CN101077866A - 取代苯并噁唑类抗真菌化合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种取代苯并噁唑类化合物和其盐类以及制备方法，该类化合物具有结构通式（I），其中：X基团代表吡啶基或取代苯基，R基团代表芳环上的各种取代基，取代位置可位于邻、间、对位，可以是单取代，也可以多取代。本发明所述化合物是一类新结构类型的抗真菌活性化合物，具有较好的抗真菌活性，为深入研究和开发新的抗真菌药物开辟了新的途径，可用于制备治疗抗真菌感染的药物。

Description

取代苯并噁唑类抗真菌化合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及医药技术领域，是一种新型的取代苯并噁唑类抗真菌化合物——{3-[2-(取代苯氧甲基)-苯并噁唑-4-基氧]-丙基}-吡啶-3-甲基胺类化合物和其盐类以及制备方法。
背景技术
近年来，随着广谱抗菌素、抗肿瘤药、免疫抑制剂的大量应用，放射治疗和器官移植的广泛进行，导管和插管的普遍开展，以及免疫缺陷患者尤其是艾滋病患者的急速增加，致使真菌感染特别是深部真菌感染大幅度上升，深部真菌感染现已成为艾滋病和肿瘤等重大疾病死亡的主要原因。目前抗真菌药物主要有作用于羊毛甾醇14α-去甲基化酶(CYP51)的唑类药物(例如氟康唑、伊曲康唑和伏立康唑)、作用于真菌细胞膜脂质的多烯类抗生素(例如两性霉素B)、作用于真菌细胞壁β-1，3葡聚糖合成酶的脂肽类药物(例如卡泊芬净和米卡芬净)和作用于角鲨烯环氧化酶的烯丙胺类药物(例如特比萘芬)。但现有的这些药物均存在一定的局限性，如抗菌谱窄、耐药性严重、生物利用度低、有较强的毒副作用等问题。因此，除了优化改良现有药物的结构和制剂外，寻找具全新结构类型和全新作用机制先导化合物已成为抗真菌药物研究的重要方向。N-肉豆蔻酰基转移酶(NMT)是一个近年来新发现的抗真菌药物作用靶酶，{3-[2-(取代苯氧甲基)-苯并噁唑-4-基氧]-丙基}-吡啶-3-甲基胺类化合物是NMT的抑制剂，目前还未见有该类化合物的合成及其抗真菌活性的报道。
发明内容
本发明提供一种新型的取代苯并噁唑类抗真菌化合物，包括{3-[2-(取代苯氧甲基)-苯并噁唑-4-基氧]-丙基}-吡啶-3-甲基胺类化合物。
本发明化合物的结构通式如下：
其中：X基团代表吡啶基或取代苯基。
这里的吡啶基是指2-吡啶基，3-吡啶基和4-吡啶基，优选3-吡啶基。
这里的取代苯基是指由卤素(例如F、Cl、Br、I)或脂肪链(例如甲基、乙基、丙基、三氟甲基、叔丁基)取代，取代位置可位于邻、间、对位。可以是单取代，也可以多取代。
R基团代表芳环上的各种取代基，取代位置可位于邻、间、对位。可以是单取代，也可以多取代。取代基指：
(1)卤素，如F、Cl、Br、I，特别优选2，4-二氟或2，3，4-三氟取代；
(2)1～5个碳原子的直链或支链烷基，如甲基、乙基、叔丁基等，特别优选甲基；
(3)三氟甲基、三氟甲氧基、氰基、硝基、、苯甲酰基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、仲丁氧基、胺基，特别优选三氟甲基和三氟甲氧基。
经试验抗真菌效果较好的化合物为X和R基团的组合分别为如下的化合物：
(1)X基团为3-吡啶基，R基团为2，3，4-三氟苯基。
(2)X基团为2-吡啶基，R基团为2，3，4-三氟苯基。
(3)X基团为4-吡啶基，R基团为2，3，4-三氟苯基。
(4)X基团为3-吡啶基，R基团为2，4-二氟苯基。
(5)X基团为3-吡啶基，R基团为2-氟苯基。
(6)X基团为4-甲基苯基，R基团为2，3，4-三氟苯基。
(7)X基团为4-三氟甲基苯基，R基团为2，3，4-三氟苯基。
(8)X基团为3-吡啶基，R基团为4-三氟甲基苯基。
(9)X基团为3-吡啶基，R基团为2，3，4-三氯苯基。
(10)X基团为3-吡啶基，R基团为2，4-二氯苯基。
(11)X基团为3-吡啶基，R基团为2，3，4-三溴苯基。
(12)X基团为3-吡啶基，R基团为2，4-二溴苯基。
本发明化合物的合成反应流程如下：
Figure A20071004063900071
具体步骤为：
(1)制备2，6-二羟基苯胺(II)
2-硝基间苯二酚(I)在无水乙醇中，以10％钯碳为催化剂，在4atm气压下，经氢化生成2，6-二羟基苯胺(II)。
(2)制备2-氯甲基-4-羟基苯并噁唑(III)
将2，6-二羟基苯胺(II)在二氯甲烷中，先在0℃搅拌下，加入氯乙亚胺乙酯盐酸盐，反应2h后升至室温继续反应24h，生成2-氯甲基-4-羟基苯并噁唑(III)。
(3)制备叔丁基-2-氯甲基-苯并噁唑-4-基碳酸酯(IV)
2-氯甲基-4-羟基苯并噁唑(III)在二氯甲烷中，与二碳酸二叔丁酯(Boc2O)和4-二甲氨基吡啶(DMAP)在室温下搅拌反应30min，生成叔丁基-2-氯甲基-苯并噁唑-4-基碳酸酯(IV)。
(4)制备叔丁基-2-氯甲基-2-(取代苯氧甲基)-苯并噁唑-4-基碳酸酯(V)
叔丁基-2-氯甲基-苯并噁唑-4-基碳酸酯(IV)在干燥DMF中，以NaH为碱，与各种取代苯酚室温反应3h，生成叔丁基-2-氯甲基-2-(取代苯氧甲基)-苯并噁唑-4-基碳酸酯(V)。
(5)制备2-(取代苯氧甲基)苯并噁唑-4-醇(VI)
将叔丁基-2-氯甲基-2-(取代苯氧甲基)-苯并噁唑-4-基碳酸酯(V)在CH2Cl2中，与三氟乙酸(15mL)室温反应20min，脱除Boc保护基，生成制备2-(取代苯氧甲基)苯并噁唑-4-醇(VI)。
(6)制备4-(3-溴丙氧基)-2-(取代苯氧甲基)-苯并噁唑(VII)
2-(取代苯氧甲基)苯并噁唑-4-醇(VI)在DMF中，以无水碳酸钾为碱，和1，3-二溴丙烷室温反应5小时，生成4-(3-溴丙氧基)-2-(取代苯氧甲基)-苯并噁唑(VII)。
(7)制备目标化合物(VIII)
将4-(3-溴丙氧基)-2-(取代苯氧甲基)-苯并噁唑(VII)在DMF中，与3-胺甲基吡啶室温下搅拌反应24h，生成目标化合物(VIII)。
本发明已合成的部分优选化合物的化学结构和1H NMR数据见表1。
         表1  部分优选化合物的化学结构和1H NMR数据
Figure A20071004063900091
  化合物编号 X基团 R基团 1H NMR数据
1 3-pyridinyl 2-F   8.62(s，1H)，8.51(d，J＝3.5Hz，1H)，7.86(d，J＝7.5Hz，1H)，7.40-7.24(m，5H)，7.155(t，J＝8Hz，1H)，7.03-6.99(m，1H)，6.97-6.95(dd，1H)，5.50(s，2H)，4.31(t，J＝6Hz，2H)，3.98(s，2H)，2.92(t，J＝6.5Hz，2H)，2.10-2.04(m，2H)
2 3-pyridinyl 4-F   8.53(d，J＝2Hz，1H)，8.42(dd，J＝5.0，1.5Hz，1H)，7.74(d，J＝8Hz，1H)，7.36-7.29(m，3H)，7.17-7.09(m，4H)，6.94(d，J＝7Hz，1H)，5.40(s，2H)，4.29(t，J＝6.5Hz，2H)，3.73(s，2H)，2.69(t，J＝7Hz，2H)，1.95(p，J＝6.5Hz，2H)
3 3-pyridinyl H   8.54(d，J＝1.5Hz，1H)，8.44(dd，J＝5.0，1.5Hz，1H)，7.76(d，J＝7.5Hz，1H)，7.36-7.30(m，5H)，7.08(d，J＝8Hz，2H)，6.99(t，J＝7Hz，1H)，6.94(d，J＝6.5Hz，1H)，5.42(s，2H)，4.29(t，J＝6.5Hz，2H)，3.78(s，2H)，2.73(t，J＝7Hz，2H)，1.97(p，J＝6.5Hz，2H)
4 3-pyridinyl 2，4-2F   8.52(s，1H)，8.42(d，J＝3.5Hz，1H)，7.73(d，J＝7.5Hz，1H)，7.39-7.29(m，5H)，7.07-7.03(m，1H)，6.95(d，J＝6.5Hz，1H)，5.48(s，2H)，4.29(t，J＝6.5Hz，2H)，3.72(s，2H)，2.68(t，J＝6.74Hz，2H)，1.94(p，J＝6.5Hz，2H)
5 3-pyridinyl 2，6-2F   8.53(d，J＝1.5Hz，1H)，8.43(dd，J＝5.0，1.5Hz，1H)，7.74(d，J＝8Hz，1H)，7.38-7.13(m，6H)，6.94(d，J＝7.5Hz，1H)，5.40(s，2H)，4.28(t，J＝6.5Hz，2H)，3.73(s，2H)，2.51(t，J＝7Hz，2H)，1.94(m，2H)
6 3-pyridinyl 2，3，4-3F   8.52(s，1H)，8.41(d，J＝3.5Hz，1H)，7.73(d，J＝7.5Hz，1H)，7.37-7.22(m，4H)，6.95(d，J＝7.5Hz，1H)，5.55(s，2H)，4.29(t，J＝6Hz，2H)，3.73(s，2H)，2.68(t，J＝6.5Hz，2H)，1.94(p，J＝6.5Hz，2H)
7 3-pyridinyl 2，4，6-3F   8.51(s，J＝1.5Hz，1H)，8.42(d-d，J＝5.0，1.5Hz，1H)，7.73(d，J＝8Hz，1H)，7.38-7.27(m，5H)，6.94(d，J＝7.5Hz，1H)，5.35(s，2H)，4.28(t，J＝6.5Hz，2H)，3.72(s，2H)，2.66(t，J＝6.5Hz，2H)，1.93(p，J＝6.5Hz，2H)
8 3-pyridinyl 3-NO2   8.53(s，1H)，8.42(d，J＝3.5Hz，1H)，7.94(d，J＝2Hz，1H)，7.88(d，J＝8Hz，1H)，7.74(d，J＝7Hz，1H)，7.65-7.57(m，2H)，7.37-7.30(m，3H)，6.95(d，J＝8Hz，1H)，5.61(s，2H)，4.30(t，J＝6.5Hz，2H)，4.15-4.07(m，1H)，4.04-3.92(m，1H)，3.73(s，2H)，2.69(t，J＝7Hz，2H)，1.95(p，J＝6.5Hz，2H)
本发明所述化合物是一类新结构类型的抗真菌活性化合物，具有较好的抗真菌活性，为深入研究和开发新的抗真菌药物开辟了新的途径，可用于制备治疗抗真菌感染的药物。
具体实施方式：
实施例1：2，6-二羟基苯胺(II)的制备
取2-硝基间苯二酚(31.0g，0.2mol)溶于无水乙醇(500mL)中，加入10％钯碳催化剂(2g)，置1L的高压氢化釜中，检查气密性后，充放氮气3次，抽真空，充入氢气至4atm，于室温下，反应10h。停止反应，放出氢气，将反应液用硅藻土过滤，除去钯碳催化剂，滤液用无水硫酸镁干燥1h，过滤，溶液减压蒸干，得棕褐色固体49.5g，收率99％。1H NMR(500MHz，DMSO-d6)：8.82(s，2H)，6.27-6.21(m，3H)，3.82(s，2H)。
实施例2：2-氯甲基-4-羟基苯并噁唑(III)的制备
将2，6-二羟基苯胺(II)(25.0g，0.2mol)溶于二氯甲烷(500mL)中，冰浴冷却至0℃，搅拌下加入氯乙亚胺乙酯盐酸盐(31.6g，0.26mmol)，2h后升至室温继续反应24h。反应液用二氯甲烷(500mL)稀释后，用等体积水洗3次，有机层用无水硫酸钠干燥2h，过滤，滤液蒸干，得灰褐色晶体，在硅胶色谱柱上纯化(洗脱剂∶乙酸乙酯/石油醚＝1∶10)，得白色晶体16.0g，收率43.6％，mp：148-149℃。1H NMR(500MHz，DMSO d：10.42(s，1H)，7.23(t，J＝8Hz，1H)，7.15(d，J＝8Hz，1H)，6.77(d，J＝8Hz，1H)，5.03(s，2H)。
实施例3：叔丁基-2-氯甲基-苯并噁唑-4-基碳酸酯(IV)的制备
取化合物III(1.835g，10mmol)溶于二氯甲烷(50mL)中，加入Boc2O(2.5g，11.48mmol)和DMAP(2.5mg，0.02mmol)，于室温下搅拌反应30min。二氯甲烷液依次用1N HCl溶液(80mL)，饱和碳酸氢钠溶液(80mL)和饱和NaCl溶液(80mL)洗涤，有机层用无水硫酸钠干燥1h，过滤，滤液浓缩得黄色液体，在硅胶色谱柱上纯化(洗脱剂：乙酸乙酯/石油醚＝1∶20)，得无色油状物2.6g，收率91.7％。1H NMR(500MHz，DMSO-d6)δ：7.72(d，J＝8Hz，1H)，7.49(t，J＝8Hz，1H)，7.29(d，J＝7.5Hz，1H)，5.09(s，2H)，1.51(s，9H)。
实施例4：叔丁基-2-氯甲基-2-(2-氟苯氧甲基)-苯并噁唑-4-基碳酸酯(V)的制备
将NaH(60％，400mg，10mmol)溶于干燥DMF(20mL)中，搅拌15min后加入2-氟苯酚(1.34g，1.03mmol)，反应30min后加入化合物IV(2.6g，9.2mmol)，室温反应3h，反应液用乙酸乙酯(100mL)稀释后，用水(100mL×2)洗，分取有机层，用无水硫酸钠干燥1h，过滤，滤液减压蒸干，在硅胶色谱柱上纯化(洗脱剂：乙酸乙酯/石油醚＝1∶20)，得无色液体2.1g，收率63.8％。1H NMR(500MH-z，DMSO-d6)δ：7.72(d，J＝8Hz，1H)，7.47(t，J＝8Hz，1H)，7.35-6.99(m，5H)，5.56(s，2H)，1.49(s，9H)。
实施例5：2-(2-氟苯氧甲基)苯并噁唑-4-醇(VI)的制备
将化合物V(2.1g，5.85mmol)置于园底烧瓶，溶于CH2Cl2(15mL)中，加入三氟乙酸(15mL)，室温搅拌20min。减压蒸除三氟乙酸，残余物用二氯甲烷(100mL)稀释，依次用水(100mL)，饱和碳酸氢钠(100mL)和饱和食盐水(100mL)洗涤，分取有机层，用无水硫酸钠干燥1h，过滤，滤液蒸干，得淡黄色固体，在硅胶色谱柱上纯化(洗脱剂：石油醚/乙酸乙酯＝4∶1)，得白色晶体685mg，收率45.2％。1H NMR(500MHz，DMSO-d6)δ：10.39(s，1H)，7.34-7.31(m，1H)，7.28-7.14(m，4H)，7.03-6.99(m，1H)，6.77(d，J＝8Hz，1H)，5.49(s，2H)。
实施例6：4-(3-溴丙氧基)-2-(2-氟苯氧甲基)-苯并噁唑(VII)的制备
将化合物VI(300mg，1.16mmol)溶于干燥DMF(15mL)中，加入无水碳酸钾(690mg，4mmol)和1，3-二溴丙烷(0.4mL，4mmol)，室温下搅拌5小时，溶液用乙酸乙酯(50mL)稀释，再用水(50mL)洗，分取有机层，用无水硫酸钠干燥，过滤，滤液蒸干，得白色固体，在硅胶色谱柱上纯化(洗脱剂：石油醚/乙酸乙酯＝50∶1)，得白色晶体350mg，收率84％。1H NMR(500MHz，DMSO-d6)δ：7.37-7.00(m，1H)，5.51(s，2H)，4.35(t，J＝6Hz，2H)，3.70(t，J＝6.5Hz，2H)，2.32(t，J＝6Hz，2H)。
实施例7：{3-[2-(2-氟苯氧甲基)-苯并噁唑-4-基氧]-丙基}-吡啶-3-甲基胺(表中化合物1)的制备
将化合物VII(350mg，0.92mmol)溶于干燥DMF(15mL)中，加入3-胺甲基吡啶(0.1mL)，室温下搅拌反应24h，将溶液用水(100mL)稀释后用乙酸乙酯(100mL)提取，分取有机层，用无水硫酸钠干燥，过滤，滤液蒸干得黄色油状物，在硅胶色谱柱上纯化(洗脱剂：二氯甲烷/甲醇/三乙胺＝50∶1∶0.2)，得白色固体280mg，收率74.7％。
其余目标化合物以不同的取代苯酚为合成原料，如表1所列，重复实施例4、5、6和7中的步骤，便能合成所需的取代苯并噁唑类化合物。实施例中所用试剂均为市售分析纯。
实施例8：本发明合成的3-[2-(取代苯氧甲基)-苯并噁唑-4-基氧]-丙基}-吡啶-3-甲基胺类化合物的抗真菌作用
(一)实验方法：采用常规的体外抑菌实验方法(详见：Antimicrob AgentsChemother 1995，39(5)：1169)
1.材料与方法
(1)实验菌株
本实验选用了以下3种重要的人体致病标准真菌菌株作为筛选对象，真菌菌株由第二军医大学长海医院真菌室提供。
1)白色念珠菌(Candida albicans，标准株ATCC76615)；
2)新型隐球菌(Cryptococcus neoformans，标准株ATCC32609)；
3)烟曲霉菌(Aspergillus fumigatus，临床株0109196)；
(2)试验方法
菌悬液配制：上述真菌经YEPD液体培养基35℃培养16小时，两次活化，用血细胞计数板计数，以RPM1640液体培养基调整菌浓度至1×104~1×105个/ml。
药液配制：取本发明待测化合物溶于二甲亚砜，配成8.0mg/ml的药物储存液，实验前用RPM1640稀释成640μg/ml。
接种：96孔板1号孔加RPM1640 100μl作空白对照，3-12号孔各加菌悬液100μl，2号孔加菌悬液180μl和药液20μl，2-11号孔的药物浓度作10级倍比稀释，各孔药物浓度分别为64、32、16、8、4、2、1、0.5、0.25、0.125μg/ml。12号孔不加药液，作阳性对照。药物对照为氟康唑和酮康唑。
培养及检测：设阳性对照孔光密度值(OD值)为100％，以光密度值比阳性对照孔低于80％的最低药物浓度为最小抑菌浓度值(MIC)。
(二)实验结果
体外抑菌实验结果见表2
表2部分优选目标化合物体外抗真菌最小抑菌浓度值(MIC，μg/ml)
  化合物   白色念珠菌   新型隐球菌   烟曲霉菌
  1   4   16   ＞64
  2   16   16   ＞64
  3   16   64   ＞64
  4   1   16   ＞64
  5   64   64   ＞64
  6   0.25   64   ＞.64
  7   16   16   64
  8   ＞64   ＞64   ＞64
  氟康唑   0.25   1   ＞64
  伊曲康唑   0.156   0.25   0.25
  特比萘芬   1   1   0.625
上述实验结果表明本发明所述化合物具有较好的抗真菌活性，说明本类化合物可用于制备治疗抗真菌感染的药物。
本发明的取代苯并噁唑类化合物是一类新结构类型的抗真菌活性化合物，本发明为深入研究和开发新的抗真菌药物开辟了新的途径。

Claims (4)

1.一种取代苯并噁唑类化合物，其特征在于该类化合物的结构通式为：
Figure A2007100406390002C1
其中：X基团代表3-吡啶基；
R基团  代表芳环上的各种取代基，取代位置可位于邻、间、对位，可以是单取代，也可以多取代，取代基指：
(1)卤素，选自F、Cl、Br、I，  2，4-二氟或2，3，4-三氟取代；
(2)1～5个碳原子的直链或支链烷基，选自甲基、乙基、叔丁基；
(3)三氟甲基、三氟甲氧基、氰基、硝基、、苯甲酰基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、仲丁氧基、胺基。
2.按权利要求1所述的取代苯并噁唑类化合物，其特征在于所说化合物为X和
R基团的组合分别为如下的化合物：
(1)X基团为3-吡啶基，R基团为2，3，4-三氟苯基；
(2)X基团为3-吡啶基，R基团为2，4-二氟苯基；
(3)X基团为3-吡啶基，R基团为2-二氟苯基；
(4)X基团为3-吡啶基，R基团为4-三氟甲基苯基；
(5)X基团为3-吡啶基，R基团为2，3，4-三氯苯基；
(6)X基团为3-吡啶基，R基团为2，4-二氯苯基；
(7)X基团为3-吡啶基，R基团为2，3，4-三溴苯基；
(8)X基团为3-吡啶基，R基团为2，4-二溴苯基。
3.权利要求1或2所述取代苯并噁唑类化合物在制备抗真菌药物中的应用。
4.权利要求1所述取代苯并噁唑类化合物的制备方法，合成路线如下：
Figure A2007100406390003C1
具体步骤为：
(1)制备2，6-二羟基苯胺(II)
2-硝基间苯二酚(I)在无水乙醇中，以10％钯碳为催化剂，在4atm气压下，经氢化生成2，6-二羟基苯胺(II)；
(2)制备2-氯甲基-4-羟基苯并噁唑(III)
将2，6-二羟基苯胺(II)在二氯甲烷中，先在0℃搅拌下，加入氯乙亚胺乙酯盐酸盐，反应2h后升至室温继续反应24h，生成2-氯甲基-4-羟基苯并噁唑(III)；
(3)制备叔丁基-2-氯甲基-苯并噁唑-4-基碳酸酯(IV)
2-氯甲基-4-羟基苯并噁唑(III)在二氯甲烷中，与Boc2O和DMAP在室温下搅拌反应30min，生成叔丁基-2-氯甲基-苯并噁唑-4-基碳酸酯(IV)；(4)制备叔丁基-2-氯甲基-2-(取代苯氧甲基)-苯并噁唑-4-基碳酸酯(V)
叔丁基-2-氯甲基-苯并噁唑-4-基碳酸酯(IV)在干燥DMF中，以NaH为碱，与各种取代苯酚室温反应3h，生成叔丁基-2-氯甲基-2-(取代苯氧甲基)-苯并噁唑-4-基碳酸酯(V)；
(5)制备2-(取代苯氧甲基)苯并噁唑-4-醇(VI)
将叔丁基-2-氯甲基-2-(取代苯氧甲基)-苯并噁唑-4-基碳酸酯(V)在CH2Cl2中，与三氟乙酸(15mL)室温反应20min，脱除Boc保护基，生成2-(取代苯氧甲基)苯并噁唑-4-醇(VI)；
(6)制备4-(3-溴丙氧基)-2-(取代苯氧甲基)-苯并噁唑(VII)
2-(取代苯氧甲基)苯并噁唑-4-醇(VI)在DMF中，以无水碳酸钾为碱，和1，3-二溴丙烷室温反应5小时，生成4-(3-溴丙氧基)-2-(取代苯氧甲基)-苯并噁唑(VII)；
(7)制备目标化合物(VIII)
将4-(3-溴丙氧基)-2-(取代苯氧甲基)-苯并噁唑(VII)在DMF中，与3-胺甲基吡啶室温下搅拌反应24h，生成目标化合物(VIII)。
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