苯并吡啶氮杂卓类化合物及其应用
技术领域
本发明涉及苯并吡啶氮杂卓类化合物及该类化合物在制备抗肿瘤化合物中的应用。
背景技术
肝细胞生长因子(hepatocyte growth factor,HGF),也称离散因子(Scatter Factor,SF),是一种多功能的细胞因子,具有促进肝细胞、上皮细胞、内皮细胞、造血细胞等多种类型细胞的生长、迁移和形态发生的作用。c-Met跨膜蛋白是一种由c-met原癌基因编码的蛋白产物,为HGF的高亲和性受体。当HGF与其受体c-Met结合后,导致c-Met酪氨酸激酶发生自身磷酸化,从而激活c-Met酪氨酸激酶活性,进一步活化细胞内多种不同的下游信号分子,诱导细胞发生一系列生物学效应,如细胞分散、运动、增殖、侵袭、迁移、以及最终转移及血管生成等(Bottaro等,Science,1991,251,802-804)。
大量研究已表明,HGF/c-Met信号传递在恶性肿瘤的发生、发展及继发的转移中发挥着重要的作用,同时与患者的不良预后密切相关(Sattler等,Curr Oncol Rep,2007,9,102-108;Mazzone等,FASEB J,2006,20,1611-1621;Trusolino等,Nature Rev,Cancer 2002,2,289-300)。c-Met的持续激活将破坏肿瘤细胞间的粘附,促进细胞运动及肿瘤新生血管的生成,使肿瘤细胞易于进入血液循环并获得侵袭转移的能力。在多种癌症中,c-Met和HGF相对于周围组织呈过度表达,如甲状腺癌、乳腺癌、肺癌、胃癌、结肠癌、胰腺癌、前列腺癌、肾癌、肝癌、卵巢癌、和脑胶质瘤等(Birchmeier等,NatRev Mol Cell Biol,2003,4,915-925;Otsuka等,Cancer Res,1998,58,5157–5167;Parr等,Clin Cancer Res,2004,10,202211)。另有研究显示,MET基因扩增与20%的表皮生长因子抑制剂(EGFR-TKIs)获得性耐药密切相关(Engelman等,Science,2007,316,1039-1043)。因而,靶向作用于c-Met的小分子激酶抑制剂对于上述癌症的治疗具有重要的研究意义。
目前,已有多个c-Met小分子抑制剂处于临床前及临床研究阶段。其中,辉瑞公司开发的Crizotinib(XALKORI)已于2011年8月经FDA批准上市,用于治疗表达异常的间变性淋巴瘤激酶(ALK)基因的晚期非小细胞肺癌(NSCLC)患者,显示了良好的治疗效果。此标志着c-Met作为新型抗肿瘤靶标已得到确证,同时预示着c-Met抑制剂具有广阔的开发及治疗前景。
临床在研的c-Met抑制剂以其与c-Met激酶结构域的结合模式不同,可分为两大类:
(1)U型小分子抑制剂:如Crizotinib和MK-2461;
(2)直线型小分子抑制剂:如Cabozantinib(XL184)和Foretinib(XL880)。
其中,第一类U型小分子抑制剂作用于c-Met激酶口袋起始端的ATP-结合位点,环绕氨基酸残基Met1211,主要为c-Met的高选择性抑制剂;第二类直线型小分子抑制剂是近几年开发的新型c-Met抑制剂,通过伸展的构象作用于从ATP-结合位点、激酶连接链直至C端螺旋区域附近的深的Ile1145疏水口袋,主要为多靶点抑制剂。鉴于肿瘤复杂的发病机制,单一抑制某一信号转导通路易使肿瘤通过逃避机制产生耐药。已有研究表明,c-Met活性位点附近的某些突变会导致第一类小分子抑制剂产生耐药性(Berthou等,Oncogene 2004,23,5387-5393;Buchanan等,Mol.Cancer Ther.2009,8,3181-3190)。而第二类直线型小分子抑制剂不仅作用于c-Met活性位点的起始端,有助于防止耐药性生成,且多靶点同时抑制会带来更好的抑瘤效果,故此类抗肿瘤药物将会达到更好的治疗效果。其中,具有代表性的两个药物为Elixis公司分别与百时美施贵宝和葛兰素史克联合开发的Cabozantinib(临床III期)和Foretinib(临床II期)。因此,设计、合成新型c-Met抑制剂,尤其是多靶点抑制剂有助于发现抗肿瘤活性强、毒副作用低且能抑制肿瘤细胞生长转移的新型抗恶性肿瘤药物,同时也为c-Met抑制剂的结构多样性研究及与靶酶的结合模式研究提供科学的指导意义。
直线型小分子c-Met抑制剂由芳香环、芳环连接区和三元碳环二酰胺侧链三部分构成,分别作用于c-Met酶的ATP-结合位点、连接区和C端螺旋区域附近的深的Ile1145疏水口袋。其中,三元碳环二酰胺侧链中的两个羰基氧原子,能与疏水口袋中的氨基酸残基形成两个氢键,是这类化合物具有c-Met抑制活性的基本药效基团。而作用于ATP-结合位点的芳香环具有调节分子理化性质、调节抑制剂分子与c-Met靶酶的亲和力和特异性,并最终改善其抑酶活性的作用。因此,寻找和发现不同结构的芳香环类结构,以作为合成新型高活性直线型小分子c-Met抑制剂的合成子具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的是公开一种苯并吡啶氮杂卓类化合物及其在制备抗肿瘤化合物中的应用。
本发明所述的苯并吡啶氮杂卓类化合物,为具有如式(I)所示的化合物或其药学上可接受的盐:
其中:
X选自卤素;
Y选自NH、NHBn、NCH3、O或S;
R1选自H或甲基;
R2选自H、CN、甲基、甲氧基或氟;
R3和R4各自独立地选自H、OR6、C1-5烷基、氨基、NHR6、卤素、氰基、硝基、取代氨基、苯基、杂环基、取代苯基或取代杂环基;
其中:
所述的C1-5烷基优选甲基、乙基或异丙基;
取代氨基优选C1-5烷基氨基、吗啡啉-N-丙基氨基、哌啶-4-甲基氨基或哌嗪-1-丙基;
杂环基优选吗啡啉-1-基、哌啶-4-基或哌嗪-1-基;
取代苯基或取代杂环基为苯基或杂环基含有1~4个取代基,取代基优选羟基、甲氧基、甲基或氨基;
R6选自氢、C1-5直链或支链烷基、芳基、芳烷基、杂环基、杂环烷基、取代的C1-5烷基、取代的芳基、取代的芳烷基、取代的杂环基或取代的杂环烷基;
其中:
所述的C1-5支链或支链烷基优选甲基、乙基、异丙基;
所述芳基优选苯基;
所述芳烷基优选苄基、3,4-二甲氧基苄基或3-(3,4-二甲氧基酚氧基)丙基;
所述杂环基优选咪唑基、噻唑基或吡啶基;
杂环烷基优选吗啡啉-N-丙基、哌啶-4-甲基、哌嗪-1-丙基、N-甲基哌嗪-1-丙基或吡咯烷-N-丙基;
所述取代的C1-5烷基优选羟甲基、氨基甲基、3-(羟基)丙基或3-(二甲氨基)丙基;
所述取代的芳基优选3,4-二甲氧基苯基、4-甲基苯基、4-氨基苯基或4-氟苯基;
所述取代的杂环基或取代的杂环烷基为杂环基或杂环烷基中含有1~4个取代基,取代基优选羟基、甲氧基、甲基或氨基;
R5分两种情况:
当七元环为C=N时,无R5;
当七元环为C-N时,R5选自H、C1-4烷基或C1-4酰基,其中:所述的C1-4烷基优选甲基,C1-4酰基优选乙酰基;
为方便理解本发明,从式(I)结构的化合物中优选了下述具体的化合物,但本发明的苯并吡啶氮杂卓类化合物不限于下述化合物:
I-1 4-氯-11H-苯并吡啶[3,2-b][1,4]二氮卓、
I-2 4-氯-苯并吡啶[2,3-b][1,4]氧氮杂卓、
I-3 4-氯-苯并吡啶[2,3-b][1,4]硫氮杂卓、
I-4 4-氯-6,11-二氢-5H-苯并吡啶[3,2-b][1,4]二氮卓、
I-5 4-氯-5,6-二氢苯并吡啶[2,3-b][1,4]氧氮杂卓、
I-6 4-氯-5,6-二氢苯并吡啶[2,3-b][1,4]硫氮杂卓、
I-7 4-氯-2-甲基-11H-苯并吡啶[3,2-b][1,4]二氮卓、
I-8 4-氯-2-甲基-6,11-二氢-5H-苯并吡啶[3,2-b][1,4]二氮卓、
I-9 4-氯-11H-苯并吡啶[3,2-b][1,4]二氮卓-3-甲腈、
I-10 4-氯-3-甲基-11H-苯并吡啶[3,2-b][1,4]二氮卓、
I-11 4-氯-3-甲氧基-11H-苯并吡啶[3,2-b][1,4]二氮卓、
I-12 4-氯-3-氟-11H-苯并吡啶[3,2-b][1,4]二氮卓、
I-13 4-氯-11-甲基-11H-苯并吡啶[3,2-b][1,4]二氮卓、
I-14 4-氯-5-甲基-6,11-二氢-5H-苯并吡啶[3,2-b][1,4]二氮卓、
I-15 1-(4-氯-6,11-二氢-5H-苯并吡啶[3,2-b][1,4]二氮卓-5-基)乙基酮、
I-16 4-氯-8-甲氧基-11H-苯并吡啶[3,2-b][1,4]二氮卓、
I-17 4-氯-8,9-二甲氧基-11H-苯并吡啶[3,2-b][1,4]二氮卓、
I-18 4-{3-[(4-氯-8-甲氧基-11H-苯并吡啶[3,2-b][1,4]二氮卓-9-基)氧基]丙基}吗啡啉、
I-19 4-氯-9-甲基-11H-苯并吡啶[3,2-b][1,4]二氮卓、
I-20 4-氯-8-氟-11H-苯并吡啶[3,2-b][1,4]二氮卓、
I-21 4-氯-11H-苯并吡啶[3,2-b][1,4]二氮卓-9-甲腈、
I-22 4-氯-8-硝基-11H-苯并吡啶[3,2-b][1,4]二氮卓、
I-23 4-氯-11H-苯并吡啶[3,2-b][1,4]二氮卓-8-胺、
I-24 3-[(4-氯-8-甲氧基-11H-苯并吡啶[3,2-b][1,4]二氮卓-9-基)氧基]-N,N-二甲基-1-丙胺、
I-25 4-氯-9-(1H-咪唑-5-基)-8-甲氧基-11H-苯并吡啶[3,2-b][1,4]二氮卓、
I-26 4-氯-8-甲氧基-9-(噻吩-2-基氧基)-11H-苯并吡啶[3,2-b][1,4]二氮卓、
I-27 4-氯-8,9-二甲氧基-6,11-二氢-5H-苯并吡啶[3,2-b][1,4]二氮卓、
I-28 4-{3-[(4-氯-8-甲氧基-6,11-二氢-5H-苯并吡啶[3,2-b][1,4]二氮卓-9-基)氧基]丙基}吗啡啉
所述的式(I)化合物或I-1至I-28任一化合物的盐,为盐酸盐、氢溴酸盐、硫酸盐、乙酸盐、乳酸盐、酒石酸盐、鞣酸盐、枸橼酸盐、三氟醋酸盐、苹果酸盐、马来酸盐、琥珀酸盐、对甲苯磺酸或甲磺酸盐。
上述化合物的结构式见表1。
表1优选化合物编号及相应的结构式
本发明化合物可采用方案1的方法进行目标化合物的合成:
方案1
原料1与原料2以K2CO3为碱,在DMF溶液中室温搅拌反应12h,得到中间体3。该中间体在乙醇和水的混合溶剂中,回流条件下经铁粉和氯化铵催化还原,得到中间体4。
中间体4与多聚甲醛在三氟乙酸和无水MgSO4存在下,于二氯甲烷溶液中40℃搅拌反应过夜,得到R5为H的目标化合物Ⅱ。化合物Ⅱ与碘甲烷在碳酸钾存在下,于DMF中,室温搅拌反应4h,制得R5为甲基的目标化合物Ⅲ;化合物Ⅱ与乙酰氯在三乙胺存在下,于CH2Cl2中,室温搅拌反应2h,制得R5为乙酰基的目标化合物Ⅲ。
中间体4与甲酸和乙酸酐的混合溶液反应,得到甲酰化产物5。化合物5在三氯氧磷和多聚磷酸中回流,即得到关环目标化合物Ⅳ。
本发明的化合物,可以用于制备一种苯并吡啶氮杂卓类抗肿瘤化合物,如当以本发明化合物I-17为原料时,可制备得到抗肿瘤化合物V(N-{4-[(8,9-二甲氧基-11H-苯并吡啶[3,2-b][1,4]二氮卓-4-基)氧基]苯基}-N-(4-氟苯基)环丙烷-1,1-二酰胺),以I-18为原料时,可制备得到抗肿瘤化合物VI(N-(4-氟苯基)-N-{4-[8-甲氧基-9-(3-吗啡啉丙氧基)-11H-苯并吡啶[3,2-b][1,4]二氮卓-4-基氧基]苯基}环丙烷-1,1-二酰胺)。具体合成方法见方案2:
本发明化合物Ⅳ与N-(4-氟苯基)-N-(4-羟基苯基)环丙烷-1,1-二酰胺(化合物6),在Cu催化下,发生Ullmann反应,可得到抗肿瘤活性化合物。其中,化合物6的合成可参照文献WO2005030140报道的方法,以环丙烷-1,1-二羧酸为原料,分别与4-氟苯胺和4-氨基苯酚经两步酰化反应得到。
上述制备方法还可以进一步包括式I结构的化合物与无机酸、有机酸在溶剂中反应,冷却析出式I结构的化合物的盐。
上述反应通法中的R1、R2、R3、R4、R5﹑Y同上所述;
化合物1、2等可以通过商业渠道购买。
体外抑酶试验表明,以本发明化合物作为中间体,合成得到的化合物V和化合物VI对c-Met的抑制活性(IC50:V,15.0nM;VI,18.4nM)较阳性对照药Cabozantinib(XL184,III期临床药,60.9nM)有较大提高,为XL184的3~4倍。此外,该两个化合物对VEGFR2和EGFR也显示了良好抑制活性。其中,化合物V对VEGFR2和EGFR的抑制活性(VEGFR2,IC50=31.7nM;EGFR,IC50=1.05μM)分别为阳性对照药XL184(VEGFR2,IC50=74.8nM;EGFR,IC50=3.74μM)的2~3倍。
药理试验表明,本发明所述化合物,在作为制备新型抗肿瘤化合物的合成子使用时,对化合物抑酶活性的提高有较大意义,提示本发明的苯并吡啶氮杂卓类化合物作为新型抗肿瘤活性化合物的合成子使用时,将具有多靶点的抑酶作用及更强的抗肿瘤效果。
综上所述,本发明所述的化合物作为制备新型抗肿瘤活性化合物的合成子,所得到的化合物体外抑酶活性提高明显,并体现多靶点抑制效果,具有显著的科学进步和深入的研究开发价值。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述,但发明的实施方式不限于此。
实施例1
N-苄基-4-氯-3-硝基-N-苯基吡啶-2-胺(中间体3-1)的合成
取2,4-二氯-3-硝基吡啶(1.93g,10mmol)和K2CO3(1.66g,12mmol)溶于DMF 10mL中,向其中缓慢滴加溶有N-苄基苯胺(1.83g,10mmol)的DMF溶液10mL,室温搅拌反应12h。反应结束后,加入乙酸乙酯30mL稀释,分别用水洗(20mL×3),稀盐酸洗(1M,10mL),饱和食盐水洗(20mL),有机层用无水硫酸钠干燥。过滤,浓缩,所得固体经乙醇重结晶,得黄色固体2.91g,收率85.6%。
ESI-MS[M+H]+:m/z 340.3
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δppm:8.40(d,1H,J=7Hz,pyridine-6-H),6.87~7.84(m,11H,Ar-H,pyridine-5-H),4.53(s,2H,CH2).
实施例2
N2-苄基-4-氯-N2-苯基吡啶-2,3-二胺(中间体4-1)的合成
取中间体3-1(3.40g,10mmol)溶于乙醇40mL和水10mL混合溶液中,向其中加入铁粉(1.68g,30mmol)和NH4Cl(0.32g,6mmol)。升温至回流,搅拌反应5h。反应结束后,冷却至室温,经硅藻土过滤,滤液浓缩后,加乙酸乙酯50mL稀释,分别用饱和NaHCO3溶液、水和饱和食盐水洗,有机层用无水硫酸钠干燥。过滤,浓缩,残余物经硅胶柱层析纯化,展开剂为石油醚:乙酸乙酯(V/V,5:1),得黄色固体2.26g,收率72.9%。
ESI-MS[M+H]+:m/z 310.4
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δppm:8.02(d,1H,J=8Hz,pyridine-6-H),6.85~7.79(m,11H,Ar-H,pyridine-5-H),5.25(s,2H,NH2),4.51(s,2H,CH2).
实施例3
N-{2-[苄基(苯基)氨基]-4-氯-吡啶-3-基]甲酰胺(中间体5-1)的合成
取乙酸酐8mL于0℃下滴至溶有中间体4-1(3.10g,10mmol)的甲酸溶液20mL中,滴毕,于20℃搅拌反应2h。反应结束后,蒸干溶剂,向残余物中加甲苯共沸蒸除溶剂,重复两次,得到白色固体3.30g,收率97.7%。产品无需纯化,可直接进行下一步反应。
ESI-MS[M+H]+:m/z 338.7
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δppm:9.17(s,1H,CHO),8.45(s,1H,NHCHO),8.11(d,1H,J=8Hz,pyridine-6-H),6.91~7.85(m,11H,Ar-H,pyridine-5-H),4.51(s,2H,CH2).
实施例4
4-氯-11H-苯并吡啶[3,2-b][1,4]二氮卓(目标化合物I-1)的合成
取中间体5-1(34g,1mmol)和PPA(0.51g,1.5mmol)溶于POCl36mL中,回流反应过夜。反应结束后,蒸干溶剂,残余物加水20mL稀释,乙酸乙酯提取(15mL×3),水层用1N NaOH溶液调PH至9~10,乙酸乙酯提取(10mL×2),合并有机层,分别用饱和NaHCO3溶液和饱和食盐水洗,无水硫酸钠干燥,过滤,浓缩。残余物柱层析纯化,展开剂为为石油醚:乙酸乙酯(V/V,5:1),得到11-苄基-4-氯-11H-苯并吡啶[3,2-b][1,4]二氮卓为黄色固体0.17g,收率53.1%。
将所得固体(0.17g,0.53mmol)溶于二氯甲烷2mL中,冰浴下向其中加入氯甲酸-1-氯乙酯(0.38g,2.66mmol),滴毕,回流反应2h。接着,蒸除溶剂,加入甲醇1mL,继续回流搅拌反应1h。反应结束后,蒸干溶剂,加入二氯甲烷15mL和饱和NaHCO3溶液15mL,分出有机层,分别用饱和NaHCO3溶液和饱和食盐水洗,无水硫酸钠干燥,过滤浓缩,得到脱苄基产物目标化合物I-1为淡黄色固体0.08g,收率66.7%。
ESI-MS[M+H]+:m/z 230.5
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δppm:9.27(s,1H,Ar-NH),8.81(s,1H,C(H)=N),7.95(d,1H,J=8Hz,pyridine-6-H),7.23~7.79(m,5H,Ar-H,pyridine-5-H).
实施例5
4-氯-苯并吡啶[2,3-b][1,4]氧氮杂卓(目标化合物I-2)的合成
以2,4-二氯-3-硝基吡啶和苯酚为原料,先后按照实施例1、实施例2和实施例3制备甲酰胺中间体5,接着按照实施例4,即可制备关环产物I-2,收率58.3%。
ESI-MS[M+H]+:m/z 231.7
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δppm:8.81(s,1H,C(H)=N),7.23~7.64(m,6H,Ar-H,pyridine-5,6-2H).
实施例6
4-氯-苯并吡啶[2,3-b][1,4]硫氮杂卓(目标化合物I-3)的合成
以2,4-二氯-3-硝基吡啶和苯硫酚为原料,先后按照实施例1、实施例2和实施例3制备甲酰胺中间体5,接着按照实施例4,即可制备目标化合物I-3,收率50.2%。
ESI-MS[M+H]+:m/z 247.5
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δppm:8.81(s,1H,C(H)=N),8.30(d,1H,J=8Hz,pyridine-6-H),7.33~7.82(m,5H,Ar-H,pyridine-5-H).
实施例7
4-氯-6,11-二氢-5H-苯并吡啶[3,2-b][1,4]二氮卓(目标化合物I-4)的合成
以2,4-二氯-3-硝基吡啶和苯胺为原料,先后按照实施例1和实施例2制备得到4-氯-N2-苯基吡啶-2,3-二胺(中间体4-4)。
取中间体4-4(1.10g,5mmol)、多聚甲醛(0.23g,7.5mmol)和无水硫酸镁(1.20g,10mmol)溶于二氯甲烷20mL中,向其中加入三氟乙酸(0.33mL,4.5mmol),升温至40℃,搅拌反应过夜。反应结束后,冷却至室温,过滤,滤饼用二氯甲烷20mL搅洗,合并二氯甲烷层,分别用水20mL和饱和食盐水20mL洗。有机层干燥,过滤,浓缩,产物用石油醚:乙酸乙酯(V/V,10:1)于40℃搅洗30min。冷却,过滤,得到淡黄色固体0.75g,收率64.7%。
ESI-MS[M+H]+:m/z 232.4
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δppm:9.26(s,1H,Ar-NH),7.83(d,1H,J=8Hz,pyridine-6-H),6.65~7.19(m,5H,Ar-H,pyridine-5-H),5.58(s,1H,CH2NH),4.20(s,2H,CH 2NH).
实施例8
4-氯-5,6-二氢苯并吡啶[2,3-b][1,4]氧氮杂卓(目标化合物I-5)的合成
以2,4-二氯-3-硝基吡啶和苯酚为原料,按照实施例7,即可制备得到目标化合物I-5,收率67.2%。
ESI-MS[M+H]+:m/z 233.7
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δppm:6.72~7.15(m,6H,Ar-H),5.72(s,1H,CH2NH),4.18(s,2H,CH2).
实施例9
4-氯-5,6-二氢苯并吡啶[2,3-b][1,4]硫氮杂卓(目标化合物I-6)的合成
以2,4-二氯-3-硝基吡啶和苯硫酚为原料,按照实施例7,即可制备得到目标化合物I-6,收率63.8%。
ESI-MS[M+H]+:m/z 249.6
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δppm:7.87(d,1H,J=8Hz,pyridine-6-H),6.72~7.15(m,5H,Ar-H,pyridine-5-H),5.70(s,1H,CH2NH),4.19(s,2H,CH2).
实施例10
4-氯-2-甲基-11H-苯并吡啶[3,2-b][1,4]二氮卓(目标化合物I-7)的合成
以2,4-二氯-6-甲基-3-硝基吡啶和N-苄基苯胺为原料,先后按照实施例1、实施例2和实施例3制备甲酰胺中间体5,接着按照实施例7,即可制备目标化合物I-7,收率55.9%。
ESI-MS[M+H]+:m/z 244.3
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δppm:9.25(s,1H,Ar-NH),8.80(s,1H,C(H)=N),7.23~7.62(m,4H,Ar-H),6.89(s,1H,pyridine-5-H),2.58(s,3H,CH3).
实施例11
4-氯-2-甲基-6,11-二氢-5H-苯并吡啶[3,2-b][1,4]二氮卓(目标化合物I-8)的合成
以2,4-二氯-6-甲基-3-硝基吡啶和苯胺为原料,先后按照实施例1、实施例2和实施例4,即可制备目标化合物I-8,收率65.1%。
ESI-MS[M+H]+:m/z 246.7
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δppm:9.26(s,1H,Ar-NH),6.51~7.19(m,5H,Ar-H,pyridine-5-H),5.54(s,1H,CH2NH),4.19(s,2H,CH 2NH),2.58(s,3H,CH3).
实施例12
4-氯-11H-苯并吡啶[3,2-b][1,4]二氮卓-3-甲腈(目标化合物I-9)的合成
以5-氨基-4,6-二氯烟腈和苯胺为原料,先后按照实施例1、实施例2和实施例3制备甲酰胺中间体5,接着按照实施例7,即可制备目标化合物I-9,收率48.9%。
ESI-MS[M+H]+:m/z 244.3
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δppm:9.25(s,1H,Ar-NH),8.80(s,1H,C(H)=N),7.23~7.62(m,4H,Ar-H),6.89(s,1H,pyridine-5-H),2.58(s,3H,CH3).
.实施例13
4-氯-3-甲基-11H-苯并吡啶[3,2-b][1,4]二氮卓(目标化合物I-10)的合成
以4,6-二氯-5-甲基吡啶-3-胺和苯胺为原料,先后按照实施例1、实施例2和实施例3制备甲酰胺中间体5,接着按照实施例7,即可制备目标化合物I-10,收率52.6%。
ESI-MS[M+H]+:m/z 255.7
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δppm:9.27(s,1H,Ar-NH),8.85(s,1H,C(H)=N),8.67(s,1H,pyridine-6-H),7.26~7.71(m,4H,Ar-H).
实施例14
4-氯-3-甲氧基-11H-苯并吡啶[3,2-b][1,4]二氮卓(目标化合物I-11)的合成
以4,6-二氯-5-甲氧基吡啶-3-胺和苯胺为原料,先后按照实施例1、实施例2和实施例3制备甲酰胺中间体5,接着按照实施例7,即可制备目标化合物I-11,收率54.2%。
ESI-MS[M+H]+:m/z 260.6
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δppm:9.23(s,1H,Ar-NH),8.80(s,1H,C(H)=N),7.81(s,1H,pyridine-6-H),7.16~7.58(m,4H,Ar-H),3.98(s,3H,OCH3).
实施例15
4-氯-3-氟-11H-苯并吡啶[3,2-b][1,4]二氮卓(目标化合物I-12)的合成
以4,6-二氯-5-氟吡啶-3-胺和苯胺为原料,先后按照实施例1、实施例2和实施例3制备甲酰胺中间体5,接着按照实施例7,即可制备目标化合物I-12,收率51.8%。
ESI-MS[M+H]+:m/z 248.3
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δppm:9.25(s,1H,Ar-NH),8.80(s,1H,C(H)=N),7.24~7.66(m,5H,Ar-H,pyridine-6-H).
实施例16
I
4-氯-11-甲基-11H-苯并吡啶[3,2-b][1,4]二氮卓(目标化合物I-13)的合成
以2,4-二氯-3-硝基吡啶和N-甲基苯胺为原料,先后按照实施例1、实施例2和实施例3制备甲酰胺中间体5,接着按照实施例7,即可制备目标化合物I-13,收率58.3%。
ESI-MS[M+H]+:m/z 244.7
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δppm:9.25(s,1H,Ar-NH),8.80(s,1H,C(H)=N),8.35(d,1H,J=8Hz,pyridine-6-H),7.25~7.82(m,5H,Ar-H,pyridine-5-H),3.50(s,3H,CH3).
实施例17
4-氯-5-甲基-6,11-二氢-5H-苯并吡啶[3,2-b][1,4]二氮卓(目标化合物I-14)的合成
以4,6-二氯吡啶-3-胺和N-苄基苯胺为原料,先后按照实施例1、实施例2和实施例4,即可制备11-苄基-4-氯-6,11-二氢5H-苯并吡啶[3,2-b][1,4]二氮卓。
取11-苄基-4-氯-6,11-二氢5H-苯并吡啶[3,2-b][1,4]二氮卓(0.64g,2mmol)和碘甲烷(0.57g,4mmol)溶于DMF 10mL中,向其中加入K2CO3(0.55g,4mmol),于室温下搅拌反应4h。反应结束后,过滤,蒸干溶剂,向残余物中加入水,析出固体。抽滤,所得固体经柱层析纯化,展开剂为石油醚:乙酸乙酯(V/V,5:1),得到白色固体0.48g,收率71.6%。所得固体按照实施例7中的方法,脱除苄基即可制备目标化合物I-14,收率80.5%。
ESI-MS[M+H]+:m/z 246.8
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δppm:9.26(s,1H,Ar-NH),7.75(d,1H,J=8Hz,pyridine-6-H),6.59~7.11(m,5H,Ar-H,pyridine-5-H),4.20(s,2H,CH 2NH),2.21(s,3H,CH3).
实施例18
1-(4-氯-6,11-二氢-5H-苯并吡啶[3,2-b][1,4]二氮卓-5-基)乙基酮(目标化合物I-15)的合成
取11-苄基-4-氯-6,11-二氢5H-苯并吡啶[3,2-b][1,4]二氮卓(0.64g,2mmol)和三乙胺(0.30g,3.0mmol)溶于THF 10mL中,冰浴下向其中滴入乙酰氯(0.19g,2.4mmol)。滴毕,室温下搅拌反应2h。反应结束后,蒸干溶剂,加石油醚搅洗,过滤。所得固体按照实施例7中的方法,脱除苄基即可制备目标化合物I-15,收率78.3%。
ESI-MS[M+H]+:m/z 274.9
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δppm:9.26(s,1H,Ar-NH),7.81(d,1H,J=8Hz,pyridine-6-H),6.61~7.14(m,5H,Ar-H,pyridine-5-H),4.25(s,2H,CH 2NH),2.03(s,3H,CH3).
实施例19
4-氯-8-甲氧基-11H-苯并吡啶[3,2-b][1,4]二氮卓(目标化合物I-16)的合成
以2,4-二氯-3-硝基吡啶和N-苄基-4-甲氧基苯胺为原料,先后按照实施例1、实施例2和实施例3制备甲酰胺中间体5,接着按照实施例7,即可制备目标化合物I-16,收率53.1%。
将上述I-16(0.20g)溶于热的乙醇(5mL)中,向其中加入甲磺酸乙醇溶液,加热回流30min后,浓缩蒸干溶剂,再经丙酮重结晶,冷却析出固体,即为I-16的甲磺酸盐化合物。
ESI-MS[M+H]+:m/z 260.6
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δppm:9.25(s,1H,Ar-NH),8.80(s,1H,C(H)=N),8.25(d,1H,J=8Hz,pyridine-6-H),6.87~7.62(m,4H,Ar-H,pyridine-5-H),4.15(s,3H,OCH3).
实施例20
4-氯-8,9-二甲氧基-11H-苯并吡啶[3,2-b][1,4]二氮卓(目标化合物I-17)的合成
以2,4-二氯-3-硝基吡啶和N-苄基-3,4-二甲氧基苯胺为原料,先后按照实施例1、实施例2和实施例3制备甲酰胺中间体5,接着按照实施例7,即可制备目标化合物I-17,收率50.2%。
将上述I-17(0.20g)于1mol/L盐酸/乙醇(5mL)中加热溶解,浓缩蒸干溶剂,再经乙醇重结晶,冷却析出固体,即为I-17的盐酸盐化合物。
ESI-MS[M+H]+:m/z 290.5
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δppm:9.24(s,1H,Ar-NH),8.75(s,1H,C(H)=N),8.23(d,1H,J=8Hz,pyridine-6-H),6.42~7.53(m,3H,Ar-H,pyridine-5-H),4.15(s,6H,2×OCH3).
实施例21
4-{3-[(4-氯-8-甲氧基-11H-苯并吡啶[3,2-b][1,4]二氮卓-9-基)氧基]丙基}吗啡啉(目标化合物I-18)的合成
以2,4-二氯-3-硝基吡啶和N-苄基-4-甲氧基-3-(3-吗啡啉丙氧基)苯胺为原料,先后按照实施例1、实施例2和实施例3制备甲酰胺中间体5,接着按照实施例7,即可制备目标化合物I-18,收率47.6%。
将上述I-18(0.20g)溶于热的乙醇(5mL)中,缓慢滴加浓硫酸(98%)0.1mL,浓缩蒸干溶剂,再经乙醇重结晶,冷却析出固体,即为I-18的硫酸盐化合物。
ESI-MS[M+H]+:m/z 403.9
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δppm:9.26(s,1H,Ar-NH),8.71(s,1H,C(H)=N),8.18(d,1H,J=8Hz,pyridine-6-H),6.40~7.54(m,3H,Ar-H,pyridine-5-H),4.16(t,2H,J=5.6Hz,CH2O),3.98(s,3H,OCH3),3.68~3.76(m,4H,morpholine-3,5-2CH2),2.56(t,2H,J=6.2Hz,NCH2),2.45~2.51(m,4H,morpholine-2,6-2CH2),2.11~2.13(m,2H,CH2CH 2CH2).
实施例22
4-氯-9-甲基-11H-苯并吡啶[3,2-b][1,4]二氮卓(目标化合物I-19)的合成
以2,4-二氯-3-硝基吡啶和N-苄基-3-甲基苯胺为原料,先后按照实施例1、实施例2和实施例3制备甲酰胺中间体5,接着按照实施例7,即可制备目标化合物I-19,收率61.3%。
ESI-MS[M+H]+:m/z 244.6
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δppm:9.25(s,1H,Ar-NH),8.78(s,1H,C(H)=N),8.25(d,1H,J=8Hz,pyridine-6-H),7.21~7.74(m,4H,Ar-H,pyridine-5-H),2.45(s,3H,CH3).
实施例23
4-氯-9-甲基-11H-苯并吡啶[3,2-b][1,4]二氮卓(目标化合物I-20)的合成
以2,4-二氯-3-硝基吡啶和N-苄基-4-氟苯胺为原料,先后按照实施例1、实施例2和实施例3制备甲酰胺中间体5,接着按照实施例7,即可制备目标化合物I-20,收率64.7%。
ESI-MS[M+H]+:m/z 248.9
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δppm:9.25(s,1H,Ar-NH),8.80(s,1H,C(H)=N),8.25(d,1H,J=8Hz,pyridine-6-H),7.25~7.78(m,4H,Ar-H,pyridine-5-H).
实施例24
4-氯-11H-苯并吡啶[3,2-b][1,4]二氮卓-9-甲腈(目标化合物I-21)的合成
以2,4-二氯-3-硝基吡啶和N-苄基-3-氰基苯胺为原料,先后按照实施例1、实施例2和实施例3制备甲酰胺中间体5,接着按照实施例7,即可制备目标化合物I-21,收率57.9%。
ESI-MS[M+H]+:m/z 254.8
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δppm:9.25(s,1H,Ar-NH),8.84(s,1H,C(H)=N),8.25(d,1H,J=8Hz,pyridine-6-H),7.26~7.87(m,4H,Ar-H,pyridine-5-H).
实施例25
4-氯-8-硝基-11H-苯并吡啶[3,2-b][1,4]二氮卓(目标化合物I-22)的合成
以2,4-二氯-3-硝基吡啶和N-苄基-4-硝基苯胺为原料,先后按照实施例1、实施例2和实施例3制备甲酰胺中间体5,接着按照实施例7,即可制备目标化合物I-22,收率43.7%。
ESI-MS[M+H]+:m/z 275.4
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δppm:9.25(s,1H,Ar-NH),8.80(s,1H,C(H)=N),8.36(s,1H,Ar-H),7.25~8.25(m,4H,Ar-H,pyridine-5-H).
实施例26
4-氯-11H-苯并吡啶[3,2-b][1,4]二氮卓-8-胺(目标化合物I-23)的合成
以4-氯-8-硝基-11H-苯并吡啶[3,2-b][1,4]二氮卓(目标化合物I-22)为原料,按照实施例2,经Fe/NH4Cl还原,即可制备目标化合物I-23,收率87.4%。
ESI-MS[M+H]+:m/z 245.7
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δppm:9.25(s,1H,Ar-NH),8.80(s,1H,C(H)=N),8.25(d,1H,J=8Hz,pyridine-6-H),6.87~7.63(m,4H,Ar-H,pyridine-5-H),6.42(s,2H,NH2).
实施例27
3-[(4-氯-8-甲氧基-11H-苯并吡啶[3,2-b][1,4]二氮卓-9-基)氧基]-N,N-二甲基-1-丙胺(目标化合物I-24)的合成
以2,4-二氯-3-硝基吡啶和N-苄基-3-[(3-二甲氨基)丙氧基]-4-甲氧基苯胺为原料,先后按照实施例1、实施例2和实施例3制备甲酰胺中间体5,接着按照实施例7,即可制备目标化合物I-24,收率50.4%。
将上述I-24(0.20g)溶于热的乙醇(5mL)中,向其中加入苹果酸(0.1g),加热回流30min后,浓缩蒸干溶剂,再经乙醇重结晶,冷却析出固体,即为I-24的苹果酸盐化合物。
ESI-MS[M+H]+:m/z 361.4
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δppm:9.24(s,1H,Ar-NH),8.72(s,1H,C(H)=N),8.19(d,1H,J=8Hz,pyridine-6-H),6.40~7.58(m,3H,Ar-H,pyridine-5-H),4.17(t,2H,J=5.6Hz,CH2O),3.98(s,3H,OCH3),2.45(t,2H,J=6.0Hz,NCH2),2.30(s,6H,N(CH3)2),2.10~2.12(m,2H,CH2CH 2CH2).
实施例28
4-氯-9-(1H-咪唑-5-基)-8-甲氧基-11H-苯并吡啶[3,2-b][1,4]二氮卓(目标化合物I-25)的合成
以2,4-二氯-3-硝基吡啶和N-苄基-3-(1H-咪唑-5-基)-4-甲氧基苯胺为原料,先后按照实施例1、实施例2和实施例3制备甲酰胺中间体5,接着按照实施例7,即可制备目标化合物I-25,收率47.2%。
ESI-MS[M+H]+:m/z 326.8
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δppm:13.02(s,1H,imidazole-NH),9.26(s,1H,Ar-NH),8.81(s,1H,C(H)=N),7.21~8.34(m,6H,Ar-H,pyridine-5,6-2H,imidazole-H),3.98(s,3H,OCH3).
实施例29
4-氯-8-甲氧基-9-(噻吩-2-基氧基)-11H-苯并吡啶[3,2-b][1,4]二氮卓(目标化合物I-26)的合成
以2,4-二氯-3-硝基吡啶和N-苄基-4-甲氧基-3-(噻吩-2-基氧基)苯胺为原料,先后按照实施例1、实施例2和实施例3制备甲酰胺中间体5,接着按照实施例7,即可制备目标化合物I-26,收率49.5%。
将上述I-26(0.20g)溶于热的乙醇(5mL)中,向其中加入对甲苯磺酸(0.1g),加热回流30min后,浓缩蒸干溶剂,再经丙酮重结晶,冷却析出固体,即为I-26的对甲苯磺酸盐化合物。
ESI-MS[M+H]+:m/z 358.9
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δppm:9.26(s,1H,Ar-NH),8.80(s,1H,C(H)=N),6.74~8.25(m,7H,Ar-H,pyridine-5,6-2H,thiophene-H),3.98(s,3H,OCH3).
实施例30
4-氯-8,9-二甲氧基-6,11-二氢-5H-苯并吡啶[3,2-b][1,4]二氮卓(目标化合物I-27)的合成
以2,4-二氯-3-硝基吡啶和3,4-二甲氧基苯胺为原料,先后按照实施例1、实施例2和实施例4,即可制备目标化合物I-27,收率62.7%。
ESI-MS[M+H]+:m/z 292.5
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δppm:9.26(s,1H,Ar-NH),6.51~7.19(m,4H,Ar-H,pyridine-5,6-2H),5.54(s,1H,CH2NH),4.19(s,2H,CH 2NH),3.98(s,6H,2×OCH3).
实施例31
4-{3-[(4-氯-8-甲氧基-6,11-二氢-5H-苯并吡啶[3,2-b][1,4]二氮卓-9-基)氧基]丙基}吗啡啉(目标化合物I-28)的合成
以2,4-二氯-3-硝基吡啶和4-甲氧基-3-(3-吗啡啉丙氧基)苯胺为原料,先后按照实施例1、实施例2和实施例4,即可制备目标化合物I-28,收率58.2%。
ESI-MS[M+H]+:m/z 406.0
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δppm:9.26(s,1H,Ar-NH),6.45~7.12(m,4H,Ar-H,pyridine-5,6-2H),5.26(s,1H,CH2NH),4.19(s,2H,CH 2NH),4.16(t,2H,J=5.6Hz,CH2O),3.98(s,3H,OCH3),3.64~3.72(m,4H,morpholine-3,5-2CH2),2.55(t,2H,J=6.2Hz,NCH2),2.45~2.51(m,4H,morpholine-2,6-2CH2),2.11~2.13(m,2H,CH2CH 2CH2).
实施例32
N-{4-[(8,9-二甲氧基-11H-苯并吡啶[3,2-b][1,4]二氮卓-4-基)氧基]苯基}-N-(4-氟苯基)环丙烷-1,1-二酰胺(化合物V)的合成
取本发明化合物I-17(0.29g,1mmol)和N-(4-氟苯基)-N-(4-羟基苯基)环丙烷-1,1-二酰胺(中间体6)(0.47g,1.5mmol)溶于DMF 3mL中,向其中加入Cu粉(6.1mg,0.1mmol)和Cs2CO3(0.98g,3mmol),置于微波反应器中,功率设定60W,于100℃搅拌反应10min。反应结束后,过滤,蒸干溶剂,搅拌下缓慢滴加水10mL,析出固体,柱层析纯化,展开剂为石油醚:乙酸乙酯(V/V,1:1),目标化合物V为白色固体0.23g,收率40.5%。
ESI-MS[M+H]+:m/z 538.9
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δppm:10.09(s,1H,C(O)NH),10.07(s,1H,C(O)NH),9.23(s,1H,NH),8.62(s,1H,C(H)=N),6.78~7.79(m,12H,Ar-H),4.15(s,6H,2×OCH3),1.46(s,4H,CH2CH2).
实施例33
N-(4-氟苯基)-N-{4-[8-甲氧基-9-(3-吗啡啉丙氧基)-11H-苯并吡啶[3,2-b][1,4]二氮卓-4-基氧基]苯基}环丙烷-1,1-二酰胺(化合物VI)的合成
以本发明化合物I-18和中间体6为原料,按照实施例32,即可制备目标化合物VI,收率24.6%。
ESI-MS[M+H]+:m/z 681.3
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δppm:10.09(s,1H,C(O)NH),10.07(s,1H,C(O)NH),9.26(s,1H,NH),8.64(s,1H,C(H)=N),7.08~7.76(m,12H,Ar-H),4.16(t,2H,J=5.6Hz,CH2O),3.98(s,3H,OCH3),3.68~3.76(m,4H,morpholine-3,5-2CH2),2.56(t,2H,J=6.2Hz,NCH2),2.45~2.51(m,4H,morpholine-2,6-2CH2),2.11~2.13(m,2H,CH2CH 2CH2),1.46(s,4H,CH2CH2).
实施例34
化合物体外对c-Met、VEGFR2和EGFR酶抑制活性试验:
分别选用Millipore出品的MET enzyme(Cat:14-526)试剂盒、Sigma出品的VEGFR2enzyme(Cat:K2643)试剂盒和Invitrogen出品的EGFR(Cat:PV3872)试剂盒测试化合物对三种酶的抑酶IC50测试,实验操作参照试剂盒说明书进行。实验结果见表1。
表1化合物对c-Met、VEGFR2和EGFR体外抑酶试验活性结果
从上表1可见,以本发明化合物作为中间体,合成得到的化合物V和化合物VI对c-Met的抑制活性(IC50:V,15.0nM;VI,18.4nM)较阳性对照药Cabozantinib(XL184,III期临床药,60.9nM)有较大提高,为XL184的3~4倍。另外,该两个化合物对VEGFR2和EGFR也显示了良好抑制活性,显示了多靶点抑制效果。其中,化合物V对VEGFR2和EGFR的抑制活性(VEGFR2,IC50=31.7nM;EGFR,IC50=1.05μM)分别为阳性对照药XL184(VEGFR2,IC50=74.8nM;EGFR,IC50=3.74μM)的2~3倍。