CN108640929B9 - 3,4,5-三甲氧基取代含吡唑结构的螺[吲哚嗪-异噁唑啉]衍生物及其制备方法与应用 - Google Patents

3,4,5-三甲氧基取代含吡唑结构的螺[吲哚嗪-异噁唑啉]衍生物及其制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明属于医药技术领域，尤其涉及一种3,4,5-三甲氧基取代含吡唑结构的螺[吲哚嗪-异噁唑啉]衍生物及制备方法与应用。本发明一种3,4,5-三甲氧基取代含吡唑结构的螺[吲哚嗪-异噁唑啉]衍生物的制备方法，包括如下步骤：（1） 3-甲基-1-苯基-5-(1,2,4-三唑基) -4-吡唑甲醛的合成；（2） 3-甲基-1-苯基-5-（1,2,4-三氮唑-1-基）-4-吡唑甲醛肟的合成；（3） 3-甲基-1-苯基-5-（1,2,4-三氮唑-1-基）-α-氯-4-吡唑甲醛肟的合成；（4）3,4,5-三甲氧基取代含吡唑结构的螺[吲哚嗪-异噁唑啉]衍生物的合成。

Description

3,4,5-三甲氧基取代含吡唑结构的螺[吲哚嗪-异噁唑啉]衍生物及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于医药技术领域，尤其涉及一种3,4,5-三甲氧基取代含吡唑结构的螺[吲哚嗪-异噁唑啉]衍生物及其制备方法与应用。
背景技术
(E)-7-(3,4,5-三甲氧基亚苄基)-6,7-二氢吲哚嗪-8(5H)-酮，化学结构式如下：
Ar＝3,4,5-(CH3O)3 C6H2-。
1,3-偶极环加成反应以其良好的区域和主体选择性而成为合成五元杂环化合物最主要的方法，也是杂环药物化学研究中较为活跃的一类反应。三氮唑分子结构中具有芳香性和丰富的电子，可通过形成氢键与生物体内酶和受体相互作用，具有多种生物活性。异噁唑啉骨架在药物得应用中是一个重要的药效基团，有着显著的生理和药理活性。此外，腈氧化物与环外双键的1,3-偶极环加成反应合成的螺异噁唑啉类化合物因展现出一些重要的生理特性而引起了药物学家们注意。所以,无论是从药理学还是从合成角度考虑,这类杂环化合物都有很高的合成价值。
吡唑衍生物作为一类有用的中间体以及它们本身所显示出来的多种药物活性而受到人们的广泛关注。吲哚嗪骨架是生物活性生物碱中很常见的结构单元，有显著的抗细胞有丝分裂的特性或治疗心血管病和抗高血压的作用。为了更好地研究不同杂环在同一分子中聚集而对药理活性所产生的影响,我们通过1,3-偶极环加成反应合成了一种3,4,5-三甲氧基取代含吡唑结构的螺[吲哚嗪-异噁唑啉] 衍生物。
发明内容
本发明的目的是提供一种3,4,5-三甲氧基取代含吡唑结构的螺[吲哚嗪-异噁唑啉]衍生物及其制备方法，具体方案如下：
3,4,5-三甲氧基取代含吡唑结构的螺[吲哚嗪-异噁唑啉]衍生物化学结构式如下：
其中：Ar＝3,4,5-(CH3O)3C6H2-。
3,4,5-三甲氧基取代含吡唑结构的螺[吲哚嗪-异噁唑啉]衍生物的制备方法，包括以下步骤：
(1)3-甲基-1-苯基-5-(1,2,4-三氮唑-1-基)-4-吡唑甲醛(化合物1)的合成：将21mmol的1,2,4-三氮唑溶解于50mL的乙醇溶剂中，再将25mmol氢氧化钾加入，常温25℃下超声半小时，减压旋蒸乙醇后加入40mL DMSO，将5-氯-1- 苯基-3-甲基-4-吡唑甲醛分批加入，50℃超声2h,TLC检测待原料反应完后，将混合物倒入200mL冰水中，析出淡黄色固体，抽滤；固体物质烘干后，乙醇-水重结晶得3-甲基-1-苯基-5-(1,2,4-三氮唑-1-基)-4-吡唑甲醛(化合物1)；
(2)3-甲基-1-苯基-5-(1,2,4-三氮唑-1-基)-4-吡唑甲醛肟(化合物2)的合成：在50.0mL乙醇中加入3-甲基-1-苯基-5-(1,2,4-三氮唑-1-基)-4-吡唑甲醛 (20.0mmol)，取少量的蒸馏水将盐酸羟胺(316.0mg)和醋酸钠(464.0mg) 完全溶解，用恒压滴液漏斗滴加至前面溶液中，加热回流(反应过程中会有大量固体析出)，TLC跟踪，待反应结束后，冷却至室温，抽滤，水洗，产物用95％乙醇重结晶，得到3-甲基-1-苯基-5-(1,2,4-三氮唑-1-基)-4-吡唑甲醛肟(化合物 2)；
(3)3-甲基-1-苯基-5-(1,2,4-三氮唑-1-基)-α-氯-4-吡唑甲醛肟(化合物3) 的合成：在12.5mL DMF中加入3-甲基-1-苯基-5-(1,2,4-三氮唑-1-基)-4-吡唑甲醛肟(10.0mmol)，常温搅拌下使其完全溶解，将反应控制在35℃以下，分 5～10次分批加入15.0mmol NCS，TLC跟踪，反应完全后倒入水中，用乙醚萃取3次，萃取后的溶液用无水硫酸镁干燥，旋蒸除去乙醚后用氯仿/石油醚重结晶，得到3-甲基-1-苯基-5-(1,2,4-三氮唑-1-基)-α-氯-4-吡唑甲醛肟(化合物 3)；
(4)在20mL二氯甲烷中加入(E)-7-(3,4,5-三甲氧基亚苄基)-6,7-二氢吲哚嗪-8(5H)-酮1mmol(化合物4)和3-甲基-1-苯基-5-(1，2，4-三氮唑-1-基) -α-氯-4-吡唑甲醛肟(化合物3)，用恒压滴液漏斗滴加三乙胺0.5mL和二氯甲烷5mL的混合液至上述溶液中，滴毕后继续常温搅拌24小时，TLC跟踪，待反应完全后旋蒸出去溶剂，取3mL乙酸乙酯溶解待用，最后用乙酸乙酯和石油醚硅胶柱层析分离得到3,4,5-三甲氧基取代含吡唑结构的螺[吲哚嗪-异噁唑啉]衍生物 (化合物5)。
所述(E)-7-(3,4,5-三甲氧基亚苄基)-6,7-二氢吲哚嗪-8(5H)-酮的化学结构式为：Ar＝3,4,5-(CH3O)3C6H2-；
所述3-甲基-1-苯基-5-(1，2，4-三氮唑-1-基)-α-氯-4-吡唑甲醛肟的化学结构式为：
所述步骤1中1,2,4-三氮唑与5-氯-1-苯基-3-甲基-4-吡唑甲醛物质的量之比为7:5。
所述步骤(4)中3-甲基-1-苯基-5-(1,2，4-三氮唑-1-基)-α-氯-4-吡唑甲醛肟与(E)-7-(3,4,5-三甲氧基亚苄基)-6,7-二氢吲哚嗪-8(5H)-酮物质的量之比为8:5。
所述步骤(4)中V(乙酸乙酯):V(石油醚)＝1:5。
本发明提出的一种3,4,5-三甲氧基取代含吡唑结构的螺[吲哚嗪-异噁唑啉] 衍生物及其制备方法，该制备方法用1,3-偶极环加成方法在(E)-7-(3,4,5-三甲氧基亚苄基)-6,7-二氢吲哚嗪-8(5H)-酮结构中引入异噁唑环，从而合成一个同时含5-(1-苯基-3-甲基-4-1,2,4-三氮唑-1-基)结构3,4,5-三甲氧基取代含吡唑结构的螺[吲哚嗪-异噁唑啉]衍生物。本发明制备的含5-(1-苯基-3-甲基-4-1,2,4-三氮唑-1-基)结构吡唑取代的螺[吲哚嗪-异噁唑啉]衍生物,具有较强的肿瘤细胞抑制效果，为其进一步的医药领域应用提供了基础。
3,4,5-三甲氧基取代含吡唑结构的螺[吲哚嗪-异噁唑啉]衍生物的制备方法，所述制备方法的反应方程式为：
3,4,5-三甲氧基取代含吡唑结构的螺[吲哚嗪-异噁唑啉]衍生物在抗肿瘤药物方面的应用。特别是口腔癌细胞、胃癌细胞、白血病细胞或人肝癌细胞。
本发明提出的一种3,4,5-三甲氧基取代含吡唑结构的螺[吲哚嗪-异噁唑啉] 衍生物及其制备方法，该制备方法用1,3-偶极环加成方法在(E)-7-(3,4,5-三甲氧基亚苄基)-6,7-二氢吲哚嗪-8(5H)-酮结构中引入异噁唑环，从而合成一个同时含5-(1-苯基-3-甲基-4-1,2,4-三氮唑-1-基)结构3,4,5-三甲氧基取代含吡唑结构的螺[吲哚嗪-异噁唑啉]衍生物。本发明制备的含5-(1-苯基-3-甲基-4-1,2,4-三氮唑 -1-基)结构吡唑取代的螺[吲哚嗪-异噁唑啉]衍生物,具有较强的肿瘤细胞抑制效果，为其进一步的医药领域应用提供了基础。
附图说明
图1为本发明3,4,5-三甲氧基取代含吡唑结构的螺[吲哚嗪-异噁唑啉]衍生物制备方法中步骤1,2,3的制备方法流程图；
图2为本发明3,4,5-三甲氧基取代含吡唑结构的螺[吲哚嗪-异噁唑啉]衍生物制备方法中步骤4的制备方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明技术方案做进一步详细说明，以下实施例不构成对本发明的限定。
吡唑衍生物作为一类有用的中间体以及它们本身所显示出来的多种药物活性而受到人们的广泛关注。吲哚嗪骨架是生物活性生物碱中很常见的结构单元，有显著的抗细胞有丝分裂的特性或治疗心血管病和抗高血压的作用。为了更好地研究不同杂环在同一分子中聚集而对药理活性所产生的影响,我们通过1,3-偶极环加成反应合成了一种3,4,5-三甲氧基取代含吡唑结构的螺[吲哚嗪-异噁唑啉] 衍生物。
本发明提供了一种含3,4,5-三甲氧基取代含吡唑结构的螺[吲哚嗪-异噁唑啉] 衍生物，其化学结构式如下：
其中：Ar＝3,4,5-(CH3O)3C6H2-。
本实施例为一种含3,4,5-三甲氧基取代含吡唑结构的螺[吲哚嗪-异噁唑啉] 衍生物的制备方法，包括以下步骤：
如图1所示，(1)3-甲基-1-苯基-5-(1,2,4-三氮唑-1-基)-4-吡唑甲醛(化合物1)的合成：将21mmol的1,2,4-三氮唑溶解于50mL的乙醇溶剂中，再将 25mmol氢氧化钾加入，常温25℃下超声半小时，减压旋蒸乙醇后加入40mL DMSO，将15mmol 5-氯-1-苯基-3-甲基-4-吡唑甲醛分批加入，50℃超声2h,TLC 检测待原料反应完后，将混合物倒入200mL冰水中，析出淡黄色固体，抽滤。固体物质烘干后，乙醇-水重结晶得化合物1-芳基-3-甲基-4-甲酰基-5-(1,2,4-三氮唑-1-基)吡唑；
(2)3-甲基-1-苯基-5-(1,2,4-三氮唑-1-基)-4-吡唑甲醛肟(化合物2)的合成：在50.0mL乙醇中加入化合物1(20.0mmol)，取少量的蒸馏水将盐酸羟胺(316.0mg)和醋酸钠(464.0mg)完全溶解，用恒压滴液漏斗滴加至前面溶液中，加热回流(反应过程中会有大量固体析出)，TLC跟踪，待反应结束后，冷却至室温，抽滤，水洗，产物用95％乙醇重结晶，得到化合物2；
(3)3-甲基-1-苯基-5-(1,2,4-三氮唑-1-基)-α-氯-4-吡唑甲醛肟(化合物3) 的合成：在12.5mL DMF中加入3-甲基-1-苯基-5-(1,2,4-三氮唑-1-基)-4-吡唑甲醛肟(10.0mmol)，常温搅拌下使其完全溶解，将反应控制在35℃以下，分 5～10次分批加入15.0mmol NCS，TLC跟踪，反应完全后倒入水中，用乙醚萃取3次，萃取后的溶液用无水硫酸镁干燥，旋蒸除去乙醚后用氯仿/石油醚重结晶，得到化合物3；
如图2所示，(4)在20mL二氯甲烷中加入化合物4((E)-7-(3,4,5-三甲氧基亚苄基)-6,7-二氢吲哚嗪-8(5H)-酮)1mmol和化合物3(3-甲基-1-苯基-5- (1，2，4-三氮唑-1-基)-α-氯-4-吡唑甲醛肟)1.6mmol，用恒压滴液漏斗滴加三乙胺0.5mL和二氯甲烷5mL的混合液至上述溶液中，滴毕后继续常温搅拌24 小时，TLC跟踪，待反应完全后旋蒸出去溶剂，取3mL乙酸乙酯溶解待用，最后用V( 乙酸乙酯 ):V( 石油醚 )＝1:5硅胶柱层析分离得到化合物5(3,4,5-三甲氧基取代含吡唑结构的螺[吲哚嗪-异噁唑啉]衍生物)。
实验数据如下：一种3,4,5-三甲氧基取代含吡唑结构的螺[吲哚嗪-异噁唑啉] 衍生物(化合物5)，淡黄色粉末，产率41.6％，熔点：236-237℃，其核磁氢谱数据和元素分析数据如下：
1H NMR(CDCl3)δ:8.11(s,1H,triazole-H),8.07(s,1H,N＝C-H),8.02(s,1H, triazole-H),7.25-7.20(m,7H,Ar-H),6.91(t,J＝8.0,1H)，6.55(s,1H),6.33(d,J＝4.0,1H), 4.52(t,J＝12.5,1H),4.06(d,J＝12.5,1H),3.76(s,9H,-OCH3),2.62(s,3H,CH3),2.43(t, J＝14.0,1H),1.76(d,J＝14.5,1H),
IR(KBr)v/cm-1 3439(N-C＝O),3136(ArH),1782(C＝O,pyridazinone), 1670(C＝O),1615,1597,1465(C＝N,C＝C),1255(C-O-C)
m/e:579(100.0％)
Anal.calcd.for C31H29N7O5:C,64.24；H,5.04；N,16.92。
本实施例采用MTT法测定化合物5对不同瘤株的体外抑制作用，含5-(1- 苯基-3-甲基-4-1,2,4-三氮唑-1-基)结构的3,4,5-三甲氧基取代含吡唑结构的螺[吲哚嗪-异噁唑啉]衍生物的抗肿瘤活性测定结果如下：
将化合物5用DMSO溶解，稀释，肿瘤细胞KB(口腔癌细胞)、SGC7901 (胃癌细胞)、HL-60(白血病细胞)、Bel-7402(人肝癌细胞)、HO8901(卵巢癌细胞)、ECA109(肠癌细胞)在96孔板上种入4000个/200μL/孔，每孔加入化合物2μL，终浓度为12.0μM，6.0μM，3.0μM，1.5μM，共同于37℃、 5％CO2细胞培养箱中孵育72小时，以DMSO(1％)为空白对照。72小时后，加入终浓度为0.25mg/mL的MTT，置于37℃、5％CO2细胞培养箱中4小时，之后吸干溶剂，每孔加入100μl DMSO，用酶联免疫仪于570nm处测定吸光度 (OD值)，所得数据用于计算IC50值。挑选抑制活性高的化合物，测定不同浓度下的化合物作用时间不同对人肿瘤细胞周期和凋亡的影响。
不同浓度的受试化合物用96孔板进行粗筛，根据所得的抑制率，计算IC50值，结果见下表。
表1化合物53,4,5-三甲氧基取代含吡唑结构的螺[吲哚嗪-异噁唑啉]衍生物对六种肿瘤细胞株的 IC50值
在表1中，表示出了3,4,5-三甲氧基取代含吡唑结构的螺[吲哚嗪-异噁唑啉] 衍生物(化合物5)对六种肿瘤细胞株的IC50值，说明化合物对KB(口腔癌细胞)、 SGC7901(胃癌细胞)、HL-60(白血病细胞)、Bel-7402(人肝癌细胞)、HO8901 (卵巢癌细胞)、ECA109(肠癌细胞)均有较强的肿瘤细胞抑制效果，为其进一步的医药领域应用提供了基础。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.3,4,5-三甲氧基取代含吡唑结构的螺[吲哚嗪-异噁唑啉]衍生物，其特征在于，化学结构式如下：
其中：Ar＝3,4,5-(CH3O)3C6H2-。
2.如权利要求1所述的3,4,5-三甲氧基取代含吡唑结构的螺[吲哚嗪-异噁唑啉]衍生物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)3-甲基-1-苯基-5-(1,2,4-三氮唑-1-基)-4-吡唑甲醛的合成：将21mmol的1,2,4-三氮唑溶解于50mL的乙醇溶剂中，再将25mmol氢氧化钾加入，常温25℃下超声半小时，减压旋蒸乙醇后加入40mL DMSO，将5-氯-1-苯基-3-甲基-4-吡唑甲醛分批加入，50℃超声2h,TLC检测待原料反应完后，将混合物倒入200mL冰水中，析出淡黄色固体，抽滤；固体物质烘干后，乙醇-水重结晶得3-甲基-1-苯基-5-(1,2,4-三氮唑-1-基)-4-吡唑甲醛；
(2)3-甲基-1-苯基-5-(1,2,4-三氮唑-1-基)-4-吡唑甲醛肟的合成：在50.0mL乙醇中加入20.0mmol 3-甲基-1-苯基-5-(1,2,4-三氮唑-1-基)-4-吡唑甲醛，取少量的蒸馏水将316.0mg盐酸羟胺和464.0mg醋酸钠完全溶解，用恒压滴液漏斗滴加至前面溶液中，加热回流，TLC跟踪，待反应结束后，冷却至室温，抽滤，水洗，产物用95％乙醇重结晶，得到3-甲基-1-苯基-5-(1,2,4-三氮唑-1-基)-4-吡唑甲醛肟；
(3)3-甲基-1-苯基-5-(1,2,4-三氮唑-1-基)-α-氯-4-吡唑甲醛肟的合成：在12.5mLDMF中加入10.0mmol3-甲基-1-苯基-5-(1,2,4-三氮唑-1-基)-4-吡唑甲醛肟，常温搅拌下使其完全溶解，将反应控制在35℃以下，分5～10次分批加入15.0mmol NCS，TLC跟踪，反应完全后倒入水中，用乙醚萃取3次，萃取后的溶液用无水硫酸镁干燥，旋蒸除去乙醚后用氯仿/石油醚重结晶，得到3-甲基-1-苯基-5-(1,2,4-三氮唑-1-基)-α-氯-4-吡唑甲醛肟；
（4）在20mL二氯甲烷中加入(E)-7-(3,4,5-三甲氧基亚苄基)-6,7-二氢吲哚嗪-8(5H)-酮1mmol和3-甲基-1-苯基-5-(1，2，4-三氮唑-1-基)-α-氯-4-吡唑甲醛肟，用恒压滴液漏斗滴加三乙胺0.5mL和二氯甲烷5mL的混合液至上述溶液中，滴毕后继续常温搅拌24小时，TLC跟踪，待反应完全后旋蒸出去溶剂，取3mL乙酸乙酯溶解待用，最后用乙酸乙酯和石油醚硅胶柱层析分离得到3,4,5-三甲氧基取代含吡唑结构的螺[吲哚嗪-异噁唑啉]衍生物；
所述(E)-7-(3,4,5-三甲氧基亚苄基)-6,7-二氢吲哚嗪-8(5H)-酮的化学结构式为：，Ar＝3,4,5-(CH3O)3C6H2-；
所述3-甲基-1-苯基-5-(1，2，4-三氮唑-1-基)-α-氯-4-吡唑甲醛肟的化学结构式为：。
3.如权利要求2所述的3,4,5-三甲氧基取代含吡唑结构的螺[吲哚嗪-异噁唑啉]衍生物的制备方法，其特征在于：所述步骤1中1,2,4-三氮唑与5-氯-1-苯基-3-甲基-4-吡唑甲醛物质的量之比为7:5。
4.如权利要求2所述的3,4,5-三甲氧基取代含吡唑结构的螺[吲哚嗪-异噁唑啉]衍生物的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中3-甲基-1-苯基-5-(1,2，4-三氮唑-1-基)-α-氯-4-吡唑甲醛肟与(E)-7-(3,4,5-三甲氧基亚苄基)-6,7-二氢吲哚嗪-8(5H)-酮物质的量之比为8:5。
5.如权利要求2所述的3,4,5-三甲氧基取代含吡唑结构的螺[吲哚嗪-异噁唑啉]衍生物的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中V(乙酸乙酯):V(石油醚)＝1:5。
6.如权利要求2所述的3,4,5-三甲氧基取代含吡唑结构的螺[吲哚嗪-异噁唑啉]衍生物的制备方法，其特征在于，所述制备方法的反应方程式为：
Ar＝3,4,5-(CH3O)3C6H2-。
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