CN109988179B - 含吡唑结构N-苯基取代马来酰亚胺α-松油烯环加成衍生物及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含吡唑结构N‑苯基取代马来酰亚胺α‑松油烯环加成衍生物及其制备方法和应用，将1‑异丙基‑4‑甲基‑双环[2,2,2]辛‑5‑烯‑2,3‑二羧酸酐和苯胺分别溶解于丙酮溶剂中，在搅拌下将苯胺溶液滴加至含有1‑异丙基‑4‑甲基‑双环[2,2,2]辛‑5‑烯‑2,3‑二羧酸酐溶液的反应瓶，制备得到N‑苯基取代的马来酰亚胺α‑松油烯环加成产物，然后将N‑苯基取代的马来酰亚胺α‑松油烯环加成产物与6‑氟代色酮苯腙混合于无水乙醇中，加入氯胺T，制备得到的含吡唑结构N‑苯基取代马来酰亚胺α‑松油烯环加成衍生物对于癌细胞具有较强的抑制活性，为其用于潜在药物的开发研究提供了基础。
Description
技术领域
本发明属于医药技术领域，尤其涉及一种含吡唑结构N-苯基取代马来酰亚胺α-松油烯环加成衍生物及其制备方法和应用。
背景技术
N-苯基取代马来酰亚胺α-松油烯环加成衍生物的化学结构式如图1所示。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。
近几年来，由于色酮广泛的生物活性，诸如抗癌、抗菌、抑制血小板凝聚等而倍受关注。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。
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，通过偶极环加成反应合成了含有色酮结构的吡唑类N-苯基马来酰亚胺α-松油烯环加成衍生物，在药物研究领域具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含吡唑结构N-苯基取代马来酰亚胺α-松油烯环加成衍生物及其制备方法和应用，使用3位有甲醛基取代的6-氟代色酮苯腙在吡唑的结构上进行取代，对N-苯基取代的马来酰亚胺α-松油烯环加成产物进行结构改造。
为了实现上述目的，本发明技术方案如下：
一种含吡唑结构N-苯基取代马来酰亚胺α-松油烯环加成衍生物，所述含吡唑结构N-苯基取代马来酰亚胺α-松油烯环加成衍生物的化学结构式如下：
本发明一种含吡唑结构N-苯基取代马来酰亚胺α-松油烯环加成衍生物的制备方法，其特征在于，所述含吡唑结构N-苯基取代马来酰亚胺α-松油烯环加成衍生物的制备方法，包括：
将1-异丙基-4-甲基-双环[2,2,2]辛-5-烯-2,3-二羧酸酐和苯胺分别溶解于丙酮溶剂中，在搅拌下将苯胺溶液滴加至含有1-异丙基-4-甲基-双环[2,2,2]辛-5-烯-2,3-二羧酸酐溶液的反应瓶，反应放热并逐步产生淡黄色沉淀，室温反应1-2小时后，在上述反应瓶中依次加入醋酸锰、三乙胺和醋酐，反应升温，沉淀逐步溶解，在50～60℃下反应5-8小时，溶液由橙黄变成红黑，冷却至室温，沉淀经大量水洗、干燥，用丙酮重结晶得到产物N-苯基取代的马来酰亚胺α-松油烯环加成产物；
将N-苯基取代的马来酰亚胺α-松油烯环加成产物和6-氟代色酮苯腙混合于无水乙醇中，加入氯胺T，回流12-15小时，进行加成反应，用甲醇重结晶，真空干燥得到含吡唑结构N-苯基取代马来酰亚胺α-松油烯环加成衍生物。
进一步地，所述将1-异丙基-4-甲基-双环[2,2,2]辛-5-烯-2,3-二羧酸酐(化合物1)和苯胺(化合物2)分别溶解于丙酮溶剂中，包括：
在每20～30mL的丙酮溶剂中加入2mmol的1-异丙基-4-甲基-双环[2,2,2]辛-5-烯-2,3-二羧酸酐；
在每20～30mL的丙酮溶剂中加入2mmol的苯胺。
进一笔地，所述N-苯基取代的马来酰亚胺α-松油烯环加成产物、6-氟代色酮苯腙和氯胺T的摩尔比为1：1：1-1.5。
进一步地，所述依次加入醋酸锰、三乙胺和醋酐，包括：
每40～60mL的丙酮溶剂中添加0.3-0.5克醋酸锰；
每40～60mL的丙酮溶剂中添加15-20mL三乙胺；
每40～60mL的丙酮溶剂中添加30-35mL醋酐。
进一步地，所述将N-苯基取代的马来酰亚胺α-松油烯环加成产物和6-氟代色酮苯腙混合于无水乙醇中，其中，每20-25mL无水乙醇中加入1mmol N-苯基取代的马来酰亚胺α-松油烯环加成产物和1mmol 6-氟代色酮苯腙。
本发明还提出了一种含吡唑结构N-苯基取代马来酰亚胺α-松油烯环加成衍生物在制备抗肿瘤药物方面的应用。
本发明提出的一种含吡唑结构N-苯基取代马来酰亚胺α-松油烯环加成衍生物及其制备方法和应用，由于在N-苯基取代的马来酰亚胺α-松油烯环加成产物引入五元吡唑环结构的基础上导入了色酮的结构可以改变药理活性，本发明使用3位有甲醛基取代的6-氟代色酮苯腙在吡唑的结构上进行取代，对N-苯基取代的马来酰亚胺α-松油烯环加成产物进行结构改造，制备得到的含吡唑结构N-苯基取代马来酰亚胺α-松油烯环加成衍生物对于Bel-7402(人肝癌细胞)、KB(口腔癌细胞)、SGC7901(胃癌细胞)、HO8901(卵巢癌细胞)、HL-60(白血病细胞)、ECA109(肠癌细胞)具有一定的抑制活性，为其用于潜在药物的开发研究提供了基础。
附图说明
图1为N-苯基取代马来酰亚胺α-松油烯环加成衍生物化学结构式；
图2为本发明含吡唑结构N-苯基取代马来酰亚胺α-松油烯环加成衍生物化学结构式；
图3为本发明含吡唑结构N-苯基取代马来酰亚胺α-松油烯环加成衍生物制备方法化学式示意图。
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。
经研究发现，在N-苯基取代马来酰亚胺α-松油烯环加成衍生物引入五元吡唑环结构的基础上导入了色酮的结构可以改变药理活性。实验数据如下：
表1
基于以上实验数据，在本申请中使用3位有甲醛基取代的6-氟代色酮苯腙在吡唑的结构上进行取代，对N-苯基取代马来酰亚胺α-松油烯环加成衍生物进行结构改造。
本申请一种含吡唑结构N-苯基取代马来酰亚胺α-松油烯环加成衍生物的化学结构式如图2所示。
在一个实施例中，一种含吡唑结构N-苯基取代马来酰亚胺α-松油烯环加成衍生物的制备方法，包括：
将1-异丙基-4-甲基-双环[2,2,2]辛-5-烯-2,3-二羧酸酐(化合物1)和苯胺(化合物2)分别溶解于丙酮溶剂中，在搅拌下将苯胺溶液滴(化合物2)加至含有1-异丙基-4-甲基-双环[2,2,2]辛-5-烯-2,3-二羧酸酐(化合物1)溶液的反应瓶，反应放热并逐步产生淡黄色沉淀，室温反应1-2小时后，在上述反应瓶中依次加入醋酸锰、三乙胺和醋酐，反应升温，沉淀逐步溶解，在50～60℃下反应5-8小时，溶液由橙黄变成红黑，冷却至室温，沉淀经大量水洗、干燥，用丙酮重结晶得到产物N-苯基取代的马来酰亚胺α-松油烯环加成产物(化合物3)；
将N-苯基取代的马来酰亚胺α-松油烯环加成产物(化合物3)和6-氟代色酮苯腙(化合物4)混合于无水乙醇中，加入氯胺T，回流12-15小时，进行加成反应，用甲醇重结晶，真空干燥得到含吡唑结构N-苯基取代马来酰亚胺α-松油烯环加成衍生物(化合物5)。
其中，化合物3的化学全称为：1-异丙基-4-甲基-双环[2,2,2]-5-辛烯-2,3-(N-苯基)二甲酰亚胺，在本实施例中简称为N-苯基取代的马来酰亚胺α-松油烯环加成产物。
化合物5的化学全称为：3-(6-氟-色酮-3-基)-1-苯基-7-甲基-4-异丙基-双环[2,2,2]辛烷并[2,3-d]3aH,7aH吡唑-2,3-(N-苯基)二甲酰亚胺，在本实施例中简称为含吡唑结构N-苯基取代马来酰亚胺α-松油烯环加成衍生物。
其中，6-氟代色酮苯腙(化合物4)的合成，可以用3位有甲醛基取代的6-氟代色酮与苯肼脱水反应生成席夫碱的方法来合成。
实施例1、取2mmol的苯肼加入盛有10mL四氢呋喃的烧瓶中，沸水浴回流搅拌至溶解，然后缓慢滴加入20mL溶有2mmol 3位有甲醛基取代的6-氟代色酮的无水乙醇溶液，继续沸水浴回流搅拌1小时，滴加10滴盐酸，有淡黄色沉淀出现。连续沸水浴回流搅拌5小时，停止水浴，加人20mL蒸馏水搅拌，淡黄色沉淀颜色变深，抽滤得6-氟代色酮苯腙，黄红色针状产物。用无水乙醚冲洗多次，真空干燥得产物6-氟代色酮苯腙(化合物4)。
需要说明的是，本发明并不限于6-氟代色酮苯腙(化合物4)的合成方法，化合物4的化学名称也可以表述为：6-氟-色酮-3-苯腙，这里不再赘述。
在一个实施例中，将1-异丙基-4-甲基-双环[2,2,2]辛-5-烯-2,3-二羧酸酐(化合物1)和苯胺(化合物2)分别溶解于丙酮溶剂中，包括：
在每20～30mL的丙酮溶剂中加入2mmol的1-异丙基-4-甲基-双环[2,2,2]辛-5-烯-2,3-二羧酸酐；
在每20～30mL的丙酮溶剂中加入2mmol的苯胺。
在一个实施例中，N-苯基取代的马来酰亚胺α-松油烯环加成产物、6-氟代色酮苯腙和氯胺T的摩尔比为1：1：1-1.5。
在一个实施例中，依次加入醋酸锰、三乙胺和醋酐，包括：
每40～60mL的丙酮溶剂中添加0.3-0.5克醋酸锰；
每40～60mL的丙酮溶剂中添加15-20mL三乙胺；
每40～60mL的丙酮溶剂中添加30-35mL醋酐。
在一个实施例中，将N-苯基取代的马来酰亚胺α-松油烯环加成产物和6-氟代色酮苯腙混合于无水乙醇中，其中，每20-25mL无水乙醇中加入1mmol N-苯基取代的马来酰亚胺α-松油烯环加成产物和1mmol 6-氟代色酮苯腙。
以下通过具体的实施例，来详细阐述本申请含吡唑结构N-苯基取代马来酰亚胺α-松油烯环加成衍生物(化合物5)的制备方法：
实施例2、
1)、N-苯基取代的马来酰亚胺α-松油烯环加成产物的合成：将2mmol 1-异丙基-4-甲基-双环[2,2,2]辛-5-烯-2,3-二羧酸酐(化合物1)和2mmol苯胺(化合物2)分别溶解于20mL的丙酮溶剂中，在搅拌下将苯胺溶液滴加至含有1-异丙基-4-甲基-双环[2,2,2]辛-5-烯-2,3-二羧酸酐(化合物1)溶液的反应瓶，反应放热并逐步产生淡黄色沉淀，室温反应1小时后，在上述反应瓶中，依次加入0.3克醋酸锰、15mL三乙胺和30mL醋酐，反应升温，沉淀逐步溶解，在50～60℃下反应5小时，溶液由橙黄变成红黑，冷却至室温，沉淀经大量水洗、干燥，用丙酮重结晶得到产物N-苯基取代的马来酰亚胺α-松油烯环加成产物(化合物3)。
2)、导入吡唑结构：将1mmol N-苯基取代的马来酰亚胺α-松油烯环加成产物(化合物3)和1mmol 6-氟代色酮苯腙(化合物4)混合于20mL无水乙醇中，加入1.2mmol氯胺T，回流12小时，进行加成反应，用甲醇重结晶，真空干燥得到含吡唑结构N-苯基取代马来酰亚胺α-松油烯环加成衍生物(化合物5)。
实施例3、
1)、N-苯基取代的马来酰亚胺α-松油烯环加成产物的合成：将2mmol 1-异丙基-4-甲基-双环[2,2,2]辛-5-烯-2,3-二羧酸酐(化合物1)和2mmol苯胺(化合物2)分别溶解于30mL的丙酮溶剂中，在搅拌下将苯胺溶液滴加至含有1-异丙基-4-甲基-双环[2,2,2]辛-5-烯-2,3-二羧酸酐(化合物1)溶液的反应瓶，反应放热并逐步产生淡黄色沉淀，室温反应2小时后，在上述反应瓶中，依次加入0.5克醋酸锰、20mL三乙胺和35mL醋酐，反应升温，沉淀逐步溶解，在50～60℃下反应8小时，溶液由橙黄变成红黑，冷却至室温，沉淀经大量水洗、干燥，用丙酮重结晶得到产物N-苯基取代的马来酰亚胺α-松油烯环加成产物(化合物3)。
2)、导入吡唑结构：将1mmol N-苯基取代的马来酰亚胺α-松油烯环加成产物(化合物3)和1mmol 6-氟代色酮苯腙(化合物4)混合于25mL无水乙醇中，加入1.5mmol氯胺T，回流15小时，进行加成反应，用甲醇重结晶，真空干燥得到含吡唑结构N-苯基取代马来酰亚胺α-松油烯环加成衍生物(化合物5)。
实施例4、
1)、N-苯基取代的马来酰亚胺α-松油烯环加成产物的合成：将2mmol 1-异丙基-4-甲基-双环[2,2,2]辛-5-烯-2,3-二羧酸酐(化合物1)和2mmol苯胺(化合物2)分别溶解于25mL的丙酮溶剂中，在搅拌下将苯胺溶液滴加至含有1-异丙基-4-甲基-双环[2,2,2]辛-5-烯-2,3-二羧酸酐(化合物1)溶液的反应瓶，反应放热并逐步产生淡黄色沉淀，室温反应2小时后，在上述反应瓶中，依次加入0.4克醋酸锰、18mL三乙胺和33mL醋酐，反应升温，沉淀逐步溶解，在50～60℃下反应6小时，溶液由橙黄变成红黑，冷却至室温，沉淀经大量水洗、干燥，用丙酮重结晶得到产物N-苯基取代的马来酰亚胺α-松油烯环加成产物(化合物3)。
2)、导入吡唑结构：将1mmol N-苯基取代的马来酰亚胺α-松油烯环加成产物(化合物3)和1mmol 6-氟代色酮苯腙(化合物4)混合于25mL无水乙醇中，加入1.4mmol氯胺T，回流13小时，进行加成反应，用甲醇重结晶，真空干燥得到含吡唑结构N-苯基取代马来酰亚胺α-松油烯环加成衍生物(化合物5)。
图3示出了本申请化合物5的制备过程，其中1表示化合物1，2表示化合物2，3表示化合物3，4表示化合物4，5表示化合物5。
实验数据如下：
含吡唑结构N-苯基取代马来酰亚胺α-松油烯环加成衍生物(化合物5)为淡黄色结晶，产率51.5％，m.p.167-168℃。
1H NMR(DMSO)δ:7.28-7.49(m,13H,Ar-H),6.47(s,1H,C＝C-H),6.02(d,J＝8.5Hz,1H,H-5),6.09(1H,d,J＝8.5Hz,1H,H-6),3.13(1H,d,J＝8.9Hz,1H H-2),2.85(1H,d,J＝8.9Hz,1H,H-3),1.33(1H,m,H-7a),1.47(1H,m,H-7b),1.33(1H,m,H-8a),1.47(1H,m,H-8b),2.56(1H,m,H-9),1.01(3H,d,J＝7.0Hz,H-10),1.07(3H,d,J＝6.7Hz,H-11),1.50(3H,s,H-12).
IR 3457(N-C＝O),3086(ArH),1720(C＝O),1576(C＝N),1293(C-O-C)cm-1
m/e:589(100.0％)。
Anal.calcd.for C36H32FN3O4：C,73.33；H,5.47；N,7.13。
含吡唑结构N-苯基取代马来酰亚胺α-松油烯环加成衍生物(化合物5)的抗肿瘤活性测定结果：
MTT法测定化合物5对不同瘤株的体外抑制作用：
将化合物5用DMSO溶解，稀释，肿瘤细胞Bel-7402(人肝癌细胞)、KB(口腔癌细胞)、SGC7901(胃癌细胞)、HO8901(卵巢癌细胞)、HL-60(白血病细胞)、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2
表2示出了含吡唑结构N-苯基取代马来酰亚胺α-松油烯环加成衍生物(化合物5)对六种肿瘤细胞株的IC50值，结果说明含吡唑结构N-苯基取代马来酰亚胺α-松油烯环加成衍生物(化合物5)对于Bel-7402(人肝癌细胞)、KB(口腔癌细胞)、SGC7901(胃癌细胞)、HO8901(卵巢癌细胞)、HL-60(白血病细胞)、ECA109(肠癌细胞)具有一定的抑制活性，为其用于潜在药物的开发研究提供了基础。
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 (7)
1.一种含吡唑结构N-苯基取代马来酰亚胺α-松油烯环加成衍生物，其特征在于，所述含吡唑结构N-苯基取代马来酰亚胺α-松油烯环加成衍生物的化学结构式如下：
2.一种如权利要求1所述的含吡唑结构N-苯基取代马来酰亚胺α-松油烯环加成衍生物的制备方法，其特征在于，所述含吡唑结构N-苯基取代马来酰亚胺α-松油烯环加成衍生物的制备方法，包括：
将1-异丙基-4-甲基-双环[2,2,2]辛-5-烯-2,3-二羧酸酐和苯胺分别溶解于丙酮溶剂中，在搅拌下将苯胺溶液滴加至含有1-异丙基-4-甲基-双环[2,2,2]辛-5-烯-2,3-二羧酸酐溶液的反应瓶，反应放热并逐步产生淡黄色沉淀，室温反应1-2小时后，在上述反应瓶中依次加入醋酸锰、三乙胺和醋酐，反应升温，沉淀逐步溶解，在50～60℃下反应5-8小时，溶液由橙黄变成红黑，冷却至室温，沉淀经大量水洗、干燥，用丙酮重结晶得到产物N-苯基取代的马来酰亚胺α-松油烯环加成产物；
将N-苯基取代的马来酰亚胺α-松油烯环加成产物和6-氟代色酮苯腙混合于无水乙醇中，加入氯胺T，回流12-15小时，进行加成反应，用甲醇重结晶，真空干燥得到含吡唑结构N-苯基取代马来酰亚胺α-松油烯环加成衍生物；
其中，所述N-苯基取代的马来酰亚胺α-松油烯环加成产物的化学结构式如下：
所述6-氟代色酮苯腙的化学结构式如下：
3.根据权利要求2所述的含吡唑结构N-苯基取代马来酰亚胺α-松油烯环加成衍生物的制备方法，其特征在于，所述将1-异丙基-4-甲基-双环[2,2,2]辛-5-烯-2,3-二羧酸酐和苯胺分别溶解于丙酮溶剂中，包括：
在每20～30mL的丙酮溶剂中加入2mmol的1-异丙基-4-甲基-双环[2,2,2]辛-5-烯-2,3-二羧酸酐；
在每20～30mL的丙酮溶剂中加入2mmol的苯胺。
4.根据权利要求2所述的含吡唑结构N-苯基取代马来酰亚胺α-松油烯环加成衍生物的制备方法，其特征在于，所述N-苯基取代的马来酰亚胺α-松油烯环加成产物、6-氟代色酮苯腙和氯胺T的摩尔比为1：1：1-1.5。
5.根据权利要求2所述的含吡唑结构N-苯基取代马来酰亚胺α-松油烯环加成衍生物的制备方法，其特征在于，所述依次加入醋酸锰、三乙胺和醋酐，包括：
每40～60mL的丙酮溶剂中添加0.3-0.5克醋酸锰；
每40～60mL的丙酮溶剂中添加15-20mL三乙胺；
每40～60mL的丙酮溶剂中添加30-35mL醋酐。
6.根据权利要求2所述的含吡唑结构N-苯基取代马来酰亚胺α-松油烯环加成衍生物的制备方法，其特征在于，所述N-苯基取代的马来酰亚胺α-松油烯环加成产物和6-氟代色酮苯腙混合于无水乙醇中，其中，每20-25mL无水乙醇中加入1mmol N-苯基取代的马来酰亚胺α-松油烯环加成产物和1mmol 6-氟代色酮苯腙。
7.一种如权利要求1所述的含吡唑结构N-苯基取代马来酰亚胺α-松油烯环加成衍生物在制备抗肿瘤药物方面的应用。
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