CN103980217A

CN103980217A - 一类蒎烷基异噁唑类化合物及其合成方法和应用

Info

Publication number: CN103980217A
Application number: CN201410226682.8A
Authority: CN
Inventors: 王石发; 张志杰; 吴君; 杨益琴; 徐徐; 谷文; 鲍名凯; 彭晗
Original assignee: Nanjing Forestry University
Current assignee: Nanjing Qingmu New Material Technology Co ltd
Priority date: 2014-05-26
Filing date: 2014-05-26
Publication date: 2014-08-13
Anticipated expiration: 2034-05-26
Also published as: CN103980217B

Abstract

本发明公开了一类蒎烷基异噁唑类化合物及其合成方法和应用。该类蒎烷基异噁唑类化合物，先以(-)-β-蒎烯为原料，经选择性氧化得到(+)-诺蒎酮；再与芳香醛进行羟醛缩合，得到3-芳亚甲基诺蒎酮；然后在乙醇钠催化作用下，与盐酸羟胺进行环化反应，得到蒎烷基异噁唑类化合物；若再加入KMnO₄氧化脱氢，便可得到蒎烷基异噁唑类化合物。本发明采用β-蒎烯，利用其特定的空间结构合成新型异噁唑类化合物，筛选具有高效抑菌活性和抗肿瘤活性的化合物。对白色念球菌、黑曲霉、热带假丝酵母、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、荧光假单胞菌和枯草芽胞杆菌具有很好得抑制活性。对人乳腺癌细胞MCF-7和人肺癌细胞A549也具有很好的抗肿瘤活性。

Description

一类蒎烷基异噁唑类化合物及其合成方法和应用

技术领域

本发明属于有机化合物技术领域，具体涉及一类蒎烷基异噁唑类化合物及其合成方法和应用。

背景技术

异噁唑及其衍生物是一类重要的五元氮、氧杂环化合物，它不仅是有机合成具有生物活性化合物的重要中间体，而且还是具有广泛生物活性和药理活性的杂环化合物，异噁唑及其衍生物是含氮杂环化合物的生物活性研究的热点，也是新药创制研发领域的热点。许多异噁唑类化合物已被开发出来，成为除草剂、杀虫剂、杀菌剂和抗肿瘤药物等，并且异噁唑类衍生物具有高效、低毒、作用广谱、以及环上取代基可以多方位变换等特点，因而受到越来越多的重视。

随着异噁唑化学的发展，许多合成异噁唑啉衍生物被开发成为医用化学品，例如，来氟米特(Leflunomide)是一种具有抗增殖活性的异噁唑类免疫调节剂，其作用机理主要是抑制二氢乳清酸脱氢酶的活性，从而抑制可活化淋巴细胞嘧啶的合成。磺胺甲基异噁唑(Sulfamethoxazole)是一种临床磺胺药，该药物的特点是：抗菌谱广、抗菌作用强、对大多数革兰阳性及阴性菌均有抑制作用，适用于呼吸系统、泌尿系统和肠道感染等。异噁唑啉类化合物具有天然的抗癌抗菌效果。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一类蒎烷基异噁唑类化合物，能够满足抑制真菌、细菌及抗肿瘤的使用需求。本发明的另一目的是提供上述蒎烷基异噁唑类化合物的合成方法。本发明还有一目的是提供上述蒎烷基异噁唑类化合物的应用。

技术方案：为了实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：

一类蒎烷基异噁唑类化合物，结构式为：

式中，Ar为苯基、对甲基苯基、对氯苯基、对羟基苯基、对甲氧基苯基或呋喃基。

具体名称和结构式如下：

化合物(2a)：3，3a，4，5，6，7-六氢-3-苯基-6，6-二甲基-5，7-亚甲基桥-2，1-苯并异噁唑，

化合物(2b)：3，3a，4，5，6，7-六氢-3-(4′-甲基苯基)-6，6-二甲基-5，7-亚甲基桥-2，1-苯并异噁唑，

化合物(2c)：3，3a，4，5，6，7-六氢-3-(4′-氯苯基)-6，6-二甲基-5，7-亚甲基桥-2，1-苯并异噁唑，

化合物(2f)：3，3a，4，5，6，7-六氢-3-(2′-呋喃基)-6，6-二甲基-5，7-亚甲基桥-2，1-苯并异噁唑，

化合物(3a)：4，5，6，7-四氢-3-苯基-6，6-二甲基-5，7-亚甲基桥-2，1-苯并异噁唑，

化合物(3b)：4，5，6，7-四氢-3-(4′-甲基苯基)-6，6-二甲基-5，7-亚甲基桥-2，1-苯并异噁唑，

化合物(3c)：4，5，6，7-四氢-3-(4′-氯苯基)-6，6-二甲基-5，7-亚甲基桥-2，1-苯并异噁唑，

化合物(3d)：4，5，6，7-四氢-3-(4′-羟基苯基)-6，6-二甲基-5，7-亚甲基桥-2，1-苯并异噁唑，

化合物(3e)：4，5，6，7-四氢-3-(4′-甲氧基苯基)-6，6-二甲基-5，7-亚甲基桥-2，1-苯并异噁唑，

一类蒎烷基异噁唑啉类化合物的合成方法：先以(-)-β-蒎烯为原料，经选择性氧化得到(+)-诺蒎酮；再与芳香醛进行羟醛缩合，得到3-芳亚甲基诺蒎酮；然后在乙醇钠催化作用下，与盐酸羟胺进行环化反应，得到蒎烷基异噁唑啉类化合物；若再加入KMnO₄氧化脱氢，便可得到蒎烷基异噁唑类化合物。具体反应式为：

所述蒎烷基异噁唑类化合物在抑菌中的应用。

所述的菌包括：白色念球菌(C.albicans)、黑曲霉(A.Niger)、热带假丝酵母(G.tropicalis)、大肠杆菌(E.coli)、金黄色葡萄球菌(S.aureus)、荧光假单胞菌(P.Fluorescens)和枯草芽胞杆菌(B.subtilis)。

所述蒎烷基异噁唑类化合物在制备用于抑制肿瘤细胞药物中的应用。

所述的肿瘤细胞包括：人乳腺癌细胞MCF-7和人肺癌细胞A549。

有益效果：与现有技术相比，本发明采用我国最为丰富的天然提取物松节油中的主要成分β-蒎烯，利用其特定的空间结构合成新型异噁唑类化合物，筛选具有高效抑菌活性和抗肿瘤活性的化合物。拓展了抑菌剂以及抗肿瘤药物的来源，为设计新型含氮杂环化合物及构效关系的分析提供了一定的参考价值，对拓展我国松节油的利用领域也具有重要意义。该异噁唑类化合物对白色念球菌、黑曲霉、热带假丝酵母、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、荧光假单胞菌和枯草芽胞杆菌具有很好得抑制活性。部分异噁唑类化合物对人乳腺癌细胞MCF-7和人肺癌细胞A549也具有很好的抗肿瘤活性。

附图说明

图1是细胞划痕实验结果图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进一步说明。

实施例1诺蒎酮的制备

本实施例中，诺蒎酮的制备，参照文献[左旋β-蒎烯选择性氧化合成右旋诺蒎酮的研究，南京林业大学学报(自然科学版)，2010，02：89-94]中公开的方法进行。所制备的诺蒎酮为无色油状液体，产率84％，纯度95.3％(GC)，(c＝1.0，CHCl₃)。

实施例23-芳亚甲基诺蒎酮类化合物(1a～1f)的制备

1)3-亚苄基诺蒎酮(1a)的合成

在配有温度计和回流冷凝器的100mL三口烧瓶中，依次加入1.38g诺蒎酮，30mL蒸馏水，6.00g NaOH和1.27g苯甲醛，电磁搅拌下加热至回流反应8h左右至诺蒎酮转化率达95％以上(GC跟踪检测)。冷却后，向反应液中加入饱和食盐水并用乙酸乙酯萃取3次(20mL×3)，合并的有机相用饱和食盐水洗至中性，经无水Na₂SO₄干燥、过滤、浓缩后得到黄色固体粗产物，再用丙酮和少量乙醇溶解均匀，静置结晶，得到1.77g无色透明晶体，产率为78.2％，纯度为98.2％(GC)，m.p.108.4～108.9℃，(c＝1.0，CHCl₃)。

2)3-(4′-甲基亚苄基)诺蒎酮(1b)的合成

在配有温度计和回流冷凝器的100mL三口烧瓶中，依次加入1.38g诺蒎酮，30mL叔丁醇，3.00g甲醇钠和1.44g对甲基苯甲醛，电磁搅拌下加热至回流反应2～3h，诺蒎酮转化率达95％以上(GC跟踪监测)。后处理参照1)，无色透明晶体，产率为85.7％，纯度为98.3％(GC)，m.p.95.2～95.8℃，(c＝1.0，CHCl₃)

3)3-(2′-氯亚苄基)诺蒎酮(1c)的合成

在配有温度计和回流冷凝器的100mL三口烧瓶中，依次加入1.38g诺蒎酮，30mL甲醇，1.62g甲醇钠和1.68g邻氯苯甲醛，电磁搅拌下加热回流反应1h至诺蒎酮转化率达100％。后处理参照1)，无色透明晶体，产率为90.9％，纯度为99.0％(GC)，m.p.109.7～110.7℃，(c＝0.31，CHCl₃)。

4)3-(4′-羟基亚苄基)诺蒎酮(1d)的合成

在配有温度计和回流冷凝器的100mL三口烧瓶中，依次加入1.38g诺蒎酮，30mL叔丁醇，3.00g叔丁醇钾和1.83g对羟基苯甲醛，电磁搅拌下加热至回流反应7～8h至诺蒎酮转化率达95％以上(GC跟踪检测)。后处理参照1)，无色透明晶体，产率为69.3％，纯度为98.5％(GC)，m.p.199.6～200.6℃，(c＝0.6，CHCl₃)。

5)3-(4′-甲氧基亚苄基)诺蒎酮(1e)的合成

在配有温度计和回流冷凝器的100mL三口烧瓶中，依次加入1.38g诺蒎酮，30mL叔丁醇，3.00g叔丁醇钾和2.04g对甲氧基苯甲醛，电磁搅拌下加热回流反应1～2.5h至诺蒎酮转化率达100％(GC跟踪检测)。后处理参照1)，无色透明晶体，得率为83.5％，纯度为98.1％(GC)，m.p.82.7～83.8℃，(c＝0.55，CHCl₃)。

6)3-(呋喃-2′-亚甲基)诺蒎酮(1f)的合成

在配有温度计和回流冷凝器的100mL三口烧瓶中，依次加入1.38g诺蒎酮，30mL乙醇，3.00g NaOH和1.15g糠醛，电磁搅拌下加热回流反应4～4.5h至诺蒎酮转化率达95％以上(GC跟踪检测)。冷却后，向反应液中加入饱和食盐水并用乙酸乙酯萃取3次(20mL×3)，合并的有机相用水和饱和食盐水洗至中性，经无水Na₂SO₄干燥、过滤、浓缩后得到黄色液体粗产物，经过硅胶柱色谱分离后[V_百抽醚∶V_乙酸乙酯＝6∶1]，得到1.85g黄色液体，得率为85.5％，GC纯度97.1％，(c＝0.5,CHCl₃)。

实施例3蒎烷基异噁唑啉类化合物(2a～2c和2f)的制备

蒎烷基异噁唑啉类化合物(2a～2c和2f)的母体骨架碳原子编号如下式所示。

1)3,3a,4,5,6,7-六氢-3-苯基-6,6-二甲基-5,7-亚甲基桥-2，1-苯并异噁唑的合成

在配有温度计和冷凝器的50mL三口烧瓶中，依次加入1.13g化合物1a，0.69g盐酸羟胺，30mL无水乙醇和1.02g乙醇钠，电磁搅拌下加热升温至回流温度反应3h，化合物1a转化率达95％以上(GC跟踪监测)。冷却后，向反应液中加入30mL饱和食盐水，用乙酸乙酯萃取3次(40mL×3)，合并的有机相用饱和食盐水洗至中性，经无水硫酸钠干燥、过滤、浓缩后得到黄色粘稠液体粗产物。粗产物加少量乙酸乙酯溶解，放置一段时间长出晶体，向其中加入适量的环己烷，搅拌洗涤，抽滤即得白色晶体(2a)，产率82.4％，纯度为97.3％(GC)，m.p.134.1～135.2℃，(c＝0.05，CH₃OH)。FT-IR(KBr)v/cm^-1：2964(v_asC-H，CH₃)，2920(v_asC-H，CH₂)，2841(v_sC-H，CH₂)，1649(v_C=N)，1491，1466，1444(v_C=C)，1006(v_C-O)，924(v_N-O)，774，753；¹H NMR(300MHz，CDCl₃)δ：0.79(s，1H，7-CH)，0.93(s，3H，9-CH₃)，1.28～1.31(t，JJ＝6.4Hz，2H，4-CH₂)，1.39(s，3H，10-CH₃)，2.13～2.17(m，1H，8α-CH)，2.44～2.49(m，1H，8β-CH)，2.90～2.92(m，2H，5，3a-CH)，3.58～3.62(t，J=5.7Hz，1H，3-CH)，7.33～7.46(m，5H，2′，3′，4′，5′，6′-CH)；¹³C NMR(300MHz，CDCl₃)δ：21.47，26.03，27.28，31.86，39.56，40.41，41.11，127.30，127.57，128.39，130.35，136.95，163.69；EI-MS(70ev)m/z(％)：241(M⁺，43)，240(100)，224(94)，180(60)，115(60)，91(44)，77(34)。

2)3，3a,4，5，6，7-六氢-3-(4′-甲基苯基)-6，6-二甲基-5，7-亚甲基桥-2，1-苯并异噁唑的合成

参照1)的合成方法，以化合物1b为原料，在相同条件下反应4h，得白色晶体(2b)，产率89.6％，纯度为98.7％(GC)，m.p.193.3～193.9℃，(c＝0.05，CH₃OH)。FT-IR(KBr)v/cm^-1：2971(v_asC-H，CH₃)，2917(v_asC-H，CH₂)，2866(v_sC-H，CH₂)，1660(v_C＝N)，1516，1453，1385(v_C＝C)，1101(v_C _-O)，925(v_N-O)，818；¹H NMR(300MHz，CDCl₃)δ：0.80(s，1H，7-CH)，0.93(s，3H，9-CH₃)，1.28(d，J=3.7Hz，2H，4-CH₂)，1.32(s，1H，5-CH)，1.40(s，3H，10-CH₃)，2.16～2.19(d，J=7.7Hz，1H，8α-CH)，2.46(s，1H，8β-CH)，2.91(d，J=2.3Hz，1H，3a-CH)，3.58～3.62(t，J=5.7Hz，1H，3-CH)，2.37(s，3H，Ar-CH₃)，7.17～7.20(d，J=7.8Hz，2H，3′，5′-CH)，7.35～7.38(d，J=7.9Hz，2H，2′，6′-CH)；¹³C NMR(300MHz，CDCl₃)δ：21.46，25.66，26.05，27.32，28.17，31.95，39.56，40.30，127.47，128.89，128.98，129.22，

129.85，163.71；EI-MS(70ev)m/z(％)：255(M⁺，29)，254(100)，238(37)，194(27)，115(15)，91(14)，77(9)。

3)3，3a,4，5，6，7-六氢-3-(4′-氯苯基)-6，6-二甲基-5，7-亚甲基桥-2，1-苯并异噁唑的合成

参照1)的合成方法，以化合物1c为原料，在相同条件下反应3h，得无色晶体(2c)，产率88.7％，纯度为99.6％(GC)，m.p.136.8～137.3℃，(c＝0.05，CH₃OH)。FT-IR(KBr)v/cm^-1：2990(v_asC-H，CH₃)，2925(v_asC-H，CH₂)，2869(v_sC-H，CH₂)，1636(v_C＝N)，1489，1467(v_C＝C)，1089(v_C-O)，950(v_N-O)，818；¹H NMR(300MHz，CDCl₃)δ：0.90(s，1H，7-CH)，0.91(s，3H，9-CH₃)，1.26～1.29(d，J=10.2Hz，2H，4-CH₂)，1.37(s，3H，10-CH₃)，2.14(s，1H，8α-CH)，2.45～2.48(t，J=4.6Hz，1H，8β-CH)，2.78～2.92(m，2H，5，3a-CH)，3.57～3.60(t，J＝5.3Hz，1H，3-CH)，7.29～7.37(m，4H，2′，3′，5′，6′-CH)；¹³C NMR(300MHz，CDCl₃)δ：21.43，25.99，27.25，31.82，39.48，40.46，41.14，126.32，128.42，130.96，133.06，135.33，163.37；EI-MS(70ev)m/z(％)：275(M⁺，35)，274(100)，258(31)，243(25)，115(18)，77(9)。

4)3,3a,4,5,6,7-六氢-3-(2′-呋喃基)-6,6-二甲基-5,7-亚甲基桥-2，1-苯并异噁唑的合成

参照1)的合成方法，以化合物1f为原料，在相同条件下反应5h，得到棕色晶体(2f)，产率74.2％，纯度为98.7％(GC)，m.p.137.8～138.5℃，(c＝0.05，CH₃0H)。FT-IR(KBr)v/cm^-1：2964(v_asC-H，CH₃)，2927(v_asC-H，CH₂)，2869(v_sC-H，CH₂)，1604(v_C＝N)，1479，1467(v_C＝C)，1004(v_C-O)，945(v_N-O)，748；¹HNMR(300MHz，CDCl₃)δ：0.88(s，3H，9-CH₃)，1.09(s，1H，7-CH)，1.28～1.32(d，J＝10.2Hz，2H，4-CH₂)，1.38(s，3H，10-CH₃)，2.18(s，1H，8α-CH)，2.50～2.53(t，J＝4.3Hz，1H，8β-CH)，2.82～2.97(m，2H，5，3a-CH)，3.60～3.64(t，J＝5.4Hz，1H，3-CH)，6.44(s，2H，4′，5′-CH)，7.45(s，1H，3′-CH)；¹³C NMR(300MHz，CDCl₃)δ：21.52，26.02，28.08，32.25，39.25，40.22，40.68，111.73，114.67，127.86，142.51，153.26，162.46；EI-MS(70ev)m/z(％)：231(M⁺，100)，214(86)，188(74)，170(86)，143(54)，91(53)，77(77)。

实施例4蒎烷基异噁唑类化合物(3a～3e)的制备

异噁唑类化合物(3a～3e)的母体骨架碳原子编号如下式所示：

1)4,5,6,7-四氢-3-苯基-6,6-二甲基-5,7-亚甲基桥-2,1-苯并异噁唑的合成

在配有温度计和冷凝器的50mL三口烧瓶中，依次加入1.13g化合物1a，0.69g盐酸羟胺，30mL无水乙醇和1.02g乙醇钠，电磁搅拌下加热升温至回流温度反应3h，化合物1a转化率达95％以上(GC跟踪监测)，再加入0.79gKMnO₄继续回流反应2h。冷却后，过滤除去滤饼，向滤液中加入30mL饱和食盐水，用乙酸乙酯萃取3次(40mL×3)，合并的有机相用饱和食盐水洗至中性，经无水硫酸钠干燥、过滤、浓缩后得到黄色粘稠液体粗产物。粗产物加少量乙酸乙酯溶解，放置一段时间长出晶体，向其中加入适量的环己烷，搅拌洗涤，抽滤即得到白色晶体(3a)，产率75.3％，纯度为97.2％(GC)，m.p.82.4～83.2℃，(c＝0.05，CH₃OH)。FT-IR(KBr)v/cm^-1：2996(v_asC-H，CH₃)，2974(v_asC-H，CH₂)，2949(v_sC-H，CH₃)，2866(v_sC-H，CH₂)，1636(v_C-N)，1468，1447，1415(v_C＝C)，1071(v_C-O)，863(v_N-O)，771，694；¹H NMR(300MHz，CDCl₃)δ：0.80(s，3H，9-CH₃)，1.41(s，1H，7-CH)，1.45(s，3H，10-CH₃)，2.35(s，1H，8α-CH)，2.76～2.83(m，1H，8β-CH)，2.98(t，J=2.6Hz，2H，4-CH₂)，3.10(t，J=5.1Hz，1H，5-CH)，7.39～7.49(m，3H，3′，4′，5′-CH)，7.76～7.79(d，J=7.3Hz，2H，2′，6′-CH)；¹³C NMR(300MHz，CDCl₃)δ：21.43，25.04，26.00，31.30，40.41，40.54，40.87，107.75，125.73，127.07，128.85，129.16；EI-MS(70ev)m/z(％)：239(M⁺，34)，224(15)，210(18)，196(42)，168(20)，105(100)，77(70)。

2)4,5,6，7-四氢-3-(4′-甲基苯基)-6，6-二甲基-5,7-亚甲基桥-2，1-苯并异噁唑的合成

参照1)的合成方法，以化合物1b为原料，在相同条件下反应6h，得到白色晶体(3b)，产率为84.2％，纯度为98.5％(GC)，m.p.100.7～101.5℃，(c＝0.05，CH₃OH)。FT-IR(KBr)v/cm^-1：2968(v_asC-H，CH₃)，2934(v_asC-H，CH₂)，2868(v_sC-H，CH₂)，1634(v_C=N)，1498，1440，1417(v_C＝C)，1100(v_C _-O)，943(v_N-O)，824；¹H NMR(300MHz，CDCl₃)δ：0.81(s，3H，9-CH₃)，1.46(s，4H，7-CH，10-CH₃)，2.36(s，1H，5-CH)，2.80～3.10(m，4H，4，8-CH₂)，2.42(s，3H，Ar-CH₃)，7.29(s，2H，3′，5′-CH)，7.68(d，J=6.0Hz，2H，2′，6′-CH)；¹³C NMR(300MHz，CDCl₃)δ：21.40，25.00，26.00，31.30，40.42，40.51，40.86，107.06，125.67，126.00，126.95，129.51，139.30，161.44；EI_-MS(70ev)m/z(％)：253(M⁺，40)，224(14)，210(39)，119(100)，91(65)，65(26)。

3)4,5，6，7-四氢-3-(4′-氯苯基)-6，6-二甲基-5，7-亚甲基桥-2，1-苯并异噁唑的合成

参照1)的合成方法，以化合物1c为原料，在相同条件下反应5h，得到无色晶体(3c)，产率84.4％，纯度为98.9％(GC)，m.p.145.2～145.9℃，(c＝0.05，CH₃OH)。FT-IR(KBr)v/cm^-1：2965(v_asC-H，CH₃)，2948(v_asC-H，CH₂)，2915(v_sC-H，CH₃)，2867(v_sC-H，CH₂)，1636(v_C＝N)，1486，1437，1416(v_C＝C)，1092(v_C-O)，941(v_N-O)，842；¹H NMR(300MHz，CDCl₃)δ：0.79(s，3H，9-CH₃)，1.40(s，1H，7-CH)，1.43(s，3H，10-CH₃)，2.36(d，J=5.2Hz，1H，8α-CH)，2.76～2.81(m，1H，8β-CH)，2.93～2.95(t，J=2.7Hz，2H，4-CH₂)，3.08～3.11(t，J=5.2Hz，1H，5-CH)，7.42～7.45(d，J=8.5Hz，2H，3′，5′_-CH)，7.68～7.71(d，J=8.5Hz，2H，2′，6′_-CH)；¹³C NMR(300MHz，CDCl₃)δ：21.43，24.84，25.96，31.26，40.32，40.51，108.12，126.94，128.30，129.04，129.15，135.15，170.35；EI-MS(70ev)m/z(％)：273(M⁺，35)，244(15)，230(35)，139(100)，111(51)，75(19)。

4)4,5，6，7-四氢-3-(4′-羟基苯基)-6，6-二甲基-5，7-亚甲基桥-2，1-苯并异噁唑的合成

参照1)的合成方法，以化合物1d为原料，在相同条件下反应7h，得到白色晶体(3d)，产率79.1％，纯度为97.8％(GC)，m.p.238.8～239.3℃，(c＝0.05，CH₃OH)。FT-IR(KBr)v/cm^-1：3158(v_O-H)，3005(v_asC-H，CH₃)，2963(v_asC-H，CH₂)，2920(v_sC-H，CH₂)，1641(v_C＝N)，1607，1587(v_asC-O)，1494，1437，1417(v_C＝C)，1274，1232(v_asC-O)，1094(v_C-O)，975(v_N-O)，838；¹H NMR(300MHz，CDCl₃)δ：0.80(s，3H，9-CH₃)，1.41(s，1H，7-CH)，1.44(s，3H，10-CH₃)，2.34(s，1H，8α-CH)，2.77～2.80(t，J=4.9Hz，1H，8β-CH)，2.93(s，2H，4-CH₂)，3.08(s，1H，5-CH)，6.36(s，1H，Ar-OH)，6.96～6.99(d，J=8.2Hz，2H，3′，5′-CH)，7.66～7.68(d，J=8.2Hz，2H，2′，6′-CH)；¹³C NMR(300MHz，CDCl₃)δ：21.40，24.90，25.97，31.25，40.41，40.50，115.93，127.51，157.08；EI-MS(70ev)m/z(％)：255(M⁺，39)，226(14)，212(25)，121(100)，93(26)，65(30)。

5)4,5，6，7-四氢-3-(4′-甲氧基苯基)-6，6-二甲基-5，7-亚甲基桥-2，1-苯并异噁唑的合成

参照1)的合成方法，以化合物1e为原料，在相同条件下反应6h，得到无色晶体(3e)，产率79.2％，纯度为98.2％(GC)，m.p.130.1～130.9℃，(c＝0.05，CH₃OH)。FT-IR(KBr)v/cm^-1：2960(v_asC-H，CH₃)，2933(v_asC-H，CH₂)，2867(v_sC-H，CH₂)，1641(v_C=N)，1603(v_asC-O-C)，1500，1438，1411(v_C＝C)，1253(v_asC-O-C)，1190(v_C-O)，1031(v_N-O)，844；¹H NMR(300MHz，CDCl₃)δ：0.79(s，3H，9-CH₃)，1.41(s，1H，7-CH)，1.44(s，3H，10-CH₃)，2.33(s，1H，8α-CH)，2.76～2.79(t，J＝4.8Hz，1H，8β-CH)，2.93(s，2H，4-CH₂)，3.06～3.09(t，J＝4.8Hz，1H，5-CH)，3.85(s，3H，Ar-OCH₃)，6.97～7.00(d，_J＝8.4Hz，2H，3′，5′-CH)，7.70～7.72(d，J＝8.4Hz，2H，2′，6′-CH)；¹³C NMR(300MHz，CDCl₃)δ：21.40，24.93，26.00，31.27，40.44，40.52，55.34，106.11，114.29，127.24，160.28，170.24；EI-MS(70ev)m/z(％)：269(M⁺，64)，226(24)，135(100)，92(21)，77(30)。

实施例5异噁唑类化合物的抑菌试验

1)供试菌种

白色念球菌(C.albicans)、黑曲霉(A.Niger)、热带假丝酵母(G.tropicalis)、大肠杆菌(E.coli)、金黄色葡萄球菌(S.aureus)、荧光假单胞菌(P.Fluorescens)和枯草芽胞杆菌(B.subtilis)，均为南京林业大学化学工程学院微生物实验室提供。

2)培养基的制备

真菌培养用马铃薯葡萄糖琼胶培养基(PDA)的制备：马铃薯200g，葡萄糖20g，琼脂18g，蒸馏水1000mL。将洗净去皮后的马铃薯切块，加水1000ml煮烂(煮沸30min，能被玻璃棒戳破即可)，用4层纱布过滤，再过滤一遍，再加葡萄糖和琼脂，加热融化后再补足水至1000mL，pH自然，分装于三角瓶中，分别用封口膜和报纸封口，在1.05kg·cm^-2、121℃下灭菌20min，备用。

细菌培养用牛肉膏蛋白胨培养基(NA)的制备：称取牛肉膏3g，蛋白胨10g，NaC15g，琼脂20g，蒸馏水1000mL，加热溶解，用10％NaOH溶液调pH至7.0～7.2，本实验省略过滤，分装于三角瓶中，分别用封口膜和报纸封口，在1.05kg·cm^-2、121℃下灭菌20min，备用。

3)菌悬液的制备

用接种环从4℃保存的PDA培养基上挑取白色念珠菌、黑曲霉、热带假丝酵母菌菌种，在超净工作台中按照斜面接种的方法，以无菌操作接种到灭菌的PDA斜面培养基上，于28℃恒温箱中培养72h。用接种环从4℃保存的NA培养基上挑取大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、荧光假单胞菌菌种，在超净工作台中按照斜面接种的方法，以无菌操作接种到灭菌的NA斜面培养基上，于28℃恒温箱中培养24h。

分别挑取2环已活化的菌种放入装有10mLPDA或NA液体培养基的试管中，振荡摇匀，制成一系列10⁶～10⁷CFU·mL^-1的菌悬液，备用。

4)最低抑菌浓度(MIC)测定

最低抑菌浓度(Minimum Inhibitory Concentration，MIC)采用二倍稀释法测定。具体操作：先将第2孔到第12孔加入75μL无菌水，再将目标化合物2a～2c、2f、3a～3e及阳性对照品酮康唑和卡那霉素分别用DMSO配成500μg·mL^-1的溶液150μL加入第1孔，将化合物和阳性对照溶液分别在96孔分析板上进行二倍稀释，从第1到第12孔配成一系列的浓度梯度(500μg·mL^-1～0.244μg·mL^-1)，每孔含75μL溶液，以纯的DMSO作为参照，然后向每个孔中加入75μL预先配好的菌悬液，充分混匀。最后将96孔分析板置于30℃培养箱中，细菌培养24h，真菌培养48h后观察，以不产生混浊的最低浓度的孔对应的浓度作为该样品对该测试菌的最低抑菌浓度。每个样品对每种测试菌重复三次，结果取平均值。

5)抑菌活性试验结果

表1化合物2a～2c、2f、3a～3e的最低抑菌浓度(MIC)

^a阳性对照(Positive contro1)：真菌用酮康唑，细菌用卡那霉素。

从表1数据可知，蒎烷基异噁唑类化合物对白色念球菌(C.albicans)、黑曲霉(a.Niger)、热带假丝酵母(G.tropicalis)、大肠杆菌(E.coli)、金黄色葡萄球菌(S.aureus)、荧光假单胞菌(P.Fluorescens)、枯草芽胞杆菌(B.subtilis)等具有很好的抑制活性能力，在制备真菌、细菌的杀菌剂或抑制剂中将有广泛的用途。

实施例6异噁唑类化合物的体外抗肿瘤活性试验

1)细胞划痕试验

采用细胞划痕实验评价化合物2a、2b、3a、3c、3d对人乳腺癌细胞MCF-7的抑制活性。其中MCF-7细胞由中国中医科学院中药研究所提供。具体方法如下：收集MCF-7对数期细胞，调整细胞悬液浓度，种12孔板，每孔细胞数1～2×10⁵个；种板12h后，待细胞贴壁完全，用枪头在单层细胞上呈“一”字划横，PBS洗细胞3次，去除划下的细胞；加入含待测药的2％血清的培养基(2％FBS，1％青霉素和链霉素混合液的DMEM)，使待测药的终浓度分别为20.0μmol/L，40.0μmol/L和80.0μmol/L；放入37℃，5％CO₂培养箱中培养24h后取样，拍照。测试结果如图1所示。结果表明：蒎烷基异噁唑类化合物有较好的抑制ACF-7肿瘤细胞迁移的作用。

2)MTT法抗肺癌细胞A549试验

采用MTT实验评价了筛选出的化合物2a对人肺癌细胞A549的增殖抑制活性，其中A549细胞由中国中医科学院中药研究所提供。具体方法如下：收集A549对数期细胞，调整细胞悬液浓度约为5×10⁴cell/mL，接种于96孔板，每孔100μL，置于37℃，5％CO₂条件下孵育至细胞单层铺满孔低；将受试药物用DMSO配制成一定浓度梯度的母液，加入培养基，每孔100μL，另设空白对照组和阳性对照5-氟尿嘧啶对照组；药物作用24h后，吸弃含药培养基，于每孔加入无血清、无酚红1640培养基100μL，再加入MTT溶液(5mg/mL)10μL，继续温育4h；吸去各孔内上清液，每孔加入DMSO150μL，振荡10min，使结晶物充分溶解，酶标仪测定490nm处各孔的光吸收值(OD值)，计算细胞的增殖抑制率：抑制率(％)＝(1-用药组平均OD值/空白对照组平均OD值)×100％；计算癌细胞增殖的半数抑制浓度(IC₅₀)：1gIC₅₀＝X_m-I(P-(3-P_m-P_n)/4)，其中，Xm＝1g最大剂量，I＝1g(最大剂量/相邻剂量)，P＝阳性反应率之和，Pm＝最大阳性反应率，Pn＝最小阳性反应率。结果见表2。

表2细胞吸光值

给药浓度μmol/mL	对照组0	10	20	40	80
						吸光值OD_570nm	0.614	0.506	0.627	0.407	0.026

结果显示：蒎烷基异噁唑类化合物2a(分子量241.33)对A549细胞的增殖有很好的抑制活性，IC₅₀值为10.11μg/mL。说明蒎烷基异噁唑啉类化合物表现出较好的抗癌活性，具有开发抗癌药物的潜力。

Claims

1.一类蒎烷基异噁唑类化合物，其特征在于，结构式为：

或，

2.权利要求1所述的蒎烷基异噁唑类化合物的合成方法，其特征在于：先以(-)-β-蒎烯为原料，经选择性氧化得到(+)-诺蒎酮；再与芳香醛进行羟醛缩合，得到3-芳亚甲基诺蒎酮；然后在乙醇钠催化作用下，与盐酸羟胺进行环化反应，得到蒎烷基异噁唑啉类化合物；若再加入KMnO₄氧化脱氢，便可得到蒎烷基异噁唑类化合物。

3.权利要求1所述的蒎烷基异噁唑类化合物在抑菌中的应用。

4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于：所述的菌包括白色念球菌、黑曲霉、热带假丝酵母、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、荧光假单胞菌和枯草芽胞杆菌。

5.权利要求1所述的蒎烷基异噁唑类化合物在制备用于抑制肿瘤细胞药物中的应用。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于：所述的肿瘤细胞包括人乳腺癌细胞MCF-7和人肺癌细胞A549。