CN104277029A

CN104277029A - 吖啶-1,2,3-***类化合物及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN104277029A
Application number: CN201410522522.8A
Authority: CN
Inventors: 刘华钢; 霍丽妮
Original assignee: 刘华钢; 霍丽妮
Current assignee: Guangxi Nanning Xin GUI Testing Co., Ltd.
Priority date: 2014-09-30
Filing date: 2014-09-30
Publication date: 2015-01-14
Anticipated expiration: 2034-09-30
Also published as: CN104277029B

Abstract

本发明公开了一种吖啶-1，2，3-***类化合物及其制备方法和应用。所述吖啶-1，2，3-***类化合物的制备包括：1)以邻溴苯甲酸和对甲氧基苯胺为原料，碳酸钾和铜粉为催化剂，以异戊醇或正戊醇为溶剂，经乌尔曼反应得到化合物1；2)化合物1以三氯氧磷关环制得化合物2；3)取化合物2溶于DMF中，与叠氮化钠进行亲核取代反应制得化合物3；4)取对甲氧基苯乙炔溶于叔丁醇/水溶液中，加入维生素C钠、五水硫酸铜以及化合物3进行反应，抽滤，重结晶，即得。体外抗肿瘤试验结果表明其对MGC80-3、BEL-7404和T24三种受测具有显著的体外抗肿瘤活性，具有较好的潜在药用价值，有望用于各种抗肿瘤药物的制备。

Description

吖啶-1,2,3-***类化合物及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及医药技术领域，具体涉及一种吖啶-1，2，3-***类化合物及其制备方法和应用。

背景技术

肿瘤仍是当今世界直接危及人类生命的一种最常见、最严重的疾病。据不完全统计，全世界每年约有700万人新患癌症，每年约有500多万人死于癌症，在我国，其发病率为146.87/10万，累计率为22.08％。死亡率为85.06/10万，累计率为12.94％，因此对抗肿瘤药物进行研究开发具有很大的应用前景。

吖啶是一类受到广泛关注的含氮有机杂环化合物，在抗肿瘤、抗病毒、抗疟疾、抗菌、生物荧光探针和治疗艾滋病等方面均表现出很强的生理活。三氮唑衍生物作为新型的具有抗肿瘤潜力的化合物，已成为药物化学研发的热点与重点。***环中的三个氮原子及其独特的五元芳香氮杂环结构使***环易发生多种非共价键相互作用，如氢键、与金属离子配位以及发生疏水作用、π-π堆积、静电作用等，因此***环易与生物体内多种酶和受体结合，表现出多种生物活性，很多***类药物在临床上可用作治疗乳腺癌、卵巢癌等癌症。但目前尚未见有通过在吖啶环的9-位上连接1，2，3-***环的结构合成吖啶-1，2，3-***类衍生物的相关报道。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种新的吖啶-1，2，3-***类化合物及其制备方法和应用。

本发明所述的吖啶-1，2，3-***类化合物或其药学上可接受的盐，具有下述式(I)所示结构：

上述吖啶-1，2，3-***类化合物的化学名称为：2-甲氧基-9-吖啶(对甲氧苯基)-1,2,3-***，分子式为：C₂₃H₁₈N₄O₂，相对分子量为：382.41。

上述吖啶-1，2，3-***类化合物的合成路线如下：

具体的制备方法，包括以下步骤：

1)以邻溴苯甲酸和对甲氧基苯胺为原料，碳酸钾和铜粉为催化剂，以异戊醇或正戊醇为溶剂，经乌尔曼反应得到化合物1；

2)化合物1以三氯氧磷关环，制得化合物2；

3)取化合物2溶于有机溶剂中，与叠氮化钠进行亲核取代反应后制得化合物3；

4)取对甲氧基苯乙炔溶于叔丁醇/水溶液中，然后加入维生素C钠、五水硫酸铜以及化合物3进行反应，所得反应物抽滤，滤饼重结晶，即得到所述的吖啶-1，2，3-***类化合物。

上述制备方法的步骤1)中，邻溴苯甲酸和对甲氧基苯胺的物质的量之比为化学计量比，其对甲氧基苯胺可以稍有过量，通常情况下邻溴苯甲酸和对甲氧基苯胺的物质的量之比为1：1～2；碳酸钾的用量通常为邻溴苯甲酸物质的量的1～2倍，优选为1～1.5倍；铜粉的用量通常为邻溴苯甲酸物质的量的0.1～0.5倍，优选为0.1～0.2倍；溶剂的量以能够溶解参加反应的原料为宜。该步骤中，反应通常是在140℃以上条件下进行回流，优选是在140～160℃条件下进行，反应完全(TLC跟踪检测)后减压蒸除溶剂，所得残留物即为含有化合物1的粗产物，可将上述粗产物进行进一步提纯，具体是将上述残留物加水溶解，过滤，水洗涤滤饼，合并水层，水层再酸化至pH值低于4，析出大量淡绿色沉淀，抽滤，所得固体用氯仿重结晶，即得到化合物1的纯品。在上述提纯操作中，优选是用热水溶解残留物，更优选是向残留物中加入50～90℃的热水搅拌溶解10～20min，使化合物1更完全的溶解于水相中；具体可以用盐酸、硫酸或磷酸等其它无机酸调节水层的pH值，优选是将水层酸化至pH＝1～4。

上述制备方法的步骤2)中，进行关环反应时，优选三氯氧磷的用量相对于化合物1过量；关环反应在130℃以上条件下进行，优选是在130～140℃条件下进行，反应完全(TLC跟踪检测)后减压蒸除过量的三氯氧磷，所得剩余物即为含有化合物2的粗产物。可将该粗产物进行进一步纯化，具体是将所得剩余物倒入冰浴条件下的浓氨水和氯仿的混合物中，待剩余物全部溶解后，分离出氯仿层(水层可继续再用氯仿萃取，合并氯仿层)，无水氯化钙干燥，过滤，蒸除溶剂，得到化合物2的纯品。纯化操作中用到的浓氨水和氯仿的混合物，其中的浓氨水主要用于与剩余物中三氯氧磷反应以除去三氯氧磷，因此浓氨水的用量通常是关环反应中加入的三氯氧磷的体积的1.5～3倍；而氯仿则相当于是萃取剂，将化合物2转移到氯仿层中，氯仿的用量根据需要确定，通常是相当于剩余物重量(g)的20～40倍体积(mL)。

上述制备方法的步骤3)中，加入的叠氮化钠与化合物2的物质的量相当，或者是稍过量于化合物2的量，通常情况下化合物2和叠氮化钠的物质的量之比为1：1～2；由于叠氮化钠是无机化合物，难溶于有机溶剂中，为了使反应更易于进行，通常是将叠氮化钠用水溶解后再加入到化合物2的DMF溶液中进行亲核反应，也可以是在化合物2的DMF溶液中加入叠氮化钠和水，使叠氮化钠一边溶解一边与化合物2进行亲核反应。该步骤中，反应可以在常温或加热条件下进行，优选是在60～100℃条件下进行，反应是否完全通过TLC跟踪检测。该步骤中，所述的有机溶剂为DMF或DMSO。

上述制备方法的步骤4)中，叔丁醇/水溶液的用量以能够溶解参加反应的原料为宜，叔丁醇/水溶液中叔丁醇和水的体积比通常为1～8：9～2，优选为4～7：6～3，更优选为1：1。该步骤中，维生素C钠和五水硫酸铜作为催化剂使用(维生素C钠和五水硫酸铜在室温下原位反应产生铜(I)，以高效催化末端炔和有机叠氯的Huisgen环加成反应)，维生素C钠的加入量通常为化合物3物质的量的0.1～0.5倍，优选为0.1～0.3倍；五水硫酸铜的加入量通常为化合物3物质的量的0.1～0.3倍，优选为0.1～0.2倍；对甲氧基苯乙炔与化合物3的物质的量相当，或者是稍过量于化合物3的量，通常情况下化合物3和叠氮化钠的物质的量之比为1：1～2。该步骤中所述的反应优选在加热条件下进行，更优选是在60～100℃条件下进行，反应是否完全通过TLC跟踪检测；反应物经抽滤所得滤饼在重结晶时所用的溶剂可以是乙腈、甲醇等其它常用的结晶溶剂。

本发明还包括上述吖啶-1，2，3-***类化合物或其药学上可接受的盐在制备抗肿瘤药物中的应用。

本发明进一步包括上述吖啶-1，2，3-***类化合物或其药学上可接受的盐为有效成分制备的抗肿瘤药物。该药物可以制成药学上的常规剂型，具体可以制成注射剂、片剂、丸剂、胶囊、悬浮剂或乳剂等剂型。

与现有技术相比，本发明提供了一种新的吖啶-1，2，3-***类化合物即2-甲氧基-9-吖啶(对甲氧苯基)-1,2,3-***，以及它的制备方法和应用；申请人通过考察它对多种人类肿瘤细胞株的增殖抑制活性，结果表明其具有显著的体外抗肿瘤活性，具有较好的潜在药用价值，有望用于各种抗肿瘤药物的制备。

具体实施方式

下面以具体实施例对本发明作详细说明。

实施例1

2-甲氧基-9-吖啶(对甲氧苯基)-1,2,3-***的制备，具体步骤如下：

1)在250mL三颈瓶中，加入邻溴苯甲酸5.20g(26mmol)、对甲氧基苯胺4.19g(34mmol)、碳酸钾7.5g(36.2mmol)和铜粉0.3g(4.7mmol)，再加入30mL异戊醇作为溶剂，140℃回流搅拌反应2h，反应结束后，减压蒸除溶剂，所得残留物加600mL水，80℃下搅拌20min，趁热过滤，用水洗涤滤饼，合并水层，水层用浓盐酸酸化至pH＝2，析出大量淡绿色沉淀，抽滤，所得固体用氯仿重结晶，得到化合物1，产率79％；

2)在100mL圆底烧瓶中，加入4.38g(18mmol)化合物1及14.37mL三氯氧磷，油浴上将反应物加热至135～140℃反应2h(升温过程可分阶段升温，如先升温至85～90℃，如发生剧烈反应时，立即撤去热浴，若反应过于猛烈，可用冷水冷却烧瓶，待沸腾趋缓后再继续升温)；反应结束后，减压蒸除过量三氯氧磷，剩余物在冷却后倾入充分搅拌的浓氨水和氯仿的混合物(浓氨水和氯仿的混合物的总体积为24mL，其中浓氨水的体积为7mL，氯仿的体积为17mL，所述盛装浓氨水和氯仿混合物的容器置于冰浴上)中，用氯仿和氨水混合物(配比与前述相同)洗涤烧瓶，洗涤液与前述含有剩余物的浓氨水和氯仿的混合物混合，待剩余物全部溶解后(30min后固体物全部溶解)，分离出氯仿层，水层继续用氯仿萃取，分离氯仿层，合并氯仿层，无水氯化钙干燥过夜，过滤，蒸除溶剂，得到淡黄色粉末，即为化合物2，产率98％；

3)将0.49g(2mmoL)化合物2溶于20mL DMF中，再加入0.13g(2mmoL)叠氮化钠和10mL水，60℃条件下反应2h，静置，有晶体析出，分离，得到得淡黄色晶体即化合物3，产率71％；

4)将0.13g(1mmoL)对甲氧基苯乙炔加入10mL叔丁醇/水(体积比1:1)的混合液中，再加入0.04g(0.2mmoL)维生素C钠、0.02g(0.125mmoL)五水硫酸铜以及0.25g(1mmoL)化合物3，60℃条件下反应1h，抽滤，水洗涤，用乙腈重结晶，得褐色针状晶体，产率70％，m.p.174-176℃。

对所得褐色针状晶体进行分析，其波谱特性如下：

¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ8.34(d,J＝8.7Hz,1H,ArH),8.25(d,J＝9.4Hz,1H,ArH),8.20(s,1H,***环上CH),7.98(d,J＝8.7Hz,2H),7.87～7.70(m,1H,ArH),7.64～7.50(m,2H,ArH),7.49(d,J＝8.7Hz,1H,ArH),7.08(d,J＝8.7Hz,2H,ArH),6.66(s,1H,ArH),3.91(s,3H,-OCH₃),3.82(s,3H,-OCH₃)；

¹³C NMR(DMSO-d⁶,100MHz)，δ160.13,159.17,148.10,146.88,146.32,136.53,135.55,131.12,129.83,129.42,128.36,127.32,126.69,123.66,122.62,122.46,121.85,114.55,97.34,55.76,55.43；

IR(KBr)ν:3083,2947,2838(吡啶类C—H N—H),1440-1633(-C＝N,***环的伸缩振动)cm^-1.

因此，可以确定所得褐色针状晶体即为2-甲氧基-9-吖啶(对甲氧苯基)-1,2,3-***，其化学结构式如下：

实施例2

重复实施例1，不同的是：

在步骤1)中，将碳酸钾的用量改为5.39g(26mmol)，铜粉0.17g(2.6mmol)，用正戊醇替代异戊醇，将回流时的温度改为150℃，合并的水层用浓盐酸酸化至pH＝4；

在步骤3)中，将叠氮化钠的用量改为0.26g(4mmoL)，反应时的温度改为80℃；

在步骤4)中，将叔丁醇/水溶液中叔丁醇和水体积比更改为4：6。

对分离得到的褐色针状晶体进行质谱、碳谱及红外分析，确定为2-甲氧基-9-吖啶(对甲氧苯基)-1,2,3-***。

实施例3

重复实施例1，不同的是：

在步骤1)中，将回流时的温度改为160℃，合并的水层用浓盐酸酸化至pH＝1；

在步骤4)中，将叔丁醇/水溶液中叔丁醇和水体积比更改为8：2，将重结晶的溶剂改为甲醇。

实验例：体外抗肿瘤活性实验

采用MTT方法，进行体外细胞毒性测定。

将实施例1制得的2-甲氧基-9-吖啶(对甲氧苯基)-1,2,3-***分别与HFF、胃癌细胞MGC80-3、肝癌细胞BEL-7404、肺癌细胞NCI-H460、膀胱癌T24细胞株作用时间72小时，同时以5-FU和顺铂作对照，结果如表1所示。

表1：2-甲氧基-9-吖啶(对甲氧苯基)-1,2,3-***对不同细胞株的IC₅₀值(μM)

由上述结果可以看出，本发明所述的2-甲氧基-9-吖啶(对甲氧苯基)-1,2,3-***，对胃癌细胞MGC80-3、肝癌细胞BEL-7404和膀胱癌T24三种受测肿瘤株均表现出显著的体外抗肿瘤活性，具有一定的潜在药用价值，有望用于各种抗肿瘤药物的制备。

Claims

1.具有下述式(I)所示结构的吖啶-1，2，3-***类化合物或其药学上可接受的盐：

2.权利要求1所述的吖啶-1，2，3-***类化合物的制备方法，包括以下步骤：

2)化合物1以三氯氧磷关环，制得化合物2；

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤1)中，碳酸钾的用量为邻溴苯甲酸物质的量的1～2倍。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤1)中，铜粉的用量为邻溴苯甲酸物质的量的0.1～0.5倍。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤3)中，叠氮化钠用水溶解后再加入到化合物2的DMF溶液中进行亲核反应。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤4)中，叔丁醇/水溶液中叔丁醇和水的体积比为1～8：9～2。

7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤4)中，维生素C钠的加入量为化合物3物质的量的0.1～0.5倍。

8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤4)中，五水硫酸铜的加入量为化合物3物质的量的0.1～0.3倍。

9.权利要求1所述的吖啶-1，2，3-***类化合物或其药学上可接受的盐在制备抗肿瘤药物中的应用。

10.以权利要求1所述的吖啶-1，2，3-***类化合物或其药学上可接受的盐为有效成分制备的抗肿瘤药物。