CN110016034A - 咪唑[1,2-a][1,3,5]三嗪甲酸酯类化合物及其制备方法与应用 - Google Patents
咪唑[1,2-a][1,3,5]三嗪甲酸酯类化合物及其制备方法与应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种如式(III)所示的咪唑[1,2‑a][1,3,5]三嗪甲酸酯类化合物及其制备方法与应用。所述的方法为:将式(I)所示的三嗪化合物与式(II)所示β-酮酯类化合物混合加入溶剂中,在卤化物的作用下,在50~120℃温度下搅拌反应5~20小时,反应结束后,得到反应液经后处理制得式(III)所示的咪唑[1,2‑a][1,3,5]三嗪类化合物。本发明所述的咪唑[1,2‑a][1,3,5]三嗪类化合物对大肠杆菌有一定的抑制作用,在抗菌药物或抗菌剂的制备中具有应用前景。
Description
(一)技术领域
本发明涉及一类新的咪唑[1,2-a][1,3,5]三嗪甲酸酯类化合物及其制备方法与应用。
(二)背景技术
咪唑并均三嗪类化合物具有多种生物活性,而有关该类化合物的合成方法报道较少,主要使用昂贵催化剂及高毒试剂、存在反应不易控制、操作繁琐等缺点。因此,制备新颖的咪唑并均三嗪类化合物具有重要的理论意义和实际应用价值。
(三)发明内容
本发明采用如下技术方案:
一种如式(III)所示的咪唑[1,2-a][1,3,5]三嗪甲酸酯类化合物:
式(III)中,R1或R2各自独立为C1~C10烷基、C4~C8杂芳基或被C1~C10烷基、C1~C10烷氧基或卤素取代的苯基;
R3或R4各自独立为氢、C1~C10烷基、C6~C10芳基、C7~C10芳烷基或者R3、R4和两者之间的N组合形成含N;含N、O;或含N、N的C4~C8的杂环。
进一步,优选的,所述的R1或R2各自独立为甲基、乙基、呋喃基、噻吩基、吡啶基、苯基、对甲基苯基、间甲氧基苯基、3,4-二甲氧基苯基、对氟苯基、间氯苯基或间溴苯基。
进一步,优选的,所述的R3或R4各自独立为氢、甲基、乙基、苯基或苄基,或者R3、R4和两者之间的N组合形成四氢吡咯环、哌啶环、哌嗪环或吗啉环。
本发明还提供了所述式(III)所示的化合物的制备方法,具体按照如下步骤进行:
将式(I)所示的三嗪化合物与式(II)所示β-酮酯类化合物混合加入溶剂中,在卤化物的作用下,在50~120℃温度下搅拌反应5~20小时,反应结束后,得到反应液经后处理制得式(III)所示的咪唑[1,2-a][1,3,5]三嗪类化合物;所述式(I)所示的三嗪类化合物与式(II)所示β-酮酯类化合物、卤化物的物质的量比为1:0.25~2.0:0.3~1.0;所述溶剂为酰胺类;所述的卤化物为铜的卤化物或溴代有机化合物;
式(I)或式(II)中R1、R2、R3,R4各自如上述所定义;
进一步,所述的溶剂优选为N-甲基吡咯烷酮。
进一步,所述溶剂的体积用量通常以式(I)所示的三嗪化合物的物质的量计为2~10mL/mmol。
进一步,所述的卤化物优选为溴化铜或N-溴代丁二酰亚氨。
本发明所述制备方法中,所述反应液的后处理可采用如下方法:反应结束后,向得到的反应液中加水,用乙酸乙酯萃取,合并有机层,浓缩,柱层析分离(洗脱剂为石油醚:乙酸乙酯=2:1,v:v),收集含目标化合物的洗脱液,减压蒸除溶剂并干燥,得到式(III)所示的目标化合物。
本发明所述的咪唑[1,2-a][1,3,5]三嗪类化合物对大肠杆菌有一定的抑制作用,在抗菌药物或抗菌剂的制备中具有应用前景。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
本发明开发了结构新颖的6-咪唑[1,2-a][1,3,5]三嗪甲酸酯类化合物及其制备方法,该工艺反应条件温和,操作方便,成本低,有着广泛的工业应用前景。本发明所提供的6-咪唑[1,2-a][1,3,5]三嗪甲酸酯类化合物显示一定的抗菌活性,为新药筛选及开发奠定了基础,具有较好的实用价值。
(四)具体实施方式
下面将通过实施例对本发明作进一步的说明,但本发明的保护范围不限于此。
实施例1化合物(III-1)的制备
将2-氨基-4-二甲胺基-1,3,5-三嗪(I-1)(139.2mg,1.0mmol)、苯甲酰乙酸乙酯(II-1)(96.5mg,0.5mmol)、N-溴代丁二酰亚氨(93.4mg,0.5mmol)在N-甲基吡咯烷酮(5mL)中混合,在80℃条件下反应,TLC跟踪监测,反应7h,反应结束后,加水30ml,用乙酸乙酯萃取(30mL×3),合并有机层,浓缩,柱层析(洗脱剂为石油醚:乙酸乙酯=2:1,v:v),收集Rf值0.3~0.35的洗脱液(TLC监测,展开剂同洗脱剂),减压蒸馏除去溶剂,干燥得目标化合物(III-1)133.4mg,产率90%。
1H NMR(500MHz,CDCl3):δ9.70(s,1H),7.95–7.88(m,2H),7.43-7.41(m,3H),4.32(q,J=7.1Hz,2H),3.34(s,3H),3.29(s,3H),1.29(t,J=7.1Hz,3H).
实施例2:
将N-甲基吡咯烷酮改为乙腈(10mL),将温度改为50℃,其他操作同实施例1,没有得到目标化合物。
实施例6:
将N-溴代丁二酰亚氨改为溴化铜(111.7mg,0.5mmol),其他操作同实施例1,得量138.0mg,收率88%。
实施例5:
将N-溴代丁二酰亚氨改为溴化铜(111.7mg,0.5mmol),将N-甲基吡咯烷酮改为氯苯(10mL),将温度改为50℃,其他操作同实施例1,没有得到目标产物。
实施例8:
将N-溴代丁二酰亚氨的量改为(177.8mg,1.0mmol),其他操作同实施例1,得量52.2mg,收率34%。
实施例9:
将N-溴代丁二酰亚氨的量改为(44.5mg,0.3mmol),其他操作同实施例1,得量75.4mg,收率49%。
实施例10:
将温度改为50℃,其他操作同实施例1,得量59.9g,收率39%。
实施例11:
将温度改为120℃,其他操作同实施例1,得量117.0mg,收率79%。
实施例12:
将苯甲酰乙酸乙酯(II-1)的量改为(48.3mg,0.25mmol),其他操作同实施例1,得量138.9mg,收率90%。
实施例13:
将苯甲酰乙酸乙酯(II-1)的量改为(386mg,2.0mmol),其他操作同实施例1,得量93.3mg,收率61%。
实施例14:
将反应时间改为5h,其他操作同实施例1,得量76.5mg,收率50%。
实施例15:
将反应时间改为20h,其他操作同实施例1,得量134.6mg,收率88%。
实施例16:
将苯甲酰乙酸乙酯(II-1)改为3-氯苯甲酰乙酸甲酯(II-2)(106.3mg,0.5mmol),其他操作同实施例1,得目标化合物(III-2)124.9mg,收率75%。
1H NMR(500MHz,CDCl3):δ9.67(s,1H),7.93(t,J=1.7Hz,1H),7.79(dt,J=8.0,1.7Hz,1H),7.39(dt,J=8.0,1.7Hz,1H),7.35(t,J=8.0,1H),3.86(s,3H),3.34(s,3H),3.28(s,3H).
实施例17:
将苯甲酰乙酸乙酯(II-1)改为4-氟苯甲酰乙酸甲酯(II-3)(98.1mg,0.5mmol),其他操作同实施例1,得目标化合物(III-3)118.4mg,收率75%。
1H NMR(500MHz,CDCl3):δ9.66(s,1H),7.93-7.90(m,2H),7.13-7.10(m,2H),3.85(s,3H),3.34(s,3H),3.28(s,3H).
实施例18:
将苯甲酰乙酸乙酯(II-1)改为4-甲基苯甲酰乙酸甲酯(II-4)(96.1mg,0.5mmol),其他操作同实施例1,得目标化合物(III-4)123.0mg,收率83%。1H NMR(500MHz,CDCl3):1H NMR(500MHz,CDCl3)δ9.67(s,1H),7.82(d,J=8.1Hz,2H),7.24(d,J=8.1Hz,2H),3.84(s,3H),3.33(s,3H),3.28(s,3H),2.41(s,3H).
实施例19:
将苯甲酰乙酸乙酯(II-1)改为3,4-二甲氧基苯甲酰乙酸甲酯(II-5)(119.1mg,0.5mmol),其他操作同实施例1,得目标化合物(III-5)144.3mg,收率83%。1H NMR(500MHz,CDCl3):1H NMR(500MHz,CDCl3)δ9.66(s,1H),7.61(d,J=2.0Hz,1H),7.58(dd,J=8.3,2.0Hz,1H),6.93(d,J=8.3Hz,1H),3.94(s,6H),3.87(s,3H),3.34(s,3H),3.29(s,3H).
实施例20:
将苯甲酰乙酸乙酯(II-1)改为3-溴苯甲酰乙酸甲酯(II-6)(128.5mg,0.5mmol),其他操作同实施例1,得目标化合物(III-6)128.3mg,收率71%。
1H NMR(500MHz,CDCl3):1H NMR(500MHz,CDCl3)δ9.68(s,1H),8.09(t,J=1.8Hz,1H),7.86(dt,J=8.0,1.8Hz,1H),7.56(dt,J=7.9,1.8Hz,1H),7.29(dd,J=8.0,7.9Hz,1H),3.86(s,3H),3.35(s,3H),3.29(s,3H).
实施例21:
将苯甲酰乙酸乙酯(II-1)改为3-甲氧基苯甲酰乙酸甲酯(II-7)(104.1mg,0.5mmol),其他操作同实施例1,得目标化合物(III-7)132.3mg,收率84%。1H NMR(500MHz,CDCl3):1H NMR(500MHz,CDCl3)δ9.68(s,1H),7.49-7.45(m,2H),7.32(t,J=8.0Hz,1H),6.99–6.96(m,1H),3.85(s,3H),3.83(s,3H),3.33(s,3H),3.28(s,3H).
实施例22:
将苯甲酰乙酸乙酯(II-1)改为乙酰乙酸乙酯(II-8)(65.1mg,0.5mmol),其他操作同实施例1,得目标化合物(III-8)96.0mg,收率61%。
1H NMR(500MHz,CDCl3):δ9.53(s,1H),4.38(q,J=7.2,2H),3.30(s,3H),3.25(s,3H),2.60(s,3H),1.41(t,J=7.2Hz,3H).
实施例23:
将苯甲酰乙酸乙酯(II-1)改为乙酰乙酸甲酯(II-9)(58.1mg,0.5mmol),其他操作同实施例1,得目标化合物(III-9)69.4mg,收率77%。
1H NMR(500MHz,CDCl3):δ9.52(s,1H),3.92(s,3H),3.30(s,3H),3.25(s,3H),2.59(s,3H).
实施例24:
将苯甲酰乙酸乙酯(II-1)改为3-氧代-3-(2-呋喃基)丙酸甲酯(II-10)(93.1mg,0.5mmol),其他操作同实施例1,得目标化合物(III-10)144.3mg,收率90%。
1H NMR(500MHz,CDCl3):δ9.59(s,1H),7.62(dd,J=3.5,0.4Hz,1H),7.48(dd,J=3.5,0.4Hz 1H),6.56(dd,J=3.5,3.5Hz,1H),3.97(s,3H),3.31(s,3H),3.26(s,3H).
实施例25:
将苯甲酰乙酸乙酯(II-1)改为3-氧代-3-(2-噻吩基)丙酸甲酯(II-11)(84.1mg,0.5mmol),其他操作同实施例1,得目标化合物(III-11)142.0mg,收率93%。
1H NMR(500MHz,CDCl3):δ9.58(s,1H),8.25(dd,J=3.8,1.1Hz,1H),7.51(dd,J=5.0,1.1Hz,1H),7.14(dd,J=5.0,3.8Hz,1H),3.99(s,3H),3.32(s,3H),3.27(s,3H).
实施例26:
将苯甲酰乙酸乙酯(II-1)改为3-氧代-3-(4-吡啶基)丙酸甲酯(II-12)(89.6mg,0.5mmol),其他操作同实施例1,得目标化合物(III-12)68.0mg,收率46%。1H NMR(500MHz,CDCl3):δ9.67(s,1H),8.69(dd,J=4.6,1.5Hz,2H),7.79(dd,J=4.6,1.7Hz,2H),3.86(s,3H),3.35(s,3H),3.29(s,3H).
实施例27:
将2-氨基-4-二甲胺基-1,3,5-三嗪(I-1)改为2-氨基-4-吗啉-1,3,5-三嗪(I-2)(181.2mg,1.0mmol),其他操作同实施例1,得目标化合物(III-13)136.0mg,收率76%。
1H NMR(500MHz,CDCl3):δ9.72(s,1H),7.90(dd,J=6.0,2.3Hz,2H),7.46–7.39(m,3H),4.33(q,J=7.1Hz,2H),3.99(t,J=4.9Hz,4H),3.78(t,J=4.9Hz,4H),1.29(t,J=7.1Hz,3H).
实施例28:
将2-氨基-4-二甲胺基-1,3,5-三嗪(I-1)改为2-氨基-4-吡啶-1,3,5-三嗪(I-3)(179.2mg,1.0mmol),其他操作同实施例1,得目标化合物(III-14)128.5g,收率72%。
1H NMR(500MHz,CDCl3):δ9.66(s,1H),7.93–7.88(m,2H),7.42-7.41(m,3H),4.32(q,J=7.2Hz,2H),3.95-3.93(m,4H),1.72-1.66(m,6H),1.29(t,J=7.2Hz,3H).
实施例29:
将2-氨基-4-二甲胺基-1,3,5-三嗪(I-1)改为2-氨基-4-吡嗪-1,3,5-三嗪(I-4)(96.1mg,1.0mmol),其他操作同实施例1,得目标化合物(III-15)126.9g,收率73%。
1H NMR(500MHz,CDCl3):δ9.75(s,1H),8.15(s,1H),7.91–7.87(m,2H),7.43-7.41(m,3H),4.33(q,J=7.1Hz,2H),4.04(t,J=5.0Hz,2H),4.00(t,J=5.0Hz,2H),3.66(t,J=5.3Hz,2H),3.50(t,J=5.3Hz,2H),1.29(t,J=7.1Hz,3H).
实施例30:
将2-氨基-4-二甲胺基-1,3,5-三嗪(I-1)改为2-氨基-4-吡咯-1,3,5-三嗪(I-5)(165.2mg,1.0mmol),其他操作同实施例1,得目标化合物(III-16)131.0g,收率79%。
1H NMR(500MHz,CDCl3):δ9.70(s,1H),7.92-7.90(m,2H),7.43-7.39(m,3H),4.32(q,J=7.1Hz,2H),3.74-3.68(m,4H),2.05-2.01(m,4H),1.29(t,J=7.1Hz,3H).
实施例31:
将2-氨基-4-二甲胺基-1,3,5-三嗪(I-1)改为2-氨基-4-苯胺-1,3,5-三嗪(I-6)(187.2m g,1.0mmol),其他操作同实施例1,得目标化合物(III-17)71.0g,收率40%。
1H NMR(500MHz,CDCl3):δ9.80(s,1H),7.91-7.88(m,4H),7.72(br,1H),7.48–7.42(m,3H),7.39-7.36(m,2H),7.15-7.13(m,1H),4.35(q,J=7.1Hz,2H),1.30(t,J=7.1Hz,3H).
实施例32:
将2-氨基--4-二甲胺基-1,3,5-三嗪(I-1)改为2-氨基-4-苄胺-1,3,5-三嗪(I-7)(301.8mg,1.5mmol),其他操作同实施例1,得目标化合物(III-18)78.2g,收率42%。
1H NMR(500MHz,CDCl3):δ9.65(s,1H),7.90-7.89(m,2H),7.45–7.41(m,3H),7.39-7.38(m,2H),7.36-7.27(m,3H),6.21(t,J=5.6Hz,1H),4.74(d,J=5.6Hz,2H),4.33(q,J=7.1Hz,2H),1.29(t,J=7.1Hz,3H).
实施例33:
将2-氨基--4-二甲胺基-1,3,5-三嗪(I-1)改为2-氨基-4-甲氨基-1,3,5-三嗪(I-8)(125.1mg,1.0mmol),其他操作同实施例1,得目标化合物(III-19)76.5g,收率52%。
1H NMR(500MHz,CDCl3):1H NMR(500MHz,CDCl3)δ9.66(s,1H),7.91-7.89(m,2H),7.44-7.41(m,3H),5.84(q,J=5.1Hz,1H),4.33(q,J=7.1Hz,2H),3.12(d,J=5.1Hz,3H),1.29(t,J=7.1Hz,3H).
实施例34:
将2-氨基--4-二甲胺基-1,3,5-三嗪(I-1)改为2-氨基-4-二乙氨基-1,3,5-三嗪(I-9)(167.2mg,1.0mmol),其他操作同实施例1,得目标化合物(III-20)137.1g,收率82%。
1H NMR(500MHz,CDCl3):δ9.69(s,1H),7.93-7.88(m,2H),7.44-7.39(m,3H),4.32(q,J=7.1Hz,2H),3.76-3.71(m,4H),1.31-1.24(m,9H).
实施例35:对大肠杆菌(E.coli,Ec)的体外抑菌活性测试
采用扩散法(打孔法)研究了目标化合物在浓度为10mg/mL时对大肠杆菌(E.coli,Ec)的体外抑菌作用。
方法:用灭过菌的打孔器在涂布菌液的平皿上十字对称打6个孔,用无菌微量注射器分别加入100μL质量浓度为10mg/mL的样品二甲基亚砜溶液,并以氨苄青霉素为对照品。将培养皿置于恒温(28℃)培养箱中培养24h,取出观察有无抑菌作用,结果见表2。
表2化合物浓度为10mg/mL体外抗菌活性
Claims (10)
1.一种如式(III)所示的咪唑[1,2-a][1,3,5]三嗪甲酸酯类化合物:
式(III)中,R1或R2各自独立为C1~C10烷基、C4~C8杂芳基或被C1~C10烷基、C1~C10烷氧基或卤素取代的苯基;
R3或R4各自独立为氢、C1~C10烷基、C6~C10芳基、C7~C10芳烷基或者R3、R4和两者之间的N组合形成含N;含N、O;含N、N的C4~C8的杂环。
2.如权利要求1所述的咪唑[1,2-a][1,3,5]三嗪甲酸酯类化合物,其特征在于:所述的R1或R2各自独立为甲基、乙基、呋喃基、噻吩基、吡啶基、苯基、对甲基苯基、间甲氧基苯基、3,4-二甲氧基苯基、对氟苯基、间氯苯基或间溴苯基。
3.如权利要求1所述的咪唑[1,2-a][1,3,5]三嗪甲酸酯类化合物,其特征在于:所述的R3或R4各自独立为氢、甲基、乙基、苯基或苄基,或者R3、R4和两者之间的N组合形成四氢吡咯环、哌啶环、哌嗪环或吗啉环。
4.一种如权利要求1所述的咪唑[1,2-a][1,3,5]三嗪甲酸酯类化合物的制备方法,其特征在于:所述的方法按照如下步骤进行:
将式(I)所示的三嗪化合物与式(II)所示β-酮酯类化合物混合加入溶剂中,在卤化物的作用下,在50~120℃温度下搅拌反应5~20小时,反应结束后,得到反应液经后处理制得式(III)所示的咪唑[1,2-a][1,3,5]三嗪类化合物;所述式(I)所示的三嗪类化合物与式(II)所示β-酮酯类化合物、卤化物的物质的量比为1:0.25~2.0:0.3~1.0;所述溶剂为酰胺类;所述的卤化物为铜的卤化物或溴代有机化合物;
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于:所述的溶剂为N-甲基吡咯烷酮。
6.如权利要求4所述的方法,其特征在于:所述溶剂的体积用量以式(I)所示的三嗪化合物的物质的量计为2~10mL/mmol。
7.如权利要求4所述的方法,其特征在于:所述的卤化物为溴化铜或N-溴代丁二酰亚氨。
8.如权利要求4所述的方法,其特征在于:所述反应液的后处理为:反应结束后,向得到的反应液中加水,用乙酸乙酯萃取,合并有机层,浓缩,经柱层析分离,以体积比为2:1的石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂为洗脱剂,收集含目标化合物的洗脱液,减压蒸除溶剂并干燥,得到式(III)所示的目标化合物。
9.一种如权利要求1所述的咪唑[1,2-a][1,3,5]三嗪类化合物在制备抗菌药物或抗菌剂中的应用。
10.如权利要求9所述的应用,其特征在于:所述的菌种为大肠杆菌。
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