CN101293876B - 苯并噁唑酮类衍生物及其制备方法 - Google Patents
苯并噁唑酮类衍生物及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
Description
技术领域
本发明涉及一类新型化合物及其制备方法,具体为苯并噁唑酮类衍生物及其制备方法。
背景技术
苯并噁唑酮类化合物是存在于禾本科,爵床科,毛莨科,玄参科等植物中特有的化学组分,他们对细菌,真菌,昆虫等起着防御作用,常作为有机染料、颜料、杀虫剂等。
由于苯并噁唑酮母体结构所特有的抗菌抗病毒活性,现已开发出许多苯并噁唑酮衍生物,例如氯唑沙宗(5-氯-苯并噁唑酮)、6-氯-苯并噁唑酮等,结构式如图所示:
苯并噁唑酮 苯并噁唑酮衍生物
国内外大量的文献报道表明苯并噁唑酮类化合物具有抗炎、抗菌活性,且其不同的生物活性与取代位置有一定的联系,但目前大多为N原子取代或苯环5,6位取代的衍生物,如以下所示,化合物1可作为环氧合酶抑制剂、脂氧合酶抑制剂,具有抗变应性、平喘镇咳的活性;化合物2具有抗震颤麻痹作用;化合物3具有抗关节炎和抗肿瘤活性;化合物4可作为抗精神病药物。
化合物1 化合物2
化合物3 化合物4
到目前为止,还未见有对苯并噁唑酮类化合物进行4位取代的衍生物,并具有抗乙肝病毒活性、抗HIV活性及抗炎活性。
发明内容
本发明为了解决现有苯并恶唑酮类化合物还未见有4位取代的衍生物,并具有抗乙肝病毒活性及抗HIV活性等的问题,提供一种苯并噁唑酮类衍生物及其制备方法。
本发明是采用如下技术方案实现的:苯并噁唑酮类衍生物,该衍生物的结构通式I为:
其中:R为C3~C6脂肪酸酯基、苯甲酸酯基及取代苯甲酸酯基、苯磺酸酯基及取代苯磺酸酯基、氨基酸酯基、芳杂环酸酯基、取代芳杂环酸酯基。
制备上述苯并噁唑酮类衍生物的方法,合成路线如下:
其中,R1独立选自苯甲酰基及取代苯甲酰基、苯磺酰基及取代苯磺酰基,R2独立选自C3~C6烷基、氨基取代的烷基、芳香基、取代芳香基、芳杂环及取代芳杂环。
对于通式为I-1的合成路线,
当R1独立选自苯甲酰基及取代苯甲酰基、苯磺酰基及取代苯磺酰基时,反应时所用的溶剂为无水丙酮、无水四氢呋喃、无水乙腈中的任意一种,回流温度为50~80℃,反应所需的傅酸剂为三乙胺、二乙胺、氨水中的任意一种,且均为脱水溶剂,反应时间为4~8h,化合物IV与化合物R1-Cl与傅酸剂的摩尔比为1∶1.0~1.5∶1.0~1.5;本发明采用的上述反应条件为最佳,不仅反应速度快,而且产物得率高。
对于通式为I-2的合成路线,
当R2独立选自C3~C6烷基、氨基取代的烷基、芳香基、取代芳香基、芳杂环及取代芳杂环时,反应时所用的溶剂为丙酮、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜中的任意一种,反应所需的催化剂和脱水剂分别为4-二甲氨基吡啶、N,N-二环己基碳二亚胺,室温反应,反应时间为5~20h,化合物IV、化合物R2-COOH、脱水剂N,N-二环己基碳二亚胺、催化剂4-二甲氨基吡啶的摩尔比为1∶1.0~1.5∶1.0~1.5∶0.1~0.3。本发明采用的上述反应条件为最佳,不仅反应速度快,而且产物得率高。
所述原料4-羟基-苯并噁唑酮IV的制备方法可采用现有技术,但是它利用了有毒物质光气,所以本发明所述4-羟基-苯并噁唑酮IV的制备方法是将2-氨基-间苯二酚和三光气以摩尔比1∶1.2~2.0的比例反应,并在氮气保护下回流2~5h,回流温度55~75℃,所用溶剂为四氢呋喃,合成路线如下:
本发明利用上述方法已经合成的部分优选化合物中,结构通式为I-1的化合物如下:4-苯甲酰氧基-苯并噁唑酮、4-苯磺酰氧基-苯并噁唑酮、4-对甲苯磺酰氧基-苯并噁唑酮、4-邻甲苯磺酰氧基-苯并噁唑酮、4-邻硝基苯磺酰氧基-苯并噁唑酮、4-邻氯苯甲酰氧基-苯并噁唑酮;
结构通式为I-2的化合物如下:4-吡啶-苯并噁唑酮酯、4-Boc-甘氨酸-苯并噁唑酮酯、4-Boc-丙氨酸-苯并噁唑酮酯、4-Boc-亮氨酸-苯并噁唑酮酯、4-Boc-缬氨酸-苯并噁唑酮酯、4-Boc-苯丙氨酸-苯并噁唑酮酯、4-Boc-蛋氨酸-苯并噁唑酮酯、4-Boc-色氨酸-苯并噁唑酮酯、4-(2,6-二羟基-4-吡啶酸)-苯并噁唑酮酯、4-丁酰氧基-苯并噁唑酮。
与现有技术相比,本发明对苯并噁唑酮类化合物的4位进行衍生,合成一系列4-取代苯并噁唑酮衍生物,并证明其具有抗乙肝病毒、抗HIV病毒及抗炎活性,为制备上述三种药物开辟了新的途径,在医药、农药领域带来新的突破,而且该合成方法操作简单、反应条件温和、反应结果交单一,适宜大规模工业化生产。
具体实施方式
实施例1:4-羟基-苯并噁唑酮IV的制备。
将2-氨基-间苯二酚置于250mL的圆底烧瓶中,滴加100mL四氢呋喃溶液,再向其中滴加三光气(BTC)的四氢呋喃溶液,2-氨基-间苯二酚和三光气的摩尔比为1∶1.2~2.0,反应液呈棕色,在氮气保护下回流2~5h,回流温度55~75℃,脱溶剂后柱层析(6%CH3OH/CH2Cl2脱),分得棕黄色固体,产率为78.8%。1H NMR(600MHz,CD3OD):δ6.643(d,J=7.959Hz,1H,ArH),6.737(d,J=7.959Hz,1H,ArH),6.879(t,J=8.223Hz,1H,ArH),10.127(s,1H,OH),11.540(d,1H,NH)。ESI-MS m/z:150.23([M-H]-)。
实施例2:4-苯甲酰氧基-苯并噁唑酮的制备I-1
称量4-羟基-苯并噁唑酮IV100mg(0.66mmol)置于圆底烧瓶中,加入无水乙腈溶解,再加入35mg(0.99mmol)氨水,冰浴下滴加苯甲酰氯139mg(0.99mmol)的丙酮溶液,继续反应至白雾消失,再室温反应30min,80℃回流6h,上述化合物IV与化合物苯甲酰氯与傅酸剂的摩尔比为1∶1.5∶1.5。经硅胶柱色谱分离(20%乙酸乙酯/石油醚),得白色固体粉末47mg,产率27.9%,mp202.2~202.5℃。1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.160(m,3H,ArH),7.590(t,J=7.336Hz,2H,ArH),7.727(t,J=7.336Hz,1H,ArH),8.262(d,J=7.336Hz,2H,ArH),8.50(s,1H,NH)。ESI-MS m/z:256([M+H]+)。
实施例3:4-苯磺酰氧基-苯并噁唑酮的制备I-1
称量4-羟基-苯并噁唑酮100mg(0.66mmol)置于圆底烧瓶中,加入无水四氢呋喃溶解,再加入48mg(0.66mmol)二乙胺,冰浴下滴加苯磺酰氯117mg(0.66mmol)的丙酮溶液,继续反应至白雾消失,再室温反应30min,60℃回流4h,上述化合物IV与化合物苯甲酰氯与傅酸剂的摩尔比为1∶1.0∶1.0。经硅胶柱色谱分离(20%乙酸乙酯/石油醚),得白色固体粉末79mg,产率41.1%,mp 181~185℃。1H NMR(600MHz,CDCl3)δ6.557(d,J=8.597Hz,1H,ArH),6.946(t,J=8.309Hz,1H,ArH),7.102(d,J=8.309Hz,1H,ArH),7.580(t,J=7.743Hz,2H,ArH),7.734(t,J=7.527Hz,1H,ArH),7.873(d,J=7.554Hz,2H,ArH),8.067(s,1H,NH)。ESI-MS m/z:292.3([M+H]+)。
实施例4:4-邻硝基苯磺酰氧基-苯并噁唑酮的制备I-1。
称量4-羟基-苯并噁唑酮100mg(0.66mmol)置于圆底烧瓶中,加入无水丙酮溶解,再加入80mg(0.79mmol)三乙胺,冰浴下滴加邻硝基苯磺酰氯175mg(0.79mmol)的丙酮溶液,继续反应至白雾消失,再室温反应30min,50℃回流8h,上述化合物IV与化合物苯甲酰氯与傅酸剂的摩尔比为1∶1.2∶1.2。经硅胶柱色谱分离(6%甲醇/二氯甲烷),得淡黄色固体粉末156mg,产率78%,mp 188~190℃。1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.133(m,3H,ArH),7.767(m,1H,ArH),7.921(s,2H,ArH),8.051(d,1H,J=7.684Hz),8.215(s,1H,NH)。ESI-MS m/z:337.1([M+H]+)。
按实施例2、3、4的方法可制备本发明结构通式为I-1的化合物,如4-对甲苯磺酰氧基-苯并噁唑酮、4-邻甲苯磺酰氧基-苯并噁唑酮、4-邻氯苯甲酰氧基-苯并噁唑酮。
实施例5:4-Boc-缬氨酸-苯并噁唑酮-酯的制备I-2。
称量4-羟基-苯并噁唑酮IV100mg(0.66mmol)置于圆底烧瓶中,加入适量四氢呋喃或丙酮溶剂使溶解,依次加入136mg(0.66mmol)DCC(N,N-二环己基碳二亚胺)、8mg(0.07mmol)DMAP(4-二甲氨基吡啶),144mg(0.66mmol)Boc-缬氨酸,室温反应5h,有白色沉淀生成,上述化合物IV、化合物Boc-缬氨酸、DCC、DMAP的摩尔比为1∶1.0∶1.0∶0.1。TLC监测反应进程至4-羟基-苯并噁唑酮反应完全,过滤,将滤液浓缩,硅胶柱色谱分离得白色固体,产率85%,mp130~131℃。1H NMR(300MHz,CDCl3)δ1.183(m,6H,CH3),1.543(s,9H,CH3),1.286(m,1H,CH),4.059(m,1H,CH),5.108(s,1H,NH),6.874(m,1H,ArH),7.105(m,2H,ArH),9.339(s,1H,NH)。ESI-MS m/z:373.4([M]+Na)。
实施例6:4-吡啶-苯并噁唑酮-酯的制备I-2
称量4-羟基-苯并噁唑酮IV100mg(0.66mmol)置于圆底烧瓶中,加入适量N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶剂使溶解,依次加入163mg(0.79mmol)DCC(N,N-二环己基碳二亚胺)、16mg(0.13mmol)DMAP(4-二甲氨基吡啶),97mg(0.79mmol)烟酸,室温反应15h,有白色沉淀生成,上述化合物IV、化合物烟酸、DCC、DMAP的摩尔比为1∶1.2∶1.2∶0.2。TLC监测反应进程至苯并噁唑酮反应完全,过滤,将滤液浓缩,硅胶柱色谱分离得白色固体,mp221~226℃。1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.048(m,1H,ArH),7.183(m,2H,ArH),7.450(m,1H,ArH),8.335(d,1H,J=8.233,ArH),8.836(m,1H,ArH),9.345(s,1H,ArH),10.223(s,1H,NH)。ESI-MS m/z:257.2([M+H]+)。
实施例7:4-Boc-苯丙氨酸-苯并噁唑酮-酯的制备I-2。
称量4-羟基-苯并噁唑酮IV100mg(0.66mmol)置于圆底烧瓶中,加入适量二甲基亚砜(DMSO)溶剂使溶解,依次加入204mg(0.99mmol)DCC(N,N-二环己基碳二亚胺)、24mg(0.20mmol)DMAP(4-二甲氨基吡啶),263mg(0.99mmol)Boc-苯丙氨酸,室温反应20h,有白色沉淀生成,上述化合物IV、化合物烟酸、DCC、DMAP的摩尔比为1∶1.5∶1.5∶0.3,TLC监测反应进程至4-羟基-苯并噁唑酮反应完全,过滤,将滤液浓缩,硅胶柱色谱分离得白色固体,产率38%,mp149~151℃。1HNMR(300MHz,CDCl3)δ1.480(s,9H,CH3),3.204(m,2H,CH2),4.445(m,1H,CH),5.105(s,1H,NH),6.682(m,1H,ArH),7.051(m,2H,ArH),7.279(m,2H,ArH),7.388(m,3H,ArH),9.100(s,1H,NH).ESI-MS m/z:397.3([M-H]-)。
按实施例5、6、7的方法可制备本发明结构通式为I-2的化合物,如4-Boc-甘氨酸-苯并噁唑酮酯、4-Boc-丙氨酸-苯并噁唑酮酯、4-Boc-亮氨酸-苯并噁唑酮酯、4-Boc-蛋氨酸-苯并噁唑酮酯、4-Boc-色氨酸-苯并噁唑酮酯、4-(2,6-二羟基-4-吡啶酸)-苯并噁唑酮酯、4-丁酰氧基-苯并噁唑酮。
表1:结构通式为I-1表示的化合物物化性质:
表2:结构通式为I-1的化合物1H NMR和ESI-MS数据:
表3:结构通式为I-2表示的化合物物化性质:
表2:结构通式为I-2的化合物1H NMR和ESI-MS数据:
实施例8:本发明制备的苯并噁唑酮类衍生物在制备抗乙肝病毒、抗HIV病毒及抗炎药物中的应用。
对上述已合成的部分化合物进行初步的抗乙肝病毒活性筛选,将HepG2.2.15细胞培养在24孔板上,72h后加入一定浓度的以上化合物于培养液中,继续培养9d,收集上清液,测定乙肝病毒HBsAg和HBeAg的含量,同时作细胞空白培养,比较作用结果。结果表明化合物4-苯甲酰氧基-苯并噁唑酮浓度仅为1×10-6mol/L时,对HBsAg与HBeAg的抑制率即可达到63%、68%;化合物4-对甲苯磺酰氧基-苯并噁唑酮浓度仅为1×10-6mol/L时,对HBsAg与HBeAg的抑制率即可达到57%、61%。
对上述已合成的部分化合物进行初步的抗HIV活性筛选,采用HIV-P24抗原ELISA检测方法测定药物对HIV-P24抗原的抑制率,结果表明化合物4-Boc-缬氨酸-苯并噁唑酮-酯浓度为1×10-6mol/L时,对HIV-P24抗原的抑制率可达45%,化合物4-对甲苯磺酰氧基-苯并噁唑酮浓度仅为1×10-6mol/L时,对HIV-P24抗原的抑制率可达65%。
对上述已合成的化合物进行初步的抗炎活性筛选,采用二甲苯至小鼠耳肿胀实验。取健康小鼠雌雄个半,禁食12h,分组灌胃给空白溶剂(0.5%CMC-Na),目标化合物(由0.5%CMC-Na配制成混悬液),45min后,右耳涂二甲苯(20μL/只)致炎。15min后处死小鼠,用直径8mm的打孔器在双耳对称处打下耳片,称重,以左右耳片质量差值为肿胀度指标,将对照组与给药组数据进行统计学分析计算抑制率。结果表明,当苯并噁唑酮类衍生物浓度为100-200mg/kg时,抑制率达30.0-60.0%。
以上结果表明该系列化合物对乙肝病毒、HIV病毒及炎症呈现较好地抑制作用。
Claims (5)
3.根据权利要求2所述的方法,其特征是当R1独立选自苯甲酰基及取代苯甲酰基、苯磺酰基及取代苯磺酰基时,反应时所用的溶剂为无水丙酮、无水四氢呋喃、无水乙腈中的任意一种,回流温度为50~80℃,反应所需的缚酸剂为三乙胺、二乙胺、氨水中的任意一种,且三乙胺、二乙胺为脱水溶剂,回流时间为4~8h,化合物IV与化合物R1-Cl与缚酸剂的摩尔比为1∶1.0~1.5∶1.0~1.5;
当R2COO-独立选自氨基酸酯基、芳杂环酸酯基时,反应时所用的溶剂为丙酮、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜中的任意一种,反应所需的催化剂和脱水剂分别为4-二甲氨基吡啶、N,N-二环己基碳二亚胺,室温反应,反应时间为5~20h,化合物IV、化合物R2-COOH、脱水剂N,N-二环己基碳二亚胺、催化剂4-二甲氨基吡啶的摩尔比为1∶1.0~1.5∶1.0~1.5∶0.1~0.3。
5.根据权利要求1所述的苯并噁唑酮类衍生物在制备抗乙肝病毒、抗HIV病毒及抗炎药物中的应用。
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