CN113956232B - 一种喹啉联吲哚化合物及其制备方法和应用 - Google Patents

一种喹啉联吲哚化合物及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种喹啉联吲哚化合物及其制备方法和应用。喹啉联吲哚化合物,为式Ⅰ所示化合物或其药学上可接受的盐、其立体异构体、溶剂化物、多晶型物、互变异构体、代谢产物或前药:
Figure DDA0003312637800000011
其中,R1选自烷基、烷氧基、卤原子或氢原子中的一种;R2选自芳基、稠芳基、杂芳基、烷基、酰基、卤原子或氢原子中的一种;R3选自芳基、烷基、卤代烷基或者氢原子中的一种;R4选自芳基、稠芳基、杂芳基的一种。制备方法为邻烯基芳基异腈与芳基异腈发生环合反应,得到式Ⅰ所示化合物。制备方法条件温和,操作简便,所得喹啉联吲哚衍生物在医药、农药、材料等领域具有应用前景。

Description

一种喹啉联吲哚化合物及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于有机合成化学技术领域,具体涉及一种喹啉联吲哚化合物及其制备方法和应用。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解,而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
喹啉联吲哚衍生物因它们所具有的独特结构特点和良好的生物活性而在诸如化学、医学、材料科学、生物工程等领域引起了科研工作者们的广泛重视。例如,喹啉联吲哚衍生物可作为治疗阿尔茨海默病(AD)的多靶点导向配体(J.Med.Chem.2018,61,1871),2-(吲哚-3-基)喹啉类药物具有抗菌活性(Bioorg.Med.Chem.Lett.2000,10,2675)及3-氰基喹啉联吲哚衍生物具有PDE4B(磷酸二酯酶类型4B)抑制活性(Bioorg.Med.Chem.2012,20,2199)。此外,喹啉联吲哚衍生物也是常用的双齿配体(Dalton Trans.2012,41,1312)。因此,喹啉联吲哚合成方法学研究一直保持着蓬勃的发展,目前已有较多相关合成方法,如乌尔曼交叉偶联法、脱氢交叉偶联法、催化环化法等。但这些方法需要较严苛的实验条件,或者需要过渡金属催化剂等的作用,在操作上也存在一定的技术难度。因此,开发喹啉联吲哚衍生物高效、绿色的新合成方法引人关注。然而,发明人发现,目前已有的喹啉联吲哚衍生物的高效合成方法却非常有限。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题,本发明的目的是提供一种喹啉联吲哚化合物及其制备方法和应用。对所合成的喹啉联吲哚化合物进行生物活性测试,发现该类化合物对人肝脏肝癌细胞的生长具有一定的抑制活性。
具体地,本发明是通过如下所述的技术方案实现的:
本发明第一方面,提供一种喹啉联吲哚化合物或其药学上可接受的盐、其立体异构体、溶剂化物、多晶型物、互变异构体、代谢产物或前药,所述喹啉联吲哚化合物如通式Ⅰ所示:
Figure BDA0003312637780000021
其中,R1选自烷基、烷氧基、卤原子或氢原子中的一种;
R2选自芳基、稠芳基、杂芳基、烷基、酰基、卤原子或氢原子中的一种;
R3选自芳基、烷基、卤代烷基或者氢原子中的一种;
R4选自芳基、稠芳基或杂芳基中的一种。
本发明第二方面,提供一种喹啉联吲哚化合物或其药学上可接受的盐、其立体异构体、溶剂化物、多晶型物、互变异构体、代谢产物或前药的制备方法,包括:邻烯基芳基异腈与芳基异腈发生串联三聚反应,得到通式Ⅰ所示化合物。
本发明第三方面,提供一种治疗阿尔茨海默病药物、双齿配体、抗菌制剂或抗癌药物,包括喹啉联吲哚化合物或其药学上可接受的盐、其立体异构体、溶剂化物、多晶型物、互变异构体、代谢产物或前药。
本发明第四方面,提供一种药物组合物,包括喹啉联吲哚化合物或其药学上可接受的盐、其立体异构体、溶剂化物、多晶型物、互变异构体、代谢产物或前药
本发明第五方面,提供一种喹啉联吲哚化合物或其药学上可接受的盐、其立体异构体、溶剂化物、多晶型物、互变异构体、代谢产物或前药在制备治疗阿尔茨海默病药物、双齿配体中的应用。
本发明第六方面,提供一种喹啉联吲哚化合物或其药学上可接受的盐、其立体异构体、溶剂化物、多晶型物、互变异构体、代谢产物或前药在制备抗菌制剂或抗癌药物中的应用。
本发明一个或多个技术方案具有以下有益效果:
1)本发明合成的新喹啉联吲哚化合物对人肝脏肝癌细胞的生长具有一定的抑制活性。
2)本发明还提供一种喹啉联吲哚化合物的合成方法,该方法是邻取代烯基芳基异腈类化合物与芳基异腈作为底物,无需金属试剂或者碱催化,无需隔绝水或者氧气,在有机溶剂中反应得到多取代喹啉联吲哚衍生物。和现有技术相比,本发明利用邻烯基芳基异腈与芳基异腈三聚反应生成喹啉联吲哚类化合物,本发明制备方法高效、条件温和、操作简单、原料和试剂简单易得,实用性强,适用于合成多种喹啉联吲哚衍生物。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。以下,结合附图来详细说明本发明的实施方案,其中:
图1为本发明实施例1得到的喹啉联吲哚衍生物的核磁氢谱图;
图2为本发明实施例1得到的喹啉联吲哚衍生物的核磁碳谱图;
图3为本发明实施例2得到的喹啉联吲哚衍生物的核磁氢谱图;
图4为本发明实施例2得到的喹啉联吲哚衍生物的核磁碳谱图。
图5为本发明实施例8得到的喹啉联吲哚衍生物的核磁氢谱图;
图6为本发明实施例8得到的喹啉联吲哚衍生物的核磁碳谱图。
图7为本发明实施例9得到的喹啉联吲哚衍生物的核磁氢谱图;
图8为本发明实施例9得到的喹啉联吲哚衍生物的核磁碳谱图。
图9为本发明实施例10得到的喹啉联吲哚衍生物的核磁氢谱图;
图10为本发明实施例10得到的喹啉联吲哚衍生物的核磁碳谱图。
图11为本发明实施例11得到的喹啉联吲哚衍生物的核磁氢谱图;
图12为本发明实施例11得到的喹啉联吲哚衍生物的核磁碳谱图。
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
发明人经长期实验研究发现,目前已有较多喹啉联吲哚合成方法,如乌尔曼交叉偶联法、脱氢交叉偶联法、催化环化法等。但这些方法需要较严苛的实验条件,或者需要过渡金属催化剂等的作用,在操作上也存在一定的技术难度。因此,开发喹啉联吲哚衍生物高效、绿色的新合成方法引人关注。
因此本发明提出一种新型喹啉联吲哚化合物及合成方法,无需金属试剂或者碱催化,无需隔绝水或者氧气即能制备出性能优异的喹啉联吲哚化合物。经实验验证,该喹啉联吲哚化合物对人肝脏肝癌细胞的生长具有一定的抑制活性。
具体地,本发明是通过如下所述的技术方案实现的:
本发明第一方面,提供一种喹啉联吲哚化合物或其药学上可接受的盐、其立体异构体、溶剂化物、多晶型物、互变异构体、代谢产物或前药,所述喹啉联吲哚化合物如通式Ⅰ所示:
Figure BDA0003312637780000041
其中,R1选自烷基、烷氧基、卤原子或氢原子中的一种;
R2选自芳基、稠芳基、杂芳基、烷基、酰基、卤原子或氢原子中的一种;
R3选自芳基、烷基、卤代烷基或者氢原子中的一种;
R4选自芳基、稠芳基或杂芳基中的一种。
在本发明一个或多个实施例中,所述R1选自C1-C20直链或支链烷基、烷氧基、卤原子、氢原子;
进一步地,R1选自5-氯、6-甲氧基、7-甲氧基或氢原子中的一种。
进一步地,所述R2选自4-甲基、4-甲氧基、4-苯基、4-溴、4-乙酯基、4-苯甲酰基、3-甲氧基、3-溴、2-甲基、3,4-二甲基、3,5-二甲基、3,4,5-三甲氧基、3-噻吩基、5-喹啉基或氢原子中的一种。
进一步地,所述R3选自三氟甲基或4-氟苯基中的一种。
进一步地,所述R4选自1,1’-联苯基、4-甲基苯基、4-甲氧基苯基、4-溴苯基、4-乙酯基苯基、4-苯甲酰基、3-甲氧基苯基、3-溴苯基、2-甲基苯基、3,4-二甲基苯基、3,5-二甲基苯基、3,4,5-三甲氧基苯基、1-萘基、2-萘基、3-噻吩基或5-喹啉基、苯基。
在本发明一个或多个实施例中,
R3选自三氟甲基时,R1选6-甲氧基或氢原子,R2选自4-甲基、4-甲氧基、4-苯基、4-溴、4-乙酯基、4-苯甲酰基、3-甲氧基、3-溴、2-甲基、3,4-二甲基、3,5-二甲基、3,4,5-三甲氧基、3-噻吩基、5-喹啉基或氢原子中的一种,R4选自1,1’-联苯基、4-甲基苯基、4-甲氧基苯基、4-溴苯基、4-乙酯基苯基、4-苯甲酰基、3-甲氧基苯基、3-溴苯基、2-甲基苯基、3,4-二甲基苯基、3,5-二甲基苯基、3,4,5-三甲氧基苯基、1-萘基、2-萘基、3-噻吩基或5-喹啉基、苯基。
在本发明一个或多个实施例中,所述化合物包括以下结构:
Figure BDA0003312637780000051
本发明第二方面,提供一种喹啉联吲哚化合物或其药学上可接受的盐、其立体异构体、溶剂化物、多晶型物、互变异构体、代谢产物或前药的制备方法,包括:邻烯基芳基异腈与芳基异腈发生串联三聚反应,得到通式Ⅰ所示化合物。
邻烯基芳基异腈是指邻取代烯基芳基异腈。由于其独特的反应性,异腈已被证明在许多转化中是通用的合成砌块,但是因为抑制同二聚、同聚和/或异聚以及聚合的困难,杂环合成中异腈的三聚还没有实现。因此,基于简单易得的邻烯基芳基异腈,通过异腈选择性的杂三聚串联反应,实现了首例异腈的三聚反应,为重要的含氮联杂环—喹啉联吲哚化合物的从头合成提供了新方法。双分子异腈通过“头碰头”偶联经历1,4-二氮杂丁三烯中间体,经6π电环化并发生芳构化反应得到亚胺中间体,之后另一分子芳基异腈对亚胺中间体进一步发生分子间亲核进攻反应,然后再发生傅克反应后经异构化最终得到喹啉二位取代吲哚的重要合成子。
Figure BDA0003312637780000061
在本发明一个或多个实施例中,反应路线如下:
Figure BDA0003312637780000062
其中,R1、R2、R3、R4的定义如上文任一项所述。
在本发明一个或多个实施例中,制备方法包括:
1)在有机溶剂中,邻烯基芳基异腈与芳基异腈进行三聚反应;
2)反应后,将产物除去有机溶剂,然后经过硅胶柱层析,得到通式Ⅰ所示化合物,
Figure BDA0003312637780000071
进一步地,所述邻烯基芳基异腈选自1-异氰基-2-(3,3,3-三氟丙-1-烯-2-基)苯、1-异氰基-4-甲氧基-2-(3,3,3-三氟丙-1-烯-2-基)苯、2-异氰基-4-甲氧基-1-(3,3,3-三氟丙-1-烯-2-基)苯、1-异氰基-2-乙烯基苯、4-氯-1-异氰基-2-乙烯基苯、1-异氰基-2-(丙-1-烯-1-基)苯、1-(1-(4-氟苯基)乙烯基)-2-异氰基苯、1-异氰基-2-(1-(4-甲氧基苯基)乙烯基)苯;
进一步地,所述芳基异腈选自4-异氰基-1,1’-联苯、1-异氰基-4-甲氧基苯、1-异氰基-4-甲苯、1-溴-4-异氰基苯、4-异氰基苯甲酸乙酯、(4-异氰基苯基)(苯基)甲酮、1-异氰基-3-甲氧基苯、1-溴-3-异氰基苯、1-异氰基-2-甲苯、4-异氰基-1,2-二甲苯、1-异氰基-3,5-二甲苯、5-异氰基-1,2,3-三甲氧基苯;
进一步地,所述邻取代烯基芳基异腈类化合物与芳基异腈作为底物,双分子异腈在高温加热条件下促进两个异氰基通过“头碰头”偶联经历1,4-二氮杂丁三烯中间体,经6π电环化并发生芳构化反应得到亚胺中间体,之后另一分子芳基异腈对亚胺中间体进一步发生分子间亲核进攻反应,然后再发生傅克反应后经异构化最终得到喹啉二位取代吲哚的重要合成子。该反应过程中,涉及的中间体对水和氧气相对稳定,底物也对水、氧不敏感,因此,反应无需隔绝水或者氧气,无需金属试剂或者碱催化。在有机溶剂中反应得到通式Ⅰ所示化合物;
进一步地,所述邻取代烯基芳基异腈与芳基异腈的摩尔比为1:1-6;进一步为1:6。当邻取代烯基芳基异腈与芳基异腈的摩尔比1:6时,产物纯度更高。
进一步地,所述有机溶剂选自四氢呋喃、1,4-二氧六环、甲基叔丁基醚、乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚中的一种或多种;进一步为乙二醇二甲醚。
溶剂种类在一定程度上影响混合效果以及产物产率,实验发现当溶剂为乙二醇二甲醚时,产物得率最高。
进一步地,所述邻取代烯基芳基异腈每进行0.25毫摩尔反应用1-3毫升溶剂;进一步,邻取代烯基芳基异腈每进行0.25毫摩尔反应用2毫升溶剂。
进一步地,所述三聚反应温度为25-150℃;进一步,反应温度为150℃。
进一步地,所述三聚反应时间为1-24h;进一步反应时间为1.5h。
本发明首先提供一种喹啉联吲哚衍生物,该类化合物的结构通式如式Ⅰ所示。喹啉联吲哚类化合物是十分重要的含氮元杂环化合物,在医药和农药领域有着重要应用。此外,喹啉联吲哚类化合物也是重要的有机合成中间体,可以在吡啶环上发生亲核取代反应,也可以在苯环上发生亲电取代反应,能够和许多不同的原料反应,生成多种多样的喹啉联吲哚。另外,喹啉联吲哚衍生物也是常用的双齿配体。因此,喹啉联吲哚衍生物在药物化学和有机合成领域都占有非常重要的地位。
本发明还提供一种喹啉联吲哚衍生物的合成方法,该方法是邻取代烯基芳基异腈类化合物与芳基异腈作为底物,无需金属试剂或者碱催化,无需隔绝水或者氧气,在有机溶剂中反应得到多取代喹啉联吲哚衍生物。和现有技术相比,本发明利用邻烯基芳基异腈与芳基异腈三聚反应生成喹啉联吲哚类化合物,本发明制备方法高效、条件温和、操作简单、原料和试剂简单易得,实用性强,适用于合成多种喹啉联吲哚衍生物。
本发明第三方面,提供一种治疗阿尔茨海默病药物、双齿配体、抗菌制剂或抗癌药物,包括喹啉联吲哚化合物或其药学上可接受的盐、其立体异构体、溶剂化物、多晶型物、互变异构体、代谢产物或前药。
优选地,所述抗癌药物优选为抑制肝癌细胞生长的药物。
本发明第四方面,提供一种药物组合物,包括喹啉联吲哚化合物或其药学上可接受的盐、其立体异构体、溶剂化物、多晶型物、互变异构体、代谢产物或前药
本发明第五方面,提供一种喹啉联吲哚化合物或其药学上可接受的盐、其立体异构体、溶剂化物、多晶型物、互变异构体、代谢产物或前药在制备治疗阿尔茨海默病药物、双齿配体中的应用。
本发明第六方面,提供一种喹啉联吲哚化合物或其药学上可接受的盐、其立体异构体、溶剂化物、多晶型物、互变异构体、代谢产物或前药在制备抗菌制剂或抗癌药物中的应用。
下面结合具体的实施例,对本发明做进一步的详细说明,应该指出,所述具体实施例是对本发明的解释而不是限定。
各原料来源:
本发明所使用的实验试剂的纯度、产地以及实验仪器的型号、产地分别见表1和表2。
表1实验仪器
Figure BDA0003312637780000091
表2实验药品与试剂
Figure BDA0003312637780000092
Figure BDA0003312637780000101
1-异氰基-2-(3,3,3-三氟丙-1-烯-2-基)苯的合成
以R3为CF3为例,由简单的邻硝基苯甲醛与三氟甲基三甲基硅烷为起始原料,进行氧化、还原、再进一步脱水得到1-异氰基-2-(3,3,3-三氟丙-1-烯-2-基)苯,反应方程式如下所示:
Figure BDA0003312637780000111
选取不同取代基的底物进行系列反应得到化合物1,共得到3个化合物1,反应的产率都能够达到65%以上。
4-异氰基-1,1’-联苯的合成
Figure BDA0003312637780000112
选取不同取代基的底物进行系列反应得到化合物2,共得到10个化合物2,反应的产率都能够达到90%以上。
实施例1
喹啉联吲哚衍生物3a的制备
Figure BDA0003312637780000113
向15mL耐压管中加入4-异氰基-1,1’-联苯2a(1.5mmol),并用2mL乙二醇二甲醚溶解,加入搅拌子,拧紧耐压管旋塞后放入预热至150℃的金属模块中进行加热,1-异氰基-2-(3,3,3-三氟丙-1-烯-2-基)苯1a(0.25mmol)分批加入三次(0.3当量+0.3当量+0.4当量,即分别加入1-异氰基-2-(3,3,3-三氟丙-1-烯-2-基)苯总量的16mg、16mg、17mg),每次搅拌30分钟。反应时间1.5h,此时TLC检测底物1a完全消失,减压蒸去溶剂,并通过硅胶柱层析进行分离以得到最终产物,经核磁氢谱、碳谱以及质谱检测证实其为喹啉联吲哚衍生物3a,收率为95%。
图1为本发明实施例1得到的喹啉联吲哚衍生物的核磁氢谱图,图2为其核磁碳谱图。
谱图解析数据:
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ5.99(s,1H),6.87(d,J=8.4Hz,2H),7.24(t,J=8.4Hz,1H),7.28(t,J=7.6Hz,1H),7.34-7.37(m,2H),7.40(t,J=8.4Hz,4H),7.48(d,J=8.4Hz,1H),7.52(d,J=7.6Hz,2H),7.55-7.60(m,4H),7.69(s,1H),7.77(t,J=7.6Hz,1H),8.04(d,J=8.4Hz,1H),8.13(d,J=8.4Hz,1H),8.48(s,1H),9.46(s,1H).13C NMR(100MHz,CDCl3):δ112.0,114.7,116.6(q,J=5.5Hz),118.0,120.5,121.7,123.5(q,J=273Hz),123.9,124.8,126.2,126.4,126.6,126.7,127.2,127.5,128.0,128.6,128.7,129.5,129.6,130.5,132.1,133.8,134.2(q,J=31.6Hz),134.8,141.0,141.7,145.6,148.3,148.8.HRMS m/z(ETS-TOF)calcd for C36H25F3N3 +([M+H]+)556.1995,found 556.1996.
实施例2
喹啉联吲哚衍生物3b的制备:
Figure BDA0003312637780000121
用1-异氰基-4-甲氧基苯2b代替实施例1中的4-异氰基-1,1’-联苯2a,其他条件同实施例1,得到多取代喹啉联吲哚衍生物3b,收率为81%。
图3为本发明实施例2得到的喹啉联吲哚衍生物的核磁氢谱图,图4为其核磁碳谱图。
谱图解析数据:
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ3.74(s,3H),3.76(s,3H),6.01(s,1H),6.76-6.81(m,4H),6.83(d,J=2.0Hz,1H),6.96(dd,J1=8.4Hz,J1=2.0Hz,1H),7.34(d,J=8.4Hz,1H),7.57(t,J=7.6Hz,1H),7.76(t,J=7.6Hz,1H),8.04(d,J=8.4Hz,1H),8.11(d,J=8.4Hz,1H),8.49(s,1H),9.19(s,1H).13C NMR(100MHz,CDCl3):δ55.4,100.5,112.6,114.7,115.8,116.0,116.4(q,J=5.2Hz),121.4,121.6,123.3(q,J=273Hz),123.8,126.2,127.2,128.5,129.4,130.3,130.8,134.3(q,J=31.4Hz),139.9,148.2,149.2,153.1,154.0.HRMSm/z(ETS-TOF)calcd for C26H21F3N3O2 +([M+H]+)464.1580,found 464.1591.
实施例3
喹啉联吲哚衍生物3c的制备:
Figure BDA0003312637780000131
用1-异氰基-4-甲苯2c代替实施例1中的4-异氰基-1,1’-联苯2a,其他条件同实施例1,得到多取代喹啉联吲哚衍生物3c,收率为90%。
谱图解析数据:
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ2.26(s,3H),2.39(s,3H),5.77(s,1H),6.69(d,J=8.4Hz,2H),6.97(d,J=8.4Hz,2H),7.11(dd,J1=8.4Hz,J1=1.2Hz,1H),7.23(s,1H),7.31(d,J=8.4Hz,1H),7.57(td,J1=8.4Hz,J1=1.2Hz,1H),7.75(td,J1=8.4Hz,J1=1.2Hz,1H),8.02(d,J=8.4Hz,1H),8.08(d,J=8.4Hz,1H),8.48(s,1H),9.29(s,1H).13C NMR(100MHz,CDCl3):δ20.4,21.4,111.4,114.5,116.6(q,J=5.4Hz),119.2,120.5,121.6,123.5(q,J=273Hz),123.9,126.5,126.7,127.2,128.3,128.8,129.4,129.5,129.8,130.3,133.8,134.2(q,J=31.3Hz),144.0,148.3,149.2.HRMS m/z(ETS-TOF)calcd forC26H21F3N3 +([M+H]+)432.1682,found 432.1675.
实施例4
喹啉联吲哚衍生物3d的制备:
Figure BDA0003312637780000132
用1-溴-4-异氰基苯2d代替实施例1中的4-异氰基-1,1’-联苯2a,其他条件同实施例1,得到多取代喹啉联吲哚衍生物3d,收率为84%。
谱图解析数据:
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ5.73(s,1H),6.63(d,J=8.8Hz,2H),7.28(t,J=8.8Hz,3H),7.36(d,J=8.8Hz,1H),7.54(s,1H),7.62(t,J=7.6Hz,1H),7.78(t,J=7.6Hz,1H),8.06(d,J=8.4Hz,1H),8.12(d,J=8.4Hz,1H),8.42(s,1H),9.52(s,1H).13C NMR(100MHz,CDCl3):δ111.2,113.3,113.6,115.8,116.3(q,J=5.4Hz),118.4,121.9,123.1(q,J=273Hz),124.0,127.8,127.9,128.0,129.7,130.5,130.7,132.2,133.7,134.7(q,J=31.5Hz),145.2,148.3,148.4.HRMS m/z(ETS-TOF)calcd for C24H15Br2F3N3 +([M+H]+)559.9579,found 559.9582.
实施例5
喹啉联吲哚衍生物3e的制备:
Figure BDA0003312637780000141
用4-异氰基苯甲酸乙酯2e代替实施例1中的4-异氰基-1,1’-联苯2a,其他条件同实施例1,得到多取代喹啉联吲哚衍生物3e,收率为86%。
谱图解析数据:
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ1.32(t,J=7.2Hz,3H),1.38(t,J=7.2Hz,3H),4.32(q,J=7.2Hz,2H),4.38(q,J=7.2Hz,2H),6.22(s,1H),6.75(d,J=8.8Hz,2H),7.46(d,J=8.8Hz,1H),7.62(t,J=7.2Hz,1H),7.79(t,J=7.2Hz,1H),7.87(d,J=8.8Hz,2H),8.01(dd,J1=8.8Hz,J1=1.2Hz,1H),8.05(d,J=8.4Hz,1H),8.15(d,J=8.4Hz,1H),8.25(s,1H),8.36(s,1H),9.84(s,1H).13C NMR(100MHz,CDCl3):δ14.3,14.4,60.3,60.8,111.5,113.2,115.3(q,J=5.6Hz),118.6,121.2,121.9,122.2,123.0,122.8(q,J=273Hz),124.0,125.9,126.1,128.0,129.7,130.7,130.8,131.6,135.0(q,J=31.5Hz),137.3,148.0,148.3,150.1,166.6,167.1.HRMS m/z(ETS-TOF)calcd for C30H25F3N3O4 +([M+H]+)548.1792,found 548.1796.
实施例6
喹啉联吲哚衍生物3f的制备:
Figure BDA0003312637780000142
用(4-异氰基苯基)(苯基)甲酮2f代替实施例1中的4-异氰基-1,1’-联苯2a,其他条件同实施例1,得到多取代喹啉联吲哚衍生物3f,收率为72%。
谱图解析数据:
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ6.50(s,1H),6.83(d,J=8.8Hz,2H),7.40(d,J=7.6Hz,2H),7.43(d,J=7.6Hz,2H),7.49-7.53(m,3H),7.64(t,J=7.6Hz,1H),7.70(t,J=7.6Hz,4H),7.77(t,J=7.6Hz,2H),7.82(t,J=8.8Hz,2H),7.99(s,1H),8.08(d,J=8.4Hz,1H),8.17(d,J=8.4Hz,1H),8.40(s,1H),9.97(s,1H).13C NMR(100MHz,CDCl3):δ111.8,113.4,116.3(q,J=5.8Hz),119.4,121.8(q,J=273Hz),121.9,123.7,124.1,125.3,126.9,128.0,128.1,128.4,129.5,129.7,129.9,130.1,130.5,130.8,131.5,132.0,132.8,135.0(q,J=30.7Hz),137.3,138.1,138.6,148.1,148.3,150.1,195.3,196.6.HRMS m/z(ETS-TOF)calcd for C38H25F3N3O2 +([M+H]+)612.1893,found 612.1896.
实施例7
喹啉联吲哚衍生物3g的制备
Figure BDA0003312637780000151
用1-异氰基-2-甲苯2g代替实施例1中的4-异氰基-1,1’-联苯2a,其他条件同实施例1,得到多取代喹啉联吲哚衍生物3g,收率为71%。
谱图解析数据:
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ2.51(s,3H),2.61(s,3H),6.07(s,1H),6.61(d,J=8.0Hz,1H),6.77(t,J=7.6Hz,1H),6.94(t,J=7.2Hz,1H),7.01(t,J=7.6Hz,1H),7.12(d,J=7.2Hz,1H),7.22(d,J=7.2Hz,1H),7.30(d,J=8.0Hz,1H),7.57(t,J=8.4Hz,1H),7.77(t,J=8.4Hz,1H),8.04(d,J=8.4Hz,1H),8.16(d,J=8.0Hz,1H),8.43(s,1H),9.20(s,1H).13C NMR(100MHz,CDCl3):δ16.4,17.8,113.5,116.4(q,J=5.5Hz),117.7,119.1,120.2,121.0,121.5,121.7,123.3,123.6(q,J=273Hz),123.9,125.3,125.5,126.9,127.3,127.8,129.5,130.3,130.4,134.5(q,J=31.4Hz),135.1,144.1,148.4,149.3.HRMSm/z(ETS-TOF)calcd for C26H21F3N3 +([M+H]+)432.1682,found 432.1686.
实施例8
喹啉联吲哚衍生物3h的制备:
Figure BDA0003312637780000161
用1-异氰基-3,5-二甲苯2h代替实施例1中的4-异氰基-1,1’-联苯2a,其他条件同实施例1,得到多取代喹啉联吲哚衍生物3h,收率为96%。
图5为本发明实施例8得到的喹啉联吲哚衍生物的核磁氢谱图,图6为其核磁碳谱图。
谱图解析数据:
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ2.16(s,6H),2.45(s,3H),2.46(s,3H),5.12(s,1H),6.25(s,2H),6.40(s,1H),6.69(s,1H),7.05(s,1H),7.56(t,J=8.4Hz,1H),7.73(d,J=8.4Hz,1H),8.02(d,J=8.4Hz,1H),8.08(d,J=8.4Hz,1H),8.52(s,1H),9.45(s,1H).13C NMR(100MHz,CDCl3):δ18.8,21.4,21.7,109.2,111.5,116.9(q,J=5.6Hz),120.3,120.6,121.7,123.7(q,J=273Hz),123.8,124.1,127.2,129.5,129.9,130.1,131.4,134.3(q,J=30.9Hz),134.9,136.0,139.0,147.6,148.2,148.9.HRMS m/z(ETS-TOF)calcd forC28H25F3N3 +([M+H]+)460.1995,found460.1994.
实施例9
喹啉联吲哚衍生物3i的制备:
Figure BDA0003312637780000162
用5-异氰基-1,2,3-三甲氧基苯2i代替实施例1中的4-异氰基-1,1’-联苯2a,其他条件同实施例1,得到多取代喹啉联吲哚衍生物3i,收率为96%。
图7为本发明实施例9得到的喹啉联吲哚衍生物的核磁氢谱图,图8为其核磁碳谱图。
谱图解析数据:
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ3.59(s,6H),3.73(s,3H),3.84(s,3H),3.86(s,3H),3.88(s,3H),6.03(s,2H),6.07(s,1H),6.55(s,1H),7.55(t,J=8.4Hz,1H),7.74(t,J=8.4Hz,1H),8.01(d,J=8.4Hz,1H),8.09(d,J=8.4Hz,1H),8.29(s,1H),9.49(s,1H).13C NMR(100MHz,CDCl3):δ55.9,56.0,60.9,61.3,61.7,89.5,92.8,112.8,117.2(q,J=5.6Hz),121.3,121.4,123.5(q,J=273Hz),126.4,127.0,129.3,130.2,131.5,132.6,134.0(q,J=33.2Hz),136.5,143.1,147.0,148.2,148.6,153.7,153.8.HRMS m/z(ETS-TOF)calcd forC30H29F3N3O6 +([M+H]+)584.2003,found 584.2008.
实施例10
喹啉联吲哚衍生物3j的制备:
Figure BDA0003312637780000171
用3-异氰基噻吩2j代替实施例1中的4-异氰基-1,1’-联苯2a,其他条件同实施例1,得到多取代喹啉联吲哚衍生物3j,收率为74%。
图9为本发明实施例10得到的喹啉联吲哚衍生物的核磁氢谱图,图10为其核磁碳谱图。
谱图解析数据:
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ6.71(q,J=1.2Hz,1H),6.95(d,J=5.6Hz,1H),7.02(dd,J1=7.2Hz,J2=1.2Hz,1H),7.24(s,1H),7.31(q,J=3.2Hz,1H),7.49(t,J=8.4Hz,1H),7.71(t,J=8.4Hz,1H),7.87(s,1H),7.74(d,J=8.8Hz,1H),7.94(d,J=8.8Hz,2H),8.43(s,1H),8.93(s,1H).13C NMR(100MHz,CDCl3):δ105.5,111.3,113.8(q,J=5.4Hz),115.9,119.9,120.2,123.3(q,J=279Hz),125.2,126.0,128.6,128.9,129.3,130.5,134.5(q,J=31.3Hz),140.9,142.1,148.5,150.7.HRMS m/z(ETS-TOF)calcd for C20H13F3N3S2 +([M+H]+)416.0497,found 416.0494.
实施例11
喹啉联吲哚衍生物3k的制备:
Figure BDA0003312637780000181
用1-异氰基-4-甲氧基-2-(3,3,3-三氟丙-1-烯-2-基)苯1b代替实施例1中的1-异氰基-2-(3,3,3-三氟丙-1-烯-2-基)苯1a,其他条件同实施例1,得到多取代喹啉联吲哚衍生物3k,收率为88%。
图11为本发明实施例11得到的喹啉联吲哚衍生物的核磁氢谱图,图12为其核磁碳谱图。
谱图解析数据:
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ3.93(s,3H),5.85(s,1H),6.86(d,J=8.4Hz,2H),7.24-7.30(m,3H),7.34-7.38(m,3H),7.41(t,J=8.4Hz,4H),7.50(t,J=8.4Hz,3H),7.57(t,J=8.4Hz,3H),7.67(s,1H),8.03(d,J=9.2Hz,1H),8.46(s,1H),9.46(s,1H).13C NMR(100MHz,CDCl3):δ55.5,102.1,111.9,114.5,115.3,116.8(q,J=5.6Hz),117.7,119.1,122.9,123.1,123.5(q,J=273Hz),124.4,126.1,126.3,126.5,127.0,127.2,128.0,128.5,128.6,130.0,131.0,131.9,133.1(q,J=31.2Hz),133.7,134.5,141.0,141.7,144.4,145.9,146.3,158.5.HRMS m/z(ETS-TOF)calcd for C37H27F3N3O+([M+H]+)586.2101,found586.2105.
实施例12
喹啉联吲哚衍生物3l的制备:
Figure BDA0003312637780000182
用3,3-二氟-2-苯基环丙-1-烯-1-羧酸甲酯1c代替实施例1中的(3,3-二氟环丙-1-烯-1-基)苯1a,其他条件同实施例1,得到喹啉联吲哚衍生物3l,收率为61%。
谱图解析数据:
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ6.04(s,1H),6.83(d,J=8.0Hz,2H),7.09(t,J=8.4Hz,2H),7.20(t,J=7.2Hz,2H),7.27-7.31(m,2H),7.38-7.48(m,8H),7.54(d,J=7.6Hz,3H),7.61(d,J=7.2Hz,2H),7.71-7.75(m,2H),7.85(d,J=8.4Hz,1H),8.00(s,1H),8.17(d,J=8.8Hz,1H),9.75(s,1H).13C NMR(100MHz,CDCl3):δ111.9,114.5,115.4,115.6,117.4,118.8,120.0,124.2,125.3,125.4,126.2(t,J=2.8Hz),126.3,126.5,126.9,127.2,127.9,128.6(d,J=4.1Hz),129.2,129.7,129.9,131.2,131.3,131.6,133.4,133.9(d,J=3.3Hz),134.4,141.0,141.8,145.6,147.5,148.1,148.8,161.5,164.0.HRMS m/z(ETS-TOF)calcd for C41H29FN3 +([M+H]+)582.2340,found 582.2348.
实验测试:
采用制备的化合物3a-3l对人肝脏肝癌细胞的生长抑制活性测定。
实验材料:OLYMPUS细胞培养用显微镜,FormaTM .310细胞培养箱,ThermoScientific Heraguard ECO超净台,Eppendorf 5910R冷冻离心机,Spectra Max M5酶标仪,松下MVS-83高压灭菌锅,肝癌细胞,96孔细胞培养板,DMEM培养基,PBS缓冲液,Gibco胎牛血清,0.25%胰蛋白酶-EDTA消化液,青霉素-链霉素混合液,MTT。
实验方法:
(1)接种细胞:用含10%胎小牛血清得培养液配成单个细胞悬液,以每孔1000个细胞接种到96孔板,每孔体积100μL.
(2)培养细胞:于37℃、5%CO2细胞培养箱中培养。
(3)呈色:待细胞贴壁后,每孔加入不同浓度(0.1μΜ、0.5μΜ、1.0μΜ)的药物3a-3,培养24h后,吸掉细胞培养液,用PBS洗板3次,加入MTT溶液(0.5mg/mL PBS配)100μL/孔,同时设立空白对照为200μL空白培养基.
(4)继续37℃孵育4小时,每孔加150μL DMSO终止培养,振荡10分钟,使结晶物充分融解。
(5)在酶联免疫监测仪上,选择490nm波长,测定并记录各孔光吸收值。
Figure BDA0003312637780000191
计算获得的抑制率如表3所示。
表3.化合物在0.1μ.(即为0.1μM/L)、0.5μ.(即为0.5μM/L)和1.0μ.(即为1.0μM/L)浓度下对肝癌细胞的抑制率
Figure BDA0003312637780000201
由表1可知,化合物3a-3l对人肝脏肝癌细胞的生长均有抑制活性。其中,化合物3b、3g、3i、3k均对肝癌细胞的生长有中等抑制活性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (19)

1.一种喹啉联吲哚化合物或其药学上可接受的盐,其特征在于,所述喹啉联吲哚化合物如通式Ⅰ所示:
Figure FDA0003710118820000011
其中,R1为甲氧基或氢原子;
R2选自苯基、甲氧基、甲基、溴原子、乙酯基和苯甲酰基中的一种;
R3选自CF3或氟取代的苯基;
R4选自被苯基、甲基、溴原子、甲氧基、苯甲酰基、乙酯基取代的苯基中的一种。
2.根据权利要求1所述的喹啉联吲哚化合物或其药学上可接受的盐,其特征在于,所述化合物包括以下结构:
Figure FDA0003710118820000012
3.权利要求1、2中任一项所述喹啉联吲哚化合物或其药学上可接受的盐的制备方法,其特征在于,包括:邻烯基芳基异腈与芳基异腈发生串联三聚反应,得到通式Ⅰ所示化合物;
进一步地,反应路线如下:
Figure FDA0003710118820000021
其中,R1、R2、R3、R4的定义如权利要求1、2中任一项所述。
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,包括:
1)在有机溶剂中,邻烯基芳基异腈与芳基异腈进行三聚反应;
2)反应后,将产物除去有机溶剂,然后经过硅胶柱层析,得到通式Ⅰ所示化合物,
Figure FDA0003710118820000022
5.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述邻烯基芳基异腈选自1-异氰基-2-(3,3,3-三氟丙-1-烯-2-基)苯、1-异氰基-4-甲氧基-2-(3,3,3-三氟丙-1-烯-2-基)苯、1-(1-(4-氟苯基)乙烯基)-2-异氰基苯。
6.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述芳基异腈选自4-异氰基-1,1’-联苯、1-异氰基-4-甲氧基苯、1-异氰基-4-甲苯、1-溴-4-异氰基苯、4-异氰基苯甲酸乙酯、(4-异氰基苯基)(苯基)甲酮、1-异氰基-2-甲苯、1-异氰基-3,5-二甲苯、5-异氰基-1,2,3-三甲氧基苯。
7.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述邻取代烯基芳基异腈类化合物与芳基异腈作为底物,无需金属试剂或者碱催化,无需隔绝水或者氧气,在有机溶剂中反应得到通式Ⅰ所示化合物。
8.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述邻取代烯基芳基异腈与芳基异腈的摩尔比为1:1-6。
9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述邻取代烯基芳基异腈与芳基异腈的摩尔比为1:6。
10.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述有机溶剂选自四氢呋喃、1,4-二氧六环、甲基叔丁基醚、乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚中的一种或多种。
11.根据权利要求10所述的制备方法,其特征在于,所述有机溶剂为乙二醇二甲醚。
12.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述邻取代烯基芳基异腈每进行0.25毫摩尔反应用1-3毫升溶剂。
13.根据权利要求12所述的制备方法,其特征在于,所述,邻取代烯基芳基异腈每进行0.25毫摩尔反应用2毫升溶剂。
14.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述三聚反应温度为25-150℃。
15.根据权利要求14所述的制备方法,其特征在于,所述三聚反应温度为150℃。
16.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,进一步地,所述三聚反应时间为1-24h。
17.根据权利要求16所述的制备方法,其特征在于,进一步地,所述三聚反应时间为1.5h。
18.一种抗肝癌药物,其特征在于,包括权利要求1、2中任一项所述喹啉联吲哚化合物或其药学上可接受的盐。
19.权利要求1、2中任一项所述喹啉联吲哚化合物或其药学上可接受的盐在制备抑制肝癌细胞生长的抗肝癌药物中的应用。
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