CN105753841A

CN105753841A - 一种n-吲唑取代硫脲类衍生物及其制备方法和应用

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Publication number: CN105753841A
Application number: CN201610032117.7A
Authority: CN
Inventors: 孟歌; 杨涛; 张解和; 刘洋; 石娟; 郑阿群; 赵桂兰
Original assignee: Xian Jiaotong University
Current assignee: Xian Jiaotong University
Priority date: 2016-01-18
Filing date: 2016-01-18
Publication date: 2016-07-13
Anticipated expiration: 2036-01-18
Also published as: CN105753841B

Abstract

本发明公开了一种N?吲唑取代硫脲类衍生物及其制备方法和应用，属于化学医药技术领域。硫脲类衍生物，是一系列同时含有1H?吲唑环结构和不对称硫脲结构的化合物，均为未见文献报道的新型结构化合物。对本发明所公开的硫脲类衍生物的生物活性测试结果分析表明，该类化合物具有较好的抗氧化活性，清除率的平均值超出80％，其中，化合物12b，12c，12d和12h的清除率均高于90％，化合物12h对DPPH的清除活性IC₅₀为0.14mg/mL。部分目标化合物还对疱疹病毒、牛痘病毒、呼吸道肠道病毒、Coxsackie病毒、Feline冠状疱疹病毒、HIV病毒等都有一定的抑制活性，其中，化合物12c和12n的抗病毒活性较高。本发明所设计合成的新化合物有望还有新的生物活性未得到阐明，可为新药研发提供一定的物质基础。

Description

一种N-吲唑取代硫脲类衍生物及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于化学医药技术领域，具体涉及N-吲唑-N’-[4-[2-(N-甲基胺基甲酰基)-4-吡啶基氧基]苯基]硫脲类衍生物及其制备方法和应用。

背景技术

N-吲唑类杂环化合物具有广泛的生物活性，如与疼痛相关TRPA1受体与辣椒素受体(TRPV1)拮抗作用，与肺病相关中性白细胞弹性蛋白酶抑制活性，与肠道应激综合征和心力衰竭相关的选择性5-羟色胺-4-受体(5-HT4R)抑制活性，B-Raf激酶抑制活性，与肿瘤发生和预后相关的cMet和Hedgehog通路抑制活性，对激酶具有抑制活性，能够介导酪氨酸激酶信号通路从而调节或抑制细胞增殖和新生血管生成增生，如蛋白激酶Pim抑制活性和细胞周期蛋白依赖性激酶CDK7和CDK9抑制活性，细胞周期蛋白CDC7抑制活性。1,3-取代吲唑类化合物及稠环3-吲唑酮衍生物对Hella细胞的生长都具有不同程度的抑制活性，3-三氮烯基吲唑化合物能抑制多种肿瘤细胞的生长，吲唑金属络合物对Walker256癌肉瘤、MAC15A结肠肿瘤、B16黑素瘤和肉瘤180等具有显著抗癌活性，这与其对拓扑异构酶II的抑制活性密切相关。具有抗氧化和清除自由基活性的药物可用来治疗各种衰老和肿瘤相关疾病。吲唑类化合物还兼具有抗氧化活性，如3-(1H-吡咯-2-基)-1H-吲唑在动物体内表现出抗氧化活性，而吲唑-扑热息痛结合物具有DPPH抗氧化活性。HIV-1逆转录酶抑制活性，作为HIV-1RT抑制剂，吲唑类化合物MK-6186及其衍生物38b都具有较好的药物代谢动力学和抗病毒活性，作为前药也可具有HIV-1抑制活性，各种具有广泛生物活性的吲唑衍生物如下：

与吲唑类化合物类似，硫脲类化合物也表现出广泛的生物活性，其范围也囊括了抗肿瘤、抗病毒和抗氧化的活性。取代硫脲类化合物特别是一些杂环取代硫脲类化合物具有广为人知的抗氧化活性，如苯并咪唑氨基硫脲化合物是DPPH很好的清除剂，异噁唑类硫脲化合物和噻唑硫脲类硫脲化合物都显示出不同程度的抗氧化活性。环状硫脲类化合物还兼有抗HIV-1活性和抗肿瘤活性，双噻唑类化合物具有抗肿瘤活性，吡唑硫脲类化合物还兼具抗肿瘤和抗菌活性。杂环取代硫脲类化合物还可作为HIV-1入侵时gp120与CD4结合的抑制剂，各种具有广泛生物活性的硫脲衍生物如下：

目前，鲜有同时含有1H-吲唑环结构和不对称硫脲结构的化合物的报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种N-吲唑取代硫脲类衍生物及其制备方法和应用。

本发明是通过以下技术方案来实现：

本发明公开了一类N-吲唑-N’-[4-[2-(N-甲基胺基甲酰基)-4-吡啶基氧基]苯基]硫脲类衍生物，该衍生物的结构式如式I所示：

其中，R¹为氢或甲基；R²为氢或乙酰基；R³为氢、溴或碘；吲唑C₄-C₇位硫脲取代。

所述硫脲类衍生物为以下结构中任意一种：

化合物12a：N-[4-(1H-吲唑)]-N’-[4-[2-(N-甲基氨甲酰基)-4-吡啶基氧基]苯基]硫脲，结构式如下：

化合物12b：N-[5-(1H-吲唑)]-N’-[4-[2-(N-甲基氨甲酰基)-4-吡啶基氧基]苯基]硫脲，结构式如下：

化合物12c：N-[6-(1H-吲唑)]-N’-[4-[2-(N-甲基氨甲酰基)-4-吡啶基氧基]苯基]硫脲，结构式如下：

化合物12d：N-[7-(1H-吲唑)]-N’-[4-[2-(N-甲基氨甲酰基)-4-吡啶基氧基]苯基]硫脲，结构式如下：

化合物12e：N-[4-(1H-吲唑)]-N’-[2-甲基-4-[2-(N-甲基氨甲酰基)-4-吡啶基氧基]苯基]硫脲，结构式如下：

化合物12f：N-[5-(1H-吲唑)]-N’-[2-甲基-4-[2-(N-甲基氨甲酰基)-4-吡啶基氧基]苯基]硫脲，结构式如下：

化合物12g：N-[6-(1H-吲唑)]-N’-[2-甲基-4-[2-(N-甲基氨甲酰基)-4-吡啶基氧基]苯基]硫脲，结构式如下：

化合物12h：N-[7-(1H-吲唑)]-N’-[2-甲基-4-[2-(N-甲基氨甲酰基)-4-吡啶基氧基]苯基]硫脲，结构式如下：

化合物12i：N-[4-(1-乙酰基吲唑)]-N’-[4-[2-(N-甲基氨甲酰基)-4-吡啶基氧基]苯基]硫脲，结构式如下：

化合物12j：N-[5-(1-乙酰基吲唑)]-N’-[4-[2-(N-甲基氨甲酰基)-4-吡啶基氧基]苯基]硫脲，结构式如下：

化合物12k：N-[6-(1-乙酰基吲唑)]-N’-[4-[2-(N-甲基氨甲酰基)-4-吡啶基氧基]苯基]硫脲，结构式如下：

化合物12l：N-[5-(1H-3-溴吲唑)]-N’-[4-[2-(N-甲基氨甲酰基)-4-吡啶基氧基]苯基]硫脲，结构式如下：

化合物12m：N-[6-(1H-3-溴吲唑)]-N’-[4-[2-(N-甲基氨甲酰基)-4-吡啶基氧基]苯基]硫脲，结构式如下：

化合物12n：N-[6-(1H-3-碘吲唑)]-N’-[4-[2-(N-甲基氨甲酰基)-4-吡啶基氧基]苯基]硫脲，结构式如下：

本发明还公开了一类N-吲唑-N’-[4-[2-(N-甲基胺基甲酰基)-4-吡啶基氧基]苯基]硫脲类衍生物的制备方法，所述硫脲类衍生物是由化合物Ⅱ与化合物Ⅲ在溶剂中缩合制得，其中，所述化合物Ⅱ和化合物Ⅲ结构如下：

所述溶剂为乙醇或N,N-二甲基甲酰胺，溶剂用量为每1.0mmol反应物需要8～12mL。

缩合反应温度为30～80℃。

化合物Ⅱ与化合物Ⅲ的摩尔投料比为1：1。

本发明还公开了上述N-吲唑-N’-[4-[2-(N-甲基胺基甲酰基)-4-吡啶基氧基]苯基]硫脲类衍生物在制备抗病毒药物中的应用。

所述的抗病毒药物为抗HIV-1病毒、疱疹病毒、牛痘病毒、呼吸道肠道病毒、Coxsackie病毒或Feline冠状疱疹病毒的药物。

本发明还公开了上述N-吲唑-N’-[4-[2-(N-甲基胺基甲酰基)-4-吡啶基氧基]苯基]硫脲类衍生物在制备抗氧化药物中的应用。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明公开的N-吲唑-N’-[4-[2-(N-甲基胺基甲酰基)-4-吡啶基氧基]苯基]硫脲类衍生物，是一系列同时含有1H-吲唑环结构和不对称硫脲结构的化合物，均为未见文献报道的新型结构化合物。

对本发明所公开的硫脲类衍生物的生物活性测试结果分析表明，该类化合物具有较好的抗氧化活性，清除率的平均值超出80％，其中，化合物12b，12c，12d和12h的清除率均高于90％，化合物12h对DPPH的清除活性IC₅₀为0.14mg/mL。部分目标化合物还对疱疹病毒、牛痘病毒、呼吸道肠道病毒、Coxsackie病毒、Feline冠状疱疹病毒、HIV病毒等都有一定的抑制活性，其中，化合物12c和12n的抗病毒活性较高。本发明所设计合成的化合物有望还有新的生物活性未得到阐明，可为新药研发提供一定的物质基础。

附图说明

图1为本发明的目标化合物的合成路线图。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

参见图1，本发明以2-吡啶甲酸1为原料，在氯化亚砜中反应生成中间体2(4-氯吡啶-2-甲酰氯)；中间体2和甲胺溶液在低温下反应，经氢氧化钠溶液碱化生成中间体3(N-甲基-4-氯吡啶-2-甲酰胺)；中间体3和对氨基苯酚4在氢氧化钠存在下，反应生成中间体5[4-(4-氨基苯氧基)-N-甲基-2-吡啶甲酰胺]；中间体5在二硫化碳、三乙胺和硫酸亚铁的存在下，反应生成N-甲基-4-(4-异硫氰酸酯苯氧基)吡啶-2-甲酰胺6。另外以不同位置硝基取代的2-甲基苯胺7为起始原料，以冰醋酸为溶剂，在亚硝酸钠水溶液存在下，反应生成不同位置硝基取代的吲唑8；中间体8还原成不同位置氨基取代的吲唑9；中间体8经过一系列的取代反应生成不同取代的硝基吲唑衍生物10；中间体10经过还原得到一系列不同取代的氨基吲唑衍生物11。最后，将中间体6和中间体9或者中间体6和中间体11溶解于一定量的乙醇或DMF中，在30℃下搅拌反应得系列目标化合物12。

1.目标化合物的合成部分

1.1N-甲基-4-(3-R¹-4-异硫氰酸酯苯氧基)吡啶-2-甲酰胺

1)N-甲基-4-氯吡啶-2-甲酰胺(3)的制备

取氯化亚砜(20mL)，滴加干燥的DMF(1.0mL)，加热至50℃，搅拌10min。分批加入2-吡啶甲酸(1)(5.0g,40.7mmol)(分5次，每次1g，30min内加完)，(体系由绿色到亮黄色到亮红色)。然后升温至80℃，回流下搅拌反应18h。加入甲苯(25mL)，减压蒸馏至10mL，该步骤重复2次，以除去氯化亚砜。加入甲苯(10mL)，得到4-氯吡啶-2-甲酰氯(2)的甲苯溶液，直接用于下步反应。

取30％的甲胺溶液(15.9g)，冷却至-5℃，20℃以下滴加上述的甲苯溶液，滴毕，同温反应90min，静置分层，甲苯层用水(10mL×2)洗涤，分出甲苯层，减压下蒸除溶剂，剩余棕色油状物加入THF(30mL)，冷却至5℃，20℃以下加入36％的盐酸(5.00g)，加毕同温反应1h，过滤得暗红色滤饼，用THF(5mL×2)洗涤，然后滤饼溶于水(20mL)，加入20％NaOH溶液调pH＝7-8，有大量固体产生，搅拌30min，过滤，滤饼用水洗涤(5mL×2)，于20℃以下真空干燥得黄色固体(3.87g)，两步产率为55.8％，mp＝35-36℃。

2)4-(4-氨基苯氧基)-N-甲基-2-吡啶甲酰胺(5a)

将化合物4a(2.40g,20.0mmol)溶于无水DMF(30mL)中，加入氢氧化钠(1.20g，30.0mmol)，于50℃下，氮气保护下，搅拌2h(深褐色体系)。然后向体系滴加化合物3(3.40g，20.0mmol)的DMF(10mL)溶液，加热到80℃，搅拌反应8h。TLC监测反应至完全，将体系于减压下旋蒸出大部分的DMF，加入乙酸乙酯(200mL)，饱和氯化钠溶液(200mL)，水层被分出，用乙酸乙酯(100mL)萃取两次，合并有机相，用饱和氯化钠溶液(100mL)洗涤3次，有机相旋干，向得到的油状物中加入THF(30mL)，于低于20℃下，滴加浓盐酸(9.00g)，有大量固体产生，搅拌1小时，过滤得浅灰棕色固体，用THF(10mL)洗涤两次，将得到的固体溶于水(30mL)中，滴加20％的NaOH溶液调pH＝7-8，有大量固体析出，大力搅拌30min，过滤得浅灰棕色固体，水洗两遍，固体减压下干燥得浅灰色固体(2.24g)，产率为46.2％，mp：99-101℃。MS：243.1，186.1，109.1。

3)4-(3-甲基-4-氨基苯氧基)-N-甲基-2-吡啶甲酰胺(5b)

将化合物4b(1.88g，15.25mmol)溶于无水DMF(30mL)中，氢氧化钠(1.22g，30.5mmol)，于50℃下，氮气保护下，搅拌2h(深褐色体系)。然后向体系滴加化合物3(2.56g，15.25mmol)的DMF(10mL)溶液，加热到80℃，搅拌反应7h，TLC监测至反应完全。加入乙酸乙酯(100mL)，饱和氯化钠溶液(100mL)，水层被分出，用乙酸乙酯(60mL×2)萃取，合并有机相，用饱和氯化钠溶液(4×100mL)洗涤，有机相用无水硫酸钠干燥，过滤，减压下回收溶剂，得棕色油状物，减压下干燥，以出去残留溶剂。柱层析分离(洗脱剂P:E＝1:1)，干燥得浅灰棕色固体(2.30g)，产率为58.7％，mp：129-130℃。MS：258.0。¹HNMR(400MHz,CDCl₃)δ：2.16(s，3H，Ar-CH₃)，3.00(d，3H，N-CH₃)，3.63(s，2H，Ar-NH₂)，6.68(d，1H，Ar-H)，6.75-6.84(brm，2H，Ar-H)，6.94(q，1H，CH₃-NH)，7.67(d，1H，Pyridine-H)，8.00(brs，1H，Pyridine-H)，8.34(d，1H，Pyridine-H)。

4)4-(4-异硫氰酸酯苯氧基)-N-甲基-2-吡啶甲酰胺(6a)

向10mL圆底烧瓶中一次加入化合物5a(0.608g，2.5mmol)，二硫化碳(0.228g，3mmol)，三乙胺(2mL)，丙酮(5mL)。室温下搅拌反应1h，再向体系中加入少量的三乙胺，硫酸亚铁，体系的颜色瞬间由红色变为暗红色，继续搅拌反应2h，减压蒸馏，除去过量的二硫化碳，向剩余物中加入冰水淬灭，搅拌后过滤得灰色固体。柱层析分离过滤(洗脱剂P:E＝2:1-1:1梯度)，得类白色固体，干燥后得(0.468g)，产率为65.7％，mp＝124-126℃。MS：285.0，228.1。¹HNMR(400MHz,DMSO)δ：2.79(d，3H，N-CH₃)，7.20(q，1H，CH₃-NH)，7.33(d，2H，Ar-H)，7.42(s，1H，Pyridine-H)，7.59(d，2H，Ar-H)，8.54(d，1H，Pyridine-H)，8.81(d，1H，Pyridine-H)。

5)4-(3-甲基-4-异硫氰酸酯苯氧基)-N-甲基-2-吡啶甲酰胺(6b)

向50mL圆底烧瓶中一次加入化合物5b(0.642g，2.5mmol)，二硫化碳(0.228g，3mmol)，三乙胺(2mL)，丙酮(10mL)。室温下搅拌反应1h，再向体系中加入少量的三乙胺，硫酸亚铁，体系的颜色瞬间由红色变为暗红色，继续搅拌反应2h，减压蒸馏，除去过量的二硫化碳，向剩余物中加入冰水淬灭，搅拌后过滤得灰色固体。将灰色固体溶解于乙醇(30mL)中，过滤除去不溶物，向滤液中加入适量的水，过滤，得类白色固体，柱层析(洗脱剂为P:E＝1:1)，干燥后得类白色固体(0.484g)，产率为64.8％，mp＝128-129℃。¹HNMR(400MHz,CDCl₃)δ：2.39(s，3H，Ar-CH₃)，3.01(d，3H，N-CH₃)，6.90(m，1H，Ar-H)，6.95(d，1H，Ar-H)，6.98(q，1H，CH₃-NH)，7.25(s，1H，Ar-H)，7.68(d，1H，Pyridine-H)，8.15(brs，1H，Pyridine-H)，8.41(d，1H，Pyridine-H)。

1.2氨基吲唑衍生物的制备

1)硝基吲唑的制备

取化合物7(5.00g，32.9mmol)，溶解于冰醋酸(235mL)中，在搅拌下，一次性加入亚硝酸钠(2.50g，36.2mmol)的水(6mL)溶液中，保持体系温度不高于20℃，搅拌反应24h，将体系减压下旋蒸出大部分冰醋酸，加入大量水，析出大量固体，抽滤后得到固体，用水洗涤，真空干燥得目标化合物，利用此法合成化合物8a-8d。

(1)4-硝基吲唑的制备

黄色固体，产率为90.3％，mp：196.1-197.5℃。

(2)5-硝基吲唑的制备

黄色固体，产率为82.9％，mp：197.9-199.7℃。

(3)6-硝基吲唑的制备

黄色固体，产率为74.2％，mp：166.2-168.9℃。

(4)7-硝基吲唑的制备

黄色固体，产率为92.0％，mp：156.7-158.9。

2)氨基吲唑的制备

取化合物8(1.00g，6.10mmol)，10％Pd/C(0.200g)，溶于甲醇(60mL)中，加入甲酸胺(3.86g，61.0mmol)，搅拌下加热至回流。反应约50min。TLC监测至反应完全。过滤，除去催化剂，用甲醇(30mL)洗涤后，将溶剂于减压下回收，得初产物，用于下步反应。利用此法制备9a-9d。

3)N-乙酰基硝基吲唑的制备

取化合物8(0.500g，3.07mmol)，溶解于THF(25mL)中，加入三乙胺(0.372g)，搅拌下加入乙酸酐(0.939g)，室温搅拌下反应，TLC监测反应至完全。将体系减压旋蒸出THF，得到的固体用水洗涤，过滤，真空干燥后，得目标化合物。利用此法制备10a-10c。

(1)N-乙酰基-4-硝基吲唑的制备

淡黄色固体0.604g，产率为96.0％，mp：132.7-134.2℃。

(2)N-乙酰基-5-硝基吲唑的制备

淡黄色固体0.557g，产率为88.6％，mp：136.8-140.1℃。

(3)N-乙酰基-6-硝基吲唑的制备

淡黄色固体0.510g，产率为81.1％，mp：127.1-128.4℃。

4)N-乙酰基氨基吲唑的制备

取化合物10a(0.205g，1mmol)，溶于THF(10mL)中，加入10％pd/C(0.100g)，氢气球，搅拌下过夜反应，TLC监测至反应完全。过滤，除去催化剂，得滤液，将溶剂于减压下旋蒸回收，得目标产物，用于下步反应。利用此法制备11a-11c。

5)3-溴硝基吲唑的制备

将化合物8(0.500g，3.07mmol)，NBS(0.600g，3.37mmol)，溶于乙腈中，加热至回流30min，然后将溶剂旋蒸干，加入乙酸乙酯(25mL)，用水(50mL)洗涤两次，分出有机相依次用10％的硫代硫酸钠溶液洗涤，水(50mL)洗，饱和食盐水洗涤，然后分出有机相，用无水硫酸钠干燥，过滤，将溶剂旋干，得目标化合物。利用此法合成10d-10e。

(1)3-溴-5-硝基吲唑的制备

黄色固体0.686g，收率为92.5％，mp：179.4-184.3℃。MS：240(M-H)，166。

(2)3-溴-6-硝基吲唑的制备

黄色固体0.584g，收率为78.7％，mp：182.1-184.3℃。MS：240(M-H)。

6)3-溴氨基吲唑的制备

取10d溶解于无水乙醇中，加入SnCl₂(5.0equiv.)，于65℃下，搅拌反应，TLC监测至反应完全，冷却至室温，用5％的碳酸氢钠溶液调pH＝7-8，用乙酸乙酯萃取，有机相用饱和食盐水洗涤，分出有机相，用无水硫酸钠干燥，过滤得滤液，蒸出有机试剂，得目标化合物，用于下步反应。利用此法制备11d-11e。

7)3-碘-6-硝基吲唑的制备

将6-硝基吲唑8(0.500g，3.07mmol)，溶于DMF(30mL)中，加入碘(1.55g)，氢氧化钾(0.640g)，室温下搅拌1h，然后向体系中加入10％的亚硫酸氢钠溶液(100mL)，用乙醚(80mL)萃取两次，有机相用水洗涤，饱和食盐水洗涤，分出有机相，用无水硫酸钠干燥，过滤，将溶剂旋干，得黄色固体0.675g，收率为76.2％，mp：214.5-216.6。MS：288(M-H)。

8)3-碘-6-氨基吲唑的制备

取10f溶解于无水乙醇中，加入SnCl₂(5eq)，于65℃下，搅拌反应，TLC监测至反应完全，冷却至室温，用5％的碳酸氢钠溶液调pH＝7-8，用乙酸乙酯萃取，有机相用饱和食盐水洗涤，分出有机相，用无水硫酸钠干燥，过滤得滤液，蒸出有机试剂，得目标化合物，用于下步反应。

1.3N-取代吲唑-N’-[2-R¹-4-[2-(N-甲基胺基甲酰基)-4-吡啶基氧基]苯基]硫脲(12)的制备

将化合物9或11，化合物6(1.0equiv.)溶解于乙醇或DMF(每1.0mmol反应物约需要10mL)中，于30-80℃下，搅拌过夜反应，TLC监测至反应完全，将大部分乙醇或DMF蒸出，向体系中加入适量水，搅拌后，过滤得固体初产物，通过制备色谱分离得目标化合物，利用此法制备12a-12n。

1)N-[4-(1H-吲唑)]-N’-[4-[2-(N-甲基氨甲酰基)-4-吡啶基氧基]苯基]硫脲的制备

收率为57.3％，mp：122.8-123.3℃。¹HNMR(400MHz,DMSO)δ：2.78(d，3H，NH-CH₃)，7.10(t，1H，CH₃-NH)，7.20(m，4H，Ar-H)，7.42(s，1H，Pyridine-H)，7.65(brm，3H，Ar-H)，8.10(s，1H，Indazole-3-H)，8.52(d，1H，Pyridine-H)，8.80(d，1H，Pyridine-H)，9.77(s，1H，Thiourea-H)，10.00(s，1H，Thiourea-H)，13.09(s，1H，Indazole-N-1H)。

2)N-[5-(1H-吲唑)]-N’-[4-[2-(N-甲基氨甲酰基)-4-吡啶基氧基]苯基]硫脲的制备

收率为72.8％，mp：169.7-171.0℃。MS：417(M-H)，383。¹HNMR(400MHz,DMSO)δ：2.77(d，3H，NH-CH₃)，7.18(q，3H，CH₃-NH，Ar-H)，7.38(t，2H，Ar-H)，7.51(d，1H，Ar-H)，7.60(d，2H，Ar-H)，7.76(s，1H，Pyridine-H)，8.05(s，1H，Indazole-3-H)，8.51(d，1H，Pyridine-H)，8.77(d，1H，Pyridine-H)，9.74(s，1H，Thiourea-H)，9.86(s，1H，Thiourea-H)，13.06(s，1H，Indazole-N-1H)。

3)N-[6-(1H-吲唑)]-N’-[4-[2-(N-甲基氨甲酰基)-4-吡啶基氧基]苯基]硫脲的制备

收率为67.7％，mp：118.4-120.2℃。MS：417(M-H)，383。¹HNMR(400MHz,DMSO)δ：2.78(d，3H，NH-CH₃)，7.09(q，1H，CH₃-NH)，7.13-7.24(m，3H，Ar-H)，7.41(d，1H，Ar-H)，7.60(t，2H，Ar-H)，7.69(d，1H，Ar-H)，7.84(s，1H，Pyridine-H)，8.01(s，1H，Indazole-3-H)，8.51(d，1H，Pyridine-H)，8.77(d，1H，Pyridine-H)，9.91(s，1H，Thiourea-H)，10.05(s，1H，Thiourea-H)，12.96(s，1H，Indazole-N-1H)。

4)N-[7-(1H-吲唑)]-N’-[4-[2-(N-甲基氨甲酰基)-4-吡啶基氧基]苯基]硫脲的制备

收率为65.3％，mp：108.1-109.8℃。¹HNMR(400MHz,DMSO)δ：2.78(d，3H，NH-CH₃)，7.10(t，1H，CH₃-NH)，7.15-7.25(t，4H，Ar-H)，7.42(s，1H，Pyridine-H)，7.58-7.72(m，3H，，Ar-H)，8.10(s，1H，Indazole-3-H)，8.53(d，1H，Pyridine-H)，8.79(d，1H，Pyridine-H)，9.78(s，1H，Thiourea-H)，10.00(s，1H，Thiourea-H)，13.09(s，1H，Indazole-N-1H)。

5)N-[4-(1H-吲唑)]-N’-[2-甲基-4-[2-(N-甲基氨甲酰基)-4-吡啶基氧基]苯基]硫脲的制备

收率为76.5％，mp：111.8-113.2℃。¹HNMR(400MHz,DMSO)δ：2.28(s，3H，Ar-CH₃)，2.78(d，3H，NH-CH₃)，7.10(t，1H，CH₃-NH)，7.20(m，4H，Ar-H)，7.42(s，1H，Pyridine-H)，7.65(brm，3H，Ar-H)，8.10(s，1H，Indazole-3-H)，8.52(d，1H，Pyridine-H)，8.80(d，1H，Pyridine-H)，9.77(s，1H，Thiourea-H)，10.00(s，1H，Thiourea-H)，13.09(s，1H，Indazole-N-1H)。

6)N-[5-(1H-吲唑)]-N’-[2-甲基-4-[2-(N-甲基氨甲酰基)-4-吡啶基氧基]苯基]硫脲的制备

收率为80.1％，mp：197.6-198.8℃。¹HNMR(400MHz,DMSO)δ：2.28(s，3H，Ar-CH₃)，2.78(d，3H，NH-CH₃)，7.03(q，1H，CH₃-NH)，7.14(m，2H，Ar-H)，7.36(t，2H，Ar-H)，7.43(d，1H，Ar-H)，7.51(d，1H，Ar-H)，7.76(s，1H，Pyridine-H)，8.06(s，1H，Indazole-3-H)，8.54(d，1H，Pyridine-H)，8.78(d，1H，Pyridine-H)，9.28(s，1H，Thiourea-H)，9.74(s，1H，Thiourea-H)，13.06(s，1H，Indazole-N-1H)。

7)N-[6-(1H-吲唑)]-N’-[2-甲基-4-[2-(N-甲基氨甲酰基)-4-吡啶基氧基]苯基]硫脲的制备

收率为79.9％，mp：123.8-124.5℃。¹HNMR(400MHz,DMSO)δ：2.28(s，3H，Ar-CH₃)，2.78(d，3H，NH-CH₃)，7.03(q，1H，CH₃-NH)，7.14(m，2H，Ar-H)，7.28-7.50(m，2H，Ar-H)，7.70(d，1H，Ar-H)，7.87(s，1H，Ar-H)，8.02(s，1H，Pyridine-H)，8.52(t，1H，Pyridine-H)，8.80(t，1H，Pyridine-H)，9.24(s，1H，Indazole-3-H)，9.44(s，1H，Thiourea-H)，9.97(s，1H，Thiourea-H)，12.99(s，1H，Indazole-N-1H)。

8)N-[7-(1H-吲唑)]-N’-[2-甲基-4-[2-(N-甲基氨甲酰基)-4-吡啶基氧基]苯基]硫脲的制备

收率为77.9％，mp：124.0-125.3℃。¹HNMR(400MHz,DMSO)δ：2.78(d，3H，NH-CH₃)，7.10(t，1H，CH₃-NH)，7.15-7.25(t，4H，Ar-H)，7.42(s，1H，Pyridine-H)，7.58-7.72(m，3H，，Ar-H)，8.10(s，1H，Indazole-3-H)，8.53(d，1H，Pyridine-H)，8.79(d，1H，Pyridine-H)，9.78(s，1H，Thiourea-H)，10.00(s，1H，Thiourea-H)，13.09(s，1H，Indazole-N-1H)。

9)N-[4-(1-乙酰基吲唑)]-N’-[4-[2-(N-甲基氨甲酰基)-4-吡啶基氧基]苯基]硫脲的制备

收率为54.2％，mp：131.2-132.0℃。¹HNMR(400MHz,DMSO)δ：2.73(s，3H，CO-CH₃)，2.79(d，3H，NH-CH₃)，7.17(q，1H，CH₃-NH)，7.22(t，2H，Ar-H)，7.33(d，1H，Ar-H)，7.40(d，1H，Ar-H)，7.53(t，1H，Ar-H)，7.60(m，1H，Ar-H)，7.66(d，1H，Ar-H)，8.13(d，1H，Ar-H)，8.48(s，1H，Pyridine-H)，8.53(d，1H，Pyridine-H)，8.81(s，1H，Pyridine-H)，10.17(s，1H，Thiourea-H)，10.34(s，1H，Thiourea-H)。

10)N-[5-(1-乙酰基吲唑)]-N’-[4-[2-(N-甲基氨甲酰基)-4-吡啶基氧基]苯基]硫脲的制备

收率为57.1％，mp：136.4-138.0℃。mp：128.6-130.1℃。¹HNMR(400MHz,DMSO)δ：2.10(s，3H，CO-CH₃)，2.56(d，3H，NH-CH₃)，7.18(q，1H，CH₃-NH)，7.22(d，2H，Ar-H)，7.40(d，1H，Ar-H)，7.62(m，3H，Ar-H)，8.05(s，1H，Ar-H)，8.27(d，1H，Ar-H)，8.49(s，1H，Pyridine-H)，8.53(d，1H，Pyridine-H)，8.81(d，1H，Pyridine-H)，9.98(s，1H，Thiourea-H)，10.09(s，1H，Thiourea-H)。

11)N-[6-(1-乙酰基吲唑)]-N’-[4-[2-(N-甲基氨甲酰基)-4-吡啶基氧基]苯基]硫脲的制备

收率为46.7％，mp：140.2-142.3℃。¹HNMR(400MHz,DMSO)δ：2.73(s，3H，CO-CH₃)，2.79(d，3H，NH-CH₃)，7.17(q，1H，CH₃-NH)，7.22(t，2H，Ar-H)，7.33(d，1H，Ar-H)，7.40(d，1H，Ar-H)，7.53(t，1H，Ar-H)，7.60(m，1H，Ar-H)，7.66(d，1H，Ar-H)，8.13(d，1H，Ar-H)，8.48(s，1H，Pyridine-H)，8.53(d，1H，Pyridine-H)，8.81(s，1H，Pyridine-H)，10.17(s，1H，Thiourea-H)，10.34(s，1H，Thiourea-H)。

12)N-[5-(1H-3-溴吲唑)]-N’-[4-[2-(N-甲基氨甲酰基)-4-吡啶基氧基]苯基]硫脲的制备

收率为60.5％，mp：119.8-121.9℃。MS：497(M-H)，463。¹HNMR(400MHz,DMSO)δ：2.79(d，3H，NH-CH₃)，7.13(q，1H，CH₃-NH)，7.22(t，2H，Ar-H)，7.42(s，1H，Ar-H)，7.48(d，1H，Ar-H)，7.54(d，1H，Ar-H)，7.62(t，2H，Ar-H)，8.52(d，1H，Pyridine-H)，8.81(d，1H，Pyridine-H)，9.90(s，1H，Pyridine-H)，9.96(s，1H，Thiourea-H)，10.02(s，1H，Thiourea-H)，13.53(s，1H，Indazole-N-1H)。

13)N-[6-(1H-3-溴吲唑)]-N’-[4-[2-(N-甲基氨甲酰基)-4-吡啶基氧基]苯基]硫脲的制备

收率为58.7％，mp：96.6-97.6℃。¹HNMR(400MHz,DMSO)δ：2.78(d，3H，NH-CH₃)，7.16(q，1H，CH₃-NH)，7.22(d，2H，Ar-H)，7.36(m，1H，Ar-H)，7.42(s，1H，Ar-H)，7.50(m，1H，Ar-H)，7.61(d，2H，Ar-H)，8.52(s，1H，Pyridine-H)，8.81(d，1H，Pyridine-H)，10.07(d，1H，Pyridine-H)，10.23(s，1H，Thiourea-H)，11.22(s，1H，Thiourea-H)，13.33(s，1H，Indazole-N-1H)。

14)N-[6-(1H-3-碘吲唑)]-N’-[4-[2-(N-甲基氨甲酰基)-4-吡啶基氧基]苯基]硫脲的制备

收率为60.2％，mp：128.6-130.1℃。MS：543(M-H)，509。¹HNMR(400MHz,DMSO)δ：2.78(d，3H，NH-CH₃)，7.14(q，1H，CH₃-NH)，7.20(m，3H，Ar-H)，7.36(d，1H，Ar-H)，7.41(s，1H，Ar-H)，7.60(d，2H，Ar-H)，7.90(s，1H，Pyridine-H)，8.51(d，1H，Pyridine-H)，8.78(d，1H，Pyridine-H)，9.97(s，1H，Thiourea-H)，10.12(s，1H，Thiourea-H)，13.38(s，1H，Indazole-N-1H)。

2、目标化合物的生物活性测试部分

2.1抗氧化活性

1)抗氧化活性的测定

(1)实验原理

实验室根据加入样品前后DPPH的吸光度减弱程度，并计算样品对自由基的清除率CR(％)，评价样品的抗氧化能力，测定不同浓度梯度下的清除率，绘制一条反“S”曲线，用PASWStatistics18软件分析数据，得到清除率达到50％时的浓度，即IC₅₀。

CR(％)＝(A_DPPH－A_样品)/A_DPPH×100％

(2)实验仪器及材料

DPPH(阿拉丁)、甲醇、紫外分光光度计、DMSO

(3)实验方法

a)DPPH溶液配制：称取DPPH(2.0mg)，用甲醇溶液，置于50mL棕色容量瓶中，加甲醇至刻度，超声处理至其充分溶解，摇匀，得的DPPH甲醇溶液(0.1mmol/L)，避光保存，限当天使用。

b)预实验：取样品稀释2-3个不同浓度溶液于试管中，加入上述DPPH液，摇匀。观察颜色变化，测定其吸光度，计算清除率，要求有超过50％的浓度。

c)目标化合物溶液配制：根据预实验的浓度，称取样品，配置5-6个不同浓度的溶液，以备与DPPH反应之用。注意，浓度的选择一般遵循等差或者等比原则，必须有清除率超过50％的点。

d)吸光度的测定：样品液与DPPH液避光反应30min，紫外分光光度计测定吸光度的消减。

(4)测定过程

a)参考预实验，配置不同浓度样品溶液。一般先配置比较大的浓度，用于需要稀释至不同浓度。

b)取13支干净试管，分别编号0，1-6，1’-6’号。1-6，1’-6’号试管盛放不同浓度梯度的样品(如DMSO)溶液，用胶头滴管定容至2mL。

c)向1’-6’号试管中加入甲醇(2.00mL)，摇匀静置。

d)配置DPPH溶液，放入暗室中。取DPPH(2.00mL)于0号试管中，用DMSO定容至4mL，摇匀静置。

e)向1-6号试管中加入上述DPPH。第一支试管加完计时，摇匀，立即放入暗室中。同时放入0号、1’试管。5分钟后加第二支试管样品，重复上述操作完成6个样品与DPPH的反应。

f)依次分别取0，1-6，1’-6’试管中样品液于比色皿中，紫外分光光度计平行测定三次，取吸光度平均值A₀，A_i，Aj。

g)计算：清除率CR(％)＝[A₀-(Ai-Aj)]/A₀，A₀、Ai、Aj分别为DPPH(2.00mL)溶液+空白溶剂(2.00mL)混合液的吸光度，样品溶液(2.00mL)+DPPH试剂混合液(2.00mL)的吸光度和样品溶液(2.00mL)+空白溶剂(DMSO，2.00mL)混合液的吸光度。绘制标准曲线，数据统计软件计算出IC₅₀，并以抗坏血酸作为阳性对照。

2)抗氧化活性的测试结果与讨论

根据对目标化合物N-吲唑-N’-芳基硫脲化合物对DPPH的清除率测定的吸光度值，用统计软件计算各自IC₅₀值，如下表1所示：

表1N-吲唑-N’-芳基硫脲化合物抗氧化活性

如上表所示该类化合物具有较好的抗氧化活性，清除率的平均值超出80％，12b，12c，12d和12h的清除率均高于90％，结构不同抗氧化活性差异较大。12h对DPPH的清除活性IC₅₀为0.14mg/mL。

2.2抗病毒活性

目标化合物对疱疹病毒、牛痘病毒、呼吸道肠道病毒、Coxsackie病毒、Feline冠状疱疹病毒、HIV病毒等都有一定的抑制活性。

1)抗疱疹等病毒活性

(1)抗疱疹等病毒活性测定

近些年来采用MTS法检测细胞增殖活力，其原理是活细胞中的脱氢酶将MTS转变成液态可溶性的甲臜，甲臜的吸光度在波长为490nm时直接被测定，MTS的显色反应与细胞数成正比，显色颜色会随反应时间的延长而加深。应用美国Promega公司生产的MTS/PMS检测HELL细胞株、Vero细胞株、Crandell-ReesFeline肾脏细胞和MadinDarby肾脏细胞的增殖活力，在加入MTS后1小时进行检测，MTS四唑化合物还原后产生的甲臜产物的吸光度光谱在490nm显示最大吸光值，负吸光值对应的是MTS的消失(转化成甲臜产物)。绘制曲线，统计学方法计算出使50％的正常细胞发生病变时目标化合物浓度(CC₅₀)、使病毒引起细胞病变降低50％时化合物浓度(EC₅₀)。

(2)抗疱疹等病毒活性测试结果与讨论

A)测定目标化合物吲唑类硫脲产物12a-12n对病毒感染的HEL细胞株的细胞毒性及抗病毒活性测试，结果如表2所示：

表2.HEL细胞株抗病毒活性测试结果

如表2所示目标化合物细胞毒性普遍较小，其中12m，12n的毒性最大，病毒抑制活性也较差。其中化合物12c具有一定的抑制单纯疱疹病毒-1(KOS)、单纯疱疹病毒-2(G)活性，并且细胞毒性较弱。其余化合物在测试浓度下未表现出抗病毒活性。

b)目标化合物HeLa细胞株的细胞毒性及抗病毒活性测试

目标化合物HeLa细胞株的细胞毒性及抗病毒活性测试结果如下表3所示：

表3.目标化合物HeLa细胞株的细胞毒性及抗病毒活性

如表3所示，目标化合物对HeLa细胞株毒性差距很大，有很多比阳性药安全的比如12a、12b、12i等，但是目标化合物在测试浓度下未表现出抑制活性，EC₅₀的数值都要大于测试浓度。

c)目标化合物Vero细胞株细胞毒性及抗病毒活性

目标化合物Vero细胞株细胞毒性及抗病毒活性如下表4所示：

表4.目标化合物Vero细胞株细胞毒性及抗病毒活性

如表4所示，目标化合物对上述病毒在测试浓度下未表现出抑制活性，个别化合物表现出极高的细胞毒性，如12v，12x，12w。

d)目标化合物CRFK细胞株抗猫科冠状、疱疹病毒活性测试

表5.目标化合物CRFK细胞株抗猫科冠状、疱疹病毒活性

如上表5所示，目标化合物抗猫科冠状、疱疹病毒活性普遍较弱，细胞毒性较阳性对照药较小，12v，12w和12x的细胞毒性最强。

e)对于流感病毒采用visualCPEscore和MTS法测定目标化合物对甲型流感病毒H₁N₁、H₃N₂和乙型流感病毒的抑制活性，如下表6所示：

表6.目标化合物在MDCK细胞株细胞毒性及抗流感病毒活性

如上表6所示，目标化合物抗A型流感病毒H₁N₁，H₃N₂，B型流感病毒较阳性对照药弱，在测试浓度下目标化合物未表现出抑制活性。12f，12v，12x的细胞毒性都要比阳性对照药大。

综上所有表格所示，分析总结得到抗病毒活性较高的部分化合物12c和12n，它们对单纯疱疹病毒(Herpessimplexvirus-1(KOS))和单纯疱疹病毒(Herpessimplexvirus-2(G))具有一定抑制活性，抑制活性及最小细胞毒浓度(MCC)与阳性对照药溴夫定(Brivudin)、西多福韦(Cidofovir)、阿昔洛韦(Acyclovir)和更昔洛韦(Ganciclovir)如下表7所示，而对牛痘病毒(Vacciniavirus)、疱疹性口炎病毒(Vesicularstomatitisvirus)、单形疱疹病毒(Herpessimplexvirus-1(TK-KOSACVr))、柯萨奇病毒(CoxsackieVirusB4)、甲型流感病毒H₁N₁(InfluenzaAH₁N₁)、甲型流感病毒H₃N₂(InfluenzaAH₃N₂)在测试浓度下没有抑制作用。

表7.部分目标化合物抗病毒活性总结

由上表可以看出，目标化合物中抑制活性较高的12n，细胞毒性也较大，杂环吲唑和吡啶取代的硫脲衍生物的抑制活性要比苯基取代的要高。A环为硝基苯取代的硫脲衍生物活性较高，但比吲唑、吡啶取代物活性要差。

2)抗HIV活性

本节将对所合成的目标化合物12a-12h进行抗HIV活性测试。测试内容包括对HIV-1野生型病毒株(IIIB)，HIV-2病毒株(ROD)的抑制活性，结果用IC₅₀表示。同时进行了采用MTT法对细胞毒性测试，结果用CC₅₀表示。

(1)抗HIV活性的测定

a)测试原理

活细胞中琥珀脱氢酶可将MTT还原成难溶的蓝色结晶物甲簪并在细胞中沉积，该物质可被二甲亚砜溶解染色，死亡细胞不发生反应，通过酶标仪测光密度(OD值)就可间接反映活细胞数。

HIV可感染人T淋巴细胞，MT-4细胞株是T细胞中的一个分支，常用于分离培养HIV，制备诊断用抗原。MT-4细胞株易于培养，被HIV感染后很快发生病变并死亡，因此向被感染的细胞中加入适当浓度对HIV有抑制作用的药物，便可通过MTT法测得细胞的活力，这对应着药物对细胞的保护作用及对HIV的抑制活性。通过计算可得出药物对病毒诱导的病变产生50％抑制作用而同时对细胞无直接毒性的浓度即半数抑制浓度(Halfmaximalinhibitoryconcentration，IC₅₀)，同时药物对细胞的毒性试验平行进行，用MTT法测定使50％正常MT-4细胞发生病变时化合物的浓度(Halfmaximalcytotoxicconcentration，CC₅₀)。两者比值为选择指数(Selectivityindex，SI＝CC₅₀/IC₅₀)，表明药物效果的安全范围。

b)材料和方法

(a)HIV-1(IIIB)，HIV-2(ROD)病毒株：由比利时鲁汶大学Rega研究所提供。

(b)MT-4细胞：由比利时鲁汶大学Rega研究所提供。

(c)MTT：由美国Sigma公司购得。

(d)阳性对照：BOE/BIRG587、CLO/3TC、DDN/AZT、DDN/AZT、DDN/DDI。

(e)具体操作：将待测化合物用水或DMSO溶解后用磷酸盐缓冲氯化钠水溶液稀释成不同浓度。当化合物水溶性较差时，用DMSO溶解，DMSO体积浓度比相对于水来说一般低于10％(在培养基质中最终浓度应小于2％)。DMSO对化合物的抗病毒活性有一定的影响，故空白试验需平行进行。通常DMSO最终浓度(约1‰)远远低于影响HIV-1复制所需浓度用100μL各种浓度的化合物溶液将3e⁵MT-4细胞于37℃下预培养1h，在向其中加入100μL适当浓度的病毒稀释液，37℃下培养1h。洗涤三次后，再次将细胞悬浮于含有各种浓度化合物的培养基质中，置于5％CO₂氛围中37℃培养7天，每天用倒置显微镜监控。每种培养条件均重复两次。通常本实验所用的病毒稀释液会在感染后第五天左右导致细胞病变。7天后加入MTT染色，用酶标仪测定OD值，计算IC₅₀。

(2)抗HIV活性测试结果与讨论

表8.目标化合物抗HIV活性

3、目标化合物的类药性分析

类药性是指化合物和已知药物具有的相似性。具有类药性的化合物具有成为药物的可能，我们把这一类化合物称为类药性分子。在药物研发的过程中，类药性研究是基于先导化合物之上，类药性分子是高质量的先导化合物。

类药性是依据化合物成药的要求，为了能得到药物，要求先导化合物容易合成，并且具有ADME(吸收、分布、代谢、排泄)的性质。在药物研发过程中，生物活性是确认化合物成为先导物的直接指标，但是许多特性在先导化合物优化过程中无法测量。所以，为了降低研发风险，类药性更多被用于评估化合物可能存在导致失败的特性。

采用ChemDraw计算出目标化合物的理化参数，并对其进行了类药性数据的总结分析。根据类药性五原则：分子量小于500；氢键供体数小于5；氢键受体数小于5；CLogP小于5；σ键数小于10。符合类药性五原则的化合物，其生物利用度、吸收较好，如果违反其中任意的两条及以上，则该化合物较难被生物体吸收。从所得的数据分析，几乎所有目标化合物的参数均在成药性的范围之内。见表9：

表9.目标化合物的结构式及类药性数据

Claims

1.N-吲唑-N’-[4-[2-(N-甲基胺基甲酰基)-4-吡啶基氧基]苯基]硫脲类衍生物，其特征在于，该衍生物的结构式如式I所示：

2.根据权利要求1所述的N-吲唑-N’-[4-[2-(N-甲基胺基甲酰基)-4-吡啶基氧基]苯基]硫脲类衍生物，其特征在于，所述硫脲类衍生物为以下结构中任意一种：

3.N-吲唑-N’-[4-[2-(N-甲基胺基甲酰基)-4-吡啶基氧基]苯基]硫脲类衍生物的制备方法，其特征在于，所述硫脲类衍生物是由化合物Ⅱ与化合物Ⅲ在溶剂中缩合制得，其中，所述化合物Ⅱ和化合物Ⅲ结构如下：

4.根据权利要求3所述的N-吲唑-N’-[4-[2-(N-甲基胺基甲酰基)-4-吡啶基氧基]苯基]硫脲类衍生物的制备方法，其特征在于，所述溶剂为乙醇或N,N-二甲基甲酰胺。

5.根据权利要求3所述的N-吲唑-N’-[4-[2-(N-甲基胺基甲酰基)-4-吡啶基氧基]苯基]硫脲类衍生物的制备方法，其特征在于，缩合反应温度为30～80℃。

6.根据权利要求3所述的N-吲唑-N’-[4-[2-(N-甲基胺基甲酰基)-4-吡啶基氧基]苯基]硫脲类衍生物的制备方法，其特征在于，化合物Ⅱ与化合物Ⅲ的摩尔投料比为1：1。

7.权利要求1或2所述的N-吲唑-N’-[4-[2-(N-甲基胺基甲酰基)-4-吡啶基氧基]苯基]硫脲类衍生物在制备抗病毒药物中的应用。

8.如权利要求7所述的应用，其特征在于，所述的抗病毒药物为抗HIV-1病毒、疱疹病毒、牛痘病毒、呼吸道肠道病毒、Coxsackie病毒或Feline冠状疱疹病毒的药物。

9.权利要求1或2所述的N-吲唑-N’-[4-[2-(N-甲基胺基甲酰基)-4-吡啶基氧基]苯基]硫脲类衍生物在制备具备抗氧化活性的药物中的应用。