CN105399654B

CN105399654B - 2,3‑二氢吡咯类化合物、制备方法及其应用

Info

Publication number: CN105399654B
Application number: CN201510967662.0A
Authority: CN
Inventors: 闫红; 钟启迪; 孙武积; 宋秀庆
Original assignee: Beijing University of Technology
Current assignee: Beijing University of Technology
Priority date: 2015-12-21
Filing date: 2015-12-21
Publication date: 2018-04-06
Anticipated expiration: 2035-12-21
Also published as: CN105399654A

Abstract

2,3‑二氢吡咯类化合物、制备方法及其应用，属于抗肿瘤药物技术领域。具有如下结构通式R₁代表氢、C_1‑8烷基；R₂代表C_1‑8烷基、C_3‑8环烷基、杂环基或芳基。以不同取代的2,5‑二甲基‑1,4‑二氢吡啶

Description

2,3-二氢吡咯类化合物、制备方法及其应用

技术领域

本发明涉及一种2,3-二氢吡咯类化合物及制备方法，具体涉及一种2,3-二氢吡咯类化合物及其制备与该类化合物在制备抗肿瘤药物中的应用，属于抗肿瘤药物技术领域。

背景技术

二氢吡咯是一种重要的含氮五元杂环化合物。二氢吡咯类化合物种类繁多，数量庞大，广泛存在于大量生物活性分子，天然产物和有机功能材料中。许多含有二氢吡咯骨架结构的化合物在动植物体内起着非常重要的生理作用，如血液中的亚铁血红素、绿色植物中的叶绿素、胆色素、部分生物碱、维生素、抗生素、某些氨基酸及核苷酸的碱基等。同时，二氢吡咯在生物化学及药物化学方面是极其重要的化合物。近些年来，二氢吡咯类化合物作为抗肿瘤药物表现出很好的药理活性，并应用于临床。例如，对白血病有明显抑制作用的蛋白酶抑制剂十字孢碱和香叶烯基转移酶抑制剂以及靶向抗肿瘤药物舒尼替尼的制备中，二氢吡咯是重要的结构单元。我们提出，以1,4-二氢吡啶类化合物为反应底物，通过光氧化重排反应制得1-乙酰基-2-羟基-2,4-二羧酸酯-3-取代苯基-5-甲基-2,3-二氢吡咯类化合物，并研究其在制备抗肿瘤药物中的应用。

发明内容

本发明的目的是提供一类2,3-二氢吡咯类化合物，以及简便、高效地制备该类化合物的方法和该类化合物在制备治疗肿瘤药物中的应用。

本发明所提供的2,3-二氢吡咯类化合物，具有如下结构通式(I)。

其中，R₁选自氢、C_1-8烷基；R₂选自C_1-8烷基、C_3-8环烷基、杂环基或芳基。

上述C_1-8烷基是指具有1～8个碳原子直链或支链的烷基。例如：甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、戊基、新戊基、己戊基、庚基、辛基等。优选具有1～4个碳原子的直链或支链的烷基，特别优选具有1～3个碳原子的烷基，如甲基、乙基或丙基。

上述C_3-8环烷基是指具有3～8个碳原子的环状烷基。例如：环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基等。优选具有3～6个碳原子的环烷基，特别优选环己基。

上述杂环基是指无取代的或具有1～3个取代基的包含1～4个杂原子的五元或六元杂环基，所述的杂原子选自N、S、O，例如：哌啶基、吗啉基、吡喃基、吡咯基、吡啶基、嘧啶基、噻吩基、噻唑基、噁唑基、呋喃基、噁二唑基或四氮唑基。

上述芳基是指苯基或具有1～5个取代基的苯基。例如：一取代苯基、二取代苯基、三取代苯基、四取代苯基、五取代苯基。优选具有1～3个取代基的苯基。

上述苯基上的取代基为C_1-8烷基、被1～3个卤素取代的C_1-8烷基、C_1-8烷氧基、硝基、卤素或羟基。优选取代基为C_1-4烷基、被1～3个卤素取代的C_1-4烷基、C_1-4烷氧基、C_1-4烷氧羰基或氯，特别优选取代基为C_1-2烷基、被1～3个卤素取代的C_1-2烷基、C_1-2烷氧基或C_1-2烷氧羰基，最优选取代基为甲基、甲氧基、氯或硝基。

本发明所提供的2,3-二氢吡咯类化合物(如通式I所示)的制备方法包括以下步骤：以不同取代的2,5-二甲基-1,4-二氢吡啶为原料，将其溶解于有机溶剂中，在LED光源下照射，向反应体系中不断通入氧气，发生光氧化重排反应，生成化合物(I)2,3-二氢吡咯类化合物。反应方程式如下：

所述有机溶剂优选为四氢呋喃、苯或甲醇。LED光源的波长优选为405-410nm。

药理实验采用CCK-8细胞凋亡检测方法测定2,3-二氢吡咯类化合物(I)对肿瘤细胞的抑制作用。实验采用96孔板，在96孔培养板中贴壁或悬浮细胞100μL/孔培养体积(>5000个细胞/孔)。实验对包括MCF-7,EC9706,HN-6,Hela,HepG2等多种肿瘤细胞进行了抗肿瘤活性检测。将2,3-二氢吡咯类化合物以DMEM无血清培养液配置成梯度浓度的溶液，每孔加入10μL。每浓度设4个复孔，另设空白细胞对照孔。37℃，5％CO₂孵育24h，向每孔加入10μLCCK-8溶液(注意不要在孔中生成气泡，它们会影响OD值的读数)。将培养板继续在培养箱内孵育1h后，用酶标仪测定在450nm处的吸光度。

实验证明：本发明的化合物(I)在体外对多种肿瘤细胞均显示出优异的抗肿瘤活性，可用于制备治疗恶性肿瘤的药物。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不限于以下实施例。

实施例1

称取2,6-二甲基-3,5-二羧酸乙酯-4-(4-羟基苯基)-1,4-二氢吡啶(0.35g,1mmol)溶于甲醇(20mL)中，置于50mL三口石英烧瓶中。向三口瓶中通入氧气，采用波长为405-410nm，功率为20W的LED灯进行照射，光源距离三口瓶为10cm。光照72小时，反应完全。减压蒸馏，除去溶剂。柱层析法分离目标产物，展开剂为乙酸乙酯/石油醚(1:10)。得到目标产物0.15g(1)，产率40％。

¹H NMR(400MHz,CDCl₃):δ_H(ppm)0.87-0.96(m,6H),2.38(s,3H),2.75(s,3H),3.52-4.10(m,4H),4.32(s,1H),5.04(s,1H),6.09(s,1H),6.63-7.11(m,4H)；HRMS(ESI⁺)m/z[M+H]⁺:C₁₉H₂₃NO₇理论计算值378.1475，检测值378.1477。其抗肿瘤活性见表1。

实施例2

称取2,6-二甲基-3,5-二羧酸乙酯-4-(4-甲基苯基)-1,4-二氢吡啶(0.34g,1mmol)溶于甲醇(20mL)中，置于50mL三口石英烧瓶中。向三口瓶中通入氧气，采用波长为405-410nm，功率为20W的LED灯进行照射，光源距离三口瓶为10cm。光照72小时，反应完全。减压蒸馏，除去溶剂。柱层析法分离目标产物，展开剂为乙酸乙酯/石油醚(1:10)。得到目标产物0.18g(2)，产率45％。

¹H NMR(400MHz,CDCl₃):δ_H(ppm)0.85-0.95(m,6H),2.33(s,3H),2.38(s,3H),2.75(s,3H),3.46-4.0.5(m,4H),4.33(s,1H),4.86(s,1H),7.02-7.14(m,4H)；HRMS(ESI⁺)m/z[M+H]⁺:C₂₀H₂₅NO₆理论计算值376.1682，检测值376.1685。其抗肿瘤活性见表1。

实施例3

称取2,6-二甲基-3,5-二羧酸乙酯-4-(3-氯苯基)-1,4-二氢吡啶(0.36g,1mmol)溶于甲醇(20mL)中，置于50mL三口石英烧瓶中。向三口瓶中通入氧气，采用波长为405-410nm，功率为20W的LED灯进行照射，光源距离三口瓶为10cm。光照72小时，反应完全。减压蒸馏，除去溶剂。柱层析法分离目标产物，展开剂为乙酸乙酯/石油醚(1:10)。得到目标产物0.21g(3)，产率53％。

¹H NMR(400MHz,CDCl₃):δ_H(ppm)0.84-0.95(m,6H),2.35(s,3H),2.75(s,3H),3.44-4.08(m,4H),4.37(s,1H),4.89(s,1H),7.01-7.24(m,4H)；HRMS(ESI⁺)m/z[M+H]⁺:C₁₉H₂₂ClNO₆理论计算值396.1136，检测值396.1138。其抗肿瘤活性见表1。

实施例4

称取2,6-二甲基-3,5-二羧酸乙酯-4-(4-溴苯基)-1,4-二氢吡啶(0.41g,1mmol)溶于甲醇(20mL)中，置于50mL三口石英烧瓶中。向三口瓶中通入氧气，采用波长为405-410nm，功率为20W的LED灯进行照射，光源距离三口瓶为10cm。光照72小时，反应完全。减压蒸馏，除去溶剂。柱层析法分离目标产物，展开剂为乙酸乙酯/石油醚(1:10)。得到目标产物0.19g(4)，产率43％。

¹H NMR(400MHz,CDCl₃):δ_H(ppm)0.83-0.91(m,6H),2.40(s,3H)，2.77(s,3H),3.43-4.02(m,4H),4.37(s,1H),4.89(s,1H),7.01-7.13(m,4H)；HRMS(ESI⁺)m/z[M+H]⁺:C₁₉H₂₂BrNO₆理论计算值440.0631，检测值440.0632。其抗肿瘤活性见表1。

实施例5

称取2,6-二甲基-3,5-二羧酸乙酯-4-(4-氟苯基)-1,4-二氢吡啶(0.35g,1mmol)溶于甲醇(20mL)中，置于50mL三口石英烧瓶中。向三口瓶中通入氧气，采用波长为405-410nm，功率为20W的LED灯进行照射，光源距离三口瓶为10cm。光照72小时，反应完全。减压蒸馏，除去溶剂。柱层析法分离目标产物，展开剂为乙酸乙酯/石油醚(1:10)。得到目标产物0.17g(5)，产率45％。

¹H NMR(400MHz,CDCl₃):δ_H(ppm)0.87-0.94(m,6H),2.39(s,3H),2.75(s,3H),3.50-4.07(m,4H),4.35(s,1H),4.90(s,1H),7.02-7.12(m,4H)；HRMS(ESI⁺)m/z[M+H]⁺:C₁₉H₂₂FNO₆理论计算值379.1431，检测值379.1428。其抗肿瘤活性见表1。

实施例6

称取2,6-二甲基-3,5-二羧酸乙酯-4-(4-甲氧基苯基)-1,4-二氢吡啶(0.36g,1mmol)溶于甲醇(20mL)中，置于50mL三口石英烧瓶中。向三口瓶中通入氧气，采用波长为405-410nm，功率为20W的LED灯进行照射，光源距离三口瓶为10cm。光照72小时，反应完全。减压蒸馏，除去溶剂。柱层析法分离目标产物，展开剂为乙酸乙酯/石油醚(1:10)。得到目标产物0.20g(6)，产率51％。

¹H NMR(400MHz,CDCl₃):δ_H(ppm)0.84-0.93(m,6H),2.37(s,3H),2.75(s,3H),3.78(s,3H),3.48-4.05(m,4H),4.38(s,1H),4.93(s,1H),7.02-7.19(m,4H)；HRMS(ESI⁺)m/z[M+H]⁺:C₂₀H₂₅NO₇理论计算值392.1631，检测值392.1635。其抗肿瘤活性见表1。

实施例7

称取2,6-二甲基-3,5-二羧酸乙酯-4-苯基-1,4-二氢吡啶(0.33g,1mmol)溶于甲醇(20mL)中，置于50mL三口石英烧瓶中。向三口瓶中通入氧气，采用波长为405-410nm，功率为20W的LED灯进行照射，光源距离三口瓶为10cm。光照72小时，反应完全。减压蒸馏，除去溶剂。柱层析法分离目标产物，展开剂为乙酸乙酯/石油醚(1:10)。得到目标产物0.21g(7)，产率58％。

¹H NMR(400MHz,CDCl₃):δ_H(ppm)0.85-0.96(m,6H),2.38(s,3H),2.79(s,3H),3.48-4.05(m,4H),4.37(s,1H),4.92(s,1H),7.13-7.31(m,5H)；HRMS(ESI⁺)m/z[M+H]⁺:C₁₉H₂₃NO₆理论计算值362.1525，检测值362.1530。其抗肿瘤活性见表1。

实施例8

称取2,6-二甲基-3,5-二羧酸甲酯-4-苯基-1,4-二氢吡啶(0.30g,1mmol)溶于甲醇(20mL)中，置于50mL三口石英烧瓶中。向三口瓶中通入氧气，采用波长为405-410nm，功率为20W的LED灯进行照射，光源距离三口瓶为10cm。光照72小时，反应完全。减压蒸馏，除去溶剂。柱层析法分离目标产物，展开剂为乙酸乙酯/石油醚(1:10)。得到目标产物0.19g(8)，产率57％。

¹H NMR(400MHz,CDCl₃):δ_H(ppm)2.39(s,3H),2.76(s,3H),3.06(s,3H),3.51(s,3H),4.36(s,1H),4.94(s,1H),7.12-7.32(m,5H)；HRMS(ESI⁺)m/z[M+H]⁺:C₁₇H₁₉NO₆理论计算值334.1212，检测值334.1209。其抗肿瘤活性见表1。

实施例9

称取2,6-二甲基-3,5-二羧酸甲酯-4-(4-羟基苯基)-1,4-二氢吡啶(0.32g,1mmol)溶于甲醇(20mL)中，置于50mL三口石英烧瓶中。向三口瓶中通入氧气，采用波长为405-410nm，功率为20W的LED灯进行照射，光源距离三口瓶为10cm。光照72小时，反应完全。减压蒸馏，除去溶剂。柱层析法分离目标产物，展开剂为乙酸乙酯/石油醚(1:10)。得到目标产物0.17g(9)，产率49％。

¹H NMR(400MHz,CDCl₃):δ_H(ppm)2.41(s,3H),2.78(s,3H),3.09(s,3H),3.52(s,3H),4.36(s,1H),4.94(s,1H),6.11(s,1H),6.64-7.69(m,4H)；HRMS(ESI⁺)m/z[M+H]⁺:C₁₇H₁₉NO₇理论计算值350.1162，检测值350.1165。其抗肿瘤活性见表1。

实施例10

称取2,6-二甲基-3,5-二羧酸甲酯-4-(4-溴苯基)-1,4-二氢吡啶(0.38g,1mmol)溶于甲醇(20mL)中，置于50mL三口石英烧瓶中。向三口瓶中通入氧气，采用波长为405-410nm，功率为20W的LED灯进行照射，光源距离三口瓶为10cm。光照72小时，反应完全。减压蒸馏，除去溶剂。柱层析法分离目标产物，展开剂为乙酸乙酯/石油醚(1:10)。得到目标产物0.22g(10)，产率53％。

¹H NMR(400MHz,CDCl₃):δ_H(ppm)2.38(s,3H),2.77(s,3H),3.08(s,3H),3.50(s,3H),4.34(s,1H),4.92(s,1H),7.02-7.22(m,4H)；HRMS(ESI⁺)m/z[M+H]⁺:C₁₇H₁₈BrNO₆理论计算值412.0317，检测值412.0319。其抗肿瘤活性见表1。

实施例11

称取2,6-二甲基-3,5-二羧酸甲酯-4-(4-甲氧基苯基)-1,4-二氢吡啶(0.33g,1mmol)溶于甲醇(20mL)中，置于50mL三口石英烧瓶中。向三口瓶中通入氧气，采用波长为405-410nm，功率为20W的LED灯进行照射，光源距离三口瓶为10cm。光照72小时，反应完全。减压蒸馏，除去溶剂。柱层析法分离目标产物，展开剂为乙酸乙酯/石油醚(1:10)。得到目标产物0.18g(11)，产率49％。

¹H NMR(400MHz,CDCl₃):δ_H(ppm)2.41(s,3H),2.78(s,3H),3.08(s,3H),3.53(s,3H),3.77(s,3H),4.38(s,1H),4.97(s,1H),7.08-7.20(m,4H)；HRMS(ESI⁺)m/z[M+H]⁺:C₁₈H₂₁NO₇理论计算值364.1318，检测值364.1315。其抗肿瘤活性见表1。

实施例12

称取2,6-二甲基-3,5-二羧酸甲酯-4-(4-氟苯基)-1,4-二氢吡啶(0.31g,1mmol)溶于甲醇(20mL)中，置于50mL三口石英烧瓶中。向三口瓶中通入氧气，采用波长为405-410nm，功率为20W的LED灯进行照射，光源距离三口瓶为10cm。光照72小时，反应完全。减压蒸馏，除去溶剂。柱层析法分离目标产物，展开剂为乙酸乙酯/石油醚(1:10)。得到目标产物0.19g(12)，产率54％。

¹H NMR(400MHz,CDCl₃):δ_H(ppm)2.37(s,3H),2.75(s,3H),3.05(s,3H),3.51(s,3H),4.34(s,1H),4.96(s,1H),7.03-7.15(m,4H)；HRMS(ESI⁺)m/z[M+H]⁺:C₁₇H₁₈FNO₆理论计算值352.1118，检测值352.1120。其抗肿瘤活性见表1。

采用CCK-8细胞凋亡检测方法测定2,3-二氢吡咯类化合物对肿瘤细胞的抑制作用。实验结果列于表1。

表1：2,3-二氢吡咯类化合物对多种肿瘤细胞的抑制作用

Claims

1.一种2,3-二氢吡咯类化合物，其特征在于，具有如下结构通式(I)：

其中，R₁选自氢、C_1-8烷基；R₂选自指苯基或具有1～5个取代基的苯基；苯基上的取代基为C_1-4烷基、被1～3个卤素取代的C_1-4烷基、C_1-4烷氧基、C_1-4烷氧羰基、OH、硝基或氯。

2.按照权利要求1的一种2,3-二氢吡咯类化合物，其特征在于，苯基上的取代基为C_1-2烷基、被1～3个卤素取代的C_1-2烷基、C_1-2烷氧基或C_1-2烷氧羰基。

3.按照权利要求1的一种2,3-二氢吡咯类化合物，其特征在于，苯基上的取代基为甲基、甲氧基、氯或硝基。

4.制备权利要求1-3任一项所述的2,3-二氢吡咯类化合物的方法，其特征在于，

以不同取代的2,5-二甲基-1,4-二氢吡啶为原料，将其溶解于有机溶剂中，在LED光源下照射，向反应体系中不断通入氧气，发生光氧化重排反应，生成化合物2,3-二氢吡咯类化合物，LED光源的波长为405-410nm；反应方程式如下：

5.权利要求1-3任一项所述的2,3-二氢吡咯类化合物在制备治疗恶性肿瘤的药物中的应用。