CN103804312A - 一类氮杂环化合物及其制备方法和用途 - Google Patents

一类氮杂环化合物及其制备方法和用途 Download PDF

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Abstract

本发明公开了结构如下的通式（Ⅰ）的一类氮杂环化合物或其药学上可接受的盐、水合物以及前药：

Description

一类氮杂环化合物及其制备方法和用途
技术领域
本发明涉及一种化合物及其制备方法和用途，特别涉及一类氮杂环化合物及其制备方法和用途。
背景技术
氮杂环类化合物具有广泛的生物活性，比如作为抗抑郁药、血管舒张药、强心药、止痛/抗炎药、抗高血压药及在农业上作为杀螨剂、除草剂，还有作为乙酰胆碱酯酶、醛糖还原酶、单胺氧化酶、CDKs、COX-2、P38MAP激酶的抑制剂等。
部分氮杂环类化合物显示了一定的抗肿瘤活性。专利文献US2007/0072866A1报道了一类氮杂环化合物，其结构式为                                               
Figure 2014100531513100002DEST_PATH_IMAGE002
，作为GSK-3β抑制剂，用于治疗代谢疾病或神经退化疾病及相关疾病。其母环为哒嗪酮类。
专利文献WO03/059891及WO2005/007632公开了氮杂环化合物用于治疗因P38MAP激酶活性和/或TNF活性失调引起或加重的疾病或病症。上述专利文献中的哒嗪酮类化合物，结构式为
Figure 2014100531513100002DEST_PATH_IMAGE004
，可用于治疗炎性疾病、糖尿病、阿耳茨海默氏病或癌症，其中R4主要为芳基取代，R1为主要为卤素，R2为各类较多类型取代，R3仅为H取代。该专利中提到的化合物母环也为哒嗪酮类。
Aventis公司申请了一种氮杂环衍生物为CDK2抑制剂，其结构为
Figure 2014100531513100002DEST_PATH_IMAGE006
，其中X为C(O)NHR，NHC(O)R及含氮杂环，R2为H，R3为芳环及杂环。其母环亦为哒嗪酮类。
专利文献CN101538245、CN101537006中公开的氮杂环类化合物主要用于抗肝癌药物的用途，其结构为，以6-(3-(三氟甲基）苯基）哒嗪-3(2H)-酮为母核的一类化合物，也属于哒嗪酮类化合物。
发明内容
本发明的目的在于，提供一类新的氮杂环化合物衍生物。同时，本发明还提供了氮杂环化合物衍生物的制备方法和用途。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
结构如下的通式（Ⅰ）的一类氮杂环化合物或其药学上可接受的盐、水合物以及前药：
Figure 2014100531513100002DEST_PATH_IMAGE010
其中，X为OH、SH、NH2、-ORa、-ORa、-O-C(O)-Ra、-NRaRb、-NHC(O)Ra、-NHC(S)Ra、-SRa、-S(O)Ra、-SO2Ra、-NHSO2Ra、-SO2NRaRb、-O-SO2Ra、或-SO2-ORa；
A为CR3或N；B为CR4或N；D为CR5或N；E为CR6或N；F为CR7或N；
R1为吸电子基团；
R2为卤素、取代或未取代的C1-C10烷基、-ORa、-O-C(O)-Ra、-NRaRb、-NHC(O)Ra、-NHC(S)Ra、-SRa、-S(O)Ra、-SO2Ra、-NHSO2Ra、-SO2NRaRb、-O-SO2Ra、-SO2-ORa、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基、或者取代或未取代的杂环基；
R3、R4、R5、R6、R7分别独立的选自：H、卤素、氨基、CN、NO2、-C(O)Ra、-CH2Ra、-ORa、-O-C(O)-Ra、-NRaRb、-NHC(O)Ra、-C(O)NRaRb、-NHC(S)Ra、-SRa、-S(O)Ra、-SO2Ra、-NHSO2Ra、-SO2NRaRb、-O-SO2Ra、-SO2-ORa、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基、或者取代或未取代的杂环基；
Ra、Rb分别独立的选自：H、卤素、未取代或至少单取代的C1-C10烷基、C2-C10烯基、C2-C10炔基、杂环基、芳基或杂芳基。
作为优选方式，所述R1中吸电子基团选自三氟甲基、二氟甲基、氰基或三氯甲基。
作为优选方式，所述R2中取代的取代基选自卤素、CN、NH2、NO2、-C(O)Ra、-CH2Ra、-O-Ra、-O-C(O)-Ra、-NRaRb、-NHC(O)Ra、-C(O)NRaRb、-NHC(S)Ra、-SRa、-S(O)Ra、-SO2Ra、-NHSO2Ra、-SO2NRaRb、-O-SO2Ra、-SO2-ORa、芳基、杂芳基或杂环基。
进一步优选，所述取代基中的芳基、杂芳基或杂环基至少被单取代，其取代基选自C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、卤素、三氟甲基、二氟甲基、三氯甲基或羟基。
作为优选方式，所述R2中，芳基为5至10元芳香性一或者二环体系；杂芳基为5至10元芳香性杂环，其中包括一个或者多个选自N、O或S的杂原子；杂环基为3至10元非芳香性一或多环杂环，其中包括一个或者多个选自N、O或S的杂原子。
作为优选方式，所述Ra、Rb中取代的取代基选自选自卤素、羟基、杂芳基、芳基、杂环基、C1-C10烷氧基、（C1-C10-烷基）硫代、-COOH、-COO-(C1-C6-烷基)、-CONH2、三氟甲基、CN、氨基、（C1-C10-烷基）氨基或二（C1-C10-烷基）氨基。
进一步优选，所述取代基中的芳基、杂芳基或杂环基至少被单取代，其取代基选自C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、卤素、三氟甲基、二氟甲基、三氯甲基或羟基。
作为优选方式，所述Ra、Rb中，芳基为5至10元芳香性一或者二环体系；杂芳基为5至10元芳香性杂环，其中包括一个或者多个选自N、O或S的杂原子；杂环基为3至10元非芳香性一或多环杂环，其中包括一个或者多个选自N、O或S的杂原子。
作为优选方式，所述R3、R4、R5、R6或R7中取代的取代基选自：卤素、羟基、杂芳基、芳基、杂环基、C1-C10-烷氧基、（C1-C10-烷基）硫代、-COOH、-COO-(C1-C6-烷基)、-CONH2、三氟甲基、CN、氨基、（C1-C10-烷基）氨基或二（C1-C10-烷基）氨基。
进一步优选，所述芳基、杂芳基或杂环基取代基至少被单取代，其取代基选自C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、卤素、三氟甲基、二氟甲基、三氯甲基或羟基。
作为优选方式，所述R3、R4、R5、R6或R7中芳基为5至10元芳香性一或者二环体系；杂芳基为5至10元芳香性杂环，其中包括一个或者多个选自N、O或S的杂原子；杂环基为3至10元非芳香性一或多环杂环，其中包括一个或者多个选自N、O或S的杂原子。
上述化合物选自：
Figure 2014100531513100002DEST_PATH_IMAGE012
、
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。
通式（I）一类氮杂环化合物或其药学上可接受盐、水合物以及前药的制备方法，
方法1：
其中，Z为卤素，A、B、D、E、F、X、R3、R4如上述所定义。
方法2：
Figure DEST_PATH_IMAGE108
其中，Z为卤素，A、B、D、E、F、X、R3、R4如上述所定义。
方法3：
Figure DEST_PATH_IMAGE110
其中，Z为卤素，A、B、D、E、F、X、R3、R4如上述所定义。
方法4：
Figure DEST_PATH_IMAGE112
其中，Z为卤素，A、B、D、E、F、X、R3、R4如上述所定义。
包括上述通式（Ⅰ）一类氮杂环化合物或其药学上可接受的盐、水合物以及前药的药物组合物。
上述通式（Ⅰ）一类氮杂环化合物或其药学上可接受的盐、水合物以及前药在制备抗肿瘤药物中的用途。
作为优选方式，所述抗肿瘤药物为抗肝癌药物或抗胃癌药物。
本发明中药学上可接受的盐包括：盐酸盐、氢溴酸盐、硫酸盐、磷酸盐等无机酸，以及苹果酸盐、富马酸盐、马来酸盐、甲磺酸、对甲苯磺酸、甲酸盐、领苯二甲酸盐、醋酸盐、草酸盐、琥珀酸盐、酒石酸盐、丙二酸盐、乳酸盐、扁桃酸盐等有机酸盐，以及钠盐、钾盐、钡盐、钙盐等。
前药，是指药物经过化学结构修饰后得到的在体外无活性或活性较小、在体内经酶或非酶的转化释放出含本专利中涉及的化合物。
本发明的有益效果在于：本发明提供一系列新的化合物，合成方法简单。其抗肿瘤的作用明显。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
实施例1 化合物3的合成
Figure DEST_PATH_IMAGE114
将10g（0.048mol）化合物1、8.4g（0.048mol）化合物2、3.36g（0.0048mol）二（三苯基磷）二氯化钯、250ml圆底烧瓶中，氩气置换三次，加入四氢呋喃（150ml）和水（10ml），原料溶解，于外温70℃反应2h，反应完全后，减压旋去溶剂，干法过柱（PE：EA=20:1）得到淡黄色固体8g。收率：65%。m.p.198-202℃。1HNMR(400MHz,DMSO-d6):δ=12.67(br,1H),8.26(s,1H),8.24(s,1H),8.22(d,1H,J=6.0),8.13(s,1H),7.576(t,1H,J=10.0)。
实施例2化合物5的合成
Figure DEST_PATH_IMAGE116
将0.22g Na 溶于5ml甲醇中备用。称取0.1g 4a，加入新制甲醇钠溶液后，100℃封管反应至完全。将反应液倒入冰水中，稀盐酸调pH1左右，再用NaHCO3粉末调pH至5-6后，EA萃取3X，旋干干法拌样。PE：acetone 8:1柱层析即得0.052g黄色固体，收率49.5%。m.p.202-208℃。1HNMR(400MHz, DMSO-d6): δ=12.59 (br,1H),8.20(s,1H),8.16(s,1H),8.12(d,1H,J=10.0),7.32(d,1H,J=8.8),3.92(s,3H)。
实施例3 化合物7的合成
Figure DEST_PATH_IMAGE118
将500mg化合物1加入到5ml四氢吡咯中，封管下，于外温120℃反应8h，反应完全后，旋去溶剂，干法过柱，得到类白色固体448mg，收率72%。
将400mg（1.54mmol）化合物6、270mg（1.54mmol）化合物2、108mg（0.154mmol）二（三苯基磷）二氯化钯置10ml圆底烧瓶中，氩气置换三次，加入四氢呋喃（5ml）和水（1ml），原料溶解，升温至70℃，搅拌回流2h。反应完全后，减压旋去溶剂，干法过柱（PE：EA=20:1）得到淡黄色固体257mg。收率：54%。m.p.162-165℃。1HNMR(400MHz,DMSO-d6):δ=8.09(s,1H),8.08(s,1H),8.07(s,1H),7.92(d,1H,J=8.8),7.09(d,1H,J=8.8),3.31(s,5H),1.893(s,3H)。
实施例4 化合物9的合成
Figure DEST_PATH_IMAGE120
合成方法同实施例3，得到淡黄色固体化合物9,两步总收率：42%。m.p.176-178℃。1HNMR(400MHz,DMSO-d6):δ=12.64(br,1H),8.17(s,1H),8.12(s,1H),8.11(s,1H),8.08(s,1H),7.52(d,1H,J=8.4),2.83(t,4H,J=4.4),1.63(s,4H),1.52(d,2H,J=4.4)。
实施例5 化合物11的合成
Figure DEST_PATH_IMAGE122
合成方法同实施例3，得到淡黄色固体化合物11，两步总收率：32%。1HNMR(400MHz,DMSO-d6):δ=12.49(br,1H),8.19(s,1H),8.14(s,1H),8.125(s,1H),8.122(s,1H),7.59(d,1H,J=8.4),3.70(t,4H,J=8.0),2.88(s,4H)。
实施例6 化合物13的合成
合成方法同实施例3，得到淡黄色固体化合物13，两步总收率：24%。m.p.>250℃。1HNMR(400MHz,CDCl3):δ=13.3(br,1H),8.12(s,1H),7.85(s,1H),7.60(d,1H,J=8.4),7.45(s,1H),7.23(d,1H,J=8.4),3.12(s,4H),2.69(s,4H)。
实施例7 化合物14的合成
Figure DEST_PATH_IMAGE126
将100mg化合物13用2ml3mol/L氯化氢甲醇溶液溶解后，减压旋去溶剂，即得到类白色固体14。m.p.>250℃。1HNMR(400MHz,DMSO-d6):δ=14.0(br,1H),13.12(br,1H),8.65(s,1H),8.25(s,1H),8.11(d,1H,J=8.4),7.88(s,1H),7.47(d,1H,J=8.4),3.45(s,4H),2.97(s,4H)。
实施例8 化合物15的合成
将100mg化合物13用5ml甲醇溶解后，加入3当量的(Boc)2O，于室温下搅拌12h后，减压旋去溶剂，干法上样，过柱（PE：EA=15:1），得类白色固体110mg.收率：85%。m.p.>250℃。1HNMR(400MHz,CDCl3):δ=13.0(br,1H),8.34(s,1H),8.05(s,1H),7.90(d,1H,J=8.4),7.68(s,1H),7.37(d,1H,J=8.4),3.58(s,4H),2.90(s,4H),1.49(s,9H)。
实施例9 化合物17的合成
Figure DEST_PATH_IMAGE130
合成方法同实施例3，得到淡黄色固体化合物17，两步总收率：29%。m.p.190-194℃。1HNMR(400MHz,CDCl3):δ=12.64(br,1H),8.33(s,1H),8.06(s,1H),7.90(d,1H,J=8.4),7.74(s,1H),7.43(d,1H,J=8.8),5.746(brs.,2H),3.08(s,4H),2.67(s,4H),2.41(s,3H)。
实施例10 化合物19的合成
合成方法同实施例1，得到淡黄色固体化合物19，收率：75.2%。m.p.220-224℃。1HNMR(400MHz,DMSO-d6):δ=12.75(br,1H),8.309(s,1H),8.304(s,1H),8.17(dd,1H,J=2.4,8.4),8.13(d,1H,J=0.8),7.76(d,1H,J=8.8)。
实施例11 化合物22的合成
Figure DEST_PATH_IMAGE134
合成方法同实施例3，得到黄色固体化合物22，两步总收率：24.2%。m.p200℃碳化，1H-NMR(400MHz,DMSO-d6)δ:12.700(br,1H),8.286(s,1H),8.153(m,3H),7.372(d,1H,J=9.2),3.698(t,4H,J=4.4),3.014(t,4H,J=4.4)。
实施例12 化合物24的合成
Figure DEST_PATH_IMAGE136
合成方法同实施例3，得到黄色固体化合物24，收率：64.8%。m.p194-196℃,1H-NMR(400MHz,DMSO-d6)δ:8.414(d,1H,J=1.6),8.339(d,1H,J=2.4),8.075(d,1H,J=1.2),8.008(dd,1H,J=2.0，8.4),7.201(d,1H,J=8.8),4.807(br,2H),3.866(t,4H,J=4.8),3.108(t,4H,J=4.4)。
实施例13 化合物27的合成
Figure DEST_PATH_IMAGE138
合成方法同实施例3，得到淡黄色固体化合物27，两步总收率：34%。m.p：186~188℃,1H-NMR(CDCl3)δ:12.5~13.5(s,1H);8.352(s,1H);8.045(s,1H);7.888(d,1H,J=8.0);7.708(s,1H);7.283(d,1H,J=6.8);7.089(t,1H,J=55.4);3.873(t,2H);3.025(m,2H)。
实施例14 化合物31的合成
Figure DEST_PATH_IMAGE140
将化合物28（200mg，0.823mmol）、化合物29（86.34mg，0.549mmol）和K2CO3（227.63mg，1.647mmol）加至25ml两颈瓶中，油泵除去瓶内气体并用氩气饱和后，针筒注入3mlTHF和1mlH2O，继而再用水泵除去瓶内气体并用氩气饱和。缓慢加入PdCl2(PPh3)2(38mg, 0.0549mmol)，再用水泵除去瓶内气体并用氩气饱和。升温至70℃，搅拌回流2h。将反应液用乙酸乙酯萃取3次，合并有机层，无水Na2SO4干燥，浓缩。柱层析PE:EA=100:1得120mg白色固体3，收率53%，m.p.76-78℃。
将30（120mg）加至5ml冰醋酸中，160℃封管搅拌反应2天。TLC监测反应完毕，将反应液倒入冰水中，乙酸乙酯萃取。有机层用饱和NaHCO3和饱和NaCl洗涤，无水Na2SO4干燥，浓缩，柱层析PE:EA=1:2得60mg白色粉末31，收率53.6%。m.p.192-194℃。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ13.00(s,1H),7.73(dd,1H,J=2.4,9.2),7.63(d,1H,J=6.4),7.60(s,1H),7.57(d,1H,J=4.4),7.29(d,1H,J=9.6),6.72(d,1H,J=9.6)。
实施例15 化合物33的合成
Figure DEST_PATH_IMAGE142
合成方法同实施例14，两步总收率：13.6%。m.p.208℃炭化。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ13.49(s,1H),7.77(dd,1H,J=2.4,5.2),7.68(d,1H,J=2.0),7.64(d,1H,J=2.4),7.58(dd,1H,J=2.0,8.4),7.42(d,1H,J=8.0),6.72(d,1H,J=9.6),3.86(t,4H,J=4.4),2.96(t,4H,J=4.0)。
实施例16 化合物36的合成
Figure DEST_PATH_IMAGE144
合成方法同实施例14，两步总收率：15.1%。m.p.220-222℃。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ7.82(d,1H,J=9.6Hz),7.71(s,1H),7.65(s,1H),7.545(d,1H,J=6.8),7.396(d,1H,J=8.4),6.788(d,1H,J=9.6),2.80(s,6H)。
实施例17 化合物39的合成
Figure DEST_PATH_IMAGE146
合成方法同实施例14，两步总收率：11.4%。m.p.174-178℃。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ12-14(br,1H),7.76(dd,1H,J=2.4,9.6),7.56(s,1H),7.29(d,1H,J=8.4),6.67(d,1H,J=9.6),6.64(d,2H,J=8.4),3.32(s,4H),2.04(s,4H)。
实施例18化合物42的合成
Figure DEST_PATH_IMAGE148
合成方法同实施例14，得到白色固体，两步总收率：13.4%。m.p.220-222℃。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ7.82(d,1H,J=9.6),7.71(s,1H),7.65(s,1H),7.545(d,1H,J=6.8),7.396(d,1H,J=8.4),6.788(d,1H,J=9.6),2.80(s,6H)。
实施例19 化合物45的合成
Figure DEST_PATH_IMAGE150
合成方法同实施例14，得到白色固体，两步总收率：14.1%。m.p.208-212℃。1HNMR(400MHz,CDCl3)：δ13-14(br,1H),7.76(dd,1H,J=2.8,9.6),7.66(t,2H,J=2.4),7.58(m,1H),6.71(d,1H,J=9.6),3.13(s,4H),2.71(s,4H),2.54(s,3H)。
实施例20 化合物48的合成
Figure DEST_PATH_IMAGE152
合成方法同实施例14，得到白色固体，两步总收率：16.1%。m.p.>250℃。1HNMR(400MHz,CDCl3)：δ13.05(br,1H),8.18(d,1H,J=9.6),7.90(s,1H), 7.77 (s,1H),7.65(d,1H,J=8.0),7.43(d,1H,J=8.4),7.07(d,1H,J=9.6),3.58(s,4H),2.90(s,4H),2.19(2H,q，J=7.2)，0.98（3H,t，J=7.2）。
实施例21 化合物49的合成
将100mg化合物48溶解于5ml甲醇中，加入2当量三乙胺，4当量(Boc)2，于室温下搅拌5h，减压旋去溶剂，柱层析（PE：EA=30:1）得白色固体94mg，收率：85%。m.p.222-225℃。1HNMR(400MHz,CDCl3)：δ7.88(d,1H,J=9.6Hz), 7.79 (s,1H),7.69(s,1H),7.59(d,1H,J=8.0),7.39(d,1H,J=8.4),6.87(d,1H,J=9.6),3.58(s,4H),2.90(s,4H),1.49(s,9H)。
实施例22 化合物52的合成
Figure DEST_PATH_IMAGE156
合成方法同实施例14，得到白色固体，两步总收率：10.1%。m.p.220-222℃。1HNMR(400MHz,CDCl3)：δ12-14(br,1H),7.75(d,1H,J=8.8),7.61(s,2H),7.54 (d,1H,J=8.0),7.07(d,1H,J=8.4),6.72(d,1H,J=8.8),3.92(s,3H)。
实施例23 化合物55的合成
Figure DEST_PATH_IMAGE158
合成方法同实施例14，得到白色固体，两步总收率：17.1%。m.p.>250℃。1HNMR(400MHz,CDCl3)：δ13.5(br,2H),7.81(d,1H,J=8.8),7.72(s,2H),7.61 (d,1H,J=8.0),7.27(d,1H,J=8.4),6.89(d,1H,J=8.8)。
实施例24 化合物58的合成
Figure DEST_PATH_IMAGE160
合成方法同实施例14，得到白色固体，两步总收率：15.6%。m.p.>250℃,1HNMR(400MHz,CDCl3)：δ12.31(br,1H),8.51(s,1H),7.51(m,2H), 7.42(d,1H,J=8.4),7.11(d,1H,J=8.4),6.73(d,1H,J=8.8),4.24(s,1H),3.20(s,1H),2.55(s,3H),2.04(m,2H),1.58(m,2H),1.54(m,1H),1.21(m,2H)。
实施例25 化合物59的合成
化合物41（100mg）、NaSCH3（128mg）、4ml无水DMF混合后，升温至100℃回流12h。将反应液倒入冰水，有固体析出，过滤得棕色固体。柱层析PE：EA=100:1得类白色固体130mg，收率100％，m.p.80-84℃。1HNMR(400MHz,CDCl3)：δ8.66(d,1H,J=2.0),7.77(d,1H,J=2.0),7.68(m,2H),7.39(d,1H,J=8.4),7.28(s,1H),2.80(s,6H),2.63(s,3H)。
实施例26 化合物60的合成
Figure DEST_PATH_IMAGE164
合成方法同实施例25，得到白色粉末，收率88.5%。m.p.166-170℃。1HNMR(400MHz,CDCl3)：δ8.62(d,1H,J=2.0),7.68(m,2H),7.59(dd,1H,J=2.0, 8.4),7.26(m,1H),7.07(d,1H,J=8.8),2.61(s,3H)。
实施例27 化合物61的合成
合成方法同实施例25，得到白色粉末，收率78.3%。m.p.98-102℃。1HNMR(400MHz,CDCl3)：δ8.65(s,1H),7.78(s,1H),7.63(m,2H),7.68(d,2H, J=8.4),7.40(d,1H,J=8.4),7.26(d,1H,J=7.6),3.57(s,4H),2.90(s,4H),2.61(s,3H),1.48(s,9H)。
实施例28 化合物62的合成
Figure DEST_PATH_IMAGE168
将100mg化合物58溶于5mlDCM后，加入1mlCF3COOH，室温搅拌，TLC监测反应完毕后，依次用饱和Na2CO3洗涤三次、brine洗涤一次，旋干即得棕黄固体130mg。柱层析DCM：MeOH=20:1得黄色固体52mg，收率66.75%。m.p.230℃炭化。1HNMR(400MHz,CDCl3)：δ8.73(s,1H),8.09(d,1H,J=8.0),7.97(m,2H),7.69 (d,1H,J=7.6),7.51(d,1H,J=8.4),3.37(s,4H),3.30(s,4H),2.64(s,3H)。
实施例29 化合物63的合成
Figure DEST_PATH_IMAGE170
合成方法同实施例25，得到土黄色固体93mg，收率50%。m.p.92-96℃。1HNMR(400MHz,CDCl3)：δ8.60(s,1H),7.78(s,1H),7.63(m,2H),7.42(d,1H, J=8.0),7.21(d,1H,J=8.4),2.99(m,4H),2.57(m,4H),2.36(s,3H)。
实施例30 化合物64的合成
合成方法同实施例25，得到土黄色固体56mg，收率54.5%。1HNMR(400MHz,CDCl3)：δ8.47(s,1H),7.57(m,2H),7.48(d,1H,J=8.4),7.02(d,1H,J=8.4),6.84(d,1H,J=8.8),4.12(s,1H),3.29(s,1H),2.64(s,3H),2.29(s,3H)，2.12(m,2H), 1.45 (m,2H),1.49(m,1H),1.25(m,2H)。
 
实施例31 化合物65的合成
冰浴下将52mg化合物59溶解于7mlDCM中，分批缓慢加入57.5mg间氯过氧苯甲酸，加毕移至室温搅拌6h。反应液用饱和Na2CO3洗涤3次，Brine洗涤1次，无水Na2SO4干燥，浓缩得白色固体30mg，收率52％，m.p.132-135℃。1HMNR(400MHz,CDCl3)：δ8.92(s,1H),8.16(d,1H,J=8.0),8.102 (dd,1H, J=2.4,8.4),7.833(d,1H,J=2.0),7.72(dd,1H,J=2.0,8.4),7.39(d,1H,J=8.8),3.27(s,3H),2.87(s,6H)。
实施例32 化合物68的合成
Figure DEST_PATH_IMAGE176
将化合物1（70mg）、化合物66（90.8mg）、Pd(OAc)2（4.1mg）、KF·2H2O（68.5mg）加至10ml圆底烧瓶，加入2ml MeOH后，微波回流反应20min。停止反应，旋干溶剂，柱层析PE：EA=50:1得52mg白色粉末67。
将化合物67加至5ml冰醋酸中，130℃封管搅拌反应8h。TLC监测反应完毕后，将反应液倒入冰水中，乙酸乙酯萃取。有机层用饱和NaHCO3和饱和NaCl洗涤，无水Na2SO4干燥，浓缩，柱层析EA得32mg白色粉末68，收率35.4%。m.p.大于240℃。1HNMR(400MHz,DMSO)：δ12-13(br,1H),8.70(s,2H),8.02(s,2H), 7.59(m,1H)。
实施例33 化合物70的合成
Figure DEST_PATH_IMAGE178
将化合物69（200mg，0.948mmol）、化合物1（237mg，1.138mmol）、Pd(AcO)2（11mg，0.0474mmol）、KF·H2O（178.47mg，1.896mmol）和甲醇混合后，升温至回流。TLC监测反应完全，干法拌样，柱层析PE:EA30:1得200mg无色液体，收率为63.4%。1HNMR(400MHz,CDCl3)：δ8.30(s,2H),7.52(d,1H, J=7.6),7.34(m,1H), 7.10(t,1H,J=8.4)，1.56（s,18H）。
实施例34 化合物71的合成
Figure DEST_PATH_IMAGE180
将化合物70（120mg）溶于5mlDCM后，加入1ml三氟醋酸，室温搅拌至反应完全。反应液依次用饱和Na2CO33X、brine1X，干法拌样。柱层析DCM：甲醇300:1得白色固体，收率为48.2%，m.p.190-192℃。1HNMR(400MHz,CDCl3)：δ8.50(s,2H),7.68(d,1H,J=8.4),7.64(m,1H),7.30(t,1H,J=8.4),5.24(br, 2H)。
实施例35 化合物73的合成
合成方法同实施例32，两步总收率23%。m.p.183-185℃。1HNMR(400MHz,DMSO-d6):δ：12.43（br,1H）,8.54(s,2H),7.72(s,2H),7.39(m,1H),3.51(s,5H),1.93(s,3H)。
实施例36 化合物75的合成
Figure DEST_PATH_IMAGE184
合成方法同实施例32，两步总收率19.8%。m.p.174-178℃。1HNMR(400MHz,DMSO-d6):δ：12.23（br,1H），8.50(s,2H), 7.82(s,2H), 7.39(m,1H)，2.93(t,4H,J=4.4),1.73(s,4H),1.62(d,2H,J=4.4)。
实施例37 化合物77的合成
Figure DEST_PATH_IMAGE186
合成方法同实施例32，两步总收率12.8%。m.p.165-168℃。1HNMR(400MHz,DMSO-d6):δ：12.23（br,1H），8.60(s,2H),8.02(s,2H),7.49 (m,1H)，2.89(s,6H)。
实施例38 化合物80的合成
Figure DEST_PATH_IMAGE188
先将0.12g化合物78、0.24g化合物79、碳酸钾0.427g与水6mL、二氧六环12mL混合后，绝氧操作，加入四三苯基膦钯0.0238g，避光于80℃下反应24h，TLC监控反应完全，向反应液中加入饱和碳酸氢钠30ml,再用EA萃取三次，合并有机相用饱和食盐水洗两次，干燥浓缩得棕色固体，过柱(PE:EA=20:1,加1%三乙胺)，得淡黄色固体240mg。m.p.212-218℃。1HNMR(400MHz,CDCl3):δ8.87(s,1H),7.88(d,1H,J=8.4),7.74(m,1H),7.50 (t,1H,J=8.4),5.74(br,2H)。
实施例39 化合物81的合成
将500mg（1.92mmol）化合物3溶解于乙腈/水（2.5ml/2.5ml）中，分批缓慢加入NBS410mg（2.305mmol），加毕，于0℃下搅拌反应搅拌反应4h。待反应完全后旋干溶剂，减压旋去溶剂，干法过柱，PE:EA=20:1，得到淡黄色固体335mg，收率51.4%，m.p.217-223℃。1HNMR(400MHz,DMSO-d6):δ=12.87(br,1H),8.36(s,1H),8.22(d,1H,J=6.0),8.13(s,1H),7.576(t,1H,J=10.0)。
实施例40 化合物84的合成
Figure DEST_PATH_IMAGE192
合成方法同实施例32，得类白色固体，两步总收率：21%.m.p223~228℃，1HNMR(400MHz,DMSO-d6):δ：12.73（br,1H），8.58(s,2H),8.32(s,1H),7.99(s,1H)，3.23(t,4H,J=4.8),2.43(s,4H),1.92(d,2H,J=4.8)。
实施例41  化合物87的合成
Figure DEST_PATH_IMAGE194
合成方法同实施例32，得类白色固体，两步总收率10.9%，m.p214~218℃，1HNMR(400MHz,CDCl3)δ8.82（s,1H）,7.92(s,1H),7.75(d,1H,J=6.8),7.66(d,1H,J=6.8),3.20(s,6H)。
实施例42 化合物90的合成
Figure DEST_PATH_IMAGE196
合成方法同实施例32，得类白色固体，两步总收率14.6%，m.p224~228℃，1HNMR(400MHz,CDCl3)：12.18(br,1H),8.87(s,1H),8.56(s,1H),8.12(d,1H,J=10.0),7.24(d,1H,J=10.0),3.79(t,4H,J=4.8,N-CH2),3.52(t,4H,J=4.8,O-CH2)。
实施例43 化合物93的合成
Figure DEST_PATH_IMAGE198
合成方法同实施例32，得类白色固体，两步总收率16.1%。m.p.200-206℃。1HNMR(400MHz,CDCl3):δ11.34（br,1H）,7.92(d,1H,J=9.6),7.71(s,1H), 7.34(d,1H,J=6.8),7.16(d,1H,J=6.8),6.98(d,1H,J=9.6),3.10(s,6H),2.11(s,1H)。
实施例44 化合物94的合成
合成方法同实施例38，得淡黄色固体，收率45%。m.p.>250℃。1HNMR(400MHz,CDCl3):δ13.89(br,2H),8.21(d,1H,J=8.8),7.82(d,1H,J=8.8),7.61(d,1H,J=8.0),7.27(d,1H,J=8.0)。
实施例45 化合物95的合成
Figure DEST_PATH_IMAGE202
将100mg（0.3mmol）化合物80、36mg（0.3mmol）苯硼酸、碳酸钾127mg与水6mL、二氧六环12mL混合后，绝氧操作，加入四（三苯基膦）钯34mg（0.03mmol），避光于80℃下反应24h，TLC监控反应完全，向反应液中加入饱和碳酸氢钠10ml, 再用EA萃取三次，合并有机相用饱和食盐水洗两次，干燥浓缩得棕色固体，过柱(PE:EA=20:1)，得淡黄色固体50mg，收率50%。m.p.172-178℃。1HNMR(400MHz,CDCl3):δ=12.27(br,1H),8.27(s,1H),8.12(d,1H,J=10.0),8.02(s,1H),7.87(dd,1H,J=10.0),7.67(d,2H,J=8.4),7.61(t,2H,J=8.4),7.51(t,1H,J=8.4)。
实施例46 化合物97的合成
Figure DEST_PATH_IMAGE204
合成方法同实施例1，得到淡黄色固体，收率45%。m.p.172-174℃。1HNMR(400MHz,CDCl3):δ13.45(br,1H),7.68(d,1H,J=2.4),7.63(d,1H,J=6.4),7.51(s,1H),7.31(d,1H,J=9.6),6.79(d,1H,J=9.6),2.45(s,3H)。
实施例47 化合物100的合成
Figure DEST_PATH_IMAGE206
合成方法同实施例32，得类白色固体，两步总收率9.1%。m.p.>250℃。1HNMR(400MHz,CDCl3):δ13.11(br,2H),8.21(s,1H),7.85(d,1H,J=8.8),7.62(s,1H),7.37(s,1H),6.98(d,1H,J=8.8),2.56(s,1H)。
实施例47：体外抗肿瘤活性实验
每个化合物按10倍比稀释6个浓度梯度，72小时后进行MTS实验，计算GI50值。实验同时设置阴性对照组（不加药仅含DMSO）和盐酸阿霉素（多柔比星）阳性对照组，阳性对照选择2个浓度：1μM和0.1μM。
1.材料
1.1细胞培养材料：  
(1)RPMI1640:Gibco,Invitrogen(Cat#22400)
(2)FetalBovineSerum(FBS):Gibco,Invitrogen(Cat#10437-036)
(3)Penicilin-Streptomycin:Gibco,Invitrogen(Cat#10378)
(4)Trypsin-EDTA:Gibco,Invitrogen(Cat#GB25300-062)
(5)100mmTC-TreatedCultureDish:Corning(Cat#430167)
(6)96-wellTC-TreatedMicroplate:Corning(Cat#3599)
1.2  细胞系 
(1)QGY-7703细胞株（肝癌）
(2)Bel-7402细胞株（肝癌）
(3)SMMC-7721细胞株（肝癌）
(4)SNU-398细胞株(肝癌)
(5)SNU-449细胞株(肝癌)
(6)MGC803细胞株(胃癌)
(7)HS746T细胞株(胃癌)
(8)SK-OV3细胞株(卵巢癌)
(9)H460细胞株(肺癌)
(10)SK-Br3细胞株(乳腺癌)
1.3检测试剂
CellProliferationKitI(MTS):Invitrogen(Cat#G5421)
1.4检测仪器
Flexstation3：MolecularDevices公司
a)           其它试剂
Dimethylsulfoxide(DMSO):Sigma(Cat#D2650)
2.实验方法:
2.1  细胞培养 
2.1.1 细胞复苏 
实验前，超净工作台台面用紫外线照射30min。将水浴锅预热至37℃,将新鲜配制的培养基置于水浴锅预热。取出冻存的细胞，迅速将冻存管投入到已经预热的水浴锅中迅速解冻，并不断的摇动，使管中的液体迅速融化。约1-2min后冻存管内液体完全溶解，取出用含70%酒精棉球擦拭冻存管的外壁。吸取冻存管内细胞，转移至15ml离心管中，同时加入5ml预热完全培养基。500g低转速离心3-5分钟，吸弃上清液。向离心管内加入10ml培养液，轻柔吹打制成细胞悬液。通过台盼蓝染色细胞记数并进行活力测定后，将细胞悬液加入10-cm培养皿中，于含37°C/5%CO2培养箱中培养过夜。
2.1.2  细胞培养与传代 
细胞培养时所需的培养基以及细胞传代的比例参考细胞供货商细胞培养说明书。
2.1.3  细胞冻存
配制新鲜的细胞冻存液（60%培养基，30%FBS，10%DMSO）。取对数生长期细胞，用0.05%胰酶消化，将贴壁细胞吹打至悬浮后移至15ml离心管中。1000g离心5min后吸弃上清，加入适量配制好的冻存培养液，用吸管轻轻吹打使细胞均匀并计数，调节冻存液中细胞的最终密度为1×106/ml。将细胞分装入冻存管中，每管1ml。用程序降温盒冻存细胞后移至-80℃保存。
2.2  化合物处理 
化合物用用含 0.1% DMSO的完全培养基稀释10倍稀释，6个浓度。避光于4℃保存。 
2.3  MTS 细胞活力测试方法 
1)收集对数期细胞，调整细胞悬液浓度，每孔加入 50μl细胞悬液,每孔细胞数为优化后数量,即 4000个每孔。(边缘孔用无菌 PBS 填充） 。 
2)细胞在 37°C / 5% CO2培养箱孵育，至细胞单层铺满孔底（96孔平底板），加入50μl的 2Χ浓度梯度的药物。原则上细胞贴壁后即可加药，或两小时，或半天时间。本研究采用的方法是铺细胞，6h后加入药物。 
3)细胞在37°C / 5% CO2培养箱孵育，在 24 小时、48 小时和 72小时时用倒置显微镜进行观察。 
4)加药 72h 后加入 20μl MTS检测试剂。 
5) 37°C / 5% CO2培养箱孵育 1-4h 
6)  在酶标仪 Flexstation3 (Molecular Devices公司)测定 OD490nm 吸光值。
2.4  数据分析 
化合物细胞生长抑制率（Growth inhibition rate, GI）=（1-OD样品/OD阴性）×100 %，其中OD样品为加药孔或阳性对照孔 OD值，OD阴性为不加药孔 OD值（即同等浓度 DMSO 处理的细胞对照），采用Graphpad Prism 4.0数据处理软件四参数逻辑拟合模块进行处理数据计算GI50绘制量效曲线。GI50 值表示与未加化合物处理相比，化合物抑制 50%细胞生长对应的化合物浓度。
3.  实验结果
使用同一代次的细胞接种于将生长状态良好的肿瘤细胞按照适宜的量接种于96孔板中，6h后加药，药物按照最高浓度 10μM，依次 10倍稀释 6个浓度梯度，2复孔，实验同时设置阴性对照组（不加药仅含DMSO）和盐酸阿霉素（多柔比星）阳性对照组，阳性对照选择2个浓度：1μM和0.1μM。
表1.化合物19对多种肿瘤细胞的GI50值
细胞株(人) 肿瘤类型 GI50值
QGY-7703 肝癌 2.57E-08
Bel-7402 肝癌 1.03E-06
SMMC-7721 肝癌 3.55E-08
SNU-398 肝癌 2.52E-05
SNU-449 肝癌 2.12E-06
MGC803 胃癌 2.11E-08
HS746T 胃癌 5.83E-08
SK-OV3 卵巢癌 3.31E-05
H460 肺癌 3.19E-05
SK-Br3 乳腺癌 1.34E-06
从上表中可以看出，化合物19对多种类型的肿瘤细胞均有较好的抑制作用，尤其是对肝癌以及胃癌的抑制作用最为明显。
表 2.化合物对三种不同肝肿瘤细胞的GI50值汇总
注：N/A:表示这个化合物在检测的范围内对该细胞的最高抑制率没有达到50%，或者完全没有抑制作用。
上述实验结果证明：化合物的活性已经达到较高水平，本发明的化合物均有很显著的抗肿瘤活性。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (19)

1.结构如下的通式（Ⅰ）的一类氮杂环化合物或其药学上可接受的盐、水合物以及前药：
其中，X为OH、SH、NH2、-ORa、-ORa、-O-C(O)-Ra、-NRaRb、-NHC(O)Ra、-NHC(S)Ra、-SRa、-S(O)Ra、-SO2Ra、-NHSO2Ra、-SO2NRaRb、-O-SO2Ra、或-SO2-ORa；
A为CR3或N；B为CR4或N；D为CR5或N；E为CR6或N；F为CR7或N；
R1为吸电子基团；
R2为卤素、取代或未取代的C1-C10烷基、-ORa、-O-C(O)-Ra、-NRaRb、-NHC(O)Ra、-NHC(S)Ra、-SRa、-S(O)Ra、-SO2Ra、-NHSO2Ra、-SO2NRaRb、-O-SO2Ra、-SO2-ORa、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基、或者取代或未取代的杂环基；
R3、R4、R5、R6、R7分别独立的选自：H、卤素、氨基、CN、NO2、-C(O)Ra、-CH2Ra、-ORa、-O-C(O)-Ra、-NRaRb、-NHC(O)Ra、-C(O)NRaRb、-NHC(S)Ra、-SRa、-S(O)Ra、-SO2Ra、-NHSO2Ra、-SO2NRaRb、-O-SO2Ra、-SO2-ORa、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基、或者取代或未取代的杂环基；
Ra、Rb分别独立的选自：H、卤素、未取代或至少单取代的C1-C10烷基、C2-C10烯基、C2-C10炔基、杂环基、芳基或杂芳基。
2.根据权利要求1所述的通式（Ⅰ）的一类氮杂环化合物或其药学上可接受的盐、水合物以及前药，其特征在于：所述R1中吸电子基团选自三氟甲基、二氟甲基、氰基或三氯甲基。
3.根据权利要求1所述的通式（Ⅰ）的一类氮杂环化合物或其药学上可接受的盐、水合物以及前药，其特征在于：所述R2中取代的取代基选自卤素、CN、NH2、NO2、-C(O)Ra、-CH2Ra、-O-Ra、-O-C(O)-Ra、-NRaRb、-NHC(O)Ra、-C(O)NRaRb、-NHC(S)Ra、-SRa、-S(O)Ra、-SO2Ra、-NHSO2Ra、-SO2NRaRb、-O-SO2Ra、-SO2-ORa、芳基、杂芳基或杂环基。
4.根据权利要求3所述的通式（Ⅰ）的一类氮杂环化合物或其药学上可接受的盐、水合物以及前药，其特征在于：所述芳基、杂芳基或杂环基取代基至少被单取代，其取代基选自C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、卤素、三氟甲基、二氟甲基、三氯甲基或羟基。
5.根据权利要求1所述的通式（Ⅰ）的一类氮杂环化合物或其药学上可接受的盐、水合物以及前药，其特征在于：所述R2中，芳基为5至10元芳香性一或者二环体系；杂芳基为5至10元芳香性杂环，其中包括一个或者多个选自N、O或S的杂原子；杂环基为3至10元非芳香性一或多环杂环，其中包括一个或者多个选自N、O或S的杂原子。
6.根据权利要求1所述的通式（Ⅰ）的一类氮杂环化合物或其药学上可接受的盐、水合物以及前药，其特征在于：所述Ra、Rb中取代的取代基选自选自卤素、羟基、杂芳基、芳基、杂环基、C1-C10烷氧基、（C1-C10-烷基）硫代、-COOH、-COO-(C1-C6-烷基)、-CONH2、三氟甲基、CN、氨基、（C1-C10-烷基）氨基或二（C1-C10-烷基）氨基。
7.根据权利要求6所述的通式（Ⅰ）的一类氮杂环化合物或其药学上可接受的盐、水合物以及前药，其特征在于：所述芳基、杂芳基或杂环基取代基至少被单取代，其取代基选自C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、卤素、三氟甲基、二氟甲基、三氯甲基或羟基。
8.根据权利要求1所述的通式（Ⅰ）的一类氮杂环化合物或其药学上可接受的盐、水合物以及前药，其特征在于：所述Ra、Rb中，芳基为5至10元芳香性一或者二环体系；杂芳基为5至10元芳香性杂环，其中包括一个或者多个选自N、O或S的杂原子；杂环基为3至10元非芳香性一或多环杂环，其中包括一个或者多个选自N、O或S的杂原子。
9.根据权利要求1所述的通式（Ⅰ）的一类氮杂环化合物或其药学上可接受的盐、水合物以及前药，其特征在于：所述R3、R4、R5、R6或R7中取代的取代基选自：卤素、羟基、杂芳基、芳基、杂环基、C1-C10-烷氧基、（C1-C10-烷基）硫代、-COOH、-COO-(C1-C6-烷基)、-CONH2、三氟甲基、CN、氨基、（C1-C10-烷基）氨基或二（C1-C10-烷基）氨基。
10.根据权利要求9所述的通式（Ⅰ）的一类氮杂环化合物或其药学上可接受的盐、水合物以及前药，其特征在于：所述芳基、杂芳基或杂环基取代基至少被单取代，其取代基选自C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、卤素、三氟甲基、二氟甲基、三氯甲基或羟基。
11.根据权利要求1所述的通式（Ⅰ）的一类氮杂环化合物或其药学上可接受的盐、水合物以及前药，其特征在于：所述R3、R4、R5、R6或R7中芳基为5至10元芳香性一或者二环体系；杂芳基为5至10元芳香性杂环，其中包括一个或者多个选自N、O或S的杂原子；杂环基为3至10元非芳香性一或多环杂环，其中包括一个或者多个选自N、O或S的杂原子。
12.根据权利要求1-11任一所述的通式（Ⅰ）的一类氮杂环化合物或其药学上可接受的盐、水合物以及前药，其特征在于所述化合物选自：
Figure 2014100531513100001DEST_PATH_IMAGE004
、
Figure 2014100531513100001DEST_PATH_IMAGE006
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、、、
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或
Figure DEST_PATH_IMAGE096
。
13.根据权利要求1-11任一所述的通式（I）一类氮杂环化合物或其药学上可接受盐、水合物以及前药的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
Figure DEST_PATH_IMAGE098
其中，Z为卤素，A、B、D、E、F、X、R3、R4如权利要求1-11任一项所定义。
14.根据权利要求1-11任一所述的通式（Ⅰ）一类氮杂环化合物或其药学上可接受盐、水合物以及前药的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
Figure DEST_PATH_IMAGE100
其中，Z为卤素，A、B、D、E、F、X、R3、R4如权利要求1-11任一项所定义。
15.根据权利要求1-11任一所述的通式（Ⅰ）一类氮杂环化合物或其药学上可接受盐、水合物以及前药的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
其中，Z为卤素，A、B、D、E、F、X、R3、R4如权利要求1-8任一项所定义。
16.根据权利要求1-11任一所述的通式（Ⅰ）一类氮杂环化合物或其药学上可接受盐、水合物以及前药的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
Figure DEST_PATH_IMAGE104
其中，Z为卤素，A、B、D、E、F、X、R3、R4如权利要求1-11任一项所定义。
17.包括权利要求1-12任一所述的通式（Ⅰ）一类氮杂环化合物或其药学上可接受的盐、水合物以及前药的药物组合物。
18.根据权利要求1-12任一所述的通式（Ⅰ）一类氮杂环化合物或其药学上可接受的盐、水合物以及前药在制备抗肿瘤药物中的用途。
19.根据权利要求18所述的通式（Ⅰ）一类氮杂环化合物或其药学上可接受的盐、水合物以及前药的用途，其特征在于：所述抗肿瘤药物为抗肝癌药物或抗胃癌药物。
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