NMR(DMSO-d6)δppm:170.6,153.4,147.7,139.7,135.7,134.4,130.1,128.4,128.2,123.4,122.9,122.3,20.8;
HRMS(ESI),m/z,253.0798[MH+],calcd for C15H13N2S,253.0799。
实施例18:4-邻甲氧基苯硫基喹唑啉(式(4))的制备
反应步骤同实施例1,所不同的是苯硫酚改为邻甲氧基苯硫酚,得到产物79mg,收率为59%。
该化合物的1H NMR、13C NMR和HRMS的数据如下所述:
1H NMR(DMSO-d6)δppm:8.80(s,1H),8.27(d,J=8.0Hz,1H),8.04–8.01(m,1H),7.98–7.96(m,1H),7.80–7.76(m,1H),7.60–7.54(m,2H),7.20(d,J=8.0Hz,1H),7.10–7.07(m,1H),3.74(s,3H);
13C NMR(DMSO-d6)δppm:170.0,160.0,153.5,147.8,137.5,134.4,132.2,128.4,128.2,123.7,122.5,121.2,114.2,112.3,55.9;
HRMS(ESI),m/z,269.0747[MH+],calcd for C15H13N2OS,269.0749。
实施例19:4-间甲氧基苯硫基喹唑啉(式(5))的制备
反应步骤同实施例1,所不同的是苯硫酚改为间甲氧基苯硫酚,得到产物67mg,收率为50%。
该化合物的1H NMR、13C NMR和HRMS的数据如下所述:
1H NMR(DMSO-d6)δppm:8.86(s,1H),8.25(d,J=8.0Hz,1H),8.06–8.03(m,1H),8.00–7.98(m,1H),7.81–7.78(m,1H),7.47–7.44(m,1H),7.24–7.22(m,2H),7.14–7.11(m,1H),3.80(s,3H);
13C NMR(DMSO-d6)δppm:170.3,159.7,153.5,147.8,134.6,130.3,128.5,128.3,127.8,127.5,123.5,122.4,120.9,115.7,55.3;
HRMS(ESI),m/z,269.0746[MH+],calcd for C15H13N2OS,269.0749。
实施例20:4-对甲氧基苯硫基喹唑啉(式(6))的制备
反应步骤同实施例1,所不同的是苯硫酚改为对甲氧基苯硫酚,得到产物115mg,收率为86%。
该化合物的1H NMR、13C NMR和HRMS的数据如下所述:
1H NMR(DMSO-d6)δppm:8.82(s,1H),8.24(d,J=8.0Hz,1H),8.04–8.01(m,1H),7.98–7.96(m,1H),7.80–7.77(m,1H),7.57–7.54(m,2H),7.10–7.09(m,2H),3.84(s,3H);
13C NMR(DMSO-d6)δppm:171.1,160.7,153.5,147.7,137.6,134.6,128.4,128.3,123.6,122.3,116.6,115.3,55.4;
HRMS(ESI),m/z,269.0739[MH+],calcd for C15H13N2OS,269.0749。
实施例21:4-邻氯苯硫基喹唑啉(式(7))的制备
反应步骤同实施例1,所不同的是苯硫酚改为邻氯苯硫酚,得到产物128mg,收率为94%。
该化合物的1H NMR、13C NMR和HRMS的数据如下所述:
1H NMR(DMSO-d6)δppm:8.85(s,1H),8.29(d,J=8.0Hz,1H),8.08–8.05(m,1H),8.02–8.00(m,1H),7.84–7.80(m,2H),7.74–7.72(m,1H),7.62–7.59(m,1H),7.52–7.49(m,1H);
13C NMR(DMSO-d6)δppm:168.9,153.4,147.9,138.8,138.4,134.7,132.2,130.3,128.51,128.47,128.2,125.9,123.6,122.3;
HRMS(ESI),m/z,273.0244[MH+],calcd for C14H10ClN2S,273.0253。
实施例22:4-间氯苯硫基喹唑啉(式(8))的制备
反应步骤同实施例1,所不同的是苯硫酚改为间氯苯硫酚,得到产物90mg,收率为66%。
该化合物的1H NMR、13C NMR和HRMS的数据如下所述:
1H NMR(DMSO-d6)δppm:8.86(s,1H),8.23(d,J=8.0Hz,1H),8.04–8.03(m,1H),8.00–7.98(m,1H),7.81–7.76(m,2H),7.65–7.61(m,2H),7.58–7.55(m,1H);
13C NMR(DMSO-d6)δppm:169.7,153.4,147.9,135.0,134.7,134.4,133.6,131.1,129.9,128.8,128.5,128.4,123.5,122.3;
HRMS(ESI),m/z,273.0243[MH+],calcd for C14H10ClN2S,273.0253。
实施例23:4-对氯苯硫基喹唑啉(式(9))的制备
反应步骤同实施例1,所不同的是苯硫酚改为对氯苯硫酚,得到产物124mg,收率为91%。
该化合物的1H NMR、13C NMR和HRMS的数据如下所述:
1H NMR(DMSO-d6)δppm:8.85(s,1H),8.24(d,J=8.0Hz,1H),8.07–8.03(m,1H),8.00–7.99(m,1H),7.82–7.79(m,1H),7.70–7.67(m,2H),7.62–7.60(m,2H);
13C NMR(DMSO-d6)δppm:169.9,153.4,147.8,137.5,135.0,134.7,129.6,128.5,128.4,125.5,123.5,122.3;
HRMS(ESI),m/z,273.0240[MH+],calcd for C14H10ClN2S,273.0253。
实施例24:4-对氯苯硫基喹唑啉(式(9))的制备
反应步骤同实施例23,所不同的是反应溶剂乙腈改为N,N-二甲基甲酰胺,得到产物56mg,收率为41%。
实施例25:5-甲基-4-苯硫基喹唑啉(式(10))的制备
反应步骤同实施例1,所不同的是喹唑啉-4(3H)-酮改为5-甲基喹唑啉-4(3H)-酮,5-甲基喹唑啉-4(3H)-酮的活化时间为20小时,得到产物68mg,收率为54%。
该化合物的1H NMR、13C NMR和HRMS的数据如下所述:
1H NMR(DMSO-d6)δppm:8.66(s,1H),7.85–7.82(m,1H),7.80–7.78(m,1H),7.62–7.57(m,3H),7.55–7.52(m,3H),3.07(s,3H);
13C NMR(DMSO-d6)δppm:171.3,152.2,150.2,135.9,135.4,133.4,130.8,129.7,129.5,128.2,127.0,123.4,24.7;
HRMS(ESI),m/z,253.0790[MH+],calcd for C15H13N2S,253.0799。
实施例26:5-甲基-4-苯硫基喹唑啉(式(10))的制备
反应步骤同实施例25,所不同的是活化时间改为12小时,得到产物63mg,收率为50%。
实施例27:6-甲基-4-苯硫基喹唑啉(式(11))的制备
反应步骤同实施例1,所不同的是喹唑啉-4(3H)-酮改为6-甲基喹唑啉-4(3H)-酮,得到产物77mg,收率为60%。
该化合物的1H NMR、13C NMR和HRMS的数据如下所述:
1H NMR(DMSO-d6)δppm:8.83(s,1H),8.00(s,1H),7.89(d,J=8.5Hz,1H),7.73(d,J=8.5Hz,1H),7.67–7.65(m,2H),7.52–7.51(m,3H),2.62(s,3H);
13C NMR(DMSO-d6)δppm:170.4,153.3,146.9,137.9,136.0,135.8,129.7,129.4,128.6,127.4,123.3,122.7,21.8;
HRMS(ESI),m/z,253.0796[MH+],calcd for C15H13N2S,253.0799。
实施例28:8-甲基-4-苯硫基喹唑啉(式(12))的制备
反应步骤同实施例1,所不同的是喹唑啉-4(3H)-酮改为8-甲基喹唑啉-4(3H)-酮,得到产物81mg,收率为64%。
该化合物的1H NMR、13C NMR和HRMS的数据如下所述:
1H NMR(DMSO-d6)δppm:8.84(s,1H),8.04(d,J=8.0Hz,1H),7.85(d,J=7.0Hz,1H),7.65–7.62(m,3H),7.54–7.53(m,3H),2.66(s,3H);
13C NMR(DMSO-d6)δppm:170.3,152.6,146.8,136.7,135.7,134.2,129.7,129.5,127.7,126.8,122.2,121.1,17.0;
HRMS(ESI),m/z,253.0789[MH+],calcd for C15H13N2S,253.0799。
实施例29:5-氯-4-苯硫基喹唑啉(式(13))的制备
反应步骤同实施例1,所不同的是喹唑啉-4(3H)-酮改为5-氯喹唑啉-4(3H)-酮,5-氯喹唑啉-4(3H)-酮的活化时间为20小时,得到产物70mg,收率为51%。
该化合物的1H NMR、13C NMR和HRMS的数据如下所述:
1H NMR(CDCl3)δppm:8.73(s,1H),7.91–7.89(m,1H),7.74–7.68(m,2H),7.60–7.58(m,2H),7.51–7.50(m,3H);
13C NMR(CDCl3)δppm:172.5,153.2,51.3,135.9,132.7,130.6,129.9,129.7,129.4,129.3,128.5,122.6;
HRMS(ESI),m/z,273.0244[MH+],calcd for C14H10ClN2S,273.0253。
实施例30:6-氯-4-苯硫基喹唑啉(式(14))的制备
反应步骤同实施例1,所不同的是喹唑啉-4(3H)-酮改为6-氯喹唑啉-4(3H)-酮,得到产物108mg,收率为79%。
该化合物的1H NMR、13C NMR和HRMS的数据如下所述:
1H NMR(CDCl3)δppm:8.86(s,1H),8.22(d,J=2.0Hz,1H),7.93(d,J=9.0Hz,1H),7.83–7.81(m,1H),7.66–7.64(m,2H),7.53–7.51(m,3H);
13C NMR(CDCl3)δppm:170.7,154.0,146.9,135.8,134.8,133.3,130.5,130.0,129.5,126.7,123.8,122.9;
HRMS(ESI),m/z,273.0241[MH+],calcd for C14H10ClN2S,273.0253。
实施例31:7-氯-4-苯硫基喹唑啉(式(15))的制备
反应步骤同实施例1,所不同的是喹唑啉-4(3H)-酮改为7-氯喹唑啉-4(3H)-酮,得到产物98mg,收率为72%。
该化合物的1H NMR、13C NMR和HRMS的数据如下所述:
1H NMR(DMSO-d6)δppm:8.85(s,1H),8.29(d,J=9.0Hz,1H),8.07(d,J=2.0Hz,1H),7.83–7.81(m,1H),7.67–7.66(m,2H),7.57–7.55(m,3H);
13C NMR(DMSO-d6)δppm:170.7,154.5,148.6,139.2,135.7,130.0,129.6,128.9,127.3,126.1,125.7,121.0;
HRMS(ESI),m/z,273.0255[MH+],calcd for C14H10ClN2S,273.0253。