CN110914240A - 释放一氧化碳的降冰片烯酮化合物 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了有机化合物,其能够在生理条件下或pH触发剂作用下释放一氧化碳,并涉及所述化合物调理细胞、组织或器官的用途,例如,以在移植事件期间保护避免发生缺血性损伤。

Description

释放一氧化碳的降冰片烯酮化合物
技术领域
本公开涉及能够释放一氧化碳的降冰片烯酮(norbornenone)化合物。本公开还涉及包含所述降冰片烯酮化合物的组合物和制剂。本公开进一步涉及预防和治疗的方法,其中需要使用所述降冰片烯酮化合物、组合物和/或制剂来将一氧化碳输送至受试者或者用一氧化碳调理自受试者中获得的用于移植的细胞、组织或器官。
背景技术
先前已经证实了一氧化碳(CO)激活的保护性信号传导途径的内源性存在,包括血管舒张、抗细胞凋亡、抗血栓形成、抗炎和免疫调节。低浓度CO气体的输送通过减少细胞死亡和最为显著地引发预调理响应来保护器官免于缺血性损伤。已发现一氧化碳结合至血红素蛋白(如肌红蛋白)、可溶性鸟苷酸环化酶(sGC)、诱导型一氧化氮合酶、细胞色素p-450、细胞色素c氧化酶、NADPH氧化酶和亲本酶血红素加氧酶。这种CO相互作用可以调节这些关键蛋白质靶标的活性或表达水平,以产生过量的下游信号传导活动。CO的抗炎作用由p38MAPK信号传导来介导,并且强效促炎性损伤识别分子HMBG1的抑制导致促炎性细胞因子(如TNF-α)的减少以及抗炎性白细胞介素-10的表达的增加。
低水平CO的保护效应和生理效应已经在许多动物和临床模型中进行了研究,并有广泛的文献综述1。先前的研究结果非常令人信服,以至于FDA已批准将低剂量CO气体应用于一系列临床试验中,例如在心脏瓣膜置换手术中2以及在肾移植手术接受者中3通过吸入来输送CO气体。在慢性阻塞性肺病患者中吸入CO(100-125ppm),减少了痰中性粒细胞并改善了支气管反应性。在肾移植患者中,手术期间低剂量CO气体(2或3mg/kg)已经被证实改善了移植后的肾功能(降低血清肌酐并提高肾小球滤过率;GFR)。然而,在临床环境中难以控制气体输送以及任何气体泄漏的危险后果已被认为是使用气态CO的重大障碍。已开发了基于金属的CO释放分子作为替代的CO输送系统,其优点在于更易于给药和控制,有可能实现低剂量CO输送的更安全严格控制的方法。这些分子已经被广泛研究,并且它们的有益效果在移植和疾病模型中得到证实(例如,Caumartin,2011)4。然而,目前可用的分子含有金属核,其可能引发毒性作用。
关于器官摘除和移植,自20世纪80年代初以来,在无心跳移植的临床成果上只有很少的改善,但尸体器官捐献提供了用以增加供体库的未充分利用的额外器官来源。所有的移植器官在储存期间都会经历快速变质。这种损耗在可用供体的数量与需要移植的患者以及能够进行的手术之间的相当大的不平衡上添加了进一步的压力。尽管如今透析被认为是“移植的桥梁”,但与健康年龄相匹配的个体相比,肾透析患者的平均预期寿命降低了四倍,只有35%的透析患者预计存活超过5年。尸体器官通常在维持生命上比从活体或脑干死亡的供体中获得的移植物具有更差的结果。然而,即使在交叉物种的动物移植研究中,CO也显示出对器官功能和存活的改善。研究已经证实了开发CO释放分子以利用CO的治疗作用的可行性和可取性。然而,一些研究突出了当前基于金属的CO释放分子的毒性作用。
因此,存在开发新型替代性化合物和试剂的明显需求,其能够释放一氧化碳来用于治疗或调理受试者或者自受试者中获得的细胞、组织或器官。开发具有保护移植的细胞、组织或器官的性质,提供低毒性并且适合用于灌注制剂的一氧化碳释放剂也将是可取的。
发明内容
本发明人已经确认降冰片烯酮化合物能够在,例如,生物环境中释放一氧化碳,同时提供用于各种制剂和方法(如用于保护细胞、组织或器官经受移植事件的灌注制剂)中的适当的稳定性。所述降冰片烯酮化合物还提供了不含金属及不具有相关毒性问题的替代性一氧化碳释放化合物,并且根据至少一些实例,有利地为水溶性的。
在本发明的第一个方面,提供了一种式1的降冰片烯酮化合物,或其生物学或药学上可接受的盐:
Figure BDA0001740920900000021
其中,
R1、R2、R3和R4各自独立地选自氢、卤素、CN、NO2、OC(O)R5、C(O)R5、C(O)OR5、OR5、OS(O)2R5、NR5R6、SR5、C1-20烷基、C2-20烯基、C2-20炔基、单环和多环的碳环基或杂环基、聚乙二醇、氨基酸和糖;其中,所述C1-20烷基、C2-20烯基、C2-20炔基各自可选地被插入选自O、N和S中的一个或多个杂原子;以及其中,所述C1-20烷基、C2-20烯基、C2-20炔基、碳环和杂环各自可选地被独立地选自卤素、CN、NO2、OC(O)R5、C(O)R5、C(O)OR5、OR5、OS(O)2R5、NR5R6、SR5、聚乙二醇、氨基酸和糖中的1至3个取代基所取代;以及R5和R6各自独立地选自氢、C1-10烷基和C1-10卤代烷基;以及其中,R1、R2、R3和R4中的两个或更多个可一起形成可选地取代的单环或多环的碳环基或杂环基;
X选自卤素、NO2、ONO2、OP(O)(OR7)、OC(O)R7、OS(O)2R7、OS(O)2OR7、SR7、S(O)R7、S(O)2R7、OR7和NR7R8;以及R7和R8各自独立地选自氢、C1-10烷基、C1-10卤代烷基、芳基、芳基烷基和芳基卤代烷基;
A1和A2各自独立地选自氢、卤素、CN、NO2、S(O)R9、S(O)2R9、S(O)2OR9、SR9、NR9R10、C(=O)R9、C(=S)R9、C(=CR10R11)R9,或者A1和A2一起形成可选地取代的单环或多环的碳环基或杂环基;R9选自氢、羟基、C1-20烷基、C1-20卤代烷基、芳基、芳基烷基和芳基卤代烷基;以及R10和R11各自独立地选自氢、C1-10烷基和C1-10卤代烷基。
式1的化合物不包括以下化合物中的任何一个:
3,3a,5,6-四氯-3a,4,7,7a-四氢-4,7-亚甲基-1H-茚-1,8-二酮;
(1α,4α,4aβ,4bα,5β,8β,8aαβ,12bβ)8a,12b-二溴-1,2,3,4,5,6,7,8-八氯-1,4,4a,4b,5,8,8a,12b-八氢-1,4:5,8-二亚甲基苯并菲-13,14-二酮;
4,7,7a-三溴-3a,4,7,7a-四氢-2,3,5,6-四苯基-4,7-亚甲基-1H-茚-1,8-二酮;
7,7a-二溴-2,3,4,5-四氯-3a,4,7,7a-四氢-4,7-亚甲基-1H-茚-1,8-二酮;
4,7a二溴-2,3,6,7-四氯-3a,4,7,7a-四氢-4,7-亚甲基-1H-茚-1,8-二酮;
(2-exo,3-endo)-3-硝基-7-氧代-1,4,5,6-四苯基-双环[2.2.1]庚-5-烯-2-甲酸甲酯;
1,2,3,4-四苯基-5-苯硫基-双环[2.2.1]庚-2-烯-7-酮;
2-[(4-溴苯基)硫基]-1,2,3,4-四氢-1,4-二苯基-1,4-亚甲基苯并菲-13酮;
(1α,4α,5β)-1,4-二甲基-2,3-二苯基-5-(苯亚磺酰基)-双环[2.2.1]庚-2-烯-7-酮。
在一个实施方式中,式1的化合物选自式1a或式1b的化合物,或其生物学或药学上可接受的盐:
Figure BDA0001740920900000031
其中,
R1、R2、R3、R4和X各自选自如上或本文中所述的一个或多个实施方式;
各个A1独立地选自C=O、C=S、C=CR12R13、S=O、S(=O)2、S、NR14
各个A2、A3和A4独立地选自CR14R15、CR14、C=O、C=S、C=CR12R13、S=O、S(=O)2、O、S、N、NR14;以及虚线表示可选的双键;
R12和R13各自独立地选自氢、C1-10烷基和C1-10卤代烷基;
R14和R15各自独立地选自氢、卤素、CN、NO2、OC(O)R5、C(O)R5、C(O)OR5、OR5、OS(O)2R5、NR5R6、SR5、C1-20烷基、C2-20烯基、C2-20炔基、单环和多环的碳环基或杂环基、聚乙二醇、氨基酸以及单糖或多糖;其中,所述C1-20烷基、C2-20烯基、C2-20炔基各自可选地被插入选自O、N和S中的一个或多个杂原子;以及其中,所述C1-20烷基、C2-20烯基、C2-20炔基、碳环和杂环各自可选地被独立地选自卤素、CN、NO2、OC(O)R5、C=O、C(O)R5、C(O)OR5、OR5、OS(O)2R5、NR5R6、SR5、单环和多环的杂环基、聚乙二醇、氨基酸以及单糖或多糖中的一个或多个取代基所取代;以及R5和R6各自独立地选自氢、C1-10烷基和C1-10卤代烷基。
在一个相关的实施方式中,式1或式1a的降冰片烯酮化合物选自式1a(i)的化合物,或其生物学或药学上可接受的盐:
Figure BDA0001740920900000041
其中,
R1、R2、R3、R4和X各自选自如上或本文中所述的一个或多个实施方式;
A3选自O、S、CR14R15和NR14
R14和R15各自独立地选自氢、卤素、CN、NO2、OC(O)R5、C(O)R5、C(O)OR5、OR5、OS(O)2R5、NR5R6、SR5、C1-20烷基、C2-20烯基、C2-20炔基、单环和多环的碳环基或杂环基、聚乙二醇、氨基酸以及单糖或多糖;其中,所述C1-20烷基、C2-20烯基、C2-20炔基各自可选地被插入选自O、N和S中的一个或多个杂原子;以及其中,所述C1-20烷基、C2-20烯基、C2-20炔基、碳环和杂环各自可选地被独立地选自卤素、CN、NO2、OC(O)R5、C=O、C(O)R5、C(O)OR5、OR5、OS(O)2R5、NR5R6、SR5、单环和多环的杂环基、聚乙二醇、氨基酸以及单糖或多糖中的一个或多个取代基所取代;以及R5和R6各自独立地选自氢、C1-10烷基和C1-10卤代烷基。
在又一个相关的实施方式中,式1、式1a或式1a(i)的降冰片烯酮化合物选自式1a(ii)的化合物,或其生物学或药学上可接受的盐:
Figure BDA0001740920900000042
其中,
R1、R2、R3、R4和X各自选自如上或本文中所述的一个或多个实施方式。
在又一个相关的实施方式中,式1、式1a、式1a(i)或式1a(ii)的降冰片烯酮化合物为式1a(iii)的化合物,或其生物学或药学上可接受的盐:
Figure BDA0001740920900000051
在本发明的第二个方面,提供了一种组合物,其包含如本文所述的式1的化合物。在一个实施方式中,所述组合物包含选自式1a、式1a(i)、式1a(ii)、式1a(iii)和式1b的式1的化合物。
在本发明的第三个方面,提供了一种包含如本文所述的式1的化合物的生物或药物组合物。在一个实施方式中,所述生物或药物组合物包含选自式1a、式1a(i)、式1a(ii)、式1a(iii)和式1b的式1的化合物。所述生物或药物组合物可以可选地包含可接受的辅料或载体。
在本发明的第四个方面,提供了一种包含如本文所述的式1的化合物和可接受的辅料或载体的制剂。在一个实施方式中,所述制剂为灌注制剂。所述灌注制剂可以包含乳酸林格氏液(Ringer's lactate,RL)、马歇尔氏高渗柠檬酸盐(Marshall’s hypertoniccitrate,HOC)、布莱施耐德氏组氨酸-色氨酸-酮戊二酸盐(Bretschneider’s histidine-tryptophan-ketoglutarate,HTK)、欧-科溶液(EuroCollins solution)、Belzer UW、Viaspan、KPS-1、STEEN溶液(STEEN Solution)、Perfadex、IGL-1、Celsior、Polysol、SCOT15、Aedesta、Lifor、Custodial HTK、Renograf、Hypothermosol、HBS溶液(HBSSolution)以及siRNA移植溶液(siRNA Transplant Solution)、Ross-Marshall柠檬酸盐溶液(Ross-Marshall Citrate Solutions)、Celsior溶液(Celsior Solution)、磷酸盐缓冲的蔗糖溶液(Phosphate-Buffered Sucrose Solution)、ET-Kyoto、TranSend、HetaFreeze、MaPersol和CryoStor。
在本发明的第五个方面,提供了一种将一氧化碳输送至靶标的方法,其包括将如本文所述的式1的降冰片烯酮化合物,可选地与足以将一氧化碳输送至所述靶标的pH触发剂一起提供至所述靶标或接近所述靶标。
在一个实施方式中,所述靶标为生物学或非生物学靶标。在一个相关的实施方式中,所述非生物学靶标为金属催化的羰基化反应5或用于校准一氧化碳敏感仪器。在再一个相关的实施方式中,所述生物学靶标为生理学靶标。所述生理学靶标可以选自受试者、细胞、组织或器官。
根据本发明的组合物和制剂包含式1的降冰片烯酮化合物,或其生物学或药学上可接受的盐。
在本发明的第六个方面,提供了一种将生理有效量的一氧化碳输送至生理学靶标的方法,其包括将如本文所述的式1的降冰片烯酮化合物或者如本文所述的组合物或制剂给药至所述生理学靶标。
在一个实施方式中,根据本发明的第六个方面的方法可选地包括提供足以触发一氧化碳的释放的pH触发剂,从而将一氧化碳输送至所述生理学靶标。在另一个实施方式中,当将所述降冰片烯酮化合物输送至所述靶标时,所述生理学靶标的pH环境将足以触发一氧化碳的释放。
在再一个实施方式中,所述生理学靶标为受试者或者自受试者中获得的细胞、组织或器官。
给药可以经由口服、肠胃外、局部、静脉内、皮下、鼻腔、吸入、肌肉内、腹膜内和栓剂途径中的一种或多种途径来进行。在一个实施方式中,所述给药为口服给药。
在又一个实施方式中,式1的降冰片烯酮化合物以足以释放期望量的一氧化碳至所述生理学靶标的量存在。
在另一个实施方式中,根据本发明的第六个方面的方法用于预防或治疗移植器官损伤、细胞和组织移植、缺血和缺血再灌注器官损伤、高氧引起的损伤、移植排异、细胞凋亡、动脉硬化、心肌梗塞、心绞痛、中风、氧化应激、高血压、内毒素休克、炎症、炎症相关性疾病、失血性休克、败血症、成人呼吸系统疾病综合征、慢性阻塞性肺病、先兆子痫、癌症、辐射损伤、神经性疼痛、脂肪肝、血小板激活、毒液介导的纤维蛋白原催化作用的减弱、脑型疟疾、急性肝衰竭和急性肾损伤中的至少一种。
在又一个实施方式中,根据本发明的第六个方面的方法用于在移植手术之前、期间或之后保护细胞、组织或器官免于缺血性损伤。所述方法可以为在移植事件期间,例如,在细胞、组织或器官的运输或储存期间,保护细胞、组织或器官抵御缺血性损伤的离体方法。
在本发明的第七个方面,提供了一种在移植事件期间提高细胞、组织或器官的存活力的方法,所述方法包括以足以提高细胞、组织或器官的存活力的量使用本文中所述的式1的降冰片烯酮化合物或者本文中所述的组合物或制剂调理所述细胞、组织或器官。
在一个实施方式中,调理包括自受试者中获得的细胞、组织或器官的预调理、周围调理和/或后期调理。在一个相关的实施方式中,自受试者中获得的细胞、组织或器官的调理可以在同基因型(syngenic)、同种异体(allogenic)或异种移植(xenotransplant)手术期间发生。
在一个相关的实施方式中,所述细胞选自干细胞、祖细胞、胰腺细胞、淋巴细胞和巨噬细胞。在再一个相关的实施方式中,所述器官或组织选自心、肺、肠、肾、肝、胰、血管、真皮/皮肤、骨骼、脂肪、软骨、毛囊和角膜组织。
在其它的实施方式中,所述组织包括用于异种移植(例如,用于确定个性化药物应用的目的)的组织。在一个相关的实施方式中,所述组织为肿瘤组织,并且异种移植是为了确定个性化癌症治疗方案而进行的。在又一个相关的实施方式中,所述肿瘤组织来源于患有乳腺癌、骨癌、膀胱癌、卵巢癌、子宫颈癌、子宫内膜癌、肺癌、胃肠道癌、胃癌、结直肠癌、前列腺癌、子宫颈癌、膀胱癌、胰腺癌、骨癌、胚胎癌、黑色素瘤、皮肤癌、肉瘤、脑癌、神经胶质瘤、血癌、肾上腺皮质癌、淋巴瘤、中枢神经系统癌症、心血管肿瘤、食道癌、头颈癌、眼癌、输卵管癌、胆囊癌、肝癌、肾癌、恶性间皮瘤、神经母细胞瘤、阴茎癌、脑垂体瘤、甲状腺癌、前列腺癌、子宫癌、外阴癌和肾母细胞瘤的患者。
在本发明的第八个方面,提供了一种预防手术前、围手术期和手术后缺血性损伤的方法,所述方法包括以足以防止手术期间的缺血性损伤的量给药如本文所述的式1的降冰片烯酮化合物或者如本文所述的组合物或制剂。
在一个实施方式中,在手术之前将式1的降冰片烯酮化合物给药至受试者。
在一个相关的实施方式中,所述手术可以选自心血管(例如,心肺转流(cardiopulmonary bypass)、矫正动脉粥样硬化的手术、血管成形术后再狭窄、静脉桥狭窄(vein graft stenosis)、血栓形成、心肌梗塞和高血压)、脑血管、与癌症切除术相关的手术、游离和肉茎组织(free and pedical tissue)移植和重建手术。
在本发明的第九个方面,提供了如本文所述的式1的降冰片烯酮化合物或者如本文所述的组合物或制剂,其用于预防和治疗方法中,在所述方法中需要将一氧化碳输送至受试者或者调理自受试者中获得的用于移植的细胞、组织或器官。
在本发明的第十个方面,提供了一种包含如本文所述的式1的降冰片烯酮化合物或者如本文所述的组合物或制剂的一氧化碳释放剂,其用于在受试者或者自受试者中获得的细胞、组织或器官中预防或治疗移植器官损伤、细胞和组织移植、缺血和缺血再灌注器官损伤、高氧引起的损伤、移植排异、细胞凋亡、动脉硬化、心肌梗塞、心绞痛、中风、氧化应激、高血压、内毒素休克、炎症、炎症相关性疾病、失血性休克、败血症、成人呼吸系统疾病综合征、慢性阻塞性肺病、先兆子痫、癌症、辐射损伤、神经性疼痛、脂肪肝、血小板激活、毒液介导的纤维蛋白原催化作用的减弱、脑型疟疾、急性肝衰竭和急性肾损伤中的至少一种。
在本发明的第十一个方面,提供了一种如本文所述的式1的降冰片烯酮化合物或者如本文所述的组合物或制剂的用途,其用于在受试者或者自受试者中获得的细胞、组织或器官中预防或治疗移植器官损伤、细胞和组织移植、缺血和缺血再灌注器官损伤、高氧引起的损伤、移植排异、细胞凋亡、动脉硬化、心肌梗塞、心绞痛、中风、氧化应激、高血压、内毒素休克、炎症、炎症相关性疾病、失血性休克、败血症、成人呼吸系统疾病综合征、慢性阻塞性肺病、先兆子痫、癌症、辐射损伤、神经性疼痛、脂肪肝、血小板激活、毒液介导的纤维蛋白原催化作用的减弱、脑型疟疾和急性肝衰竭中的至少一种。
在本发明的第十二个方面,提供了一种如本文所述的式1的降冰片烯酮化合物或者如本文所述的组合物或制剂在药物的制备中的用途,所述药物用于在受试者或者自受试者中获得的细胞、组织或器官中预防或治疗移植器官损伤、细胞和组织移植、缺血和缺血再灌注器官损伤、高氧引起的损伤、移植排异、细胞凋亡、动脉硬化、心肌梗塞、心绞痛、中风、氧化应激、高血压、内毒素休克、炎症、炎症相关性疾病、失血性休克、败血症、成人呼吸系统疾病综合征、慢性阻塞性肺病、先兆子痫、癌症、辐射损伤、神经性疼痛、脂肪肝、血小板激活、毒液介导的纤维蛋白原催化作用的减弱、脑型疟疾、急性肝衰竭和急性肾损伤中的至少一种。
将会被理解的是,如上或本文中所述,用于一个方面的任何一个或多个实施方式也可以提供用于本发明的任何其它方面的一个或多个实施方式。
附图说明
现在将参照附图进一步描述和说明本公开的实施方式,其中:
图1显示了在用于肾移植物的器官摘取、低温灌注、器官储存和再灌注方案中所述降冰片烯酮化合物给药的时间表。
图2显示了在37℃下在TRIS-蔗糖缓冲液(pH 7.4)中采用HPLC分析oCOm-21所证实的CO释放研究。在两小时期间内保留峰的消失对应于供体分子的分解和CO的释放,以及保留峰的出现对应于分解产物的形成。
图3显示了在80分钟期间内在生理缓冲液(Tris蔗糖,pH 7.4,37℃)中响应于CO供体oCOm-19的浓度的增加,如由等电位CO选择性电极测量的,CO特异性电流的浓度依赖性增加。
图4显示了用等电位CO选择性电极测量的在Tris蔗糖缓冲液(pH 7.4)中温度(常温(37℃)与低温条件(8℃))对自oCOm-21(75μM)和oCOm-23(75μM)中释放CO的影响。
图5显示了用等电位CO选择性电极测量的pH变化(pH 6.6、7.4和8.5)对自oCOm-19(75μM,在Tris蔗糖缓冲液中)中释放CO的影响。
图6显示了用等电位CO选择性电极测量的在UW储存溶液(pH 7.4)中在8℃下oCOm-21(75μM)和oCOm-23(75μM)的CO释放速率的比较。
图7显示了在室温下孵育80分钟后,在CO供体oCOm-21(400μM)或CORM2(400μM)的存在下肌红蛋白的吸光度最大值由对应于还原肌红蛋白的545和580nm分别移至对应于一氧化碳肌红蛋白的540nm和570nm的特征位移。
图8显示了在生理缓冲液中钯CO响应小分子荧光探针(COP-1)对CO气体的浓度和时间依赖性响应。
图9显示了由COP-1荧光所指示的在37℃和8℃下MDCK细胞接触oCOm-21(10μM)或oCOm-23(10μM)后与其各自的失活化合物相比增加的细胞内CO水平的证明。
图10显示了在37℃下分别接触oCOm-21和oCOm-24、其失活脱溴(BP-21)类似物或排出CO的(oCOm-21exp)化合物后MDCK细胞的存活力。
图11显示了当心脏组织储存于含有3μM oCOm-21的介质中时,与单独的介质或含有3μM DB-21(oCOm-21的无CO释放的类似物)的介质相比,改善的组织存活力(用组织活力染色TTC表示)。
图12显示了在37℃下分离的大鼠主动脉环中CO供体oCOm-19和oCOm-21的血管舒张作用以及鸟苷酸环化酶抑制剂ODQ对该作用的抑制。
图13显示了在oCOm-21以及图1所示的冷存储方案的存在下,低温灌注后的肾的常温再灌注之后,对血管紧张素II的肾血管阻力的改善。
图14显示了与单独的UW灌注相比,在用含有oCOm-21(3μM)的UW机械灌注溶液低温(8℃)灌注的缺血再灌注肾脏中降低的组织细胞凋亡(用
Figure BDA0001740920900000092
DAB棕色染色表示)。
图15显示了在常温缺血30分钟之前用oCOm-21(3μM)对分离的大鼠心脏的常温(37℃)预调理保护了再灌注后的心脏血液动力学指数。
具体实施方式
本发明提供了新型降冰片烯酮化合物,其中,一氧化碳的释放可以通过采用pH触发剂来控制。有利地,这意味着本发明的降冰片烯酮化合物可以找到在可能需要一氧化碳的释放的生物学和非生物学应用中的用途。然而,重要的是,pH诱导/触发的本发明的降冰片烯酮化合物的一氧化碳的释放是在与生理学pH相匹配的范围内,意味着所述降冰片烯酮化合物特别适合于生物学应用。例如,在受试者的缺血性损伤的预防中,或者在经历移植的细胞、组织或器官的储存或运输期间使用的灌注制剂中。
本文公开的降冰片烯酮化合物已被开发为包含能够在各种生物或生理环境中(例如,在约pH>7处)发生消除反应的基团,以形成能够自发释放一氧化碳的不稳定的降冰片二烯酮中间体,如以下反应式1所示。例如,当基团A1的取代基为吸电子时将有利于HX的消除,促进了E1CB过程。有利地,所述降冰片烯酮化合物在室温下以固体形式为稳定的,并且在一年内也是光稳定的。至少根据本文公开的一些实施方式,所述降冰片烯酮化合物以pH<7的溶液形式也是稳定的。根据本文所述的至少一些实施方式,所述降冰片烯酮化合物也可以提供低毒性和适合的水溶解度。
Figure BDA0001740920900000091
反应式1:开发作为CO供体分子的桥连羰基化合物的一般策略。
特定术语
术语“碳环”和“碳环基”表示单环或多环体系,其中,环原子全部为碳原子,例如,约3至约20个碳原子,并且其可以为芳族的、非芳族的、饱和的或不饱和的,并且可以被取代和/或带有稠环。此基团的实例包括苯、环戊基、环己基,或者全部或部分氢化的苯基、萘基和芴基。将会被理解的是,所述多环体系包括双环和三环体系。
“杂环”或“杂环基”,无论单独还是以复合词(如杂环氧基)的形式使用,均表示单环或多环体系,其中,环原子由至少两种不同的元素提供,典型地为碳与氮、硫和氧中的一个或多个的组合,但还可以包括用于环原子的其它元素,如硒、硼、磷、铋和硅,并且其中所述环体系为约3至约20个原子,并且其可以为芳族的(如“杂芳基”基团)、非芳族的、饱和的或不饱和的,并且可以被取代和/或带有稠环。例如,所述杂环基可以为(i)例如,约3至约20个环成员的可选地取代的环烷基或环烯基,其可以包含一个或多个杂原子,如氮、氧或硫(实例包括吡咯烷基、吗啉基、硫代吗啉基,或者全部或部分氢化的噻吩基、呋喃基、吡咯基、噻唑基、噁唑基、噁嗪基、噻嗪基、吡啶基和氮杂
Figure BDA0001740920900000101
基);(ii)可选地取代的部分饱和的单环体系或其中芳基(或杂芳基)环与杂环基稠合在一起形成环状结构的多环体系(实例包括色满基(chromanyl)、二氢苯并呋喃基和二氢吲哚基);或者(iii)可选地取代的全部或部分饱和的多环稠环体系,其具有一个或多个桥(实例包括奎宁环基和二氢-1,4-环氧萘基)。将会被理解的是,所述多环体系包括双环和三环体系。
将被理解的是,“芳族”基团意指具有4m+2个π电子的环状基团,其中,m为等于或大于1的整数。如本文所用的,“芳族”可以与“芳基”互换使用以指代芳族基团,不论芳族基团的化合价如何。
“芳基”无论单独还是以复合词(如芳烷基、芳氧基或芳硫基)的形式使用,均表示:(i)例如,约6至约20个碳原子的可选地取代的单环或多环芳族碳环部分,如苯基、萘基或芴基;或者(ii)可选地取代的部分饱和的多碳环芳族环体系,其中芳基与环烷基或环烯基稠合在一起形成环状结构,如四氢萘基、茚基、茚满基或芴环。将会被理解的是,所述多环体系包括双环和三环体系。
“杂芳基(hetaryl或heteroaryl)”或杂芳族基团为含有一个或多个杂原子(如N、O、S、Se、Si或P)的芳族基团或环。如本文所用的,“杂芳族”可以与“杂芳基”互换使用,并且杂芳基是指含有一个或多个杂原子的一价芳族基团、二价芳族基团和更高的多价芳族基团。例如,“杂芳基”,无论单独还是以复合词(如杂芳氧基)的形式使用,均表示:(i)例如,约5至约20个环成员的可选地取代的单环或多环芳族有机部分,其中一个或多个环成员为除碳之外的元素,例如,氮、氧、硫或硅;所述杂原子插入碳环结构并具有足够数量的离域π电子以提供芳族特征,条件是所述环不包含相邻的氧和/或硫原子。典型的6元杂芳基为吡嗪基、哒嗪基、吡唑基、吡啶基和嘧啶基。考虑到了所有的位置异构体,例如,2-吡啶基、3-吡啶基和4-吡啶基。典型的5元杂芳基环为呋喃基、咪唑基、噁唑基、异噁唑基、异噻唑基、噁二唑基、吡咯基、1,3,4-噻二唑基、噻唑基、噻吩基、三唑基和噻咯(silole)。考虑到了所有的位置异构体,例如,2-噻吩基和3-噻吩基。双环基团通常为衍生自上述杂芳基的苯并稠环体系,例如,苯并呋喃基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、吲哚基、吲嗪基、异喹啉基、喹唑啉基、喹啉基和苯并噻吩基;或者(ii)可选地取代的部分饱和的多环杂芳环体系,其中杂芳基与环烷基或环烯基稠合在一起形成环状结构,如四氢喹啉基或氮茚基(pyrindinyl)环。将会被理解的是,所述多环体系包括双环和三环体系。
术语“可选地稠合”意指基团被另一个环体系稠合或未稠合,并且“稠合”是指与一个或多个其它环共享至少两个共同环原子的一个或多个环。稠合可以通过一个或多个如本文所定义的碳环、杂环、芳基或杂芳基环来提供,或者可以通过连接在一起形成另一个环体系的环取代基来提供。所述稠环可以为5至10个环原子大小的5、6或7元环。所述稠环可以稠合至一个或多个其它环,并且可以,例如,包含1至4个环。
术语“可选地取代的”意指官能团在任何可用的位置上是取代的或未取代的。取代可以采用选自以下的一个或多个官能团来进行,例如,烷基、烯基、炔基、环烷基、环烯基、芳基、杂环基、杂芳基、甲酰基、烷酰基、环烷酰基、芳酰基、杂芳酰基、羧基、烷氧基羰基、环烷氧基羰基、芳氧基羰基、杂环氧基羰基、杂芳氧基羰基、烷基氨基羰基、环烷基氨基羰基、芳基氨基羰基、杂环基氨基羰基、杂芳基氨基羰基、氰基、烷氧基、环烷氧基、芳氧基、杂环基氧基、杂芳基氧基、烷基酯、环烷基酯、芳基酯、杂环基酯、杂芳基酯、烷基羰基氨基、环烷基羰基氨基、芳基羰基氨基、杂环基羰基氨基、杂芳基羰基氨基、硝基、烷基硫基、环烷基硫基、芳基硫基、杂环基硫基、杂芳基硫基、烷基磺酰基、环烷基磺酰基、芳基磺酰基、杂环基磺酰基、杂芳基磺酰基、羟基、卤素、卤代烷基、卤代芳基、卤代杂环基、卤代杂芳基、卤代烷氧基、卤代烷基磺酰基、硅烷基烷基、烯基硅烷基烷基以及炔基硅烷基烷基。将会被理解的是,也可以使用未具体描述的其它基团。
术语“卤素(halo或halogen)”,无论单独还是以复合词(如卤代烷基、卤代烷氧基或卤代烷基磺酰基)的形式使用,均表示氟、氯、溴或碘。此外,当以复合词(如卤代烷基、卤代烷氧基或卤代烷基磺酰基)的形式使用时,所述烷基可以被可以独立地相同或不同的卤素原子部分卤代,或者全部取代。卤代烷基的实例包括,但不限于,-CH2CH2F、-CF2CF3和-CH2CHFCl。卤代烷氧基的实例包括,但不限于,-OCHF2、-OCF3、-OCH2CCl3、-OCH2CF3和-OCH2CH2CF3。卤代烷基磺酰基的实例包括,但不限于,-SO2CF3、-SO2CCl3、-SO2CH2CF3和-SO2CF2CF3
“烷基”,无论单独还是以复合词(如烷氧基、烷基硫基、烷基氨基、二烷基氨基或卤代烷基)的形式使用,均表示大小在1至约20个碳原子或更多的范围的直链或支链烃。因此,除非明确地限定于更小的基团,否则烷基部分包括,例如,大小在1至约6个碳原子或更多的范围的部分,如甲基、乙基、正丙基、异丙基和/或丁基、戊基、己基,以及更高级的异构体,包括,例如,大小在约6至约20个碳原子或更多的范围的那些直链或支链烃。
“烯基”,无论单独还是以复合词(如烯氧基或卤代烯基)的形式使用,均表示含有至少一个碳-碳双键的直链或支链烃,除非明确地限定于更小的基团,否则其包括大小在2至约6个碳原子或更大的范围的部分,如甲烯基、乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基和/或丁烯基、戊烯基、己烯基,以及更高级的异构体,包括,例如,大小在约6至约20个碳原子或更多的范围的那些直链或支链烃。
“炔基”,无论单独还是以复合词(如炔氧基)的形式使用,均表示含有至少一个碳-碳三键的直链或支链烃,除非明确地限定于更小的基团,否则其包括大小在2至约6个碳原子或更多的范围的部分,如乙炔基、1-丙炔基、2-丙炔基和/或丁炔基、戊炔基、己炔基,以及更高级的异构体,包括,例如,大小在约6至约20个碳原子或更多的范围的那些直链或支链烃。
“环烷基”表示不同大小(例如,约3至约20个碳原子)的单或多碳环体系,例如,环丙基、环丁基、环戊基、环己基或环庚基。术语环烷氧基表示通过氧原子连接的相同基团,如环戊氧基和环己氧基。术语环烷硫基表示通过硫原子连接的相同基团,如环戊硫基和环己硫基。
“环烯基”表示含有至少一个碳-碳双键的,例如,约3至约20个碳原子的非芳族单或多碳环体系,例如,环戊烯基、环己烯基或环庚烯基。术语“环烯氧基”表示通过氧原子连接的相同基团,如环戊烯氧基和环己烯氧基。术语“环烯硫基”表示通过硫原子连接的相同基团,如环戊烯硫基和环己烯硫基。
“环炔基”表示含有至少一个碳-碳双键的,例如,约3至约20个碳原子的非芳族单或多碳环体系,例如,环戊烯基、环己烯基或环庚烯基。术语“环烯氧基”表示通过氧原子连接的相同基团,如环戊烯氧基和环己烯氧基。术语“环烯硫基”表示通过硫原子连接的相同基团,如环戊烯硫基和环己烯硫基。
“甲酰基”表示-CHO部分。
“烷酰基”表示-C(=O)-烷基,其中,所述烷基如上文所定义。在一个特定的实施方式中,烷酰基的大小范围为约C2-C20。一个实例为酰基。
“芳酰基”表示-C(=O)-芳基,其中,所述芳基如上文所定义。在一个特定的实施方式中,芳酰基的大小范围为约C7-C20。实例包括苯甲酰基和1-萘甲酰基和2-萘甲酰基。
“杂环酰基”表示-C(=O)-杂环基,其中,所述杂环基如上文所定义。在一个特定的实施方式中,杂环基的大小范围为约C4-C20
“杂芳酰基”表示-C(=O)-杂芳基,其中,所述杂芳基如上文所定义。在一个特定的实施方式中,杂芳酰基的大小范围为约C6-C20。一个实例为吡啶基羰基。
“羧基”表示-CO2H部分。
“氧羰基”表示羧酸酯基团-CO2R,其通过碳原子连接至分子的其余部分。
“烷氧基羰基”表示-CO2-烷基,其中,所述烷基如上文所定义。在一个特定的实施方式中,烷氧基羰基的大小范围为约C2-C20。实例包括甲氧基羰基和乙氧基羰基。
“芳氧基羰基”表示-CO2-芳基,其中,所述芳基如上文所定义。实例包括苯氧基羰基和萘氧基羰基。
“杂环氧基羰基”表示-CO2-杂环基,其中,所述杂环基如上文所定义。
“杂芳氧基羰基”表示-CO-杂芳基,其中,所述杂芳基如上文所定义。
“氨基羰基”表示羧酸酰胺基团-C(=O)NHR或-C(=O)NR2,其通过碳原子连接至分子的其余部分。
“烷基氨基羰基”表示-C(=O)NHR或-C(=O)NR2基团,其中,R为如上文所定义的烷基。
“芳基氨基羰基”表示-C(=O)NHR或-C(=O)NR2基团,其中,R为如上文所定义的芳基。
“杂环基氨基羰基”表示-C(=O)NHR或-C(=O)NR2基团,其中,R为如上文所定义的杂环基。在某些实施方式中,NR2为可选地取代的杂环。
“杂芳基氨基羰基”表示-C(=O)NHR或-C(=O)NR2基团,其中,R为如上文所定义的杂芳基。在某些实施方式中,NR2为可选地取代的杂芳环。
“氰基”表示-CN部分。
“羟基”表示-OH部分。
“烷氧基”表示-O-烷基,其中,所述烷基如上文所定义。实例包括甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基以及不同的丁氧基、戊氧基、己氧基和更高级的异构体。
“芳氧基”表示-O-芳基,其中,所述芳基如上文所定义。实例包括,但不限于,苯氧基和萘氧基。
“烯氧基”表示-O-烯基,其中,所述烯基如上文所定义。一个实例为烯丙氧基。
“杂环氧基”表示-O-杂环基,其中,所述杂环基如上文所定义。
“杂芳氧基”表示-O-杂芳基,其中,所述杂芳基如上文所定义。一个实例为吡啶氧基。
“烷基酯”表示-OC(=O)-R基团,其中,R为如上文所定义的烷基。
“芳基酯”表示-OC(=O)-R基团,其中,R为如上文所定义的芳基。
“杂环基酯”表示-OC(=O)-R基团,其中,R为如上文所定义的杂环基。
“杂芳基酯”表示-OC(=O)-R基团,其中,P为如上文所定义的杂芳基。
“氨基”表示-NH2部分。
“烷基氨基”表示-NHR或-NR2基团,其中,R为如上文所定义的烷基。实例包括,但不限于,甲氨基、乙氨基、正丙氨基、异丙氨基以及不同的丁氨基、戊氨基、己氨基和更高级的异构体。
“芳基氨基”表示-NHR或-NR2基团,其中,R为如上文所定义的芳基。一个实例为苯氨基。
“杂环基氨基”表示-NHR或-NR2基团,其中,R为如上文所定义的杂环基。在某些实施方式中,-NR2为可选地取代的杂环。
“杂芳基氨基”表示-NHR或-NR2基团,其中,R为如上文所定义的杂芳基。在某些实施方式中,-NR2为可选地取代的杂芳环。
“羰基氨基”表示羧酸酰胺基-NHC(=O)R,其通过氮原子连接至分子的其余部分。
“烷基羰基氨基”表示-NHC(=O)R基团,其中,R为如上文所定义的烷基。
“芳基羰基氨基”表示-NHC(=O)R基团,其中,R为如上文所定义的芳基。
“杂环基羰基氨基”表示-NHC(=O)R基团,其中,R为如上文所定义的杂环基。
“杂芳基羰基氨基”表示-NHC(=O)R基团,其中,R为如上文所定义的杂芳基。
“硝基”表示-NO2部分。
“烷基硫基”表示-S-烷基,其中,所述烷基如上文所定义。实例包括,但不限于,甲硫基、乙硫基、正丙硫基、异丙硫基以及不同的丁硫基、戊硫基、己硫基和更高级的异构体。
“芳硫基”表示-S-芳基,其中,所述芳基如上文所定义。实例包括苯硫基和萘硫基。
“杂环基硫基”表示-S-杂环基,其中,所述杂环基如上文所定义。
“杂芳基硫基”表示-S-杂芳基,其中,所述杂芳基如上文所定义。
“磺酰基”表示-SO2R基团,其通过硫原子连接至分子的其余部分。
“烷基磺酰基”表示-SO2-烷基,其中,所述烷基如上文所定义。
“芳基磺酰基”表示-SO2-芳基,其中,所述芳基如上文所定义。
“杂环基磺酰基”表示-SO2-杂环基,其中,所述杂环基如上文所定义。
“杂芳基磺酰基”表示-SO2-杂芳基,其中,所述杂芳基如上文所定义。
“醛”表示-C(=O)H基团。
“烷基醛基”表示烷基-(C=O)H基团,其中,所述烷基如上文所定义。
“烷基硅烷基”表示通过硅原子连接至分子的其余部分的烷基,所述硅原子可以被至多三个独立选择的烷基所取代,其中,各个烷基如上文所定义。
“烯基硅烷基”表示通过硅原子连接至分子的其余部分的烯基,所述硅原子可以被至多三个独立选择的烯基所取代,其中,各个烯基如上文所定义。
“炔基硅烷基”表示通过硅原子连接至分子的其余部分的炔基,所述硅原子可以被至多三个独立选择的炔基所取代,其中,各个烯基如上文所定义。
“芳基”是指碳环芳族基团,芳基的实例包括,但不限于,苯基、萘基和蒽基。碳环芳族基团或杂环芳族基团可以是未取代的或者被包括,但不限于,-C1-C8烷基、-O-(C1-C8烷基)、-芳基、-C(O)R′、-OC(O)R′、-C(O)OR′、-C(O)NH2、-C(O)NHR′、-C(O)N(R′)2、-NHC(O)R′、-S(O)2R′、-S(O)R′、-OH、-卤素、-N3、-NH2、-NH(R′)、-N(R′)2和-CN的一个或多个基团所取代;其中,各个R′独立地选自H、-C1-C8烷基和芳基。
本文所用的术语“C1-10烷基”是指具有1至10个碳原子的直链或支链的、饱和或不饱和的烃。代表性的“C1-10烷基”基团包括,但不限于,-甲基、-乙基、-正丙基、-正丁基、-正戊基、-正己基、-正庚基、-正辛基、-正壬基和-正癸基;而支链C1-C8烷基包括,但不限于,-异丙基、-仲丁基、-异丁基、-叔丁基、-异戊基、2-甲基丁基,不饱和的C1-C8烷基包括,但不限于,-乙烯基、-烯丙基、-1-丁烯基、-2-丁烯基、-异丁烯基、-1-戊烯基、-2-戊烯基、-3-甲基-1-丁烯基、-2-甲基-2-丁烯基、-2,3-二甲基-2-丁烯基、1-己基、2-己基、3-己基、-乙炔基、-丙炔基、-1-丁炔基、-2-丁炔基、-1-戊炔基、-2-戊炔基、-3-甲基-1-丁炔基,甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、正己基、异己基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、2,2-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基、2,2-二甲基戊基、2,3-二甲基戊基、3,3-二甲基戊基、2,3,4-三甲基戊基、3-甲基己基、2,2-二甲基己基、2,4-二甲基己基、2,5-二甲基己基、3,5-二甲基己基、2,4-二甲基戊基、2-甲基庚基、3-甲基庚基、正庚基、异庚基、正辛基和异辛基。C1-C8烷基可以是未取代的或者被包括,但不限于,-C1-C8烷基、-O-(C1-C8烷基)、-芳基、-C(O)R′、-OC(O)R′、-C(O)OR′、-C(O)NH2、-C(O)NHR′、-C(O)N(R′)2、-NHC(O)R′、-SO3R′、-S(O)2R′、-S(O)R′、-OH、-卤素、-N3、-NH2、-NH(R′)、-N(R′)2和-CN的一个或多个基团所取代;其中,各个R′独立地选自H、-C1-C8烷基和芳基。
“C3-12碳环基”为3-、4-、5-、6-、7-或8-元饱和或不饱和的非芳族碳环。代表性的C3-12碳环包括,但不限于,-环丙基、-环丁基、-环戊基、-环戊二烯基、-环己基、-环己烯基、-1,3-环己二烯基、-1,4-环己二烯基、-环庚基、-1,3-环庚二烯基、-1,3,5-环庚三烯基、-环辛基和-环辛二烯基。C3-C8碳环基团可以是未取代的或者被包括,但不限于,-C1-12烷基、-O-(C1-12烷基)、-芳基、-C(O)R′、-OC(O)R′、-C(O)OR′、-C(O)NH2、-C(O)NHR′、-C(O)N(R′)2、-NHC(O)R′、-S(O)2R′、-S(O)R′、-OH、-卤素、-N3、-NH2、-NH(R′)、-N(R′)2和-CN的一个或多个基团所取代;其中,各个R′独立地选自H、-C1-C12烷基和芳基。
“C3-12碳环并(carbocyclo)”是指上述定义的C3-C8碳环基团,其中所述碳环基团的氢原子中的一个被替换为单键。
“C1-10亚烷基”为式-(CH2)1-10-的直链饱和烃基。C1-C10亚烷基的实例包括亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基、亚壬基和亚癸基(decalene)。
“亚芳基”为具有两个共价键并且可以有以下结构所示的邻位、间位或对位构型的芳基:
Figure BDA0001740920900000161
其中,苯基可以是未取代的或者被包括,但不限于,-C1-C8烷基、-O-(C1-C8烷基)、-芳基、-C(O)R′、-OC(O)R′、-C(O)OR′、-C(O)NH2、-C(O)NHR′、-C(O)N(R′)2、-NHC(O)R′、-S(O)2R′、-S(O)R′、-OH、-卤素、-N3、-NH2、-NH(R′)、-N(R′)2和-CN的至多四个的基团所取代;其中,各个R′独立地选自H、-C1-C8烷基和芳基。
“C3-12杂环基”是指其中1至4个环碳原子独立地被选自O、S和N的杂原子所替换的芳族或非芳族C3-12碳环。C3-C8杂环的代表性实例包括,但不限于,苯并呋喃基、苯并噻吩、吲哚基、苯并吡唑基、香豆素基、异喹啉基、吡咯基、噻吩基、呋喃基、噻唑基、咪唑基、吡唑基、三唑基、喹啉基、嘧啶基、吡啶基、吡啶酮基、吡嗪基、哒嗪基、异噻唑基、异噁唑基和四唑基。C3-C12杂环可以是未取代的或者被包括,但不限于,-C1-C8烷基、-O-(C1-C8烷基)、-芳基、-C(O)R′、-OC(O)R′、-C(O)OR′、-C(O)NH2、-C(O)NHR′、-C(O)N(R′)2、-NHC(O)R′、-S(O)2R′、-S(O)R′、-OH、-卤素、-N3、-NH2、-NH(R′)、-N(R′)2和-CN的至多七个的基团所取代;其中,各个R′独立地选自H、-C1-C8烷基和芳基。
“C3-12杂环并(heterocyclo)”是指上述定义的C3-12杂环基团,其中所述杂环基团的氢原子中的一个被替换为单键。C3-C12杂环并可以是未取代的或者被包括,但不限于,-C1-C12烷基、-O-(C1-C12烷基)、-芳基、-C(O)R′、-OC(O)R′、-C(O)OR′、-C(O)NH2、-C(O)NHR′、-C(O)N(R′)2、-NHC(O)R′、-S(O)2R′、-S(O)R′、-OH、-卤素、-N3、-NH2、-NH(R′)、-N(R′)2和-CN的至多六个的基团所取代;其中,各个R′独立地选自H、-C1-C12烷基和芳基。
“亚烯基”是指2-18个碳原子的不饱和的、支链或直链或环状的烃基,并且具有通过从母体烯烃的相同或两个不同碳原子上除去两个氢原子而衍生的两个单价基团中心。典型的亚烯基包括,但不限于,1,2-亚乙烯基(-CH=CH-)。
“亚炔基”是指2-18个碳原子的不饱和的、支链或直链或环状的烃基,并且具有通过从母体炔烃的相同或两个不同碳原子上除去两个氢原子而衍生的两个单价基团中心。典型的亚炔基包括,但不限于,亚乙炔基(-C≡C-)、亚丙炔基(-CH2C≡C-)和4-亚戊炔基(-CH2CH2CH2C≡CH-)。
“芳基烷基”是指非环状烷基,其中,与碳原子(通常为末端或sp3碳原子)键合的氢原子中的一个被芳基所取代。典型的芳基烷基包括,但不限于,苄基、2-苯基乙烷-1-基、2-苯基乙烯-1-基、萘基甲基、2-萘基乙烷-1-基、2-萘基乙烯-1-基、萘并苄基、2-萘并苯基乙烷-1-基等。所述芳基烷基包含6至20个碳原子,例如,所述芳基烷基的烷基部分(包括烷基、烯基或炔基)为1至6个碳原子,以及所述芳基部分为5至14个碳原子。
“杂芳基烷基”是指非环状烷基,其中,与碳原子(通常为末端或sp3碳原子)键合的氢原子中的一个被杂芳基所取代。典型的杂芳基烷基包括,但不限于,2-苯并咪唑基甲基、2-呋喃基乙基等。所述杂芳基烷基包含6至20个碳原子,例如,所述杂芳基烷基的烷基部分(包括烷基、烯基或炔基)为1至6个碳原子,以及所述杂芳基部分为5至14个碳原子和1至3个选自N、O、P和S的杂原子。所述杂芳基烷基的杂芳基部分可以为具有3至7个环成员(2至6个碳原子)的单环或具有7至10个环成员(4至9个碳原子和1至3个选自N、O、P和S的杂原子)的双环,例如:双环[4,5]、[5,5]、[5,6]或[6,6]体系。
“取代的烷基”、“取代的芳基”和“取代的芳基烷基”分别意指其中一个或多个氢原子各自独立地被取代基所取代的烷基、芳基和芳基烷基。典型的取代基包括,但不限于,-X、-R、-O-、-OR、-SR、-S-、-NR2、-NR3、=NR、-CX3、-CN、-OCN、-SCN、-N=C=O、-NCS、-NO、-NO2、=N2、-N3、NC(=O)R、-C(=O)R、-C(=O)NR2、-SO3 -、-SO3H、-S(=O)2R、-OS(=O)2OR、-S(=O)2NR、-S(=O)R、-OP(=O)(OR)2、-P(=O)(OR)2、-PO- 3、-PO3H2、-C(=O)R、-C(=O)X、-C(=S)R、-CO2R、-CO2 -、-C(=S)OR、-C(=O)SR、-C(=S)SR、-C(=O)NR2、-C(=S)NR2、-C(=NR)NR2,其中各个X独立地为卤素:F、Cl、Br或I;以及各个R独立地为-H、C2-C20烷基、C6-C20芳基、C3-C14杂环、保护基团或前药部分。如上所述的亚烷基、亚烯基和亚炔基也可以被类似地取代。
杂环的实例示例性地且非限制性地包括吡啶基、二氢吡啶基、四氢吡啶基(哌啶基)、噻唑基、四氢噻吩基、硫氧化的四氢噻吩基、嘧啶基、呋喃基、噻吩基、吡咯基、吡唑基、咪唑基、四唑基、苯并呋喃基、噻萘基、吲哚基、吲哚基(indolenyl)、喹啉基、异喹啉基、苯并咪唑基、哌啶基、4-哌啶酮基、吡咯烷基、2-吡咯烷酮基、吡咯啉基、四氢呋喃基、双-四氢呋喃基、四氢吡喃基、双-四氢吡喃基、四氢喹啉基、四氢异喹啉基、十氢喹啉基、八氢异喹啉基、氮杂环辛四烯基(azocinyl)、三嗪基、6H-1,2,5-噻二嗪基、2H,6H-1,5,2-二噻嗪基、噻吩基、噻蒽基、吡喃基、异苯并呋喃基、色烯基、呫吨基、吩噁噻基、2H-吡咯基、异噻唑基、异噁唑基、吡嗪基、哒嗪基、吲嗪基、异吲哚基、3H-吲哚基、1H-吲唑基、嘌呤基、4H-喹嗪基、酞嗪基、萘啶基、喹喔啉基、喹唑啉基、噌啉基、蝶啶基、4aH-咔唑基、咔唑基、β-咔啉基、菲啶基、吖啶基、嘧啶基、菲咯啉基、吩嗪基、吩噻嗪基、呋咱基、吩噁嗪基、异色满基、色满基、咪唑烷基、咪唑啉基、吡唑烷基、吡唑啉基、哌嗪基、吲哚啉基、异吲哚啉基、奎宁环基、吗啉基、噁唑烷基、苯并三唑基、苯并异噁唑基、噁吲哚基、苯并噁唑啉基和吲哚醌基(isatinoyl)。
示例性地且非限制性地,碳键合的杂环在以下位置键合:吡啶的2、3、4、5或6位,哒嗪的3、4、5或6位,嘧啶的2、4、5或6位,吡嗪的2、3、5、或6位,呋喃、四氢呋喃、噻吩、噻吩、吡咯或四氢吡咯的2、3、4或5位,噁唑、咪唑或噻唑的2、4或5位,异噁唑、吡唑或异噻唑的3、4或5位,吖丙啶的2或3位,吖丁啶的2、3或4位,喹啉的2、3、4、5、6、7或8位,或者异喹啉的1、3、4、5、6、7或8位。更典型地,碳键合的杂环包括2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基、5-吡啶基、6-吡啶基、3-哒嗪基、4-哒嗪基、5-哒嗪基、6-哒嗪基、2-嘧啶基、4-嘧啶基、5-嘧啶基、6-嘧啶基、2-吡嗪基、3-吡嗪基、5-吡嗪基、6-吡嗪基、2-噻唑基、4-噻唑基或5-噻唑基。
示例性地且非限制性地,氮键合的杂环在以下位置键合:吖丙啶、吖丁啶、吡咯、吡咯烷、2-吡咯啉、3-吡咯啉、咪唑、咪唑烷、2-咪唑啉、3-咪唑啉、吡唑、吡唑啉、2-吡唑啉、3-吡唑啉、哌啶、哌嗪、吲哚、吲哚啉、1H-吲唑的1位,异吲哚或异吲哚啉的2位,吗啉的4位,以及咔唑或β-咔啉的9位。更典型地,氮键合的杂环包括1-吖丙啶基、1-吖丁啶基、1-吡咯基、1-咪唑基、1-吡唑基和1-哌啶基。
“连接物”、“连接单元”或“连接”是指包含将抗体共价连接至药物部分的共价键或原子链的化学部分。在各种实施方式中,可以将连接物指定为LU。连接物包括二价基团,如亚烷基、亚芳基、亚杂芳基、如-(CR2)nO(CR2)n-、烷氧基(例如,聚亚乙基氧基、PEG、聚亚甲基氧基)和烷基氨基(例如,聚亚乙基氨基、JeffamineTM)的重复单元的基团;以及二酸酯和酰胺,包括琥珀酸酯、琥珀酰胺、二甘醇酯、丙二酸酯和己酰胺。
“聚乙二醇”或“PEG”是指乙二醇的低聚物和聚合物O-(CH2CH2O)nR,其中n通常在1至200的范围内,以及R=H或CH3。在一个实施方式中,由n限定的重复单元可以为1与200之间的任何数值或数值范围,例如,约2至约50,或约3至约30。PEG可以具有300与60,000道尔顿之间的平均分子量。在一个实施方式中,本文公开的PEG可以具有约180与10,000道尔顿之间的平均分子量,例如,约300与5,000道尔顿之间的平均分子量。将会被理解的是,“PEG”也称为聚氧乙烯、聚乙二醇和聚醚二醇。聚合物可以为均聚物或嵌段共聚物、直链的或支链的、未取代的或通常取代有低级烷基、低级羟基烷基和低级烷氧基基团。在一些实施方式中,“PEG”还意指包括水溶性的聚氧乙烯化的多元醇,如聚氧乙烯化的山梨醇、聚氧乙烯化的葡萄糖、聚氧乙烯化的甘油等。如本文所用的,术语“mPEG”是指在一端用甲基封端的PEG。将会被理解的是,PEG基团也可以如本文所述地可选地被取代。
“糖”是指来源于D-葡萄糖、D-半乳糖、D-甘露糖、D-核糖、D-阿拉伯糖、L-阿拉伯糖、D-木糖、D-葡萄糖醛酸、L-葡萄糖醛酸、D-葡糖胺、D-半乳糖胺、D-甘露糖胺的单糖以及由单糖的重复单元构成的低聚糖和多糖的碳水化合物部分。所述糖可以为,例如,含有醛的糖(葡萄糖、甘露糖、阿拉伯糖、半乳糖、木糖);含有酮的糖(果糖、木酮糖、山梨糖);糖醇(山梨醇、肌醇、木糖醇、甘露醇);糖酸(葡糖醛酸、神经胺酸、甘露糖醛酸);脱氧糖(脱氧核糖、鼠李糖、果糖);氨基糖(葡糖胺、半乳糖胺);或者衍生糖(烷基、烷氧基、氨基酸、巯基)。以多种方式中的任一种共价连接以形成不同异构体结构的高级糖包括,例如,二糖,如麦芽糖、纤维二糖、蔗糖和乳糖,三糖,如棉子糖,以及多糖,如淀粉、改性淀粉、葡聚糖和改性葡聚糖。将会被理解的是,所述糖可以如本文所述地可选地被保护(例如,用乙酰基保护基团所保护的羟基)和/或可选地被取代。
术语“氨基酸”是指L-或D-氨基酸、氨基酸类似物(例如,萘基丙氨酸)或氨基酸模拟物,其可以为天然存在的或纯合成来源的,并且可以为光学纯的,即单一的对映异构体且由此为手性的,或对映异构体的混合物。在本文可以使用氨基酸的常规3字母或单字母缩写。所述氨基酸可以为光学纯的。术语“氨基酸模拟物”意指天然存在的氨基酸的合成类似物,其为电子等排体(isostere),即已被设计为模拟天然化合物的空间和电子结构。这样的电子等排体对于本领域技术人员所公知的,并且包括,但不限于,缩酚酸肽、逆反肽(retro-inverso peptide)、硫代酰胺、环烷烃或1,5-二取代的四唑6。将会被理解的是,所述氨基酸可以如本文所述地可选地被取代。
术语“肽”是指包含通过肽键(即将一个氨基酸的胺与另一个的羧基相连接的酰胺键)连接的如下所定义的两个或更多个氨基酸的化合物。术语“肽模拟物”或“模拟物”是指模拟肽或蛋白质的生物学活性但在化学本性上不再是肽类的生物活性化合物,也就是说,它们不再含有任何的肽键(即氨基酸之间的酰胺键)。在这里,术语肽模拟物在更广义上用于包括本性上完全不再是肽类的分子,如假肽、半肽和类肽。术语“肽类似物”是指包含一个或多个如本文所述的氨基酸类似物的肽。
常规术语
在整个说明书中,除非另有特别地说明或上下文另有要求,否则对单个步骤、物质组成、步骤的集合或物质组成的集合的引用应当被认为是包括一个和多个(即,一个以上)的那些步骤、物质组成、步骤的集合或物质组成的集合。因此,如本文所用的,单数形式“一”、“一个”和“所述”包括复数方面,除非上下文另有明确的规定。例如,对“一”的引用包括单个以及两个或更多个;对“一个”的引用包括单个以及两个或更多个;对“所述”的引用包括单个以及两个或更多个,等等。
本领域技术人员将会被理解的是,本文的公开内容可以进行与具体描述的那些不同的变化和修改。应当被理解的是,本公开包括所有这些变化和修改。本公开还单独地或共同地包括本说明书中提及或指示的所有步骤、特征、组合物和化合物,以及任意两个或更多个的所述步骤或特征的任意和所有组合。
本文所述的本公开的各个实施方式都比照适用于各个和每个其他实施方式,除非另有特别地说明。本公开在范围上并不受本文描述的具体实施方式的限制,其仅仅旨在举例说明的目的。功能上等同的产品、组合物和方法显然是在本文所述的公开内容的范围内。
术语“和/或”,例如,“X和/或Y”应当被理解为是指“X和Y”或者“X或Y”,并应当被认为是向两种含义或任一含义提供明确的支持。
在整个说明书中,词语“包括”或其变化,如“包含”或“含有”将会被理解为暗示包括所陈述的元素、整数或步骤,或者元素、整数或步骤的集合,但并不排除任何其它的元素、整数或步骤,或者元素、整数或步骤的集合。
将会被清楚地理解的是,虽然本文中引用了许多现有技术出版物,但是该引用并不构成任何这些文献形成了本领域中公知常识的一部分的认可。
除非另有定义,否则本文所使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。尽管在本发明的实践或测试中可以使用与本文描述的方法和材料类似或等同的那些,但是以下会描述适合的方法和材料。在有冲突的情况下,以本说明书(包括定义)为准。另外,所述材料、方法和实施例仅仅是说明性的而非旨在限制性的。
“羟基保护基团”的实例包括,但不限于,甲氧基甲基醚、2-甲氧基乙氧基甲基醚、四氢吡喃基醚、苄基醚、对甲氧基苄基醚、三甲基硅烷基醚、三乙基硅烷基醚、三异丙基硅烷基醚、叔丁基二甲基硅烷基醚、三苯基甲基硅烷基醚、乙酸酯、取代的乙酸酯、新戊酸酯、苯甲酸酯、甲磺酸酯和对甲苯磺酸酯。
“氨基保护基团”的实例包括,但不限于,氨基甲酸-9-芴基甲酯(Fmoc)、氨基甲酸叔丁酯(Boc)、氨基甲酸苄酯、三氟乙酰胺、邻苯二甲酰亚胺、苄胺、亚苄基胺、对甲苯磺酰胺和三苯基甲基胺。
“离去基团”是指可经历消除反应以形成双键的官能团。这样的离去基团在本领域中是公知的,并且实例包括,但不限于,卤素离子(例如氯离子、溴离子、碘离子)、甲磺酰基(甲磺酰基(mesyl))、对甲苯磺酰基(甲苯磺酰基(tosyl))、三氟甲磺酰基(三氟甲磺酸酯(triflate))和三氟甲磺酸酯。
如本文所用的,短语“药学上可接受的盐”是指根据本发明的化合物的药学上可接受的有机或无机盐。所述化合物含有至少一个氨基,因此与该氨基可以形成酸加成盐。示例性的盐包括,但不限于,硫酸盐、柠檬酸盐、乙酸盐、草酸盐、氯化物、溴化物、碘化物、硝酸盐、硫酸氢盐、磷酸盐、酸式磷酸盐、异烟酸盐、乳酸盐、水杨酸盐、酸式柠檬酸盐、酒石酸盐、油酸盐、鞣酸盐、泛酸盐、酒石酸氢盐、抗坏血酸盐、琥珀酸盐、马来酸盐、龙胆酸盐、富马酸盐、葡糖酸盐、葡萄糖醛酸盐、糖酸盐、甲酸盐、苯甲酸盐、谷氨酸盐、甲磺酸盐、乙磺酸盐、苯磺酸盐、对甲苯磺酸盐和扑酸盐(即1,1'-亚甲基-双-(2-羟基-3-萘甲酸盐))。药学上可接受的盐可涉及包含另一种分子,如乙酸根离子、琥珀酸根离子或其它平衡离子。所述平衡离子可以为使母体化合物上的电荷稳定的任何有机或无机部分。此外,药学上可接受的盐在其结构中可以具有多于一个的带电原子。其中多个带电原子为所述药学上可接受的盐的一部分的实例可以具有多个平衡离子。因此,药学上可接受的盐可以具有一个或多个带电原子和/或一个或多个平衡离子。
“药学上可接受的溶剂合物”或“溶剂合物”是指一个或多个溶剂分子与本发明化合物的结合。形成药学上可接受的溶剂合物的溶剂的实例包括,但不限于,水、异丙醇、乙醇、甲醇、DMSO、乙酸乙酯、乙酸和乙醇胺。
“药学上可接受的辅料”或“药学上可接受的载体”、“生物学上可接受的辅料”或“生物学上可接受的载体”是指作为填充剂和作为活性化合物稳定剂以及吸收促进剂而加入到组合物或制剂中的药理学或生物学上惰性的化合物。这一主张可以根据输送方法和靶细胞、组织或器官结构而利用各种已经确定的药学和无菌生物学的辅料。可以与这些试剂一起使用的这些辅料的实例包括用于口腔和局部应用的壳聚糖,用于器官或组织保存的器官储存和灌注溶液,如STEEN溶液、Perfadex、UW溶液等。生物学辅料包括细胞培养基,如Eagle最小必需培养基的各种改型。
术语“手性”是指具有镜像配对分子的不可重叠性质的分子,而术语“非手性”是指其镜像配对分子可重叠的分子。
术语“立体异构体”是指具有相同化学组成但在的原子或基团的空间排列方面不同的化合物。
“非对映异构体”是指具有两个或更多个手性中心且其分子彼此并非镜像的立体异构体。非对映异构体具有不同的物理性质,例如,熔点、沸点、光谱性质和反应性。非对映异构体的混合物可以在高分辨率分析程序(如电泳和色谱法)下分离。
“对映异构体”是指彼此为不可重叠的镜像的化合物的两个立体异构体。
本文中所用的立体化学定义和惯例通常遵循Parker.7,8。许多有机化合物以光学活性的形式存在,即,它们具有旋转平面偏振光的平面的能力。在描述光学活性化合物时,前缀D和L或R和S用于表示分子关于其手性中心的绝对构型。前缀d和l或(+)和(-)用于表示化合物对平面偏振光的旋转的符号,(-)或1表示该化合物为左旋的。前缀(+)或d的化合物为右旋的。对于给定的化学结构,除了它们为彼此的镜像之外,这些立体异构体是相同的。特定的立体异构体也可以被称为对映异构体,并且这些异构体的混合物通常被称为对映异构体混合物。对映异构体的50:50混合物被称为外消旋混合物或外消旋体,其可以在无立体选择性或立体定向性的化学反应或过程中发生。术语“外消旋混合物”和“外消旋体”是指两种对映异构物质的等摩尔混合物,无光学活性。
术语“受试者”旨在涵盖哺乳动物,并且包括人类以及非人类哺乳动物,如猫、狗、马、牛、羊、鹿、小鼠、大鼠、灵长类(包括大猩猩、恒河猴和黑猩猩)、负鼠和其它驯养的农场或动物园的动物。因此,本文所述的发明对人类和非人类动物均有应用,特别地,但不限于,人类、灵长类动物、家畜(包括牛、绵羊、山羊、猪、鹿、羊驼、美洲驼、水牛)、伴侣和/或纯饲养动物(包括猫、狗和马)。在根据本发明的许多实施方式中,“受试者”是指可能接受或正在接受对疾病或病症的医疗护理或评价的活人。
在对受试者的实施治疗的背景下,术语“预防(prevent、preventing和prevention)”是指在由治疗(例如,预防或治疗剂)或治疗的组合(例如,预防或治疗剂的组合)的实施而在受试者中产生的对癌症或其症状的复发、发作和/或发展的预防或抑制。
在对受试者的实施治疗的背景下,术语“治疗(treat、treatment和treating)”是指由一种或多种治疗的实施而产生的对癌症的发展和/或持续时间的减少或抑制,癌症的严重程度的减轻或改善,和/或其一种或多种症状的改善。
术语“缺血性损伤”意指导致细胞损伤和死亡的细胞、组织或器官的氧缺乏(缺氧或缺氧症)。“缺血-再灌注损伤”是指在氧供应随后恢复之前的一段时间内的细胞、组织或器官的氧缺乏。取决于缺血事件的持续时间,这种氧恢复可导致一连串的细胞炎症以及氧化传导信号事件,对邻近的组织带来灾难性后果。
降冰片烯酮化合物
如本文所述的式1的降冰片烯酮化合物可以通过以下结构来总体描述:
Figure BDA0001740920900000221
取代基R1、R2、R3和R4
R1、R2、R3和R4可以各自独立地选自氢、卤素、CN、NO2、OC(O)R5、C(O)R5、C(O)OR5、OR5、OS(O)2R5、NR5R6、SR5、C1-20烷基、C2-20烯基、C2-20炔基、单环和多环的碳环基或杂环基、聚乙二醇、氨基酸和糖;其中,所述C1-20烷基、C2-20烯基、C2-20炔基各自可选地被插入选自O、N和S中的一个或多个杂原子;以及其中,所述C1-20烷基、C2-20烯基、C2-20炔基、碳环和杂环各自可选地被独立地选自卤素、CN、NO2、OC(O)R5、C(O)R5、C(O)OR5、OR5、OS(O)2R5、NR5R6、SR5、聚乙二醇、氨基酸和糖中的1至3个取代基所取代;以及R5和R6可以各自独立地选自氢、C1-10烷基和C1-10卤代烷基;以及其中,R1、R2、R3和R4中的两个或更多个可一起形成可选地取代的单环或多环的碳环基或杂环基。
所述单环或多环的碳环基或杂环基可以为芳族的,例如,可以为单环或多环的芳基或杂芳基。在一个实施方式中,所述单环或多环的碳环基为苯基,其可以被可选地取代和可选地稠合。
R1、R2、R3和R4可以各自独立地选自氢、卤素、C1-10烷基、C2-10烯基、C2-10炔基、单环或双环的C3-12碳环基和单环或双环的C3-12杂环基、聚乙二醇以及单糖、二糖或三糖;其中,所述烷基、烯基、炔基、碳环基和杂环基各自可选地被独立地选自卤素、CN、NO2、OC(O)R5、C(O)R5、C(O)OR5、OR5、OS(O)2R5、NR5R6、SR5、聚乙二醇和糖中的1至3个取代基所取代;以及R5和R6可以各自独立地选自氢、C1-4烷基和C1-4卤代烷基。
R1、R2、R3和R4可以各自独立地选自C1-10烷基、C2-10烯基、C2-10炔基、单环或双环的C3-12碳环基和单环或双环的C3-12杂环基、聚乙二醇以及单糖、二糖或三糖;其中,所述烷基、烯基、炔基、碳环基和杂环基各自可选地被独立地选自卤素、CN、NO2、OC(O)R5、C(O)R5、C(O)OR5、OR5、OS(O)2R5、NR5R6、SR5、聚乙二醇和糖中的1至3个取代基所取代;以及R5和R6可以各自独立地选自氢、C1-4烷基和C1-4卤代烷基。
R1、R2、R3和R4可以各自独立地选自C1-6烷基以及单环芳基或杂芳基;其中,所述烷基、芳基和杂芳基各自可选地被独立地选自卤素、CN、NO2、OC(O)R5、C(O)R5、C(O)OR5、OR5、OS(O)2R5、NR5R6、SR5、聚乙二醇和糖中的1至3个取代基所取代;以及R5和R6可以各自独立地选自氢、C1-4烷基和C1-4卤代烷基。
R1、R2、R3和R4可以各自独立地选自C1-6烷基和苯基,其中,其各自可以可选地被独立地选自卤素、CN、NO2、OC(O)R5、C(O)R5、C(O)OR5、OR5、OS(O)2R5、NR5R6、SR5、聚乙二醇和糖中的1至3个取代基所取代;以及R5和R6可以各自独立地选自氢、C1-4烷基和C1-4卤代烷基。
R1、R2、R3和R4可以各自独立地选自可选地取代的C1-6烷基和苯基。
在一个实施方式中,R3和R4选自可选地取代的C1-6烷基。
将会被理解的是,R1、R2、R3、R4、R5和R6的任何取代基可以由任何上述取代基集合中列举的任意一种或多种取代基所提供。
离去基团X
X为离去基团,其可以被选取以在各种生理或生物环境或状况下提供能够进行消除反应的离去基团,以原位形成可以如前所述地自发释放一氧化碳的降冰片二烯酮化合物。
在一个实施方式中,X选自卤素,NO2、ONO2、OP(O)(OR7)、OC(O)R7、OS(O)2R7、OS(O)2OR7、SR7、S(O)R7、S(O)2R7、OR7和NR7R8;以及R7和R8各自独立地选自氢、C1-10烷基、C1-10卤代烷基、芳基、芳基烷基和芳基卤代烷基。
X可以选自卤素、ONO2、OP(O)(OR7)、OC(O)R7、OS(O)2R7、OS(O)2OR7、SR7、S(O)R7、S(O)2R7、OR7和NR7R8;以及R7和R8各自独立地选自氢、C1-10烷基、C1-10卤代烷基、芳基、芳基烷基和芳基卤代烷基。
X可以选自卤素、S(O)2R7、OS(O)2R7和OS(O)2OR7;以及R7独立地选自氢、C1-10烷基、C1-10卤代烷基、芳基、芳基烷基和芳基卤代烷基。
X可以选自碘、溴、氯、SR7、S(O)R7、S(O)2R7、OS(O)2R7和OS(O)2OR7;以及R7独立地选自氢、C1-4烷基、C1-4卤代烷基、苯基、苯基烷基和苯基卤代烷基。
将会被理解的是,X或者R7、R8或R9可以由任何上述取代基集合中列举的任意一种或多种取代基所提供。
取代基A1、A2、R9、R10和R11
A1和A2可以各自独立地选自氢、卤素、CN、NO2、S(O)R9、S(O)2R9、S(O)2OR9、SR9、NR9R10、C(=O)R9、C(=S)R9、C(=CR10R11)R9,或者A1和A2一起可以形成可选地取代的单环或多环的碳环基或杂环基。R9可以选自氢、羟基、C1-20烷基、C1-20卤代烷基、芳基、芳基烷基和芳基卤代烷基。R10和R11可以各自独立地选自氢、C1-10烷基和C1-10卤代烷基。
A1和A2可以各自独立地选自卤素、CN、NO2、S(O)R9、S(O)2R9、S(O)2OR9、SR9、NR9R10、C(=O)R9、C(=S)R9、C(=CR10R11)R9,或者A1和A2一起形成可选地取代的单环或多环的碳环基或杂环基。R9可以选自氢、C1-6烷基、C1-6卤代烷基、苯基、苯基烷基、苯基卤代烷基、聚乙二醇以及它们的糖取代的变体。R10和R11可以各自独立地选自氢、C1-4烷基和C1-4卤代烷基。
A1和A2可以各自独立地选自卤素、C(=O)R9、C(=O)OR9、C(=O)NHR9、C(=S)R9、C(=CR10R11)R9,或者A1和A2一起形成可选地取代的单环的碳环基或杂环基。R9、R10和R11可以为本文如前所述的这些取代基的任何实施方式。
将会被理解的是,A1、A2、R9、R10和R11的任何取代基可以由任何上述取代基集合中列举的任意一种或多种取代基所提供。
式1a和式1b的化合物
式1的化合物可以选自如下所述的式1a或式1b的化合物:
Figure BDA0001740920900000241
其中,
R1、R2、R3、R4和X如根据本文所述的任何一个或多个实施方式所定义;
各个A1独立地选自C=O、C=S、C=CR12R13、S=O、S(=O)2、S、NR14
各个A2、A3和A4独立地选自CR14R15、CR14、C=O、C=S、C=CR12R13、S=O、S(=O)2、O、S、N、NR14;以及虚线表示可选的双键;
R12和R13各自独立地选自氢、C1-10烷基和C1-10卤代烷基;
R14和R15各自独立地选自氢、卤素、CN、NO2、OC(O)R5、C(O)R5、C(O)OR5、OR5、OS(O)2R5、NR5R6、SR5、C1-20烷基、C2-20烯基、C2-20炔基、单环和多环的碳环基或杂环基、聚乙二醇、氨基酸以及单糖或多糖;其中,所述C1-20烷基、C2-20烯基、C2-20炔基各自可选地被插入选自O、N和S中的一个或多个杂原子;以及其中,所述C1-20烷基、C2-20烯基、C2-20炔基、碳环和杂环各自可选地被独立地选自卤素、CN、NO2、OC(O)R5、C=O、C(O)R5、C(O)OR5、OR5、OS(O)2R5、NR5R6、SR5、单环和多环的杂环基、聚乙二醇、氨基酸和糖中的一个或多个取代基所取代;以及R5和R6各自独立地选自氢、C1-10烷基和C1-10卤代烷基。
在式1a或式1b的一个实施方式中,各个A1和A2可以独立地选自C=O、C=S、C=CR12R13、S=O、S(=O)2、S、NR14。在另一个实施方式中,各个A3和A4可以独立地选自CR14R15、CR14、C=O、C=S、C=CR12R13、S=O、S(=O)2、O、S、NR14。将会被理解的是,R12、R13、R14和R15可以由如前所述的这些取代基的任何实施方式所提供。
在式1a或式1b的一个实施方式中,各个A1可以选自C=O。在另一个实施方式中,各个A1和A2可以为C=O。
将会被理解的是,A1、A2、A3、A4、R12、R13、R14和R15的任何取代基可以由任何上述取代基集合中列举的任意一种或多种取代基所提供。
式1a(i)的化合物
式1或式1a的化合物可以选自如下所述的式1a(i)的化合物:
Figure BDA0001740920900000251
其中,
R1、R2、R3、R4和X可以根据本文所述的任何一个或多个实施方式来选择;
A3选自O、S、CR14R15和NR14
R14和R15各自独立地选自氢、卤素、CN、NO2、OC(O)R5、C(O)R5、C(O)OR5、OR5、OS(O)2R5、NR5R6、SR5、C1-20烷基、C2-20烯基、C2-20炔基、单环和多环的碳环基或杂环基、聚乙二醇、氨基酸和糖;其中,所述C1-20烷基、C2-20烯基、C2-20炔基各自可选地被插入选自O、N和S中的一个或多个杂原子;以及其中,所述C1-20烷基、C2-20烯基、C2-20炔基、碳环和杂环各自可选地被独立地选自卤素、CN、NO2、OC(O)R5、C=O、C(O)R5、C(O)OR5、OR5、OS(O)2R5、NR5R6、SR5、单环和多环的杂环基、聚乙二醇、氨基酸和糖中的一个或多个取代基所取代。R5和R6各自独立地选自氢、C1-10烷基和C1-10卤代烷基。
R14和R15可以各自独立地选自C1-20烷基、C2-20烯基、C2-20炔基、单环和多环的碳环基或杂环基、聚乙二醇、氨基酸以及单糖或多糖;其中,所述C1-20烷基、C2-20烯基、C2-20炔基各自可选地被插入选自O、N和S中的一个或多个杂原子;以及其中,所述C1-20烷基、C2-20烯基、C2-20炔基、碳环和杂环各自可选地被独立地选自卤素、CN、NO2、OC(O)R5、C=O、C(O)R5、C(O)OR5、OR5、OS(O)2R5、NR5R6、SR5、单环和多环的杂环基、聚乙二醇、氨基酸和糖中的一个或多个取代基所取代。R5和R6可以各自独立地选自氢、C1-10烷基和C1-10卤代烷基。
R14和R15可以各自独立地选自C1-20烷基、C2-20烯基、C2-20炔基、苯基;其中,所述C1-20烷基、C2-20烯基、C2-20炔基各自可选地被插入选自O、N和S中的一个或多个杂原子;以及其中,所述C1-20烷基、C2-20烯基、C2-20炔基、苯基各自可选地被独立地选自卤素、CN、NO2、OC(O)R5、C=O、C(O)R5、C(O)OR5、OR5、OS(O)2R5、NR5R6、SR5、单环和多环的杂环基、聚乙二醇、氨基酸以及单糖、二糖或三糖中的1至4个取代基所取代。R5和R6可以各自独立地选自氢、C1-10烷基和C1-10卤代烷基、聚乙二醇以及它们的糖取代的变体。
在另一个实施方式中,A3为NR14,以及R14选自C1-20烷基、C2-20烯基、C2-20炔基和苯基;其中所述C1-20烷基、C2-20烯基、C2-20炔基各自可选地被插入选自O、N和S中的1至4个杂原子,并且可选地被以任意取向插入选自-NR5-、-NR5-C(O)-、-C(O)-O-和
-NR5-C(O)-O-中的1至4个基团;以及其中所述C1-20烷基、C2-20烯基、C2-20炔基、苯基各自可选地被独立地选自卤素、CN、NO2、OC(O)R5、C=O、C(O)R5、C(O)OR5、OR5、OS(O)2R5、NR5R6、SR5、单环和多环的杂环基、聚乙二醇、氨基酸和糖中的1至4个取代基所取代或封端;以及R5和R6各自独立地选自氢、C1-10烷基和C1-10卤代烷基。
式1a(ii)的化合物
式1、式1a或式1a(i)的化合物可以选自如下所述的式1a(ii)的化合物:
Figure BDA0001740920900000261
其中,
R1、R2、R3、R4和X各自选自如上或本文中所述的一个或多个实施方式。
水增溶基团
任何取代基团(例如,基团R1至R6、R9、R10、R14和R15)的选项或这些基团的任何取代基可以被选取以提高所述化合物的水溶性或可以用于修饰所述化合物的生物分布。例如,极性基团(如醚基)或带电物质(如铵基)作为取代基的引入将会提高水溶性或亲水性。聚乙二醇(PEG)基团、氨基酸基团(如1至10个氨基酸残基的肽链)、糖基团或含铵离子的基团可起到修饰所述试剂或化合物的水溶性或药代动力学的作用。在一个实施方式中,式1a和1b化合物的R14和R15或那些基团的取代基被选取以包含如下和本文中所述的水增溶基团。
所述水增溶基团可以选自极性基团,例如,选自NO2、OC(O)R5、C(O)R5、C(O)OR5、OR5、OS(O)2R5、NR5R6、SR5、单环和多环的碳环基或杂环基、聚乙二醇、氨基酸以及单糖或多糖中的基团。所述极性基团可以通过连接基团,如C1-20烷基、C2-20烯基、C2-20炔基(它们可以各自可选地被插入选自O、N和S中的一个或多个杂原子)、醚、酯、胺、酰胺、氨基酸或铵盐,连接至所述降冰片烯酮的核上。连接物可以为单环或多环的碳环基或杂环基,例如,杂芳基或芳基。将会被理解的是,R5和R6可以各自独立地选自氢、C1-10烷基和C1-10卤代烷基,它们可以可选地被取代。在一个实施方式中,所述水增溶基团为铵盐,例如,伯胺基团的三氟乙酸盐。
在一个实施方式中,R14和R15各自独立地选自取代有选自胺、铵盐、酰胺、氨基酸、酯、醚、聚乙二醇和糖中的一个或多个基团的C1-20烷基。在另一个实施方式中,R14和R15各自独立地选自取代有选自铵盐、氨基酸、聚乙二醇和糖中的一个或多个基团的C1-20烷基。
聚乙二醇,其也被称为“PEG”,为乙二醇的低聚物或聚合物(O-(CH2CH2O)nR,其中n通常在1至200的范围内,以及R=H或CH3。在一个实施方式中,由n限定的重复单元可以为1与200之间的任何数值或数值范围,例如,约2至约50,或约3至约30。PEG可以为均聚物或嵌段共聚物、直链的或支链的、未取代的或取代的,通常取代有C1-10烷基、C1-10烷基羟基和C1-10烷氧基。PEG可以选自水溶性的聚氧乙烯化的多元醇,如聚氧乙烯化的山梨醇、聚氧乙烯化的葡萄糖、聚氧乙烯化的甘油等。PEG可以为“mPEG“基团,其为一端用甲基封端的PEG基团。将会被理解的是,PEG基团也可以如本文所述地可选地被取代。
在一些实施方式中,所述水增溶基团可以选自聚醚或多元醇(如本文所述的聚乙二醇(PEG))、聚烷基噁唑啉(如聚乙基噁唑啉(PEOX))、聚乙烯吡咯烷酮和聚丙二醇。
所述糖基团是指来源于D-葡萄糖、D-半乳糖和D-甘露糖的单糖以及由单糖的重复单元构成的低聚糖和多糖的碳水化合物部分。所述糖可以为,例如,含有醛的糖(葡萄糖、甘露糖、阿拉伯糖、半乳糖、木糖);含有酮的糖(果糖、木酮糖、山梨糖);糖醇(山梨醇、肌醇、木糖醇、甘露醇);糖酸(葡糖醛酸、神经胺酸、甘露糖醛酸);脱氧糖(脱氧核糖、鼠李糖、果糖);氨基糖(葡糖胺、半乳糖胺);或者衍生糖(烷基、烷氧基、氨基酸、巯基)。以多种方式中的任一种共价连接以形成不同异构体结构的高级糖包括,例如,二糖,如麦芽糖、纤维二糖、蔗糖和乳糖,以及三糖,如棉子糖。将会被理解的是,所述糖可以如本文所述地可选地被保护(例如,用乙酰基保护基团所保护的羟基)和/或可选地被取代。
所述氨基酸可以为L-或D-氨基酸、氨基酸类似物(例如,萘基丙氨酸)或氨基酸模拟物,其可以为天然存在的或纯合成来源的,并且可以为光学纯的,即单一的对映异构体且由此为手性的,或对映异构体的混合物。在本文可以使用氨基酸的常规3字母或单字母缩写。将会被理解的是,所述氨基酸可以如本文所述地可选地被取代。
将会被理解的是,所述肽基团是指包含通过肽键(即将一个氨基酸的胺与另一个的羧基相连接的酰胺键)连接的如下所定义的两个或更多个氨基酸的化合物。所述肽可以为肽模拟物,其是指模拟肽或蛋白质的生物学活性但在化学本性上不再是肽类的生物活性化合物,也就是说,它们不再含有任何的肽键(即氨基酸之间的酰胺键)。
本文所述的降冰片烯酮化合物可包括那些复合物的盐、溶剂合物、水合物、异构体、互变异构体、外消旋体、立体异构体、对映异构体或非对映异构体。不对称中心可以存在于本文所公开的复合物中。这些中心可以用符号“R”或“S”来表示,这取决于手性碳原子周围的取代基的构型。应当被理解的是,本公开包括所有的立体化学异构形式,包括非对映异构、对映异构和差向异构的形式,以及D-异构体和L-异构体,以及它们的混合物。另外,本文所公开的复合物可以作为几何异构体存在。本发明包括所有的顺式(cis)、反式(trans)、同(syn)(例如,endo)、逆(anti)(例如,exo)、顺(entgegen)(E)和反(zusammen)(Z)异构体以及它们的适宜的混合物。另外,复合物可以作为互变异构体存在;所有的互变异构体均由本发明提供。
还将会理解的是,所述化合物可以包含已经被适当地保护的基团,例如,已经已用BOC基团保护的胺基。适合的保护基团、其引入和除去的方法描述于《有机化学中的保护基(Protective Groups in Organic Chemistry)》9
在所述降冰片烯酮化合物具有净总电荷的情况下,例如,在存在取代基(如氨基)的情况下,所述降冰片烯酮化合物可以以盐的形式存在。原则上平衡离子可以为稳定所述降冰片烯酮化合物上的电荷的任何有机或无机部分。
另外,本文公开的降冰片烯酮化合物可以以未溶剂化以及溶剂化的形式存在。还包括所述复合物的多晶型的形式。
式1、1a、1b、1a(i)和1a(ii)的实例化合物
如在本公开中示例的式1、1a、1b、1a(i)和1a(ii)的降冰片烯酮化合物包括以下化合物:
式1的降冰片烯酮化合物
Figure BDA0001740920900000281
式1a(i)的降冰片烯酮化合物
Figure BDA0001740920900000291
Figure BDA0001740920900000301
Figure BDA0001740920900000311
Figure BDA0001740920900000321
Figure BDA0001740920900000331
Figure BDA0001740920900000341
Figure BDA0001740920900000351
式1b的降冰片烯酮化合物
Figure BDA0001740920900000352
通过降冰片烯酮化合物的一氧化碳的释放
通过根据本公开的降冰片烯酮化合物的一氧化碳的释放可以(例如)使用电极来定量释放的一氧化碳的量而被直接表征,或者(例如)通过NMR和/或HPLC分析来定量反应副产物的量而被间接表征。
在下面的实验实施例中,记录了反应副产物的表征。在oCOm-1、oCOm-2、oCOm-3、oCOm-4、oCOm-5、oCOm-6、oCOm-7、oCOm-8的情况下,这些化合物在最佳pH(即pH=7.4)下释放一氧化碳形成称为“BP-1”的副产物。仅以举例说明的方式,参照实施例1至3。这些副产物化合物通过1H和13C NMR以及质谱法来表征。类似地,在最佳pH条件下(例如,pH=7.4),oCOm-8释放CO形成BP-8,oCOm-9释放CO形成BP-9,oCOm-10释放CO形成BP-10,oCOm-11释放CO形成BP-11,oCOm-12释放CO形成BP-12,oCOm-13释放CO形成BP-13,oCOm-14释放CO形成BP-14,oCOm-15释放CO形成BP-15,oCOm-16释放CO形成BP-16,oCOm-17释放CO形成BP-17,oCOm-18释放CO形成BP-18,oCOm-19释放CO形成BP-19,oCOm-20释放CO形成BP-20,oCOm-21释放CO形成BP-21,oCOm-22释放CO形成BP-22,oCOm-23释放CO形成BP-23以及oCOm-24释放CO形成BP-24。并且,这些副产物化合物(称为BP-X,其中,X=所提及的oCOm化合物编号)通过1H和13C NMR以及质谱法来表征。
对于那些水溶性的化合物(例如,oCOm-19、oCOm-21、oCOm-23、oCOm-28、oCOm-30、oCOm-32、oCOm-34、oCOm-40),使用CO电极,除了通过碳氧肌红蛋白测定法(oCOm-19和oCOm-21)和BODIPY(oCOm-21、oCOm-23、oCOm-28和oCOm-30)的表征之外,使用CO电极证明了CO释放,数据当前未显示。
就oCOm-25至oCOm-45(含)而言,通过使用HPLC分析表征反应副产物而间接证明了一氧化碳的释放,数据当前亦未显示。
生物学方法和降冰片烯酮化合物的用途
在某些方面,本公开提供了将生理有效量的一氧化碳输送至生理学靶标的方法,其包括将如本文所述的式1的降冰片烯酮化合物或者如本文所述的组合物或制剂提供至所述生理学靶标。在一个实施方式中,所述生理学靶标为受试者,例如,人类受试者。在其它的实施方式中,所述生理学靶标可以为自受试者中获得的细胞、组织或器官。
本领域技术人员将会认识到,根据本发明的方法可以可选地包括提供足以触发一氧化碳的释放的pH触发剂,从而将一氧化碳输送至所述生理学靶标。通过根据本发明且由式1定义的降冰片烯酮化合物的一氧化碳的释放将会在大于或等于7.0的pH(即pH≥7.0)处发生。在某些实施方式中,所述pH触发剂会将pH调节至7.0至8.5之间的pH,即pH=7.0、7.1、7.2、7.3、7.4、7.5、7.6、7.7、7.8、7.9、8.0、8.1、8.2、8.3、8.4和8.5。
或者,本领域技术人员将会认识到,当将所述降冰片烯酮化合物输送或给药至所述靶标时,所述生理学靶标的pH环境将足以触发一氧化碳的释放。生理学pH范围包括约7.0至约8.5的pH,并且特别是选自pH=7.0、7.1、7.2、7.3、7.4、7.5、7.6、7.7、7.8、7.9、8.0、8.1、8.2、8.3、8.4和8.5的pH。
在所述生理学靶标为受试者的情况下,输送可以通过给药来实现。给药可以凭借口服、肠胃外、局部、静脉内、皮下、鼻腔、吸入、肌肉内、腹膜内和栓剂途径中的一种或多种来进行。在一个实施方式中,所述给药为口服给药。
在所述生理学靶标为自受试者中获得的细胞、组织或器官的情况下,输送可以通过在本文所述的组合物、药物组合物或包含灌注制剂在内的制剂中调理细胞、组织或器官来实现。本领域技术人员将会认识到,在从受试者中移出之前、在从受试者中移出后的运输和/或储存期间、在移植至所需的宿主之后、或者它们的任意组合,可以调理所述细胞、组织或器官。也就是说,调理包括所述细胞、组织或器官的预调理、周围调理和/或后期调理,或它们的任意组合。
根据本发明的方法可以用于刺激受试者或自受试者中获得的细胞、组织或器官中的神经传递、血管舒张、抗细胞凋亡、抗血栓形成、抗炎和免疫调节响应中的至少一种。
在一个实施方式中,根据本发明的方法用于预防或治疗移植器官损伤、细胞和组织移植、缺血和缺血再灌注器官损伤、高氧引起的损伤、移植排异、细胞凋亡、动脉硬化、心肌梗塞、心绞痛、中风、氧化应激、高血压、内毒素休克、炎症、炎症相关性疾病、失血性休克、败血症、成人呼吸系统疾病综合征、慢性阻塞性肺病、先兆子痫、癌症、辐射损伤、神经性疼痛、脂肪肝、血小板激活、毒液介导的纤维蛋白原催化作用的减弱、脑型疟疾、急性肝衰竭和急性肾损伤中的至少一种。
在一个相关的实施方式中,根据本发明的方法用于在移植手术之前、期间或之后保护细胞、组织或器官免于缺血性损伤。在其它的实施方式中,根据本发明的方法包括,在经历移植的细胞、组织或器官的运输或储存期间保护所述细胞、组织或器官免于缺血性损伤的离体方法,例如,通过使用本文所述的灌注制剂。
在一个实施方式中,根据本发明且如式1所定义的降冰片烯酮化合物在器官储存/运输之前和/或期间被加入到器官移植灌注液或冲洗液(例如,STEEN溶液、UW溶液等)中限定的时间段,以减少缺血再灌注损伤并改善器官功能。
所述器官可以为选自肾、肝、心、肺、皮肤、大肠或小肠、胰腺和血管中的整个器官或其部分。
在另一个实施方式中,根据本发明且如式1所定义的降冰片烯酮化合物可以用作添加剂以改善在自体、同基因、同种异体和异种移植手术中进行的细胞植入的存活力和结果。所述化合物在组织或细胞储存、运输或植入之前或期间被加入到组织或细胞储存介质中限定的时间段,以减少组织或细胞损伤并提高细胞或组织的摄入速率。
在又一个实施方式中,根据本发明且如式1所定义的降冰片烯酮化合物可以在涉及冠状动脉旁路或心脏骤停的外科手术/介入手术之前作为给药至患者的输送液(例如,生理溶液(例如,生理盐水))或药物输送系统(即聚合物缀合物、脂质体、胶束制剂、固体纳米颗粒或水凝胶)的添加剂而静脉给药至受试者,以减少所产生的外科手术介入所固有的缺血-再灌注损伤。
组合物和制剂
本公开提供了用于兽医和人体医学用途的药物制剂或组合物,其包含一种或多种式1的化合物或如本文所述的其任何的实施方式,或其任何的药学上可接受的盐,连同一种或多种药学上可接受的载体和/或辅料,以及可选的其它治疗活性剂、稳定剂等。
就与所述组合物或制剂的其它成分相容且对接受者、其细胞、组织或器官不会过度有害而言,所述载体或辅料必须是生物学或药学上可接受的。
所述组合物还可以包括聚合物辅料/添加剂或载体,例如,聚乙烯吡咯烷酮、衍生化的纤维素(如羟甲基纤维素、羟乙基纤维素和羟丙基甲基纤维素)、Ficoll(聚合糖)、羟乙基淀粉(HES)、葡萄糖结合剂(dextrates)(例如,环糊精,如2-羟丙基-β-环糊精和磺基丁基醚-β-环糊精)、聚乙二醇和果胶。所述组合物可以进一步包含稀释剂、缓冲剂、粘合剂、崩解剂、增稠剂、润滑剂、防腐剂(包括抗氧化剂)、调味剂、掩味剂、无机盐(例如,氯化钠)、抗微生物剂(例如,苯扎氯铵)、甜味剂、抗静电剂、脱水山梨醇酯、脂质(例如,磷脂,如卵磷脂和其它磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、脂肪酸和脂肪酸酯、类固醇(例如,胆固醇))和螯合剂(例如,EDTA、锌和其它这种适合的阳离子)。适合用于所述组合物中的其它药物辅料和/或添加剂列于"Remington:The Science&Practice ofPharmacy",19.sup.th ed.,10Williams&Williams,(1995),"Physician's Desk Reference",52.sup.nd ed.,Medical Economics,Montvale,N.J.(1998)11,以及"Handbook of Pharmaceutical Excipients",Third Ed.,Ed.A.H.Kibbe,Pharmaceutical Press,200012
式1的化合物,或如本文所述的其任何的实施方式,或其任何的药学上可接受的盐还可以在适合的制剂载体或辅料(例如,适合用于灌注制剂中的载体和辅料)的存在下配制。
式1的化合物,或如本文所述的其任何的实施方式,或其任何的药学上可接受的盐可以以组合物的形式配制,所述组合物包括适于口服、直肠、局部、鼻腔、吸入至肺、气雾剂、眼用或肠胃外(包括腹膜、静脉、皮下或肌内注射)给药的那些。在一个实施方式中,所述组合物适用于口服或肠胃外给药。所述组合物可以方便地以单位剂量的形式存在,并且可以通过药学领域公知的任何方法来制备。所有方法都包括使所述降冰片烯酮化合物与构成一种或多种辅助成分的载体相结合的步骤。一般而言,所述组合物通过以下来制备:使所述降冰片烯酮化合物与液态载体相结合以形成溶液或悬浮液,或者使所述降冰片烯酮化合物与适于形成固体(可选地,颗粒状产物)的制剂组分相结合,然后,如果有必要,将产物定形为期望的输送形式。固体制剂,当为颗粒状时,将通常包括大小在约1纳米至约500微米范围内的颗粒。一般而言,对于意欲用于静脉给药的固体制剂,颗粒的直径通常在约1nm至约10微米的范围内。所述组合物可以含有纳米颗粒的降冰片烯酮化合物,其具有小于1000nm,例如,5-1000nm、5-500nm、5-400nm之间,如5-50nm,以及例如,5-20nm之间的粒径。在特定的实施方式中,所述组合物含有具有5-20nm之间的平均大小的降冰片烯酮化合物。在一些实施方式中,所述降冰片烯酮化合物以1.01-1.8之间,尤其是1.01-1.5之间,以及更特别地1.01-1.2的PDI被多分散于所述组合物中。在特定的实施方式中,所述降冰片烯酮化合物被单分散于所述组合物中。特别优选的是无菌冻干组合物,其在注射前在含水载体中再生。
适用于口服给药的本公开的组合物可以作为分立的单元存在,如胶囊剂、扁囊剂、片剂、锭剂等,其各自含有预定量的作为粉末或粒料的活性剂;或者作为含水液体或非水液体中的悬浮液存在,如糖浆剂、酏剂、乳剂、饮剂(draught)等。
片剂可以通过可选地与一种或多种辅助成分一同压制或模制而制作。压制片剂可以通过在适合的机器中,以可选地与粘合剂、崩解剂、润滑剂、惰性稀释剂、表面活性剂或分散剂混合的自由流动形式(如粉末或颗粒)的活性化合物压制而制备。包含适合的载体的模制片剂可以通过在适合的机器中模制而制作。
糖浆可以通过将活性化合物添加至糖(例如,蔗糖)的浓缩水溶液中而制作,其中还可以添加任意的辅助成分。此类辅助成分可以包括调味剂、适合的防腐剂、阻止糖结晶的试剂以及增加任何其它成分的溶解度的试剂,如多元醇,例如,甘油或山梨醇。
适于肠胃外给药的制剂通常包括所述降冰片烯酮化合物的无菌含水制剂,其可被配制为与接受者的血液等渗。
鼻腔喷雾制剂包含活性剂与防腐剂和等渗剂的纯化水溶液。优选将这种制剂调节至与鼻粘膜相容的pH和等渗状态。
用于直肠给药的制剂可以存在为栓剂,带有适合的载体,如可可脂或氢化脂肪或氢化脂肪羧酸。
除了优选将pH和等渗因子调节至与眼睛相匹配之外,通过与鼻腔喷雾相似的方法制备眼用制剂。
局部制剂包含溶于或悬浮于一种或多种介质,如矿物油、石油、多元醇或其它用于局部制剂的基质中的活性化合物。可能需要添加如上所述的其它辅助成分。
还提供了适合于通过吸入作为气雾剂给药的药物制剂。这些制剂包括所需的降冰片烯酮化合物或其盐的溶液或悬浮液。所需的制剂可以置于在小室中并雾化。雾化可以通过压缩空气或通过超声能量来实现,以形成包含所述大分子或其盐的大量液滴或固体颗粒。
通常药物以联合疗法的形式与其它药物共同给药。所述降冰片烯酮化合物因此可以以联合疗法给药。例如,所述降冰片烯酮化合物可以与其它药物,如皮质类固醇、抗组胺剂、镇痛剂以及例如帮助恢复或保护免于缺血的药物一起施用。
在一些实施方式中,所述降冰片烯酮化合物可以被配制用于经皮输送,如软膏、洗剂,或者以透皮贴剂的形式,或者微针技术的用途。高的药物负载量和水溶性允许小体积负载足够的用于贴剂和微针技术的药物以提供治疗有效量。
所述降冰片烯酮化合物也可用于提供药物活性剂和/或缓释制剂的控制释放。
在缓释制剂中,选择制剂成分以在持久的时间段,如数天、数周或数月内从所述制剂中释放所述降冰片烯酮化合物。这种类型的制剂包括透皮贴剂或者以可以置于皮下或通过静脉、皮下、肌内、硬膜外腔内(intraepidurally)或颅内注射的植入装置的形式。
灌注配方
本公开提供包含如本文所述的降冰片烯酮化合物和至少一种生物学或药学上可接受的辅料或载体的制剂。
将会被理解的是,所述制剂包含至少一种降冰片烯酮化合物,并且可以包含两种或更多种降冰片烯酮化合物。所述制剂还可以包含一种或多种添加剂和/或另外的活性剂。
在一个实施方式中,所述制剂为灌注制剂。
所述灌注制剂可以包含乳酸林格氏液(RL)、马歇尔氏高渗柠檬酸盐(HOC)、布莱施耐德氏组氨酸-色氨酸-酮戊二酸盐(HTK)、欧-科溶液、Belzer UW、Viaspan、KPS-1、STEEN溶液、Perfadex、IGL-1、Celsior、Polysol、SCOT15、Aedesta、Lifor、Custodial HTK、Renograf、Hypothermosol、HBS溶液、siRNA移植溶液、Ross-Marshall柠檬酸盐溶液、Celsior溶液、磷酸盐缓冲的蔗糖溶液、ET-Kyoto、TranSend、HetaFreeze、MaPersol和CryoStor。
将会被理解的是,所述灌注制剂可以包含载体,如水或DMSO。所述载体也可以由其它溶液来提供,如磷酸盐缓冲盐水(PBS)、Tris-蔗糖缓冲液、威斯康星大学溶液、HTK溶液、DMEM溶液或胎牛血清。在一个实施方式中,所述灌注制剂包含UW机械灌注溶液。
所述制剂可以包含浓度在1-1000μM的范围内的式1的降冰片烯酮化合物,尽管10-100μM范围最有可能用于本发明的制剂中。为了避免疑义,1-1000μM的浓度范围意指所述降冰片烯化合物可以以下列浓度存在:1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147、148、149、150、151、152、153、154、155、156、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、178、179、180、181、182、183、184、185、186、187、188、189、190、191、192、193、194、195、196、197、198、199、200、201、202、203、204、205、206、207、208、209、210、211、212、213、214、215、216、217、218、219、220、221、222、223、224、225、226、227、228、229、230、231、232、233、234、235、236、237、238、239、240、241、242、243、244、245、246、247、248、249、250、251、252、253、254、255、256、257、258、259、260、261、262、263、264、265、266、267、268、269、270、271、272、273、274、275、276、277、278、279、280、281、282、283、284、285、286、287、288、289、290、291、292、293、294、295、296、297、298、299、300、301、302、303、304、305、306、307、308、309、310、311、312、313、314、315、316、317、318、319、320、321、322、323、324、325、326、327、328、329、330、331、332、333、334、335、336、337、338、339、340、341、342、343、344、345、346、347、348、349、350、351、352、353、354、355、356、357、358、359、360、361、362、363、364、365、366、367、368、369、370、371、372、373、374、375、376、377、378、379、380、381、382、383、384、385、386、387、388、389、390、391、392、393、394、395、396、397、398、399、400、401、402、403、404、405、406、407、408、409、410、411、412、413、414、415、416、417、418、419、420、421、422、423、424、425、426、427、428、429、430、431、432、433、434、435、436、437、438、439、440、441、442、443、444、445、446、447、448、449、450、451、452、453、454、455、456、457、458、459、460、461、462、463、464、465、466、467、468、469、470、471、472、473、474、475、476、477、478、479、480、481、482、483、484、485、486、487、488、489、490、491、492、493、494、495、496、497、498、499、500、501、502、503、504、505、506、507、508、509、510、511、512、513、514、515、516、517、518、519、520、521、522、523、524、525、526、527、528、529、530、531、532、533、534、535、536、537、538、539、540、541、542、543、544、545、546、547、548、549、550、551、552、553、554、555、556、557、558、559、560、561、562、563、564、565、566、567、568、569、570、571、572、573、574、575、576、577、578、579、580、581、582、583、584、585、586、587、588、589、590、591、592、593、594、595、596、597、598、599、600、601、602、603、604、605、606、607、608、609、610、611、612、613、614、615、616、617、618、619、620、621、622、623、624、625、626、627、628、629、630、631、632、633、634、635、636、637、638、639、640、641、642、643、644、645、646、647、648、649、650、651、652、653、654、655、656、657、658、659、660、661、662、663、664、665、666、667、668、669、670、671、672、673、674、675、676、677、678、679、680、681、682、683、684、685、686、687、688、689、690、691、692、693、694、695、696、697、698、699、700、701、702、703、704、705、706、707、708、709、710、711、712、713、714、715、716、717、718、719、720、721、722、723、724、725、726、727、728、729、730、731、732、733、734、735、736、737、738、739、740、741、742、743、744、745、746、747、748、749、750、751、752、753、754、755、756、757、758、759、760、761、762、763、764、765、766、767、768、769、770、771、772、773、774、775、776、777、778、779、780、781、782、783、784、785、786、787、788、789、790、791、792、793、794、795、796、797、798、799、800、801、802、803、804、805、806、807、808、809、810、811、812、813、814、815、816、817、818、819、820、821、822、823、824、825、826、827、828、829、830、831、832、833、834、835、836、837、838、839、840、841、842、843、844、845、846、847、848、849、850、851、852、853、854、855、856、857、858、859、860、861、862、863、864、865、866、867、868、869、870、871、872、873、874、875、876、877、878、879、880、881、882、883、884、885、886、887、888、889、890、891、892、893、894、895、896、897、898、899、900、901、902、903、904、905、906、907、908、909、910、911、912、913、914、915、916、917、918、919、920、921、922、923、924、925、926、927、928、929、930、931、932、933、934、935、936、937、938、939、940、941、942、943、944、945、946、947、948、949、950、951、952、953、954、955、956、957、958、959、960、961、962、963、964、965、966、967、968、969、970、971、972、973、974、975、976、977、978、979、980、981、982、983、984、985、986、987、988、989、990、991、992、993、994、995、996、997、998、999或1000μM,或它们的任意部分整数。
在一个实施方式中,所述灌注制剂包含浓度在1-30μM之间,或者更具体地,1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29或30μM的oCOm-21所定义的式1的化合物。
式1化合物可以被配制于任意数量的移植灌注和储存溶液中,包括,但不限于,乳酸林格氏液(RL)、马歇尔氏高渗柠檬酸盐(HOC)、布莱施耐德氏组氨酸-色氨酸-酮戊二酸盐(HTK)、欧-科溶液、Belzer UW、Viaspan、KPS-1、STEEN溶液、Perfadex、IGL-1、Celsior、Polysol、SCOT15、Aedesta、Lifor、Custodial HTK、Renograf、Hypothermosol、HBS溶液以及siRNA移植溶液、Ross-Marshall柠檬酸盐溶液、Celsior溶液、磷酸盐缓冲的蔗糖溶液、ET-Kyoto、TranSend、HetaFreeze、MaPersol和CryoStor。
这些溶液多年来一直被采用来生产一系列的移植器官冲洗、储存和灌注溶液,其实例概述如下。尽管经过数十年的使用,一种溶液相对于另一种的优势仍然很小6
欧-科溶液从柯林斯溶液(20世纪70年代开发的一种简单的晶体溶液)发展而来,其钾高且钠低以与高浓度葡萄糖一起来模拟细胞内浓度。欧-科溶液的主要修改是从其原始配方中去除镁。
Belzer
Figure BDA0001740920900000421
也称为威斯康星大学溶液或UW溶液(威斯康星州校友研究基金会,麦迪逊市,威斯康星州,美国),其可以用作器官的低温冲洗和储存的冷藏溶液,或作为机械灌注溶液。由Folkert Belzer和James Southard于20世纪80年代后期为胰腺保存而开发,所述溶液很快地取代了欧-科溶液,成为肝、肾以及胰腺的冷藏的首选介质。其使用导致了较少的组织损伤、更长的储存时间以及改善的移植结果,并且其一直被认为是大多数器官移植的金标准溶液。与之前的生理缓冲溶液相比,UW的主要创新在于包含用于防止水肿的羟乙基淀粉(HES)。ViaSpanTM(杜邦默克制药公司,威明顿市,特拉华州,美国)是UW冷藏溶液上市的商标。
Figure BDA0001740920900000422
(生命线科学(Lifeline Scientific)公司,伊塔斯卡市,伊利诺斯州,美国)与UW机械灌注溶液的成分相同,用于肾的冲洗和连续低温机械灌注。
STEEN SolutionTM(STEEN溶液)(XVIVO,哥德堡,瑞典)设计为利于长期评价并促进离体肺在体外的稳定性。STEEN SolutionTM是一种缓冲细胞外溶液,其包括人体白蛋白以提供最佳胶体渗透压以及葡聚糖40以涂布和保护内皮免于过度的白细胞相互作用。
Figure BDA0001740920900000431
(XVIVO,哥德堡,瑞典)是一种含有胶体的轻度缓冲“细胞外”低K+电解质溶液,用于与移植有关的器官的快速冷却、灌注和储存。
Figure BDA0001740920900000432
(Georges Lopez研究所,Civrieux d'Azergues,法国)是为肝脏保存而开发的一种保存液,具有比威斯康星大学溶液(UW)更低的钾和更低的粘度。
Figure BDA0001740920900000433
(健赞(Genzyme)公司,剑桥市,马萨诸塞州,美国)是一种低粘度保存液,最初开发用于保存心脏,但也用于肝、肾和胰腺。
Figure BDA0001740920900000434
(Doorzand医药创新有限责任公司(Doorzand Medical InnovationsB.V.),阿姆斯特丹,荷兰)是一种含有细胞外电解质组合物的基于胶体的低粘度器官保存液。然而,近期用于肾移植的临床试验由于急性器官排斥反应的发生率的增加而提前终止。
Figure BDA0001740920900000435
(MacoPharma,图尔宽(Tourcoing),法国)是一种细胞外离子组合物,其包含PEG 20kD(15g/L)作为胶体。据称其为一种比UW更好的用于胰岛细胞分离的保存液。
LiforTM(生命线医疗(Lifeblood Medical)公司,弗里霍尔德市,新泽西州,美国)是一种与标准溶液相比具有许多独特特性的用于动物器官的专有溶液。其为一种非动物蛋白质溶液,具有在宽范围的温度梯度(包括室温)下携带氧气并促进新陈代谢的功能。
Figure BDA0001740920900000436
在细胞水平上起作用,防止器官和组织损伤,还逆转收获损失。据称这是超越当前技术的重大进步,显著延长了用于移植的器官和组织的存活力。
AedestaTM器官灌注介质(生命线医疗公司,弗里霍尔德市,新泽西州,美国)是一种专有溶液,用于人体器官和组织的灌注或静态储存,具有自身专有的氧气和营养物质携带特性。
移植溶液添加剂
许多化合物被常规添加至移植溶液中,或进行使用研究。
作为移植溶液的添加剂而研究了前列环素和前列腺素E1,证明其具有有限的益处。
胰岛素和地塞米松在临用之前被常规添加至UW溶液中,以促进葡萄糖的利用并减少炎症反应。然而,它们的常规添加不再被英国NHS国家器官摘取小组所推荐(2014年11月)。
生命桥(Bridge to Life)公司正在研究融合脂质体ATP(FL-ATP)技术,以增加器官可以储存的时间量,并改善可以采集的存活器官的总数。
一篇综述13提供了防止供体肾脏缺血-再灌注损伤的新策略的概述,并描述了针对供体、器官或接受者的策略以改善移植结果。这些方法包括供体的管理、肾脏的预调理、器官保存溶液的改善、后期调理、机械灌注以及移植后的肾移植物的恢复疗法。
作为移植溶液的添加剂,本发明的化合物特别适合于经受常温或低体温离体缺血的细胞、组织或器官的预调理和保存。在一个实施方式中,所述细胞为干细胞。
制备所述降冰片烯酮化合物的方法
所述降冰片烯酮化合物可以通过二烯与亲二烯体(dienophile)的狄尔斯-阿尔德(Diels-Alder)反应来制备,例如,在所述二烯为可选地取代的环戊二烯酮且所述亲二烯体为可选地取代的马来酰亚胺或酸酐的情况下。将会被理解的是,所述方法可以包括另外的步骤,如引导和/或保护基团的使用,及其脱保护或取代。例如,反应式2中所示的以下方法可用于制备本公开的降冰片烯酮化合物。
Figure BDA0001740920900000441
反应式2:制备式1a(i)的降冰片烯酮化合物的过程
如本文所述的降冰片烯酮化合物COm-1至oCOm-46通过可逆二烯二聚体与作为亲二烯体的N-取代的卤代马来酰亚胺或卤代酸酐的热促进的狄尔斯-阿尔德反应来制备,以得到作为endo-(主要)和exo-(次要)异构体混合物的降冰片烯酮化合物。取代基R1、R2、R3、R4和A3;对A3具有叔丁氧羰基保护的胺的化合物(oCOm-18、-20、-22、-25、-27、-29、-31、-33、-35、-39、-42、-44)),用酸性溶液(如在二噁烷水溶液中的HCl、在二噁烷水溶液中的HBr或在二氯甲烷中的TFA)处理,以得到作为其氯化物、溴化物或三氟乙酸盐的相应的胺。oCOm-9用三溴化硼来处理以提供oCOm-10。叔丁酯oCOm-37用三氟乙酸来处理以得到羧酸oCOm-38。oCOm加成物的溶液用碱(三乙胺或1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳烯)处理,或溶于pH=7.4的缓冲液中,以提供BP-化合物和一氧化碳。
符合式1的降冰片烯酮化合物oCOm-50通过oCOm-46与乙酸水溶液的酸水解来制备。
符合式1b的降冰片烯酮化合物oCOm-51由二烯二聚体17与2,5-二溴苯醌的狄尔斯-阿尔德反应来制备(反应式3)。
Figure BDA0001740920900000451
反应式3:oCOm-51的制备
将会被理解的是,以上所述的方法、试剂和条件仅仅是实例,并且可以使用其它的方法、试剂和条件来制备本公开的降冰片烯酮化合物。
实施例
通过以下实施例来进一步描述本公开。应当被理解的是,以下描述仅用于描述特定实施例的目的,且并不旨在对上述描述进行限制。
常规实验
除非另有说明,需要无水条件的实验使用经真空加热和干燥的装置在干燥的氮气或氩气气氛下进行。
无水二氯甲烷(CH2Cl2)、四氢呋喃(THF)、甲苯、乙腈(CH3CN)和甲醇(CH3OH)使用PURE SOLV MD-6溶剂纯化系统来干燥。所有的其它试剂都是以分析级或试剂级购买的,使用时不需要进一步的纯化。氯化钠(NaCl)、碳酸氢钠(NaHCO3)和氯化铵(NH4Cl)的水溶液为饱和的。在室温(rt)下进行的反应在约20℃下进行,使用以下冷却浴混合物来获得-78℃至0℃的反应温度:丙酮/干冰,-78℃;乙腈/干冰,-40℃;NaCl/冰,-15℃;水/冰,0℃。
通过在使用UV光作为显色剂的0.2mm Kieselgel F254(默克公司)硅胶板上进行的薄层色谱(TLC)来监测反应,然后用在乙醇硫酸中的香草醛、在硫酸水溶液中的七钼酸铵和硫酸铈或在氢氧化钠水溶液中的高锰酸钾和碳酸钾来染色并加热显色。混合物的分离通过使用0.063-0.1mm硅胶和指定的洗脱液的快速制备色谱来进行。
红外光谱在具有金刚石衰减全反射(ATR)顶板的Bruker Optics Alpha FT-IR光谱仪上记录。不需要样品制备。以波数(ν,cm-1)来记录吸收峰。
NMR谱在25℃下在针对1H核的400MHz和针对13C核的100MHz下运行的Varian400-MR光谱仪,或者在25℃下在针对1H核的500MHz和针对13C核的125MHz处运行的Varian 500MHzAR高级屏蔽光谱仪上记录。1H NMR化学位移以相对于氯仿(CDCl3,δ7.26)或二甲亚砜(DMSO-d6,δ2.50)峰的百万分率(ppm)来报告。1H NMR值报告为化学位移δ、相对积分、多重性(s,单重峰;d,双重峰;t,三重峰;q,四重峰;dd,双重的双重峰;m,多重峰)、偶合常数(J,Hz)和归属。偶合常数直接取自谱图。13C NMR化学位移以相对于氯仿(CDCl3,δ77.0)或二甲亚砜(DMSO-d6,δ39.5)峰的ppm来报告。13C NMR值以化学位移δ和归属来报告。解耦的19F NMR谱在25℃下在376MHz处运行的Varian 400-MR谱仪上记录,数据以ppm表示。归属借助于DEPT、gCOSY、gHSQC和gHMBC实验来作出。
质谱在Bruker micrOTOF-Q II质谱仪上通过正负模式的电喷雾电离来记录。以5,000至10,000的额定分辨率获得了高分辨率质谱(HRMS)。
微量分析由坎贝尔(Campbell)微量分析实验室(奥塔哥(Otago)大学)进行。结果的准确度在±0.4%以内。
HPLC分析
HPLC级乙腈(CH3CN)购自默克化学公司。MilliQ级H2O由Millipore纯化系统获得。HPLC级三氟乙酸(TFA)购自萨劳公司(Scharlau)。HPLC分析在使用0.5mL/min并加热至40℃的Phenomenex Prodigy柱(C-18,5μm,3.00x 250mm)的分析RP-HPLC(配备有SPD-20A UV检测器[210和254nm]的岛津LC-20AD)上进行。除非另有说明,否则用于所有LC目的的溶剂体系为A(0.05%TFA水溶液)与B(CH3CN)的混合物。所用方法为12.5分钟内B由10%至100%,然后100%B持续2.5分钟,除非另有说明。
A、式1的降冰片烯酮化合物的制备
以下化合物为如本文所述的根据式1的化合物的举例说明:
Figure BDA0001740920900000461
实施例32:oCOm-50
2-溴-1,4-二甲基-7-氧代-5,6-二苯基-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二甲酸:其中,R1=R2=Ph;R3=R4=Me;X=Br;A1=A2=CO2H
Figure BDA0001740920900000471
将oCOm-46(100mg,0.23mmol)悬浮于乙酸(1.5mL)和水(1.5mL)中,然后在搅拌下加热至110℃4小时。将混合物冷却至室温,真空除去溶剂,以得到为白色固体的题述化合物oCOm-50(95mg,91%)。1H NMR(400MHz,(CD3)2CO)δ0.88(3H,s,CH3),1.61(3H,s,CH3),3.77(1H,s,H-2),6.65(1H,s),7.00-7.40(10H,m,Ph),8.00(1H,s);13C NMR(100MHz,(CD3)2CO)δ5.5,5.9,40.3,43.4,55.5(C-3),58.1(C-2),126.1,127.4,129.1,129.2,129.5,129.6,131.8,132.5,164.1,164.6,167.7,172.4,204.5(C-7);HRMS(ESI-TOF)m/z:C23H19 79BrO5计算值;检测值。[M+Na-HBr]+C23H180NaO5 +计算值397.1046,检测值397.1025;RP-HPLC(12.5分钟内B由10%至100%,然后100%B持续2.5分钟),tR=11.35分钟。
B、式1a的降冰片烯酮化合物的制备
以下化合物为如本文所述的根据式1a的化合物,特别是根据式1a(i)的化合物的举例说明:
Figure BDA0001740920900000472
实施例1:oCOm-1
3a-溴-3a,4,7,7a-四氢-4,7-二甲基-2,5,6-三苯基-4,7-亚甲基-1H-异吲哚-1,3,8(2H)-三酮;其中,R1=R2=Ph;R3=R4=Me;A3=NR14;R14=Ph;X=Br
Figure BDA0001740920900000473
反应式4:oCOm-1的合成以及碱促进的形成BP-1的一氧化碳的释放
a)3a-溴-3a,4,7,7a-四氢-4,7-二甲基-2,5,6-三苯基-4,7-亚甲基-1H-异吲哚-1,3,8(2H)-三酮(oCOm-1)
Figure BDA0001740920900000481
使2,5-二甲基-3,4-二苯基环戊二烯-1-酮的二聚体(17)14(393mg,1.51mmol)与3-溴-1-苯基-1H-吡咯-2,5-二酮(19)15,16(418mg,1.66mmol)在苯(20mL)中回流6小时。将溶液真空浓缩成棕色固体,在乙醚中重结晶,以得到为白色晶体的题述化合物oCOm-1(551mg,71%)。熔点180℃。1H NMR(500MHz,CDCl3)δ1.67(3H,s,Me-7),1.69(3H,s,Me-4),3.69(1H,s,H-7a),6.93-7.00(4H,m,4x Ph-H),7.13-7.28(8H,m,8x Ph-H),7.40-7.50(3H,m,3x Ph-H)。13C NMR(500MHz,CDCl3)δ11.66(C-Me),12.49(C-Me),56.82q(C-7a),58.95q(C-3a),60.34q(C-7),60.01q(C-4),126.12,128.23,128.28,128.35,128.41,129.21,129.41,129.47,129.75,131.19q(C-1’),132.46q(C-5-ipso),132.55q(C-6-ipso),140.54q(C-6),144.62q(C-5),171.34q(C-1),171.89q(C-3),196.76q(C-8);vmax(cm-1)1781(C=O),1719(C=O),1367(C-N);HRMS-ESI[M+Na]+C29H22 81BrNO3Na+计算值536.0655,检测值536.0673。
b)4,7-二甲基-2,5,6-三苯基-1H-异吲哚-1,3(2H)-二酮(BP-1)
Figure BDA0001740920900000482
将三乙胺(0.33mL,2.38mmol)加入到无水THF(10mL)中的环加成物oCOm-1(354mg,0.691mmol)中并搅拌3小时。溶液用1M HCl水溶液洗涤,用无水硫酸镁干燥,以及真空浓缩,以得到白色固体。粗产物通过柱色谱(DCM/石油醚2:1)纯化,以得到为白色固体的题述化合物BP-1(258mg,93%)。熔点260℃。1H NMR(500MHz,CDCl3)δ2.47(6H,s,Me-4,Me-7),6.90-6.94(4H,m,4x Ph-H),7.11-7.21(6H,m,6x Ph-H),7.38-7.48(3H,m,3x Ph-H),7.49-7.54(2H,m,2x Ph-H);13C NMR(500MHz,CDCl3)δ15.85(C-Me),126.93,126.96,127.87,127.99,129.07,129.58,132.06q(C-1’),134.99q(C-5),138.74(q),148.93(q),168.17q(C-1,C-3);vmax(cm-1)1706(C=O),1375(C-N);HRMS-ESI[M+Na]+C28H21NO2Na+计算值426.1446,检测值426.1449;C28H21NO2分析计算值:C,83.35;H,5.25;N,3.47。检测值:C,83.20;H,5.30;N,3.46。
实施例2:oCOm-2
3a-氯-3a,4,7,7a-四氢-4,7-二甲基-2,5,6-三苯基-4,7-亚甲基-1H-异吲哚-1,3,8(2H)-三酮;其中,R1=R2=Ph;R3=R4=Me;A3=NR14;R14=Ph;X=Cl
Figure BDA0001740920900000491
反应式5:oCOm-2的合成以及碱促进的形成BP-1的一氧化碳的释放
a)3-氯-1-苯基-1H-吡咯-2,5-二酮(20)
Figure BDA0001740920900000492
将3-溴-1-苯基-1H-吡咯-2,5-二酮(19)(119mg,0.492mmol)与在丙酮(3mL)中的n-Bu4NCl(652mg,2.35mmol)回流加热过夜。将反应冷却至室温。减压除去溶剂并将残余物萃取至EtOAc中。有机相萃取物用水和盐水洗涤,并用无水Na2SO4干燥。将有机层真空浓缩,并将残余物通过柱色谱(EtOAc/石油醚1:9)纯化,以得到为白色粉末的题述化合物20(84mg,86%)。熔点160-161℃(EtOAc/石油醚1:9)(文献17熔点=160℃)。1H NMR(500MHz,CDCl3)δ6.78(1H,s,H-4),7.33-7.35(2H,m,Ph-H),7.38-7.41(1H,m,Ph-H),7.46-7.50(2H,m,Ph-H);13C NMR(125MHz,CDCl3)δ126.16,126.94(C-4),128.48,129.39,131.04(C-6),141.37(C-3),163.95(C-5),166.77(C-2);νmax(cm-1)1602(C=O);HRMS-ESI[M+Na]+C11H10 35ClNO3Na+计算值262.0241,检测值262.0226;C10H6ClNO2分析计算值:C,57.85;H,2.91;N,6.75。检测值:C,57.96;H,2.99;N,6.55。
b)3a-氯-3a,4,7,7a-四氢-4,7-二甲基-2,5,6-三苯基-4,7-亚甲基-1H-异吲哚-1,3,8(2H)-三酮(oCOm-2)
Figure BDA0001740920900000493
将2,5-二甲基-3,4-二苯基环戊二烯-1-酮的二聚体(17)(307mg,1.18mmol)和氯代马来酰亚胺20(202mg,0.97mmol)在甲苯(12mL)中回流过夜。将溶剂真空浓缩,以得到棕色油状物,将其通过柱色谱(EtOAc/石油醚1:9)纯化,以得到3.3:1比例的分别为endo与exo的异构体的为白色固体的题述化合物oCOm-2(439mg,96%)。熔点182-184℃(EtOAc/石油醚醚1:9);vmax(cm-1)1783(C=O),1722(C=O);HRMS-ESI[M+Na]+C29H22 35ClNO3Na+计算值:490.1191,检测值:490.1180;C29H22ClNO3分析计算值:C,74.43;H,4.74;N,2.99。检测值:C,74.64;H,5.03;N,3.20.
对于endo异构体;1H NMR(500MHz,CDCl3)主要包括δ1.66(3H,s,Me-4),1.68(3H,s,Me-7),3.55(1H,s,H-7a),6.96-6.98(4H,m,Ph-H),7.11-7.31(8H,m,Ph-H),7.41-7.53(3H,m,Ph-H);13C NMR(125MHz,CDCl3)δ9.48(Me-4),12.53(Me-7),56.68q(C-7),59.35(C-7a),61.59q(C-4),67.62(C-3a),126.20,128.32,128.45,128.48,129.31,129.46,129.55,129.78,131.18,132.43,132.63,140.97(C-5),144.67(C-6),171.11(C-3),171.68(C-1),196.86(C-8);
对于exo异构体;1H NMR(500MHz,CDCl3)主要包括δ1.47(3H,s,Me-7),1.53(3H,s,Me-4),3.39(1H,s,H-7a),6.96-6.98(4H,m,Ph-H),7.10-7.35(8H,m,Ph-H),7.42-7.53(3H,m,Ph-H);13C NMR(125MHz,CDCl3)δ7.85(Me-4),9.48(Me-7),57.58q(C-7),58.73(C-7a),62.12(C-4),71.26(C-3a),126.68,128.17,128.40,128.62,129.44,129.52,130.40,131.03,132.91,132.99,144.21(C-5),144.87(C-6),169.71(C-3),169.91(C-1),198.91(C-8)。
c)4,7-二甲基-2,5,6-三苯基-1H-异吲哚-1,3(2H)-二酮(BP-1)
向0℃下的oCOm-2(44mg,0.094mmol)的无水THF(2mL)溶液中加入DBU(50μL)并搅拌。使混合物升温至室温并搅拌3小时。加入饱和氯化铵(10mL)并将产物萃取至DCM(3x10mL)中。通过柱色谱(DCM)纯化,得到为白色固体的题述化合物BP-1(37mg,97%)。
实施例3:oCOm-3
3a-碘-3a,4,7,7a-四氢-4,7-二甲基-2,5,6-三苯基-4,7-亚甲基-1H-异吲哚-1,3,8(2H)-三酮;其中,R1=R2=Ph;R3=R4=Me;A3=NR14;R14=Ph;X=I
Figure BDA0001740920900000501
反应式6:oCOm-3的合成以及碱促进的形成BP-1的一氧化碳的释放
a)3-碘-1-苯基-1H-吡咯-2,5-二酮(21)
Figure BDA0001740920900000511
将3-溴-1-苯基-1H-吡咯-2,5-二酮(19)(545mg,2.16mmol)与在丙酮(15mL)中的碘化钠(1.84mg,12.3mmol)回流加热16小时。将反应冷却至室温。减压除去溶剂并将残余物萃取至EtOAc中。有机相萃取物用水和盐水洗涤,并用无水Na2SO4干燥。将有机层真空浓缩,以得到棕色残余物,将其通过柱色谱(EtOAc/石油醚1:3)纯化,以得到为浅黄色固体的题述化合物21(569mg,88%)。熔点158-159℃(EtOAc/石油醚1:3)。1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.31-7.34(2H,m,Ph-H),7.32(1H,s,H-4),7.37-7.40(1H,m,Ph-H),7.45-7.49(2H,m,Ph-H)。13CNMR(125MHz,CDCl3),δ108.12(C-3),126.15,128.40,129.33),131.37(C-6),140.67(C-4),165.64(C-5),168.75(C-2);νmax(cm-1)1701(C=O);HRMS-ESI[M+Na]+C10H7INO2计算值299.9516,检测值299.9490;C10H6INO2分析计算值:C,40.16;H,2.02;N,4.69。检测值:C,40.39;H,1.97;N,4.68。
b)3a-碘-3a,4,7,7a-四氢-4,7-二甲基-2,5,6-三苯基-4,7-亚甲基-1H-异吲哚-1,3,8(2H)-三酮(oCOm-3)
Figure BDA0001740920900000512
将2,5-二甲基-3,4-二苯基环戊二烯-1-酮的二聚体(17)(287mg,1.10mmol)和碘代马来酰亚胺21(270mg,0.90mmol)在甲苯(12mL)中回流过夜。将溶剂真空浓缩,以得到棕色油状物,将其通过柱色谱(1:9EtOAc/石油醚)纯化,以得到为白色泡沫的题述化合物oCOm-3的endo异构体(502mg,0.90mmol,99%)。1H NMR(500MHz,CDCl3)δ1.66(3H,s,Me-7),1.71(3H,s,Me-4),3.81(1H,s,H-7a),6.94-6.98(4H,m,Ph-H),7.13-7.24(8H,m,Ph-H),7.40-7.48(3H,m,Ph-H);13C NMR(125MHz,CDCl3)δ12.65(Me-7),15.88(Me-4),38.69(C-3a),57.19q(C-7),60.92q(C-4),63.08(C-7a),126.15,128.27,128.36,128.39,128.49,129.21,129.53,129.55,129.89,131.43,132.71,132.81,139.50(C-5),144.56(C-6),172.44(C-1),173.21(C-3),196.94(C-8);vmax(cm-1)1774(C=O),1712(C=O);HRMS-ESI[M+Na]+C29H22INO3Na+计算值582.0512,检测值582.0537;C29H22INO3分析计算值:C,62.27;H,3.96;N,2.50。检测值:C,62.53;H,4.12;N,2.35。
c)4,7-二甲基-2,5,6-三苯基-1H-异吲哚-1,3(2H)-二酮(BP-1)
使用环加成物oCOm-3(55mg,0.098mmol)和三乙胺(48μl,0.344mmol)在甲苯(1.51ml)中重复用于oCOm-2的方法,以得到17(36mg,0.089mmol,91%)。
类似地,oCOm-3(16mg,0.029mmol)在含有DBU(20μL)的THF(1mL)中得到为白色固体的题述化合物BP-1(11mg,96%)。
实施例4:oCOm-4
3a-苯硫基-3a,4,7,7a-四氢-4,7-二甲基-2,5,6-三苯基-4,7-亚甲基-1H-异吲哚-1,3,8(2H)-三酮;其中,R1=R2=Ph;R3=R4=Me;A3=NR14;R14=Ph;X=SPh
Figure BDA0001740920900000521
反应式7:oCOm-4的合成
a)3-苯硫基-1-苯基-1H-吡咯-2,5-二酮(22)18
Figure BDA0001740920900000522
将3-溴-1-苯基-1H-吡咯-2,5-二酮(19)(400mg,1.59mmol)、苯硫醇(179μL,1.75mmol)和三乙胺(332μl,2.38mmol)的CH2Cl2(20ml)溶液在0℃下搅拌1小时。将溶剂减压除去,并将残余物萃取至EtOAc中。有机相萃取物用水和盐水洗涤,并用无水Na2SO4干燥。将有机层真空浓缩,并将残余物在EtOAc/石油醚中重结晶,以得到为黄色结晶的题述化合物22(428mg,96%)。熔点168-170℃(EtOAc/石油醚)(文献18熔点=162-164℃)。1H NMR(500MHz,CDCl3)δ5.80(1H,s,H-4),7.34-7.37(4H,m,Ph-H),7.44-7.53(7H,m,Ph-H),7.60-7.62(4H,m,Ph-H);13C NMR(125MHz,CDCl3)δ118.91(C-4),125.98,127.23,127.89,129.16,130.39,130.66,131.45,134.49,153.08(C-3),166.75(C-5),168.27(C-2);νmax(cm-1)1700(C=O);HRMS-ESI[M+Na]+C16H11NO2SNa+计算值304.0403,检测值304.0411;C16H11NO2S分析计算值:C,68.31;H,3.84;N,4.98。检测值:C,68.33;H,3.87;N,5.01。
b)3a-苯硫基-3a,4,7,7a-四氢-4,7-二甲基-2,5,6-三苯基-4,7-亚甲基-1H-异吲哚-1,3,8(2H)-三酮(oCOm-4)
Figure BDA0001740920900000531
将2,5-二甲基-3,4-二苯基环戊二烯-1-酮的二聚体(17)(389mg,1.49mmol)与3-苯硫基-1-苯基-1H-吡咯-2,5-二酮(22)(350mg,1.24mmol)在甲苯(20mL)中回流过夜。将溶液真空浓缩,以得到黄色油状物,将其通过柱色谱(EtOAc/石油醚1:9)纯化,以得到5:1比例的分别为endo与exo的异构体的为黄色固体的题述化合物oCOm-4(602mg,89%)。熔点193℃(EtOAc/石油醚1:9);vmax(cm-1)1781(C=O),1710(C=O);HRMS-ESI[M+Na]+C35H28NO3S计算值542.1813,检测值542.1784;C35H27NO3S分析计算值:C,77.61;H,5.02;N,2.59。检测值:C,77.40;H,5.01;N,2.61。
对于endo异构体;1H NMR(500MHz,CDCl3)主要包括δ1.61(3H,s,Me-7),1.67(3H,s,Me-4),3.27(1H,s,H-7a),6.72-6.90(4H,m,Ph-H),7.02-7.04(2H,m,Ph-H),7.11-7.20(5H,m,Ph-H),7.29-7.60(9H,m,Ph-H);13C NMR(125MHz,CDCl3)主要包括δ9.60(Me-4),12.86(Me-7),56.61(C-7a),56.76(C-7),60.78(C-4),61.82(C-3a),126.21,128.04,128.11,128.36,128.40,129.02,129.40,129.44,129.97,130.01,130.76,131.55,132.76,133.08,136.94,142.67(C-5),143.96(C-6),172.74(C-1),174.53(C-3),197.68(C-8);
对于exo异构体;1H NMR(500MHz,CDCl3)主要包括δ1.56(3H,s,Me-7),1.61(3H,s,Me-4),3.31(1H,s,H-7a),6.72-6.90(4H,m,Ph-H),7.02-7.04(2H,m,Ph-H),7.11-7.20(5H,m,Ph-H),7.29-7.60(9H,m,Ph-H);13C NMR(125MHz,CDCl3)主要包括δ8.69(Me-4),9.68(Me-7),56.53(C-7a),56.73(C-7),60.34(C-4),65.65(C-3a),126.70,127.61,128.15,128.26,128.65,129.03,129.20,129.26,129.55,129.93,130.73,130.86,131.28,133.34,133.49,137.36,144.04(C-5),144.40(C-6),171.31(C-1),172.24(C-3),200.20(C-8)。
实施例5:oCOm-5
3a-苯亚磺酰基-3a,4,7,7a-四氢-4,7-二甲基-2,5,6-三苯基-4,7-亚甲基-1H-异吲哚-1,3,8(2H)-三酮;其中,R1=R2=Ph;R3=R4=Me;A3=NR14;R14=Ph;X=SOPh
Figure BDA0001740920900000532
反应式8:oCOm-5的合成
3a-苯亚磺酰基-3a,4,7,7a-四氢-4,7-二甲基-2,5,6-三苯基-4,7-亚甲基-1H-异吲哚-1,3,8(2H)-三酮(oCOm-5)
Figure BDA0001740920900000541
将-40℃下的二甲基二氧杂环丙烷(约0.1M)的丙酮溶液缓慢加入到-40℃下的环加成物oCOm-4(300mg,0.092mmol)的丙酮(12ml)溶液中,并在此温度下搅拌。反应通过TLC来监测,在加入1.9ml的二甲基二氧杂环丙烷后没有明显的起始物质的痕迹。反应用10%硫代硫酸钠水溶液淬灭,并萃取至EtOAc(x2)中。合并的有机相萃取物用水和盐水洗涤,并用无水Na2SO4干燥。将有机层真空浓缩,以得到黄色油状物,其通过柱色谱(EtOAc/石油醚1:4)纯化,以得到分别为白色固体和无色油状物的oCOm-5的主要的endo异构体(156mg,51%)和oCOm-5的次要的endo异构体(40mg,13%),以及为无色油状物的oCOm-5的exo异构体(60mg,19%)。
对于主要的endo异构体;熔点186℃(EtOAc/石油醚1:4)。1H NMR(500MHz,CDCl3)δ1.66(3H,s,Me-7),2.00(3H,s,Me-4),3.75(1H,s,H-7a),6.56-6.58(2H,m,Ph-H),6.87-7.89(2H,m,Ph-H),7.02-7.04(2H,m,Ph-H),7.10-7.22(6H,m,Ph-H),7.28-7.33(3H,m,Ph-H),7.54-7.63(3H,m,Ph-H),7.69-7.70(2H,m,Ph-H);13C NMR(125MHz,CDCl3)δ10.04(Me-4),12.18(Me-7),46.96(C-7a),57.70q(C-7),59.32q(C-4),77.29(C-3a),125.78,125.93,128.16,128.27,128.45,129.16,129.31,129.36,129.87,129.92,130.61,132.54,132.87,132.99,138.66,142.28(C-5),143.85(C-6),170.84(C-3),172.61(C-1),195.43(C-8);vmax(cm-1)1795(C=O),1709(C=O),1050(S=O);HRMS-ESI[M+Na]+C35H27NO4SNa+计算值580.1553,检测值580.1589;C35H27NO4S分析计算值:C,75.38;H,4.88;N,2.51。检测值:C,75.44;H,5.17;N,2.37。
对于次要的endo异构体;1H NMR(500MHz,CDCl3)δ1.44(3H,s,Me-7),1.85(3H,s,Me-4),3.33(1H,s,H-7a),6.88-6.90(2H,m,Ph-H),7.00-7.02(4H,m,Ph-H),7.12-7.20(6H,m,Ph-H),7.35-7.41(3H,m,Ph-H),7.60-7.67(3H,m,Ph-H),7.84-7.86(2H,m,Ph-H);13C NMR(125MHz,CDCl3)δ10.85(Me-4),12.35(Me-7),49.72(C-7a),56.90q(C-7),59.46q(C-4),74.76(C-3a),126.20,126.80,129.29,128.33,128.45,128.47,129.14,129.39,129.43,129.80,130.05,131.22,132.26,132.67,133.57,138.49,143.80(C-5),143.85(C-6),170.50(C-3),172.52(C-1),196.09(C-8);HRMS-ESI[M+Na]+C35H27NO4SNa+计算值580.1553,检测值580.1540;C35H27NO4S分析计算值:C,75.38;H,4.88;N,2.51。检测值:C,75.37;H,4.82;N,2.49。
对于exo异构体;1H NMR(500MHz,CDCl3)主要包括δ1.46(3H,s,Me-7),1.77(3H,s,Me-4),3.89(1H,s,H-7a),6.46-6.48(2H,m,Ph-H),7.23-7.37(13H,m,Ph-H),7.52-7.56(2H,t,J=7.7Hz,Ph-H),7.61-7.65(1H,m,Ph-H),7.71-7.72(2H,d,J=8.0Hz,Ph-H);13CNMR(125MHz,CDCl3)δ9.52(Me-4),9.66(Me-7),43.62(C-7a),57.10q(C-7),59.54q(C-4),72.28(C-3a),126.47,128.06,128.17,128.51,129.18,129.31,129.58,129.71,130.48(C-1’),130.60,133.07(C-6-ipso),133.11,133.40(C-5-ipso),138.96(C-1”),141.51(C-5),142.11(C-6),169.41(C-3),170.83(C-1),198.28(C-8);HRMS-ESI[M+Na]+C35H27NO4SNa+计算值:580.1553,检测值:580.1526;C35H27NO4S分析计算值:C,75.38;H,4.88;N,2.51。检测值:C,75.41;H,4.93.01;N,2.45。
实施例6:oCOm-6
3a-苯磺酰基-3a,4,7,7a-四氢-4,7-二甲基-2,5,6-三苯基-4,7-亚甲基-1H-异吲哚-1,3,8(2H)-三酮:其中,R1=R2=Ph;R3=R4=Me;A3=NR14;R14=Ph;X=SO2Ph
方法A:oCOm-4的氧化
Figure BDA0001740920900000551
反应式9a:oCOm-6的合成
将约0.1M二甲基二氧杂环丙烷(9.23ml,0.923mmol)的丙酮溶液缓慢加入到环加成物oCOm-4(50mg,0.092mmol)的丙酮溶液(2ml)中,并在室温下搅拌30分钟。将溶剂真空浓缩,以得到橙色固体,将其通过柱色谱(EtOAc/石油醚1:4)纯化,以得到为白色泡沫的题述化合物oCOm-6的endo异构体(42mg,79%)和为白色固体的题述化合物oCOm-6的exo异构体(5mg,9%)。
对于oCOm-6的endo异构体;1H NMR(500MHz,CDCl3)δ1.69(3H,s,Me-7),1.79(3H,s,Me-4),3.79(1H,s,H-7a),6.86-6.91(4H,m,Ph-H),6.99-7.01(2H,m,Ph-H),7.12-7.20(6H,m,Ph-H),7.38-7.42(3H,m,Ph-H),7.60-7.63(2H,t,J=7.8Hz,Ph-H),7.73-7.76(1H,m,Ph-H),7.98-7.99(2H,m,Ph-H);13C NMR(125MHz,CDCl3)δ11.21(Me-4),12.56(Me-7),53.68(C-7a),57.06(C-7),60.34(C-4),76.00(C-3a),125.94,128.35,128.39,128.52,129.32,129.39,129.52,129.79,130.06,130.38,130.98(C-1’),132.10,132.64,135.40,137.28,142.72(C-5),144.23(C-6),169.25(C-3),171.50(C-1),195.15(C-8);vmax(cm-1)1786(C=O),1716(C=O),1333(S=O),1157(S=O);HRMS-ESI[M+Na]+C35H27NO5SNa+计算值596.1490,检测值596.1502;C35H27NO5S分析计算值:C,73.28;H,4.74;N,2.44。检测值:C,73.21;H,4.80;N,2.41。
对于oCOm-6的exo异构体;熔点106℃(EtOAc/石油醚1:4)。1H NMR(500MHz,CDCl3)δ1.43(3H,s,Me-7),1.64(3H,s,Me-4),3.86(1H,s,H-7a),6.71-6.73(2H,m,Ph-H),7.21-7.27(6H,m,Ph-H),7.29-7.34(3H,m,Ph-H),7.37-7.39(2H,m,Ph-H),7.43-7.45(2H,m,Ph-H),7.48-7.51(2H,m,Ph-H),7.69-7.72(1H,m,Ph-H),7.76-7.78(2H,m,Ph-H);13C NMR(125MHz,CDCl3)δ9.33(Me-4),9.74(Me-7),53.33(C-7a),56.90(C-7),60.83(C-4),76.62(C-3a),126.52,128.04,128.13,128.38,128.64,129.40,129.55,129.60,129.62,130.53,130.76(C-1’),131.15,133.05,133.22,135.32,136.79,141.85(C-5),142.68(C-6),167.96(C-3),170.13(C-1),196.95(C-8);vmax(cm-1)1781(C=O),1717(C=O),1329(S=O),1155(S=O);HRMS-ESI[M+Na]+C35H28NO5S计算值574.1687,检测值574.1683;C35H27NO5S分析计算值:C,73.28;H,4.74;N,2.44。检测值:C,73.37;H,5.02;N,2.50。
方法B:oCOm-5的氧化
Figure BDA0001740920900000561
反应式9b:oCOm-6的合成
1、oCOm-5的主要endo异构体的氧化
将约0.1M二甲基二氧杂环丙烷(1.3ml,0.130mmol)的丙酮溶液缓慢加入至oCOm-5的主要endo异构体(36mg,0.065mmol)的丙酮(1.5ml)溶液中,并在室温下搅拌1小时。将溶剂真空浓缩,并将残余物通过柱色谱(EtOAc/石油醚1:4)纯化,以得到为白色泡沫的化合物endo-oCOm-6(30mg,83%)。
2、oCOm-5的次要endo异构体的氧化
使用oCOm-5的次要endo异构体(36mg,0.065mmol)与约0.1M二甲基二氧杂环丙烷(1.3ml,0.130mmol)的丙酮溶液重复上述过程,以得到为白色泡沫的endo-oCOm-6(27mg,74%)。
3、oCOm-5的exo异构体的氧化
使用oCOm-5的exo异构体(36mg,0.065mmol)与约0.1M二甲基二氧杂环丙烷(1.3ml,0.130mmol)的丙酮溶液再次重复上述过程,得到为白色固体的endo-oCOm-6(31mg,86%)。
实施例7:oCOm-7
3a-溴-4,7-二甲基-5,6-二苯基-3a,4,7,7a-四氢-1H-4,7-亚甲基异吲哚-1,3,8(2H)-三酮:其中,R1=R2=Ph;R3=R4=Me;A3=NR14;R14=H;X=Br
Figure BDA0001740920900000571
反应式10:oCOm-7的合成
4-溴-2H-吡咯-1,3-二酮(24)19
向马来酰亚胺(2.0g,20.6mmol)的CHCl3(20mL)溶液中加入Br2(1.1mL,21.33mmol)的CHCl3(15mL)溶液。将混合物加热至回流2小时,然后冷却至室温。通过布氏漏斗(沃特曼(Whatman)5号纸)收集形成的沉淀,并用冷CHCl3(2x 50mL)洗涤,以得到为浅黄色粉末的粗制二溴-马来酰亚胺,其无需进一步纯化即使用。将粗制二溴-马来酰亚胺溶于无水THF(50mL)中,冷却至0℃。然后在5分钟内加入无水NEt3(2.9mL)的无水THF(10mL)溶液,并将所得的浅粉色悬浮液在0℃下搅拌2小时。无需加温,将悬浮液过滤,并将滤液真空浓缩,以得到为浅黄色固体的题述化合物24(2.30g,63%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ6.89(1H,s,5-H),7.68(1H,br s,2-H);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ132.2,132.8,164.8,167.8。获得的1H和13CNMR数据与文献报道的一致20
3a-溴-4,7-二甲基-5,6-二苯基-3a,4,7,7a-四氢-1H-4,7-亚甲基异吲哚-1,3,8(2H)-三酮(oCOm-7)
Figure BDA0001740920900000572
在氩气气氛下将溴代马来酰亚胺24(200mg,1.13mmol)和二烯二聚体17(355mg,0.68mmol)在无水甲苯(6.6mL)中的混合物加热至回流4.5小时。使反应混合物冷却至室温,然后真空浓缩,以得到棕色油状物。通过快速制备色谱(0%,然后20%,然后30%EtOAc的石油醚溶液)纯化,得到为浅黄色固体的题述化合物oCOm-7(397mg,80%)的19:1endo:exo混合物。Rf(20%EtOAc的石油醚溶液)0.19;IR(ATR)νmax/cm-1 3247,1780(C=O),1716(C=O),1442,1327,1201,751,698;HRMS(ESI-TOF)m/z:[M-H]-C23H17 79BrNO3 -计算值434.0397,检测值434.0405;RP-HPLC(12.5分钟内B由10%至100%,然后100%B持续2.5分钟),tR=13.14分钟,endo-和exo-异构体共同洗脱为单峰。
Endo-oCOm-7NMR数据:1H NMR(500MHz,CDCl3)δ主要包括1.60(3H,s,CH3),1.62(3H,s,CH3),3.54(1H,s,H-7a),6.91-6.95(4H,m,Ph),7.09-7.18(6H,m,Ph),8.93(1H,brs,2-H);13C NMR(125MHz,CDCl3)δ主要包括11.4,12.2,56.3,59.6,60.5,61.5,128.2,128.3,128.5,129.3,129.7,132.3,132.4,140.4,144.7,172.3,172.9,196.7。
Exo-oCOm-7NMR数据:1H NMR(500MHz,CDCl3)δ主要包括1.38(3H,s,CH3),1.49(3H,s,CH3),3.39(1H,s,H-7a),7.04-7.06(4H,m,Ph),7.22-7.27(6H,m,Ph),8.44(1H,br s);13CNMR(125MHz,CDCl3)δ主要包括8.0,9.3,60.3,128.0,128.2,129.2,129.4,130.5,197.1。
实施例8:oCOm-8
3a-溴-3a,4,7,7a-四氢-4,7-二甲基-2-(4-羟基苯基)-5,6-二苯基-4,7-亚甲基-1H-异吲哚-1,3,8(2H)-三酮:其中,R1=R2=Ph;R3=R4=Me;A3=NR14;R14=pC6H4OH;X=Br
Figure BDA0001740920900000581
反应式11:oCOm-8的合成以及碱促进的形成BP-8的一氧化碳的释放
a)1-(4-羟基苯基)3-溴-1H-吡咯-2,5-二酮(17)
(别名:2-溴-N-(4-羟基苯基)-马来酰亚胺)
Figure BDA0001740920900000582
将溴代马来酸酐(0.56mL,6.0mmol)和对氨基苯酚(927mg,1.12mmol)溶于乙酸(10mL)中,并在室温下搅拌过夜。然后将反应混合物加热至回流3小时,并浓缩除去一部分乙酸。产物发生结晶,得到为黄色粉末的题述化合物25(940mg,58%)。
Rf=0.2(4:1石油醚:乙酸乙酯);熔点229-233℃;1H NMR(500MHz,CDCl3)δ4.90(1H,s),6.91(2H,d,J=9.1Hz),7.01(1H,s),7.18(2H,d,J=9.1Hz);13C NMR(125MHz,CDCl3):δ116.1,123.9,127.9,131.8,131.9,155.6,164.5167.7;IR:νmax3367,3109,1705,1597,1516,1452,1248,1151,1047,846,824cm-1;HRMS-ESI:[M-H]-C10H5 79BrNO3 -计算值265.9458,检测值265.9499。
b)3a-溴-3a,4,7,7a-四氢-4,7-二甲基-5,6-二苯基-2-(4-羟基苯基)-4,7-亚甲基-1H-异吲哚-1,3,8(2H)-三酮(oCOm-8)
Figure BDA0001740920900000591
将马来酰亚胺25(203mg,0.757mmol)和二烯17(199mg,0.764mmol)溶于甲苯(10mL)中,并回流3小时。然后将反应混合物浓缩,并将残余物通过柱色谱(4:1石油醚:乙酸乙酯)纯化,以得到为白色固体形式的endo-和exo-异构体的不可分离的3.5:1混合物的题述化合物oCOm-8(304mg,76%)。将该物质的一部分自乙醇中重结晶,以专门得到endo-oCOm-8;所有的表征均在该样品上进行。
Rf=0.2(4:1石油醚:乙酸乙酯);1H NMR(500MHz,CDCl3):δ1.65(3H,s),1.67(3H,s),3.65(1H,s),5.06(1H,s),6.87(2H,dt,J=8.9,2.8Hz),6.93-6.95(4H,m),7.09(2H,dt,J=8.8,2.8Hz),7.20-7.14(6H,复合峰m);13C NMR(125MHz,CDCl3):δ11.7,12.5,56.8,58.9,60.3,61.0,116.3,123.9,127.6,128.26,128.31,128.38,128.44,129.4,129.8,132.5,132.6,140.6,144.7,156.1,171.6,,172.2,196.8;IR:νmax 3446,3057,2982,2936,1785,1713,1514,1445,1384,1204,755,700cm-1;HRMS-ESI:[M+Na]+C29H22 79BrNO4Na+计算值550.0624,检测值550.0583。
c)2-(4-羟基苯基)-4,7-二甲基-5,6-二苯基-1H-异吲哚-1,3(2H)-二酮(BP-8)
别名:N-(4-羟基苯基)-3,6-二甲基-4,5-二苯基-邻苯二甲酰亚胺(67)(BP-8)
Figure BDA0001740920900000592
将oCOm-8(117mg,0.221mmol)溶于THF(10mL)中,用DBU(100μL,0.66mmol)处理,并将反应混合物搅拌1小时。在乙酸乙酯与2molL-1盐酸之间的分液之后,将有机相部分浓缩,以得到为白色固体的题述化合物BP-8(73mg,79%)。
Rf=0.25(4:1石油醚:乙酸乙酯);1H NMR(500MHz,CDCl3):δ2.46(6H,s),5.32(1H,br s),6.88-6.93(6H,m),7.12-7.20(6H,m),7.27(2H,d,J=8.4Hz);13C NMR(125MHz,CDCl3):δ15.9,116.1,124.6,126.9,127.9,128.5,129.6,135.0,138.7,148.9,155.5,168.6S;IR:νmax 3410,3058,3026,2972,2927,1702,1515,1389,759cm-1;HRMS-ESI:[M+Na]+C28H21NO3Na+计算值442.1414,检测值442.1430。
实施例9:oCOm-9和oCOm-10
oCOm-10 3a-溴-3a,4,7,7a-四氢-4,7-二甲基-2-(3,4-二羟基苯基)-5,6-二苯基-4,7-亚甲基-1H-异吲哚-1,3,8(2H)-三酮(oCOm-10):其中,R1=R2=Ph;R3=R4=Me;A3=NR14;R14=3,4-C6H3(OH)2;X=Br
Figure BDA0001740920900000601
反应式12:oCOm-10的合成以及碱促进的形成BP-10的一氧化碳的释放
a)1-(3,4-(亚甲二氧基)苯基)-3-溴-1H-吡咯-2,5-二酮(26)
(别名:2-溴-N-(3,4-(亚甲二氧基)苯基)-马来酰亚胺)
Figure BDA0001740920900000602
将溴代马来酸酐(0.33mL,3.6mmol)和3,4-(亚甲二氧基)苯胺(515mg,3.76mmol)溶于乙酸(40mL)中,并在室温下搅拌过夜。然后将反应混合物加热至回流3小时并浓缩。并将残余物通过柱色谱(5:1至2:1石油醚:乙酸乙酯)纯化,以得到为黄色粉末的题述化合物26(726mg,68%)。
Rf=0.4(5:1石油醚:乙酸乙酯);熔点133-135℃;1H NMR(500MHz,CDCl3):δ6.02(2H,s),6.76(2H,dd,J=7.9,2.0Hz),6.77(1H,s),6.87(2H,dd,J=8.8,1.7Hz),7.00(1H,s);13C NMR(125MHz,CDCl3):δ101.9,107.7,108.5,120.3,124.8,131.8,131.9,147.8,148.2,164.4,167.6;IR:νmax 3096,2991,2906,2794,1703,1501,1489,1248,1231,990,777cm-1;HRMS-ESI:[M-H]-C11H6 79BrNO4Na+计算值317.9372,检测值317.9346。C11H6BrNO4分析计算值:C,44.62;H,2.04;N,4.73;Br,26.99。检测值:C,44.90;H,2.00;N,4.69;Br,26.93。
b)3a-溴-3a,4,7,7a-四氢-4,7-二甲基-5,6-二苯基-2-三-(3,4-亚甲二氧基苯基)-4,7-亚甲基-1H-异吲哚-1,3,8(2H)-三酮(oCOm-9)
Figure BDA0001740920900000603
将马来酰亚胺26(505mg,1.71mmol)和二烯二聚体17(448mg,1.72mmol)溶于甲苯(20mL)中,回流20小时。然后将反应混合物浓缩,并将残余物通过柱色谱(5:1石油醚:乙酸乙酯)纯化,以得到为浅棕色胶状物形式的endo-和exo-异构体的不可分离的3:1混合物的题述化合物oCOm-9(676mg,71%)。
Rf=0.4(5:1石油醚:乙酸乙酯);IR:νmax 3061,2982,2894,1782,1716,1487,1241,1035,698cm-1;HRMS-ESI:[M+Na]+C30H22 79BrNO5Na+计算值578.0574;检测值578.0585。
endo-oCOm-9的NMR数据:1H NMR(500MHz,CDCl3):δ1.65(3H,s),1.66(3H,s),3.65(1H,s),6.02(2H,s),6.67(1H,s),6.68(1H,m),6.85(1H,d,J=8.9Hz),6.92-6.95(4H,m),7.15-7.21(6H,m);13C NMR(125MHz,CDCl3):δ11.6,12.5,56.8,58.9,60.3,61.0,102.0,107.3,108.7,120.2,124.6,128.30,128.34,128.4,128.5,129.4,129.7,132.46,132.53,140.5,144.7,148.30,148.33,171.5,172.1,196.8;
exo-oCOm-9的NMR数据:1H NMR(500MHz,CDCl3):δ主要包括1.42(3H,s),1.52(3H,s),3.49(1H,s);13C NMR(125MHz,CDCl3):δ主要包括8.3,9.5,59.1。
c)3a-溴-3a,4,7,7a-四氢-4,7-二甲基-5,6-二苯基-2-三-(3,4-二羟基苯基)-4,7-亚甲基-1H-异吲哚-1,3,8(2H)-三酮(oCOm-10)
将oCOm-9(355mg,0.638mmol)溶于新制备的三溴化硼的二氯甲烷(0.5molL-1,4mL)溶液中,并在0℃下搅拌3小时。将反应混合物用甲醇(1mL)淬灭,并搅拌30分钟,然后用水稀释,并用二氯甲烷萃取。将有机相部分浓缩,并将残余物通过柱色谱(3:1至1:1石油醚:乙酸乙酯)纯化,以得到为浅棕色固体形式的endo-和exo-异构体的8:1混合物的题述化合物oCOm-10(273mg,79%)。
Rf=0.25(2:1石油醚:乙酸乙酯);IR:νmax 3502,3058,2982,2935,1779,1707,1282,1187,739,698cm-1;HRMS-ESI:[M+Na]+C29H22 79BrNO5Na+计算值566.0574,检测值566.0597。
endo-oCOm-10的NMR数据:1H NMR(500MHz,DMSO-d6):δ1.48(3H,s),1.51(3H,s),4.16(1H,s),6.44(1H,d,J=8.5,2.1Hz),6.60(1H,d,J=2.8Hz),6.83(1H,d,J=8.5Hz),6.93-6.94(4H,m),7.20-7.23(6H,m),9.42(2H,d,J=6.3Hz);13C NMR(125MHz,DMSO-d6):δ11.3,11.8,55.9,58.3,59.1,60.4,113.8,115.6,117.3,122.1,128.1,128.2,128.3,129.1,129.3,132.3132.4,139.6,144.7,145.7,146.3,171.6,171.9,196.5。
exo-oCOm-10的NMR数据:1H NMR(500MHz,DMSO-d6):δ主要包括1.22(3H,s),1.35(3H,s),4.04(1H,s)。
d)2-(4-羟基苯基)-4,7-二甲基-5,6-二苯基-1H-异吲哚-1,3(2H)-二酮(BP-10)
(别名:N-(3,4-二羟基苯基)-3,6-二甲基-4,5-二苯基-邻苯二甲酰亚胺)
Figure BDA0001740920900000621
将oCOm-10(167mg,0.307mmol)溶于THF(10mL)中,然后用DBU(100μL,0.66mmol)处理,并将反应混合物搅拌1小时。在乙酸乙酯与2molL-1盐酸水溶液之间的分液之后,将有机相部分浓缩,以得到为白色固体的题述化合物BP-10(71mg,53%)。
Rf=0.3(2:1石油醚:乙酸乙酯);1H NMR(500MHz,DMSO-d6):δ2.33(6H,s),6.66(2H,dd,J=8.3,2.4Hz),6.79(2H,d,J=2.4Hz),6.84(2H,d,J=8.3Hz),6.99(4H,d,J=7.0Hz),7.14(2H,t,J=7.4Hz),7.21(4H,t,J=7.4Hz),9.21(2H,s);13C NMR(125MHz,DMSO-d6):δ15.3,115.2,115.4,118.9,123.1,126.9,127.6,127.8,129.3,133.5,138.4,145.2,145.4,148.0,167.8;IR:νmax 3337,2969,2932,2885,1160,1127,1105,950,815cm-1;HRMS-ESI:[M-H]-C28H20NO4 -计算值434.1398,检测值434.1424。
实施例10:oCOm-11
3a-溴-3a,4,7,7a-四氢-4,7-二甲基-2-(4-羟基-3-硝基苯基)-5,6-二苯基-4,7-亚甲基-1H-异吲哚-1,3,8(2H)-三酮:其中,R1=R2=Ph;R3=R4=Me;A3=NR14;R14=3,4-C6H33-(NO2)-4-(OH);X=Br
Figure BDA0001740920900000622
反应式13:oCOm-11的合成以及碱促进的形成BP-11的一氧化碳的释放
a)3-溴-1-(4-羟基-3-硝基苯基)-1H-吡咯-2,5-二酮(27)
(别名:2-溴-N-(4-羟基-3-硝基苯基)马来酰亚胺)
Figure BDA0001740920900000623
将溴代马来酸酐(0.34mL,3.7mmol)和4-氨基-2-硝基苯酚(564mg,3.66mmol)溶于乙酸(25mL)中,并在室温下搅拌过夜。然后将反应混合物加热至回流3小时并浓缩。残余物自乙醇中重结晶,得到为棕色固体的题述化合物27(729mg,64%)。
Rf=0.3(5:1石油醚:乙酸乙酯);熔点138-140℃;1H NMR(500MHz,CDCl3):δ7.06(1H,s),7.28(1H,d,J=9.0Hz),7.61(1H,dd,J=9.0,2.6Hz),8.17(1H,d,J=2.6Hz),10.63(1H,s);13C NMR(125MHz,CDCl3):δ121.0,122.6,123.4,132.1,132.2,133.4,135.0,154.6,163.8,166.8;IR:νmax 3272,3095,1708,1541,1489,1243,1143,1052,787,718,641,554cm-1;HRMS-ESI:[M-H]-C10H4 79BrN2O5 -计算值310.9309,检测值310.9329。
b)3a-溴-3a,4,7,7a-四氢-4,7-二甲基-5,6-二苯基-2-三-(4-羟基-3-硝基苯基)-4,7-亚甲基-1H-异吲哚-1,3,8(2H)-三酮(oCOm-11)
Figure BDA0001740920900000631
将马来酰亚胺27(365mg,1.17mmol)和二烯二聚体17(312mg,1.20mmol)溶于甲苯(50mL)中,回流5小时。然后将反应混合物浓缩,并将残余物通过柱色谱(9:1至6:1石油醚:乙酸乙酯)纯化,以得到为亮黄色固体形式的endo-和exo-异构体的2.5:1混合物的题述化合物oCOm-11(540mg,81%)。将该物质的一部分自乙醇中重结晶,以专门得到endo-oCOm-11;所有的表征均在该样品上进行。
Rf=0.4(5:1石油醚:乙酸乙酯);熔点207℃(分解);1H NMR(500MHz,CDCl3):δ1.695(3H,s),1.701(3H,s),3.70(1H,s),6.91(4H,d,J=7.2Hz),7.17-7.23(6H,m),7.26(1H,d,J=9.0Hz),7.52(1H,d,J=9.0,2.6Hz),8.12(1H,d,J=2.6Hz),10.66(1H,s);13CNMR(125MHz,CDCl3):δ11.7,12.5,56.9,58.6,60.4,61.0,121.2,122.9,123.3,128.49,128.53,128.54,128.6,129.3,129.7,132.2,132.4,133.4,134.7,140.5,144.6,155.0,171.1,171.5,196.5;IR:νmax 3492,3211,3053,2982,2934,1793,1721,1174,698cm-1;HRMS-ESI:[M-H]-C29H20 79BrN2O6 -计算值571.0510,检测值571.0536。C29H21BrN2O6分析计算值:C,60.75;H,3.69;N,4.89;Br,13.94。检测值:C,60.86;H,3.70;N,4.68;Br,14.60。
c)2-(4-羟基-3-硝基苯基)-4,7-二甲基-5,6-二苯基-1H-异吲哚-1,3(2H)-二酮(BP-11)
(别名:N-(4-羟基-3-硝基苯基)-3,6-二甲基-4,5-二苯基-邻苯二甲酰亚胺)
Figure BDA0001740920900000632
将oCOm-11(161mg,0.281mmol)溶于THF(10mL)中,然后用DBU(100μL,0.66mmol)处理,并将反应混合物搅拌1小时。将反应混合物浓缩,然后通过用氯仿洗脱的硅胶短柱(silica plug)过滤来纯化,以得到为黄色固体的题述化合物BP-11(77mg,59%)。
Rf=0.55(5:1石油醚:乙酸乙酯);熔点>250℃;1H NMR(500MHz,CDCl3):δ2.46(6H,s),6.91(1H,d,J=7.0Hz),7.14(2H,m),7.19(4H,明显的t,J=7.0Hz),7.31(1H,d,J=8.5Hz),7.74(1H,dd,J=8.9,2.6Hz),8.29(1H,d,J=2.1Hz),10.66(1H,s);13C NMR(125MHz,CDCl3):δ15.9,120.6,123.2,124.5,127.1,127.5,127.9,129.5,133.4,135.4,136.0,138.5,149.4,154.3,167.7;IR:νmax 3287,3097,3030,2919,1707,1537,1488,1396,1316,1251,1162,1115,759,698cm-1;HRMS-ESI:[M-H]-C28H19N2O5 -计算值463.1299,检测值463.1264。
实施例11:oCOm-12
3a-溴-3a,4,7,7a-四氢-4,7-二甲基-2-(4-(2-甲氧基(2-poly乙氧基)苯基)-5,6-二苯基-4,7-亚甲基-1H-异吲哚-1,3,8(2H)-三酮:其中,R1=R2=Ph;R3=R4=Me;A3=NR14;R14=p-C6H4O(CH2CH2O)3CH3;X=Br
Figure BDA0001740920900000641
反应式14:oCOm-12的合成以及碱促进的形成BP-12的一氧化碳的释放
a)1-(4-(2-(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)乙氧基)苯基)-3-溴-1H-吡咯-2,5-二酮(28)
(别名:2-溴-N-(4-(2-(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)乙氧基)苯基)马来酰亚胺)
Figure BDA0001740920900000642
将溴代马来酸酐(0.23mL,2.5mmol)和4-(2-(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)乙氧基)苯胺21(588mg,2.30mmol)的乙酸(6mL)溶液在室温下搅拌过夜。然后将反应混合物加热至回流3小时并浓缩。将残余物通过柱色谱(1:1石油醚:乙酸乙酯)纯化,以得到为黄色油状物的马来酰亚胺28(691mg,72%)。
Rf=0.25(1:1石油醚:乙酸乙酯);1H NMR(500MHz,CDCl3):δ3.37(3H,s),3.54(2H,m),3.64-3.69(4H,m),3.73(2H,t,J=4.7Hz),3.86(2H,t,J=4.7Hz),4.14(2H,t,J=4.9Hz),6.98(2H,d,J=9.3Hz),6.99(1H,s),7.20(2H,d,J=9.3Hz);13C NMR(125MHz,CDCl3):δ59.1,67.8,69.6,70.6,70.7,70.9,72.0,115.3,123.8,127.6,131.7,131.9,158.7,164.5,167.7;IR:νmax 2874,1708,1519,1145,1105,1048cm-1;HRMS-ESI:[M+Na]+C17H20 79BrNO6Na+计算值436.0366,检测值436.0372。C17H20BrNO6分析计算值:C,49.29;H,4.87;N,3.38;Br,19.29。检测值:C,49.59;H,5.00;N,3.47;Br,18.75。
b)3a-溴-3a,4,7,7a-四氢-4,7-二甲基-2-(4-(2-(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)乙氧基)苯基)-5,6-二苯基-4,7-亚甲基-1H-异吲哚-1,3,8(2H)-三酮(oCOm-12)
(别名:2a-溴-N-(4-(2-(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)乙氧基)苯基)-3,6-二甲基-4,5-二苯基-2,3,6,6a-四氢-3,6-亚甲基邻苯二甲酰亚胺-8-酮)
Figure BDA0001740920900000651
将马来酰亚胺28(220mg,0.53mmol)和二烯二聚体17(150mg,0.58mmol)溶于甲苯(2mL)中,回流1.5小时。然后将反应混合物浓缩,并将残余物通过柱色谱(1:1石油醚:乙酸乙酯)纯化,以得到为浅黄色油状物形式的endo-和exo-异构体的5:1不可分离的混合物的题述化合物oCOm-12(312mg,87%)。
Rf=0.25(1:1石油醚:乙酸乙酯);IR:νmax 2932,2874,1784,1717,1509,1251,1196,1167,1105,699cm-1;HRMS-ESI:[M+Na]+C36H36 79BrNO7Na+计算值696.1653;检测值696.1617。C36H36BrNO7分析计算值:C,64.10;H,5.38;N,2.08;Br,11.85。检测值:C,64.30;H,5.22;N,1.97;Br,12.32。
endo-oCOm-12的NMR数据:1H NMR(500MHz,CDCl3):δ1.65(3H,s),1.66(3H,s),3.37(3H,s),3.55(2H,m),3.65(1H,s),3.64-3.69(4H,m),3.73(2H,m),3.86(2H,t,J=4.8Hz),4.14(2H,t,J=4.9Hz),6.92-7.33(14H,m);13C NMR(125MHz,CDCl3):δ11.6,12.5,56.8,59.0,59.1,60.3,61.0,67.8,69.6,70.65,70.72,70.9,72.0,115.4,123.9,127.3,128.2,128.3,128.36,128.42,129.4,129.8,132.5,132.6,140.6,144.7,159.1,171.5,172.1,196.9。
exo-oCOm-12的NMR数据:1H NMR(500MHz,CDCl3):δ主要包括1.42(3H,s),1.52(3H,s),3.50(1H,s);13C NMR(125MHz,CDCl3):δ主要包括8.3,9.5,59.1。
c)2-(4-(2-(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)乙氧基)苯基)-4,7-二甲基-5,6-二苯基-1H-异吲哚-1,3(2H)-二酮(BP-12)
N-(4-(2-(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)乙氧基)苯基)-3,6-二甲基-4,5-二苯基-邻苯二甲酰亚胺(BP-12)
Figure BDA0001740920900000661
三乙胺(18μL,0.19mmol),并在室温下搅拌30分钟。反应通过DBU(20μL,0.13mmol)的加入而加速,其中在室温下搅拌15分钟后观察到全部完成。将反应混合物在乙酸乙酯与2molL-1盐酸之间分液,然后将有机相干燥,过滤并浓缩。将残余物通过柱色谱(1:1石油醚:乙酸乙酯)纯化,以得到为灰白色固体的题述化合物BP-12(42mg,70%)。
Rf=0.3(1:1石油醚:乙酸乙酯);熔点127-129℃;1H NMR(500MHz,CDCl3):δ2.45(6H,s),3.39(3H,s),3.56(2H,m),3.66-3.71(4H,m),3.75(2H,m),3.89(2H,t,J=4.9Hz),4.18(2H,t,J=4.9Hz),6.92(2H,d,J=8.3Hz),7.04(2H,d,J=8.8Hz),7.11-7.19(6H,m),7.34(2H,d,J=8.8Hz);13C NMR(125MHz,CDCl3):δ15.8,59.1,67.8,69.7,70.65,70.73,70.9,72.0,115.1,124.9,126.9,127.8,127.9,128.2,129.6,134.9,138.8,148.8,158.4,168.4,;IR:νmax 2874,1702,1512,1382,1248,1118,1104,760,702cm-1;HRMS-ESI:[M+Na]+C35H35NO6Na+计算值588.2357,检测值588.2369。C35H35NO6分析计算值:C,74.32;H,6.24;N,2.48。检测值:C,74.11;H,6.21;N,2.36。
实施例12:oCOm-13:
聚乙二醇化的释放CO的化合物
其中,R1=R2=Ph;R3=R4=Me;A3=NR14;R14=p-C6H4O(CH2CH2O)nCH3(n平均=16);X=Br
Figure BDA0001740920900000662
反应式15:oCOm-13的合成以及碱促进的形成BP-13的一氧化碳的释放
a)聚(乙二醇)甲苯磺酸酯(30)
Figure BDA0001740920900000663
将聚(乙二醇)单甲醚(CAS号9004-74-4,平均MW=750g mol-1,7.95g,10.8mmol)和三乙胺(4.2mL,30mmol)的二氯甲烷(100mL)溶液冷却至0℃,然后用甲苯磺酰氯(2.47g,13.0mmol)处理,并在室温下搅拌1天。加入乙醚(100mL),然后将溶液过滤以除去沉淀的三乙铵盐。浓缩溶液并通过柱色谱(乙酸乙酯)纯化,以得到为浅黄色油状物的甲苯磺酸酯30(5.05g,53%)。
Rf=0.6(1:9甲醇:氯仿);1H NMR(500MHz,CDCl3):δ2.45(3H,s),3.38(3H,s),3.55(2H,dd,J=5.9,3.9Hz),3.58(4H,s),3.61-3.66(54H,m),3.68(2H,t,J=4.9Hz),4.16(2H,t,J=5.0Hz),7.34(2H,d,J=8.4Hz),7.80(2H,d,J=7.8Hz);13C NMR(125MHz,CDCl3):δ21.7,59.1,68.8,69.3,70.59,70.64,70.7,70.8,72.0,128.1,129.9,133.1,144.8;IR:νmax2897,2861,1341,1086,1059cm-1;HRMS-ESI:[M+Na]+C40H74O19SNa+计算值913.4437,检测值913.4454。C40H74O19S分析计算值:C,53.92;H,8.37。检测值:C,53.65;H,8.53。
b)1-硝基-4-O-(聚(乙二醇))苯(31)
Figure BDA0001740920900000671
将甲苯磺酸酯30(7.72g,8.66mmol)和对硝基苯酚(1.40g,10.1mmol)的乙腈(120mL)溶液用碳酸钾(1.88g,13.6mmol)处理,然后回流过夜。将反应混合物浓缩,然后在二氯甲烷(120mL)与水(120mL)之间分液,然后将水相进一步用二氯甲烷(2x120mL)萃取。将合并的有机相组分浓缩,然后通过柱色谱(10:1至1:3石油醚:乙酸乙酯至1:9甲醇:氯仿)纯化,以得到为浅黄色油状物的硝基苯衍生物31(4.62g,54%)。
Rf=0.6(1:9甲醇:氯仿);1H NMR(500MHz,CDCl3):δ3.37(3H,s),3.58(2H,m),3.64-3.68(56H,m),3.72(2H,m),3.89(2H,t,J=4.7Hz),4.22(2H,t,J=4.8Hz),6.98(2H,dd,J=7.1,2.1Hz),8.19(2H,dd,J=7.1,2.2Hz);13C NMR(125MHz,CDCl3):δ59.1,68.1,68.3,69.4,70.58,70.64,70.67,70.70,71.0,72.0,114.7,125.9,141.7,163.9;IR:νmax2917,2851,1592,1512,1462,1341,1258,1104,1027,859cm-1;HRMS-ESI:[M+Na]+C39H71NO19Na+计算值880.4513,检测值880.4520。C39H71NO19分析计算值:C,54.60;H,8.34;N,1.63。检测值:C,54.72;H,8.51;N,1.57。
c)4-O-(聚(乙二醇))苯胺(32)
Figure BDA0001740920900000672
硝基苯衍生物31(4.60g,5.36mmol)的乙酸乙酯(80mL)溶液用5%(w/w)钯碳(300mg,0.141mmol)处理,然后充入氢气气氛并搅拌3小时。将反应混合物经
Figure BDA0001740920900000673
垫过滤并浓缩,然后通过柱色谱(1:9甲醇:氯仿)纯化,以得到为浅黄色油状物的胺32(4.26g,80%)。
Rf=0.5(1:9甲醇:氯仿);1H NMR(500MHz,CDCl3):δ3.38(3H,s),3.55(2H,m),3.64-3.68(56H,m),3.71(2H,m),3.81(2H,t,J=4.8Hz),4.05(2H,t,J=4.9Hz),6.64-6.67(4H,m),6.76(2H,d,J=8.8Hz);13C NMR(125MHz,CDCl3):δ59.1,68.2,70.0,70.59,70.64,70.68,70.70,70.9,72.0,116.0,116.2,116.7,117.0;IR:νmax 2866,1511,1455,1345,1281,1238,1096,947 841cm-1;HRMS-ESI:[M+Na]+C39H73NO17Na+计算值850.4771,检测值850.4792。C39H73NO17分析计算值:C,56.57;H,8.89;N,1.69。检测值:C,55.99;H,8.81;N,1.72。
d)1-(4-(甲氧基-聚乙二醇氧基)苯基)-3-溴-1H-吡咯-2,5-二酮(29)
(别名:2-溴-N-(4-O-(聚(乙二醇甲基醚))苯基)-马来酰亚胺)
Figure BDA0001740920900000681
将溴代马来酸酐(0.15mL,1.6mmol)和苯胺32(927mg,1.12mmol)溶于乙酸(10mL)中,并在室温下搅拌过夜。然后将反应混合物加热至回流3小时并浓缩。将残余物通过柱色谱(0%至4%甲醇的氯仿溶液)纯化,得到为浅黄色油状物的题述化合物29(818mg,74%)。
Rf=0.6(1:9甲醇:氯仿);1H NMR(500MHz,CDCl3):δ3.37(3H,s),3.54(2H,t,J=4.7Hz),3.63-3.68(56H,m),3.72(2H,m),3.86(2H,t,J=4.9Hz),4.14(2H,t,J=4.9Hz),6.99(2H,d,J=9.2Hz),7.00(1H,s),7.21(2H,d,J=9.2Hz);13C NMR(125MHz,CDCl3):δ59.1,67.8,69.7,70.57,70.63,70.67,70.70,70.9,72.0,115.3,123.8,127.6,131.8,131.9,158.7,164.5,167.7;IR:νmax 2868,1721,1513,1455,1392,1250,1104,948,848cm-1;HRMS-ESI:[M+Na]+C43H72 79BrNO19Na+计算值1008.3774,检测值1008.3793。C43H72BrNO19分析计算值:C,52.33;H,7.35;N,1.42;Br,8.10。检测值:C,52.18;H,7.18;N,1.67;Br,8.40。
e)3a-溴-3a,4,7,7a-四氢-4,7-二甲基-5,6-二苯基-2-三-(4-(聚(乙二醇甲基醚)苯基)-4,7-亚甲基-1H-异吲哚-1,3,8(2H)-三酮(oCOm-13)
Figure BDA0001740920900000682
将马来酰亚胺29(113mg,0.114mmol)和二烯7(51mg,0.196mmol)溶于甲苯(3mL)中,回流4小时。然后将反应混合物浓缩,并将残余物通过柱色谱(0%至10%甲醇的氯仿溶液)纯化,以得到为浅黄色油状物形式的endo-和exo-异构体的4:1混合物的题述化合物oCOm-13(103mg,72%)。
Rf=0.6(1:9甲醇:氯仿);endo-oCOm-13的NMR数据:1H NMR(500MHz,CDCl3):δ1.64(3H,s),1.66(3H,s),3.37(3H,s),3.54(2H,t,J=4.9Hz),3.60-3.68(57H,m),3.72(2H,m),3.85(2H,t,J=4.7Hz),4.13(2H,t,J=4.9Hz),6.92-7.01(7H,m),7.11-7.20(7H,m),4;13CNMR(125MHz,CDCl3):δ11.6,12.5,56.8,58.9,59.1,60.3,61.0,67.8,69.6,70.59,70.64,70.68,70.70,70.9,72.0,115.4,123.9,127.3,128.2,128.3,128.35,128.41,129.4,129.8,132.5,132.6,140.6,144.7,159.1,171.5,172.1,196.9;IR:νmax 2866,1785,1720,1511,1251,1099,947,701cm-1;exo-oCOm-13的NMR数据:1H NMR(500MHz,CDCl3):δ主要包括3.49(1H,s),1.52(3H,s),1.42(3H,s);13C NMR(125MHz,CDCl3):δ主要包括9.5,8.3;HRMS-ESI:[M+Na]+C62H88 79BrNO20Na+计算值1268.4975,检测值1268.5019。C62H88BrNO20分析计算值:C,59.70;H,7.11;N,1.12;Br,6.41。检测值:C,59.17;H,7.31;N,1.08;Br,5.07。
f)2-(4-(2-(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)乙氧基)苯基)-4,7-二甲基-5,6-二苯基-1H-异吲哚-1,3(2H)-二酮(BP-13)
(别名:N-(4-O-(聚(乙二醇))苯基)-3,6-二甲基-4,5-二苯基-邻苯二甲酰亚胺)
Figure BDA0001740920900000691
将oCOm-13(136mg,0.109mmol)溶于THF(3mL)中,然后用DBU(50μL,0.33mmol)处理,将反应混合物搅拌2小时。在乙酸乙酯与2molL-1盐酸之间的分液之后,将有机相部分浓缩,然后通过柱色谱(1:9甲醇:氯仿)纯化,以得到为浅黄色油状物的题述化合物BP-13(106mg,85%)。
Rf=0.6(1:9甲醇:氯仿);1H NMR(500MHz,CDCl3):δ2.45(6H,s),3.37(3H,s),3.54(2H,m),3.63-3.70(56H,m),3.74(2H,m),3.88(2H,t,J=4.9Hz),4.18(2H,t,J=4.4Hz),6.91(4H,dt,J=6.9,1.5Hz),7.04(2H,dt,J=8.8,2.0Hz),7.13(2H,dt,J=7.3,1.8Hz),7.15-7.19(4H,m),7.33(2H,dt,J=8.8,2.0Hz);13C NMR(125MHz,CDCl3):δ15.8,59.1,67.8,69.7,70.58,70.63,70.67,70.70,70.9,72.0,115.1,124.9,126.9,127.8,127.9,128.2,129.6,134.9,138.8,148.8,158.4,168.4;IR:νmax 2866,1707,1512,1249,1097cm-1;HRMS-ESI:[M+Na]+C61H87NO19Na+计算值1160.5765,检测值1160.5726。C61H87NO19分析计算值:C,64.36;H,7.70;N,1.23。检测值:C,64.34;H,7.80;N,1.28。
实施例13:oCOm-14
3a-溴-3a,4,7,7a-四氢-4,7-二甲基-2-(4-(2,3,4,6-四-O-乙酰基-β-D-吡喃葡萄糖氧基)苯基)-5,6-二苯基-4,7-亚甲基-1H-异吲哚-1,3,8(2H)-三酮:R1=R2=Ph;R3=R4=Me;A3=NR14;R14=pC6H4-O-β-D-Glc(OAc)4;X=Br
Figure BDA0001740920900000701
反应式16:oCOm-14的合成以及碱促进的形成BP-14的一氧化碳的释放
a)3-溴-1-(-(2,3,4,6-四-O-乙酰基-β-D-吡喃葡萄糖氧基)苯基)-1H-吡咯-2,5-二酮(33)
(别名:2-溴-N-(4-(2,3,4,6-四-O-乙酰基-β-D-吡喃葡萄糖氧基)苯基)-马来酰亚胺)
Figure BDA0001740920900000702
将4-(2,3,4,6-四-O-乙酰基-β-D-吡喃葡萄糖氧基)苯胺22(120mg,0.273mmol)溶于乙酸(10mL)中,然后用溴代马来酸酐(30μL,0.32mmol)处理,并在室温下搅拌过夜。然后将混合物回流3小时,然后浓缩。将残余物通过硅胶短柱,用氯仿洗脱,以得到为浅棕色固体的题述化合物33(154mg,94%)。
Rf=0.3(2:1石油醚:乙酸乙酯);熔点203-204℃;[α]D 22-10.2(c 1.0CHCl3);1HNMR(500MHz,CDCl3):δ2.04(3H,s),2.05(3H,s),2.06(3H,s),2.07(3H,s),3.87(1H,ddd,J=9.8,5.4,2.5Hz),4.17(1H,dd,J=12.2,2.4Hz),4.29(1H,dd,J=12.5,5.4Hz),5.10(1H,d,J=7.8Hz),5.17(1H,t,J=9.7Hz),5.26-5.32(2H,m),7.02(1H,s),7.08(2H,dd,J=9.0,2.3Hz),7.26(2H,dd,J=9.3,2.3Hz);13C NMR(125MHz,CDCl3):δ20.65,20.67,20.69,20.8,62.0,68.3,71.2,72.2,72.7,99.0,117.7,126.2,127.6,131.91,131.94,156.5,164.3,167.5,169.3,169.4,170.3,170.6;IR:νmax 3089,2963,1748,1736,1713,1513,1222,1070,1042,844,782cm-1;HRMS-ESI:[M+Na]+C24H24BrNO12Na+计算值620.0360,检测值620.0374。C24H24BrNO12分析计算值:C,48.18;H,4.04;N,2.34;Br,13.35。检测值:C,48.46;H,4.08;N,2.46;Br,12.99。
b)3a-溴-3a,4,7,7a-四氢-4,7-二甲基-2-(4-(2,3,4,6-四-O-乙酰基-β-D-吡喃葡萄糖氧基)苯基)-5,6-二苯基-4,7-亚甲基-1H-异吲哚-1,3,8(2H)-三酮(oCOm-14)
(别名:2a-溴-N-(4-O-(2,3,4,6-四-O-乙酰基-β-D-吡喃葡萄糖基)苯基)-3,6-二甲基-4,5-二苯基-2a,3,6,6a-四氢-3,6-亚甲基邻苯二甲酰亚胺-8-酮)
Figure BDA0001740920900000711
将马来酰亚胺33(383mg,0.640mmol)和二烯二聚体17(160mg,0.615mmol)溶于甲苯(20mL)中,回流4小时。将反应混合物浓缩,并将残余物通过柱色谱(2:1石油醚:乙酸乙酯)纯化,以得到为浅棕色固体形式的endo-和exo-异构体的3.5:1混合物的题述化合物oCOm-14(361mg,68%)。
Rf=0.4(2:1石油醚:乙酸乙酯);熔点116-119℃;endo-98的NMR数据:1H NMR(500MHz,CDCl3):δ1.65(3H,s),1.67(3H,s),2.02(3H,d,J=3.0Hz),2.04(3H,s),2.05(3H,s),2.06(3H,s),3.66(1H,s),3.86(1H,d,J=10.0,5.4,2.4Hz),4.16(1H,dd,J=12.2,2.2Hz),4.28(1H,dt,J=12.2,4.9Hz),5.10(1H,d,J=5.4Hz),5.17(1H,明显的t,J=9.4Hz),5.32-5.26(2H,复合m),6.91-6.93(4H,m),7.06(2H,d,J=9.0Hz),7.14-7.20(8H,m);13C NMR(125MHz,CDCl3):δ11.6,12.5,20.64,20.67,20.69,20.71,56.8,58.9,60.3,61.0,61.9,68.2,71.1,72.2,72.7,98.8,117.7,126.2,127.6,128.39,128.45,129.4,129.7,132.4,132.5,140.5,144.6,156.9,169.3,169.4,170.3,170.6,171.4,172.0,196.7;exo-98的NMR数据:1H NMR(500MHz,CDCl3):δ主要包括1.42(3H,s),1.52(3H,s),3.51(1H,s);13C NMR(125MHz,CDCl3):δ主要包括8.3,9.5;IR:νmax 2937,1785,1748,1719,1509,1368,1213,1033,699cm-1;HRMS-ESI:[M+Na]+C43H40BrNO13Na+计算值880.1575,检测值880.1541。C43H40BrNO13分析计算值:C,60.15;H,4.70;N,1.63;Br,9.31。检测值:C,60.20;H,4.75;N,1.82;Br,8.84。
c)2-(4-羟基-3-硝基苯基)-4,7-二甲基-5,6-二苯基-1H-异吲哚-1,3(2H)-二酮(BP-14)
(别名:N-(4-O-(2,3,4,6-四-O-乙酰基-β-D-吡喃葡萄糖基)苯基)-3,6-二甲基-4,5-二苯基-3,6-邻苯二甲酰亚胺)
Figure BDA0001740920900000721
将oCOm-14(214mg,0.249mmol)溶于THF(20mL)中,用DBU(40μL,0.27mmol)处理,并将反应混合物搅拌1小时。在乙酸乙酯与2molL-1盐酸之间的分液之后,将有机相部分浓缩,然后通过用氯仿洗脱的硅胶短柱过滤来纯化,以得到为白色固体的题述化合物BP-14(154mg,82%)。
Rf=0.25(2:1石油醚:乙酸乙酯);熔点113-115℃;[α]D 27-20.6(c 0.8CHCl3);1HNMR(500MHz,CDCl3):δ2.05(3H,s),2.06(3H,s),2.08(3H,s),2.10(3H,s),2.45(6H,s),3.88(1H,ddd,J=10.4,5.5,2.4Hz),4.18(1H,dd,J=12.5,2.4Hz),4.31(1H,dd,J=12.5,5.5Hz),5.13(1H,m),5.19(1H,m),5.29-5.34(2H,m),6.91(4H,dd,J=6.8,1.2Hz),7.11-7.19(8H,m),7.39(2H,d,J=9.2Hz);13C NMR(125MHz,CDCl3):δ170.7,170.3,169.5,169.4,168.2,156.3,149.0,138.7,135.0,129.5,128.3,127.9,127.8,127.3,127.0,117.6,99.3,72.8,72.2,71.2,68.3,62.0,20.8,20.72,20.70,20.67,15.9;IR:νmax 2975,1743,1707,1509,1376,1230,1211,1170,1119,1078,1034,759,700cm-1;HRMS-ESI:[M+Na]+C42H39NO12Na+计算值772.2364,检测值772.2355。C42H39NO12分析计算值:C,67.28;H,5.24;N,1.87。检测值:C,66.24;H,5.33;N,1.93。
实施例14:oCOm-15
3a-溴-3a,4,7,7a-四氢-4,7-二甲基-2,5,6-三-(4-(2-(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)乙氧基)苯基)-4,7-亚甲基-1H-异吲哚-1,3,8(2H)-三酮:其中,R1=R2=pC6H5-O(CH2CH2O)3CH3;R3=R4=Me;A3=NR14;R14=pC6H5-O(CH2CH2O)3CH3;X=Br
Figure BDA0001740920900000722
Figure BDA0001740920900000731
反应式17a:oCOm-15的合成以及碱促进的形成BP-15的一氧化碳的释放
二烯二聚体34的合成
Figure BDA0001740920900000732
反应式17b:由二羟基苯偶酰35合成二烯34
a)双-4,4'-(2-(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)乙氧基)苯偶酰(35)
将甲苯磺酰化的PEG基团3621(6.63g,20.8mmol)和4,4'-二羟基苯偶酰23(2.34g,10.1mmol)的乙腈(60mL)溶液用碳酸钾(5.63g,40.7mmol)处理,然后回流24小时。将反应混合物通过硅胶短柱过滤,用二乙醚(100mL)进一步洗脱。将溶剂部分浓缩之后,残余物通过柱色谱(1:1石油醚:乙酸乙酯)纯化,以得到为黄色固体的双-聚乙二醇化的苯偶酰37(4.51g,84%)。
Rf=0.2(乙酸乙酯);熔点37-39℃;1H NMR(500MHz,CDCl3):δ3.36(3H,s),3.53(2H,m),3.63(2H,m),3.66(2H,m),3.72(2H,m),3.89(2H,t,J=4.9Hz),4.20(2H,t,J=4.4Hz),6.97(4H,d,J=9.1,1.2Hz),7.92(4H,dd,J=7.1,1.7Hz);13C NMR(125MHz,CDCl3):δ59.1,67.8,69.5,70.6,70.7,71.0,72.0,114.9,126.4,132.3,164.2,193.5;IR:νmax2979,2870,1660,1594,1509,1258,1000,848,753,618cm-1;HRMS-ESI:[M+Na]+C28H38O10Na+计算值557.2357,检测值557.2345。
b)2,5-二甲基-3,4-双(4-(2-(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)乙氧基)苯基)-环戊-2,4-二烯-1-酮(34)
将双-聚乙二醇化的苯偶酰37(282mg,0.53mmol)和3-戊酮(0.11mL,1.0mmol)的异丙醇(5mL)溶液与氢氧化钾(31mg,0.55mmol)的异丙醇(5mL)溶液合并,然后用另外的异丙醇(10mL)稀释。混合物在室温下搅拌24小时,然后将混合物浓缩以除去异丙醇,然后用5%盐酸酸化;用乙酸乙酯(2x 20mL)萃取,然后干燥并浓缩以得到醛醇缩合物。然后将该中间体用乙酸酐(4mL)稀释,并用硫酸(约5μL,0.09mmol)处理;然后在室温下搅拌6小时。混合物用水(50mL)稀释,然后待酸酐水解后,即用乙酸乙酯(50mL)萃取。浓缩有机相,得到粗制二烯34,其无需进一步纯化即使用。
c)3a-溴-3a,4,7,7a-四氢-4,7-二甲基-2,5,6-三-(4-(2-(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)乙氧基)苯基)-4,7-亚甲基-1H-异吲哚-1,3,8(2H)-三酮(oCOm-15)
(别名:2a-溴-N-(4-(2-(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)乙氧基)苯基)-3,6-二甲基-4,5-二(4-(2-(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)乙氧基)苯基)-2a,3,6,6a-四氢-3,6-亚甲基邻苯二甲酰亚胺-8-酮)
Figure BDA0001740920900000741
将二烯34(101mg,0.173mmol)和亲二烯体28(114mg,0.275mmol)溶于甲苯(2mL)中,然后在回流下搅拌4小时。将反应混合物浓缩,然后通过柱色谱(1:1石油醚:乙酸乙酯)纯化,然后通过柱色谱(5%甲醇的二氯甲烷溶液)进一步纯化,以得到为棕色油状物形式的endo-和exo-异构体的6:1混合物的题述化合物oCOm-15(62mg,36%)。
Rf=0.15(乙酸乙酯);IR:νmax 2927,2874,1782,1719,1512,1250,1202,1097,1058,842,811cm-1;HRMS-ESI:[M+Na]+C50H64 79BrNO15Na+计算值1020.3352,检测值1020.3367。
endo-oCOm-15的NMR数据:1H NMR(500MHz,CDCl3):δ1.63(3H,s),1.65(3H,s),3.365(3H,s),3.367(3H,s),3.38(3H,s),3.56-3.53(6H,m),3.61(1H,s),3.63-3.75(18H,m),3.81(4H,dd,J=9.3,3.9Hz),3.86(2H,t,J=4.7Hz),4.04(4H,明显的q,J=4.9Hz),4.14(2H,t,J=4.7Hz),6.67-6.71(4H,m),6.83-6.86(4H,m),6.96(2H,d,J=9.3Hz),7.09(2H,d,J=9.3Hz);13C NMR(125MHz,CDCl3):δ11.7,12.6,56.7,59.08,59.11,60.3,60.9,67.4,67.8,69.66,69.7,70.65,70.68,70.73,70.75,70.9,71.0,72.0,114.47,114.53,115.4,123.9,125.0,125.1,127.3,130.8,131.1,139.3,143.6,158.5,158.6,159.1,171.6,172.3,197.2。
exo-oCOm-15的NMR数据:1H NMR(500MHz,CDCl3):δ主要包括1.41(3H,s),1.49(3H,s)。
d)2,5,6-三-(4-(2-(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)乙氧基)苯基)-4,7-二甲基-1H-异吲哚-1,3(2H)-二酮(BP-15)
(别名:N-(4-(2-(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)乙氧基)苯基)-3,6-二甲基-4,5-二(4-(2-(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)乙氧基)苯基)-邻苯二甲酰亚胺)
Figure BDA0001740920900000751
将oCOm-15(65mg,0.065mmol)溶于THF(1mL)中,然后在室温下用三乙胺(15μL,0.11mmol)处理。30分钟后未观察到反应,因此加入DBU(15μL,0.10mmol)并将反应混合物搅拌30分钟。在乙酸乙酯与2molL-1盐酸之间的分液之后,将有机相部分浓缩,然后通过柱色谱(0%至1%甲醇的氯仿溶液)纯化,以得到为浅黄色油状物的BP-15(11mg,19%)。
Rf=0.15(乙酸乙酯);1H NMR(500MHz,CDCl3):δ2.44(6H,s),3.38(6H,s),3.39(3H,s),3.54-3.57(6H,m),3.65-3.76(18H,m),3.84(4H,t,J=4.9Hz),3.88(2H,t,J=4.9Hz),4.06(4H,t,J=4.9Hz),4.18(2H,t,J=4.9Hz),6.73(4H,d,J=8.8Hz),6.79(4H,d,J=8.4Hz),7.03(2H,d,J=8.8Hz),7.32(2H,d,J=8.8Hz);13C NMR(125MHz,CDCl3):δ15.9,59.1,67.3,67.8,69.7,69.8,70.6,70.67,70.72,70.8,70.9,71.0,72.01,72.02,114.0,115.1,124.9,127.7,128.2,130.6,131.3,135.2,148.9,157.5,158.4,168.5;IR:νmax2871,1705,1512,1453,1379,1284,1244,1104,1061,833cm-1;HRMS-ESI:[M+Na]+C49H63NO14Na+计算值912.4141,检测值912.4140。
实施例15:oCOm-16
3a-溴-3a,4,7,7a-四氢-4,7-二甲基-2-(2-乙酰氧基乙基)-5,6-二苯基-4,7-亚甲基-1H-异吲哚-1,3,8(2H)-三酮:其中,R1=R2=Ph;R3=R4=Me;A3=NR14;R14=CH2CH2OCOCH3;X=Br
Figure BDA0001740920900000752
反应式18:oCOm-16的合成以及碱促进的形成BP-16的一氧化碳的释放
a)1-(2-乙酰氧基乙基)-1H-吡咯-2,5-二酮(39)
(别名:N-(2-乙酰氧基乙基)马来酰亚胺)
Figure BDA0001740920900000761
将马来酸酐(2.25mg,22.9mmol)加入到乙醇胺(1.38ml,22.9mmol)的冰醋酸(80mL)溶液中。反应在氩气下回流16小时。返回环境温度后,将反应混合物减压浓缩。获得的残余物用乙酸钠(302mg,3.69mmol)的乙酸(70mL)溶液处理。将溶液回流2小时,然后用水(230mL)和乙醚(120mL)洗涤,水相用乙醚(50ml)萃取。将合并的有机相用饱和氯化钠溶液(2x 70mL)、水(2x 120mL)洗涤,用无水硫酸镁干燥,并真空浓缩。残余物通过快速制备色谱(己烷:EA,4:1)纯化,以得到为白色固体的题述化合物39(951mg,30%),熔点:79℃(文献24,25熔点=79℃)。1H NMR(500MHz,CDCl3)δ2.02(3H,s,Ac),3.79(2H,t,J 5Hz,H-1’),4.22(2H,t,J 5Hz,H-2’),6.72(2H,s,H-3和-4)。
b)3-溴-1-(2-乙酰氧基乙基)-1H-吡咯-2,5-二酮(38)
(别名:1-溴-N-(2-乙酰氧基乙基)马来酰亚胺)
Figure BDA0001740920900000762
将1-(2-乙酰氧基乙基)-1H-吡咯-2,5-二酮(39)(564mg,3.08mmol)的CCl4(15ml)溶液滴加到溴(0.17ml,3.38mmol)的CCl4(10ml)溶液中。将反应混合物回流1小时,然后真空浓缩。将残余物溶于无水THF(30ml)中,并在0℃下加入到Et3N(1.4ml,9.90mmol)的无水THF(5ml)溶液中。将反应混合物搅拌2小时并真空浓缩。将残余物溶于EtOAc中,用H2O和盐水洗涤,并用无水硫酸钠干燥。将有机层真空浓缩并将粗产物通过柱色谱(DCM:石油醚1:1)纯化,以得到为白色固体的题述化合物38(6.22mg,77%)。熔点62℃;1H NMR(500MHz,CDCl3)δ2.02(3H,s,Ac),3.83(2H,t,J=5Hz,2x H-1’),4.22(2H,t,J=5Hz,H-2’),6.90(1H,s,H-4);13C NMR(500MHz,CDCl3)δ20.80,38.04,61.26,131.53(C-3),132.04(C-4),165.173,168.29,170.84;vmax(cm-1)1712(C=O),660(C-Br);HRMS-ESI[M+Na]+C8H8 81BrNO4Na+计算值285.0589,检测值285.9503。
c)3a-溴-3a,4,7,7a-四氢-4,7-二甲基-2-(2-乙酰氧基乙基)-5,6-二苯基-4,7-亚甲基-1H-异吲哚-1,3,8(2H)-三酮(oCOm-16)
Figure BDA0001740920900000771
将二烯二聚体1(563mg,2.16mmol)和溴-N-(2-乙酰氧基乙基)马来酰亚胺38(624mg,2.38mmol)在苯(20ml)中回流6小时。将溶液真空浓缩,以得到棕色油状物,将其通过柱色谱(EA:石油醚1:2)纯化,以得到为灰白色固体的题述化合物oCOm-16(947mg,84%)。熔点133℃。vmax(cm-1)1784(C=O),1745(C=O),1709(C=O);HRMS-ESI[M+Na]+C27H24 81BrNO5Na+计算值544.0730,检测值544.0687。
对于endo异构体;1H NMR(500MHz,CDCl3)主要包括δ1.61(3H,s,Me-7),1.63(3H,s,Me-4),1.86(3H,s,Ac-Me),3.53(1H,s,H-7a),3.79-3.927(2H,m,H-9),4.19-4.34(2H,m,H-10),6.85-7.30(10H,m,Ph-H);13C NMR(500MHz,CDCl3)主要包括δ11.60(C-7Me),12.44(C-4Me),20.59(Ac),39.16(C-9),60.23,60.44(C-7a),128.07-130.55(C-Ph),140.44(C-6),144.59(C-5),170.84(Ac),172.33(C-1),172.59(C-3),196.82(C-8)。
对于exo异构体;1H NMR(500MHz,CDCl3)主要包括δ1.37(3H,s,Me-7),1.48(3H,s,Me-4),2.08(3H,s,Ac-Me),3.39(1H,s,H-7a),3.79-3.923(2H,m,H-1’),4.19-4.34(2H,m,H-2’),6.85-7.30(10H,m,Ph-H);13C NMR(500MHz,CDCl3)主要包括δ8.18(C-7Me),9.37(C-4Me),20.73(Ac),37.95(C-9),58.90(C-7a),60.78(C-10),128.07-130.55(C-Ph),145.06(C-5),170.63(C-Ac),172.96(C-3),197.02(C-8)。
d)4,7-二甲基-2-(2-乙酰氧基乙基)-5,6-二苯基-1H-异吲哚-1,3(2H)-二酮(BP-16)
Figure BDA0001740920900000772
将oCOm-16(257mg,0.492mmol)溶于无水THF(10ml)中。加入DBU(0.6ml,4.01mmol)并将混合物搅拌3小时。溶液用稀酸(1M HCl)洗涤,用无水硫酸镁干燥并真空浓缩。粗产物通过柱色谱(CH2Cl2/石油醚2:1)纯化,以得到为灰白色固体的题述化合物BP-16(161mg,0.390mmol,79%)。熔点155℃。1H NMR(500MHz,CDCl3)δ2.06(3H,s,Ac),2.41(6H,s,Me-4,Me-7),3.97(2H,t,J=5.5Hz),4.35(2H,t,J=5.5Hz,),6.88-6.91(4H,m,4x Ph-H),7.09-7.19(6H,m,6x Ph-H);13C NMR(500MHz,CDCl3)δ15.76(Me),21.01(Ac),36.82(C-8),61.73(C-9),126.88,127.84,128.12,129.59,134.56(C-5,C-6),138.72,148.59(C-3a,C-7a),168.98,170.98(C-1,C-3);vmax(cm-1)1692(C=O);HRMS-ESI[M+Na]+C26H23NO4Na+计算值436.1519,检测值436.1497;C26H23NO4分析计算值:C,75.53;H,5.61;N,3.39。检测值:C,75.27;H,5.66;N,3.27。
实施例16:oCOm-17
3-(3a-溴-4,7-二甲基-1,3,8-三氧代-5,6-二苯基-1,3,3a,4,7,7a-六氢-2H-4,7-亚甲基异吲哚-2-基)丙酸-2,5-二氧代吡咯烷-1-基酯:其中,R1=R2=Ph;R3=R4=Me;A3=NR14;R14=CH2CH2COO琥珀酰亚胺基;X=Br
Figure BDA0001740920900000781
反应式19:oCOm-17的合成以及碱促进的形成BP-17的一氧化碳的释放
a)3-溴-1H-吡咯-2,5-二酮-1-丙酸-2,5-二氢-2,5-二氧代-1-吡咯烷基酯(39)
(别名:3-溴-1H-吡咯-1-丙酸-2,5-二氢-2,5-二氧代-1-吡咯烷基酯或者3-(N-(2-溴)马来酰亚胺基)丙酸-N-琥珀酰亚胺基酯)
Figure BDA0001740920900000782
将2,5-二氢-2,5-二氧代-1H-吡咯-1-丙酸-2,5-二氧代-吡咯烷基酯(40)21(1.60g,6.01mmol)溶于四氯化碳(25mL)中,然后用溴(0.35mL,6.8mmol)处理并回流1小时。然后使反应混合物冷却,收集沉淀,然后溶于THF(30mL)中,并用三乙胺(0.85mL,6.1mmol)处理,然后在0℃下搅拌2小时。将混合物浓缩,然后溶于乙酸乙酯(50mL)中,并用水(50mL),然后盐水(50mL)洗涤。待浓缩有机相部分后,即得到为浅棕色固体的题述化合物39(1.28g,62%)。Rf=0.6(1:1石油醚:乙酸乙酯);1H NMR(500MHz,CDCl3):δ2.81(4H,br s),3.02(2H,t,J=6.9Hz),3.97(2H,t,J=6.9Hz),6.90(1H,s);13C NMR(125MHz,CDCl3):δ25.6,29.7,34.0,131.6,132.1,164.9,165.9,167.9,168.7;HRMS-ESI:[M+Na]+C11H9 79BrN2O6Na+计算值366.9536,检测值366.9516。
b)3-(3a-溴-4,7-二甲基-1,3,8-三氧代-5,6-二苯基-1,3,3a,4,7,7a-六氢-2H-4,7-亚甲基异吲哚-2-基)丙酸-2,5-二氧代吡咯烷-1-基酯
Figure BDA0001740920900000791
将二烯二聚体17(200mg,0.77mmol)和亲二烯体39(256mg,0.74mmol)的甲苯(5mL)溶液回流7小时,然后浓缩。粗制残余物通过柱色谱(1:1石油醚:乙酸乙酯)纯化,以得到为浅黄色油状物形式的endo-和exo-环加成物的不可分离的6:1混合物的题述化合物oCOm-17(386mg,83%)。
Rf=0.7(1:1石油醚:乙酸乙酯);HRMS-ESI:[M+Na]+C30H25 79BrN2O7Na+计算值627.0737;检测值627.0735。
endo-oCOm-17的NMR数据:1H NMR(500MHz,CDCl3):δ主要包括1.61(3H,s),1.63(3H,s),2.84(4H,br s),2.94-3.09(2H,m),3.59(1H,s),3.89(1H,m),4.04(1H,m),6.83-6.73(4H,m),7.16-7.22(6H,m);13C NMR(125MHz,CDCl3):δ主要包括11.6,12.4,56.4,58.5,60.4,60.8,128.3,128.40,128.44,129.3,129.7,132.4,132.5,140.4,144.7,165.6,168.7,171.9,172.1,196.9。
exo-oCOm-17的NMR数据:1H NMR(500MHz,CDCl3):δ主要包括1.37(3H,s),1.48(3H,s),3.42(1H,s);13C NMR(125MHz,CDCl3):δ主要包括8.2,9.4,59.1。
c)4,7-二甲基-5,6-二苯基-1H-异吲哚-1,3(2H)-二酮-2-丙酸-2,5-二氧代-1-吡咯烷基酯(BP-17)
(别名:3-(N-(3,6-二甲基-4,5-二苯基)苯二甲酰亚胺基)丙酸琥珀酰亚胺酯)
Figure BDA0001740920900000792
将oCOm-17(261mg,0.43mmol)溶于THF(5mL)中,然后用三乙胺(60μL,0.43mmol)处理。将混合物搅拌30分钟,但未观察到反应。加入DBU(60μL,0.40mmol),反应15分钟后,已经进行至完成。将反应混合物在乙酸乙酯与2molL-1盐酸之间的分液,然后将有机相部分浓缩以得到粗副产物。通过柱色谱(1:1石油醚:乙酸乙酯)纯化之后,得到为透明油状物的题述化合物BP-17(55mg,26%)。
1H NMR(500MHz,CDCl3):δ2.41(6H,s),2.83(4H,br s),3.12(2H,t,J=7.3Hz),4.11(2H,t,J=7.1Hz),6.90-6.88(4H,x m),7.18-7.10(6H,m);13C NMR(125MHz,CDCl3):δ15.7,25.6,29.8,32.7,126.8,127.7,127.9,129.5,134.6,138.6,148.5,166.2,168.5,168.8;HRMS-ESI:[M+Na]+C29H24N2O6Na+计算值519.1527,检测值519.1496。
实施例17:oCOm-18和-19
2-(3-(3a-溴-4,7-二甲基-1,3,8-三氧代-5,6-二苯基-1,3,3a,4,7,7a-六氢-2H-4,7-亚甲基异吲哚-2-基)丙酰胺基)乙-1-铵三氟乙酸盐和氯化物(oCOm-19):其中,R1=R2=Ph;R3=R4=Me;A3=NR14;R14=CH2CH2CONHCH2CH2NH3.Z,其中,Z=Cl和CF3CO2;X=Br
Figure BDA0001740920900000801
反应式20:作为盐酸盐和三氟乙酸盐的oCOm-19的合成。
a)(2-(3-(2,5-二氧代-2,5-二氢-1H-吡咯-1-基)丙酰氨基)乙基)氨基甲酸叔丁酯(43)
Figure BDA0001740920900000802
将搅拌的马来酰亚胺4021(1.51g,5.67mmol)的无水二氯甲烷(35mL)溶液冷却至0℃并滴加(2-氨基乙基)氨基甲酸叔丁酯(42)23,26(1.00g,6.24mmol)的无水二氯甲烷(35mL)溶液。将反应在氮气下搅拌1小时,然后升温至室温并搅拌过夜。待琥珀酰亚胺酯耗尽后,反应用二氯甲烷稀释,用5%HCl(水溶液)、水和盐水洗涤,然后干燥并过滤。除去溶剂后,将残余物通过快速柱色谱(100%乙酸乙酯)纯化,以得到为白色固体的题述化合物43(1.22g,69%)。Rf0.41(100%乙酸乙酯);熔点135-136℃;IR:νmax3352(s,NH),3325(s,NH),2976(w),2941(w),1698(s,C=O),1679(s,C=O),1642(s,C=O),1544,1525,1445cm-11H NMR(500MHz,CDCl3)δ1.42(9H,s,(CH3)3),2.49(2H,t,J=7.1Hz,CH2C=O),3.22-3.24(2H,m,CH2NHBoc),3.29-3.83(2H,m,CH2NH酰胺),3.82(2H,t,J=7.1Hz,CH2N),5.03(1H,br s,NHBoc),6.43(1H,br s,NH酰胺),6.69(2H,s,2×CH);13C NMR(126MHz,CDCl3)δ28.3,34.3,34.7,40.1,40.65,79.6,134.2,156.9,170.3,170.5;HRMS-ESI:[M+Na]+C14H21N3O5Na计算值334.1373,检测值334.1403;C14H21N3O5分析计算值:C,54.01;H,6.80;N,13.50;检测值:C,53.83;H,6.81;N,13.33;HPLC tR=7.8分钟(100%)。
b)(2-(3-(3-溴-2,5-二氧代-2,5-二氢-1H-吡咯-1-基)丙酰氨基)乙基)氨基甲酸叔丁酯(41)
Figure BDA0001740920900000811
将马来酰亚胺43(1.00g,3.21mmol)溶于四氯化碳(12.5mL)中并用溴(0.18mL,3.53mmol)处理,然后回流加热1小时。待冷却后,即通过真空过滤收集沉淀,并重新溶于无水THF(15mL)中。将溶液冷却至0℃,滴加无水三乙胺(0.45mL,3.21mmol),之后搅拌2小时。真空除去挥发物,并将残余物在乙酸乙酯与水之间分配。将有机相萃取物用盐水洗涤,干燥并过滤。真空除去溶剂,得到粗制溴代马来酰亚胺,将其通过快速柱色谱(100%乙酸乙酯)纯化,以得到为灰白色固体的题述化合物41(708mg,57%)。Rf0.50(100%乙酸乙酯);熔点156-158℃(分解);IR:νmax3343,3323,3095,2984,2941,1712,1678,1645cm-11H NMR(500MHz,CDCl3)δ1.44(s,9H,(CH3)3),2.51(t,J=7.1Hz,2H,CH2C=O),3.22-3.25(m,2H,CH2NHBoc),3.31-3.34(m,2H,CH2NH酰胺),3.87(t,J=7.1Hz,2H,CH2N),4.93(s,1H,NHBoc),6.33(s,1H,NH酰胺),6.86(s,1H,2×CH);13C NMR(126MHz,CDCl3)δ28.4,34.5,35.2,40.1,40.9,79.8,131.4,132.0,157.0,165.1,168.2,169.9;HRMS-ESI:[M+Na]+C14H20 79BrN3O5Na+计算值412.0479,检测值412.0498;HPLC tR=9.1分钟(100%)。
c)(2-(3-((4S,7R)-3a-溴-4,7-二甲基-1,3,8-三氧代-5,6-二苯基-3a,4,7,7a-四氢-1H-4,7-亚甲基异吲哚-2(2H)-基)丙酰胺基)乙基)氨基甲酸叔丁酯(oCOm-18)
Figure BDA0001740920900000812
将溴代马来酰亚胺21(200mg,0.51mmol)和二烯二聚体17(140mg,0.54mmol)溶于甲苯(5mL)中,在氮气下回流加热4小时。真空除去溶剂,粗制残余物通过快速柱色谱(50%乙酸乙酯/石油醚)纯化,以得到为白色固体形式的endo-和exo-异构体的3:1混合物的题述化合物oCOm-18(310mg,93%)。熔点97-100℃;IR:νmax 3325(br),3293(br),2978,2935,2873,1782,1709(s),1655,1514(br),1443cm-1。HRMS-ESI:[M+Na]+C33H36 79BrN3O6Na计算值672.1680,检测值672.1726;HPLC tR=13.5分钟(100%)。
endo-oCOm-18的NMR数据:1H NMR(500MHz,CDCl3)δ主要包括1.42(9H,s),1.59(3H,s),1.61(3H,s),2.51(2H,td,J=7.9,2.2Hz),3.18-3.28(2H,m,),3.28-3.36(2H,m),3.51(1H,s),3.76-3.97(2H,m),4.95(1H,br s),6.32(1H,br s),6.80-6.90(4H,m),7.12-7.29(6H,m);13C NMR(126MHz,CDCl3)δ主要包括11.5,12.3,28.3,33.4,36.1,40.0,40.9,56.4,57.1,58.8,59.0,60.2,60.7,79.8,126.8,127.7,128.0,128.1,128.2,128.3,128.4,129.2,129.2,129.4,129.6,130.4,132.3,132.4,140.3,144.6,156.9,169.5,172.1,172.3,196.8。
exo-oCOm-18的NMR数据:1H NMR(500MHz,CDCl3)δ主要包括1.35(3H,s),1.43(9H,s),1.46(3H,s),2.44(2H,t,J=6.9Hz),3.37(1H,s),5.06(1H,br s),6.16(1H,br s),7.02-7.06(4H,m);13C NMR(126MHz,CDCl3)δ主要包括8.1,9.3,57.1,58.8,61.51,132.6,132.8,144.9,170.3,170.6。
d)N-(2-氨基乙基)-3-(3a-溴-4,7-二甲基-1,3,8-三氧代-5,6-二苯基-3a,4,7,7a-四氢-1H-4,7-亚甲基异吲哚-2(2H)-基)丙酰胺盐酸盐(oCOm-19.HCl)
Figure BDA0001740920900000821
将Boc保护的氨基CO化合物或oCOm-18(230mg,0.35mmol)溶于无水二噁烷(1mL)中,并在氮气下冷却至0℃。逐滴加入6M HCl的二噁烷溶液(3mL),使反应升温至室温并搅拌过夜。真空除去挥发物,得到胺盐酸盐,将其冻干,以得到为白色固体形式的endo-和exo-异构体的3:1混合物的题述化合物oCOm-19.HCl(205mg,99%)。熔点142-148℃(分解);IR:νmax3378(br),2979,2937,2873,1781,1711,1676,1520(br),1444cm-1;HRMS-ESI:[M-Cl]+C28H29 79BrN3O4计算值550.1336,检测值550.1355;C28H29BrClN3O4.H2O分析计算值:C,55.59;H,5.17;N,6.95;检测值:C,55.61;H,5.19;N,6.92;HPLC tR=8.8分钟。
endo-oCOm-19.HCl的NMR数据:1H NMR(500MHz,d6-DMSO)δ主要包括1.45(3H,s,CH3),1.48(3H,s,CH3),2.38-2.45(2H,m,NCH2),2.84(2H,q,J=6.1Hz,CH2NH3),3.28(2H,q,J=6.2Hz,O=CNHCH2),3.75(2H,td,J=13.5,6.4Hz,CH2C=O),4.00(1H,s),6.91-6.82(4H,m),7.19-7.26(6H,m,),8.03(3H,br s,NH3),8.37(1H,t,J=5.6Hz,NH);13C NMR(126MHz,d6-DMSO)δ主要包括11.2,11.7,32.7,36.0,36.4,38.5,55.7,58.3,58.9,60.1,128.0,128.1,128.3,129.1,129.4,132.3,132.4,139.6,144.6,169.5,171.8,172.3,196.7。
exo oCOm-19的NMR数据:1H NMR(500MHz,d6-DMSO)δ主要包括1.18(3H,s),1.32(3H,s),2.34(2H,t,J=7.5Hz),3.91(1H,s,),8.26(1H,t,J=5.6Hz);13C NMR(126MHz,d6-DMSO)δ主要包括169.4,197.1。
(2-(3-(4,7-二甲基-1,3-二氧代-5,6-二苯基异吲哚啉-2-基)丙酰氨基)乙基)氨基甲酸叔丁酯(BP-18)
Figure BDA0001740920900000831
将oCOm-18(200mg,0.31mmol)溶于无水THF(5mL)中并滴加DBU(0.09mL,0.62mmol)。将反应搅拌并通过TLC监测,直至没有起始物质残留(1小时)。真空除去挥发物,并将残余物溶于乙酸乙酯中并用5%HCl(水溶液)洗涤。干燥并过滤有机相萃取物之后,真空除去挥发物,得到粗制芳香化的物质。通过快速柱色谱(60%乙酸乙酯/石油醚)纯化,得到为白色固体的题述化合物BP-18(147mg,88%)。Rf 0.21(50%乙酸乙酯/石油醚);熔点183-185℃;IR:νmax 3312(br),2974,2932,1761,1700,1646,1523(br),1443cm-11H NMR(500MHz,CDCl3)δ1.43(9H,s),2.39(6H,s),2.63(2H,t,J=7.0Hz),3.20-3.32(2H,m),3.32-3.43(2H,m),4.01(2H,t,J=7.0Hz),5.09(1H,br s),6.44(1H,br s),6.82-6.95(3H,m),7.05-7.22(5H,m);13C NMR(126MHz,CDCl3)δ15.6,28.4,34.1,35.2,40.2,40.6,79.6,126.8,127.7,128.0,129.5,134.5,138.6,148.5,156.7,169.0,170.6;HRMS-ESI:[M+Na]+C32H35N3O5Na计算值564.2469,检测值564.2455。
e)N-(2-氨基乙基)-3-(4,7-二甲基-1,3-二氧代-5,6-二苯基异吲哚啉-2-基)丙酰胺盐酸盐(BP-19)
Figure BDA0001740920900000832
在氮气下将Boc-保护的胺BP-18(139mg,0.26mmol)溶于无水二噁烷(1mL)中并冷却至0℃,并逐滴加入6M HCl的无水二噁烷溶液(3mL)。使反应升温至室温并搅拌过夜。真空除去挥发物,之后冻干,得到为其白色固体形式的盐酸盐的题述化合物BP-19(117mg,95%)。熔点185-187℃;IR:νmax3274(br),3057,3024,2939(br),1760,1695,1645,1549,1495,1441cm-11H NMR(500MHz,d6-DMSO)δ2.30(6H,s,2×CH3),2.49(2H,t,J=5.0Hz),2.78-2.91(2H,m),3.25-3.32(2H,m),3.82(2H,t,J=7.3Hz),6.90-7.04(3H,m),7.07-7.17(2H,m),7.17-7.27(3H,m),7.99(3H,s),8.30(1H,t,J=5.6Hz);13C NMR(126MHz,d6-DMSO)δ15.2,34.0,34.0,36.4,38.5,126.9,127.7,127.8,129.3,133.2,138.3,147.8,168.1,170.5;HRMS-ESI:[M-Cl]+C27H28N3O3计算值442.2125,检测值442.2116.HPLC tR=9.2分钟(100%)。
f)N-(2-氨基乙基)-3-(3a-溴-1H-4,7-二甲基-1,3,8-三氧代-5,6-二苯基-异吲哚啉-2(2H)-基)丙酰胺-2,2,2-三氟乙酸盐(oCOm-19.CF3CO2H)
Figure BDA0001740920900000841
在大气环境下制备Boc-保护的oCOm-19(305mg,0.47mmol)的1,4-二噁烷(1.4mL)溶液。在另一容器中,用1,4-二噁烷(2mL)稀释浓HCl水溶液(2.1mL,36%=11.65M),以得到6M HCl的二噁烷溶液。将Boc-保护的oCOm-18溶液置于冰浴中,之后加入所述6M HCl溶液。使反应混合物升温至室温并通过RP-HPLC监测(12.5分钟内B由10%至100%,然后100%B持续2.5分钟,0.5mL/分钟)。待起始物质耗尽(4-5小时)后,即真空除去溶剂。将残余物溶于约50%H2O的1,4-二噁烷混合物(50mL)中,然后冻干。将所得的粗制灰白色固体溶于约20%CH3CN的H2O溶液(2x 5mL)中,然后装载到预先清洗的C-18固相萃取柱(100%CH3CN[2x10mL],然后为90%,然后为50%CH3CN的H2O溶液[各1x 10mL],20%CH3CN的H2O溶液[2x10mL])上。将化合物从C-18柱上洗脱(20%至40%CH3CN的H2O溶液[10%增量,各2x 10mL],然后为50%至100%CH3CN的H2O溶液[10%增量,各10mL])。收集的级分通过RP-HPLC分析(12.5分钟内B由10%至100%,然后100%B持续2.5分钟,tR=8.99分钟)并冻干,以得到为白色粉末的题述化合物oCOm-19.CF3CO2H(106.9mg,34%,>97%纯度,endo:exo异构体的不可分离的10:1混合物)以及oCOm-19和BP-19的混合物(112.4mg,3:1oCOm-19:BP-19)。熔点142-148℃;IR(ATR)νmax/cm-1 3378(br),2979,1937,2873,1781(C=O),1711(C=O),1676,1520(br),1444;HRMS(ESI-TOF)m/z:[M--O2CCF3]+C28H29 79BrN3O4 +计算值550.1336,检测值550.1355;RP-HPLC(12.5分钟内B由10%至100%,然后100%B持续2.5分钟),tR=8.99分钟,endo-和exo-异构体共同洗脱为单峰。
Endo-oCOm-19的NMR数据:1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ主要包括1.45(3H,s,CH3),1.49(3H,s,CH3),2.41(2H,t,J=8.0Hz),2.84(2H,q,J=6.0Hz),3.25(2H,q,J=6.0Hz),3.71-3.79(2H,m),4.00(1H,s,H-7a),6.85-6.88(4H,m,Ph),7.17-7.29(6H,m,Ph),7.68(3H,br s),8.21(1H,t,J=6.0Hz);13C NMR(125MHz,DMSO-d6)δ主要包括11.2(CH3),11.7(CH3),32.7,36.0,36.4,38.7,55.7,58.3,58.9,60.0,128.0,128.1,128.3,129.1,129.4,132.3,132.4,139.5,144.6,169.8,171.9,172.3,196.7;19F NMR(376MHz,DMSO-d6)δ-73.74。
Exo-oCOm-19的NMR数据:1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ主要包括1.19(3H,s,CH3),1.32(3H,s,CH3),3.92(1H,s,H-7a)。
实施例18:oCOm-21
2-(3a-溴-4,7-二甲基-1,3,8-三氧代-5,6-二苯基-2H-4,7-亚甲基异吲哚啉-2-基)乙-1-铵2,2,2-三氟乙酸盐、氯化物和溴化物:其中,R1=R2=Ph;R3=R4=Me;A3=NR14;R14=CH2CH2NH3.Z,其中,Z=Cl、Br和CF3CO2;X=Br
Figure BDA0001740920900000851
反应式21a:为三氟乙酸盐的oCOm-21的合成
a)N-(2,5-二氧代-2,5-二氢-1H-吡咯-1-基)乙基氨基甲酸叔丁酯(46)
Figure BDA0001740920900000852
在0℃下向1-((叔丁氧羰基)氨基)-2-氨基乙烷(42)23,26,27(1.13g,7.1mmol)的饱和NaHCO3(35mL)溶液中加入N-(乙氧基羰基)马来酰亚胺22(45)(1.1g,7.1mmol)。将反应混合物升温至室温并搅拌15分钟。然后加入THF(55mL)并将反应混合物再搅拌45分钟。加入H2O(50mL)并将水相用EtOAc(3x 75mL)萃取。将合并的有机相萃取物用饱和NaCl(100mL)洗涤并用MgSO4干燥。真空除去溶剂,得到灰白色固体,将其通过快速制备色谱(0%,然后5%,然后10%EtOAc的CH2Cl2溶液)纯化,得到为白色固体的题述化合物46(1.1g,58%)。熔点126-128℃;Rf(10%EtOAc的CH2Cl2溶液)0.28;IR(ATR)νmax/cm-1 3350(C-H),3089(C-H),2977,1701(C=O),1678(C=O),1516,1434,1288,1256,1167,944,844,692,623;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ1.40(9H,s),3.30-3.35(2H,m),3.66(2H,t,J'=6.0Hz),4.74(1H,br s),6.71(2H,s);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ28.3,38.0,39.4,79.5,131.1,155.9,170.8。获得的1H和13C NMR数据与文献13报道的一致。
b)3-(3-溴-2,5-二氧代-2,5-二氢-1H-吡咯-1-基)乙基氨基甲酸叔丁酯(28)
Figure BDA0001740920900000853
将Boc-马来酰亚胺46(2.0g,8.32mmol)的CH2Cl2(12.4mL)溶液用Br2(470μL,9.13mmol)处理并加热至回流1小时。将反应冷却至室温并真空浓缩,以得到为粘稠的橙色油状物的二溴化的中间体,然后将其稀释于无水THF(39.6mL)中并冷却至0℃。逐滴加入无水NEt3(1.16mL,8.32mmol),并将反应混合物在0℃下搅拌2小时。将所得的浓稠的灰白色悬浮液在H2O(20mL)中稀释,并将水相用EtOAc(3x 20mL)萃取。将合并的有机相萃取物用MgSO4干燥并真空浓缩,以得到深棕色油状物,将其通过快速制备色谱(0%,然后5%,然后10%EtOAc的CH2Cl2溶液)纯化,以得到为浅黄色固体的题述化合物44(1.944g,73)。熔点90-93℃;Rf(2%EtOAc的CH2Cl2溶液)0.05;Rf(10%EtOAc的CH2Cl2溶液)0.30;;IR(ATR)νmax/cm-13354(C-H),2970,1702(C=O),1681(C=O),1523,1406,1284,1246,1160,957,625;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ1.40(9H,s),3.32-3.36(2H,m),3.70(2H,t,J=6.0Hz),4.70(1H,br s),6.88(1H,s);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ28.3,39.1,39.2,79.7,131.4,131.9,156.0,165.4,168.6;HRMS(ESI-TOF)m/z:[M+Na]+C11H15 79BrN2NaO4 +计算值341.010,检测值341.0102。C11H15BrN2O4分析计算值:C,41.40;H,4.74;N,8.78;Br,25.04。检测值:C,41.41;H,4.51;N,8.76;Br,25.23。
c)(2-(3a-溴-4,7-二甲基-1,3,8-三氧代-5,6-二苯基-3a,4,7,7a-四氢-2H-4,7-亚甲基异吲哚-2-基)乙基)氨基甲酸叔丁酯(oCOm-20)
Figure BDA0001740920900000861
将Boc-溴代马来酰亚胺46(355.6mg,1.11mmol)和二烯二聚体17(305mg,0.59mmol)溶于无水甲苯(6.5mL)中并置于氩气下。然后将混合物加热至回流4小时。冷却至室温后,真空除去溶剂,以得到含有作为endo-和exo-异构体(~2.5:1)的混合物的环加成物oCOm-20的棕色油状物。通过快速制备色谱(0%,然后2%,然后10%EtOAc的CH2Cl2溶液)纯化,以得到分为两个部分的为白色泡沫状固体的题述化合物oCOm-20:纯endo-异构体(204mg,32%)和endo-和exo-异构体的~1:1混合物(333mg,52%)。Endo-oCOm-20的数据:熔点107-109℃;Rf(2%EtOAc的CH2Cl2溶液)0.11;IR(ATR)νmax/cm-1 2984,2937,1790(C=O),1713(C=O),1390,1366,1248,1201,737,699;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ1.42(9H,s,C(CH3 )3),1.61(3H,s,CH3),1.62(3H,s,CH3),3.37-3.39(2H,m),3.52(1H,s,H-7a),3.73(2H,t,J=5.8Hz),4.72(1H,br s),6.83-6.88(4H,m,Ph),7.15-7.19(6H,m,Ph);13C NMR(125MHz,CDCl3)δ11.5,12.4,28.4,38.7,40.0,56.3,58.7,60.4(C-7a),60.8(C-3a),79.8,128.1,128.3,128.3,129.3,129.6,132.4,132.5,140.4(C-5),144.5(C-6),155.8,172.4(C-1),172.7(C-3),196.9(C-8);HRMS(ESI-TOF)m/z:[M-Boc+H]+C25H24 79BrN2O3 +计算值479.0965;检测值479.0949。[M+Na]+C30H31 79BrN2NaO5 +计算值601.1309,检测值601.1303;C30H31BrN2O5分析计算值:C,62.18;H,5.39;N,4.83;Br,13.79。检测值:C,62.16;H,5.39;N,4.89;Br,13.89;RP-HPLC(12.5分钟内B由10%至100%,然后100%B持续2.5分钟),tR=14.56分钟。
Exo-oCOm-20的数据:RP-HPLC(12.5分钟内B由10%至100%,然后100%B持续2.5分钟),tR=14.97分钟。
d)2-(3a-溴-4,7-二甲基-1,3,8-三氧代-5,6-二苯基-2H-4,7-亚甲基异吲哚啉-2-基)乙-1-铵2,2,2-三氟乙酸盐(oCOm-21)
Figure BDA0001740920900000871
在大气环境下制备Boc保护的endo-oCOm-20(400.1mg,0.69mmol)的1,4-二噁烷(2mL)溶液,然后在冰浴中冷却。在另一容器中,用1,4-二噁烷(2.9mL)稀释浓HCl水溶液(3.1mL),以得到6M HCl的二噁烷溶液。将两种溶液混合,使其升温至室温并通过RP-HPLC监测(12.5分钟内B由10%至100%,然后100%B持续2.5分钟,0.5mL/分钟)。待起始物质耗尽(4-5小时)后,即真空除去溶剂。将残余物溶于约75%H2O的1,4-二噁烷混合物(40mL)中并冻干。将获得的粗制灰白色固体溶于约16%CH3CN的H2O溶液(12mL)中,并装载到预先清洗的C-18固相萃取柱(100%CH3CN[2x 10mL],然后为90%,然后为50%CH3CN的H2O溶液[各1x10mL],10%CH3CN的H2O溶液[2x 10mL])上。将产物从C-18柱上洗脱(20%至40%CH3CN的H2O溶液[10%增量,各2x 10mL],然后为50%至100%CH3CN的H2O溶液[10%增量,各10mL])。收集的级分通过RP-HPLC分析(12.5分钟内B由10%至100%,然后100%B持续2.5分钟,tR=9.00分钟)并冻干,以得到为白色粉末的题述化合物oCOm-21.TFA(259mg,63%%)。IR(ATR)νmax/cm-1 2937,1781(C=O),1711(C=O),1664,1648,1443,1388,1203,1180,1134,798,723,697;1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ1.46(3H,s,CH3),1.52(3H,s,CH3),2.95-3.07(2H,m),3.77-3.81(2H,m),3.93(1H,s,H-7a),6.83-6.87(4H,m,Ph),7.20-7.24(6H,m,Ph),7.90(3H,br s);13C NMR(125MHz,DMSO-d6)δ11.3,11.8,36.5,37.0,55.6,58.5,58.7,60.5,128.1,128.2,128.2,128.3,129.1,129.3,132.2,132.3,139.5,144.5,172.0,172.6,196.5;19F NMR(376MHz,DMSO-d6)δ-73.97(3F,-O2CCF3 );HRMS(ESI-TOF)m/z:[M--O2CCF3]+C25H24 79BrN2O3 +计算值479.0965,检测值479.0978;RP-HPLC(12.5分钟内B由10%至100%,然后100%B持续2.5分钟),tR=9.00分钟。
e)2-(3a-溴-4,7-二甲基-1,3,8-三氧代-5,6-二苯基-2H-4,7-亚甲基异吲哚啉-2-基)乙-1-铵氯化物
Figure BDA0001740920900000881
在大气环境下制备Boc-保护的endo-29(200mg,0.35mmol)的1,4-二噁烷(1mL)溶液。在另一容器中,用1,4-二噁烷(1.45mL)稀释浓HCl水溶液(1.55mL),以得到6M HCl的二噁烷溶液。将Boc-保护的endo-27溶液置于冰浴中,之后加入所述6M HCl溶液。使反应混合物升温至室温并通过RP-HPLC监测(12.5分钟内B由10%至100%,然后100%B持续2.5分钟,0.5mL/分钟)。待起始物质耗尽(4小时),即真空除去溶剂。将残余物溶于约75%H2O的1,4-二噁烷混合物(40mL)中并冻干,以得到为浅棕色粉末的题述化合物oCOm-21.HCl(175mg,98%)。
1H NMR(500MHz,DMSO-d6)δ1.45(3H,s,CH3),1.52(3H,s,CH3),2.90-3.05(2H,m),3.78-3.83(2H,m),3.93(1H,s,H-7a),6.83-6.87(4H,m,Ph),7.20-7.24(6H,m,Ph),8.18(3H,br s);13C NMR(125MHz,DMSO-d6)δ11.3,11.8,36.4,36.9,55.5,58.6,58.7,60.5,128.1,128.1,128.2,128.3,129.1,129.3,132.2,132.3,139.5,144.5,172.0,172.6,196.5;HRMS(ESI-TOF)m/z:[M--O2CCF3]+C25H24 79BrN2O3 +计算值479.0965,检测值479.0932;RP-HPLC(12.5分钟内B由10%至100%,然后100%B持续2.5分钟),tR=9.00分钟。
f)2-(3a-溴-4,7-二甲基-1,3,8-三氧代-5,6-二苯基-2H-4,7-亚甲基异吲哚啉-2-基)乙-1-铵溴化物
Figure BDA0001740920900000882
在大气环境下制备Boc-保护的endo-29(96mg,0.17mmol)的1,4-二噁烷(0.5mL)中的溶液。在另一容器中,用1,4-二噁烷(1.45mL)稀释浓HBr水溶液(1.55mL),以得到6M HBr的二噁烷溶液。将Boc-保护的endo-27溶液置于冰浴中,之后加入所述6M HBr溶液。使反应混合物升温至室温并通过RP-HPLC监测(12.5分钟内B由10%至100%,然后100%B持续2.5分钟,0.5mL/分钟)。待起始物质耗尽(4小时),即真空除去溶剂。将残余物溶于约75%H2O的1,4-二噁烷混合物(40mL)混合物中并冻干,以得到为浅棕色粉末的题述化合物oCOm-21.HBr(90mg,97%)。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ1.45(3H,s,CH3),1.52(3H,s,CH3),2.90-3.05(2H,m),3.78-3.83(2H,m),3.93(1H,s,H-7a),6.83-6.87(4H,m,Ph),7.20-7.24(6H,m,Ph),7.97(3H,br s);13C NMR(100MHz,DMSO-d6)δ11.3,11.9,36.4,36.9,55.6,58.6,58.7,60.6,128.1,128.2,128.3,128.4,129.1,129.3,132.3,132.3,139.5,144.6,172.0,172.6,196.5;HRMS(ESI-TOF)m/z:[M--O2CCF3]+C25H24 79BrN2O3 +计算值479.0965,检测值479.0940;RP-HPLC(12.5分钟内B由10%至100%,然后100%B持续2.5分钟),tR=9.00分钟。
g)(2-(4,7-二甲基-1,3-二氧代-5,6-二苯基异吲哚啉-2-基)乙基)氨基甲酸叔丁酯(BP-20)
Figure BDA0001740920900000891
在0℃下向oCOm-20(414mg,0.71mmol,endo:exo 2.6:1)的无水THF(11.5mL)溶液中滴加1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(210μL,1.40mmol)。使反应混合物升温至室温。待通过TLC监测的起始物质耗尽(大约10分钟)后,即加入饱和NH4Cl(7mL)并将水相用EtOAc(3x 20mL)萃取。将合并的有机相萃取物用MgSO4干燥并真空浓缩,以得到棕色结晶固体。通过快速制备色谱(0%,然后为5%,然后为10%EtOAc的CH2Cl2溶液)纯化,得到为白色晶体的题述化合物BP-20(205mg,61%)。熔点181-182℃;Rf(10%EtOAc的CH2Cl2溶液)0.37;;IR(ATR)νmax/cm-1 3431,2981,2944,1758(C=O),1725(C=O),1698(C=O),1504,1431,1401,1391,1365,1284,1246,1180,1153,991,751,699;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ1.40(9H,s,C(CH3 )3),2.41(6H,s,CH3),3.42-3.47(2H,m,2'-H),3.85(2H,t,J=5.6Hz),4.89(1H,br s),6.87-6.89(4H,m,Ph),7.10-7.18(6H,m,Ph);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ15.7,28.3,37.6,39.9,79.4(Cquat,),126.8,127.8,128.1,129.5,134.4,138.7,148.4,155.9,169.3;HRMS(ESI-TOF)m/z:[M+Na]+C29H30N2NaO4 +计算值493.2098,检测值493.2097;C29H30N2O4分析计算值:C,74.02;H,6.43;N,5.95。检测值:C,74.00;H,6.52;N,5.91;RP-HPLC(12.5分钟内B由10%至100%,然后100%B持续4.5分钟),tR=15.21分钟。
h)2-(4,7-二甲基-1,3-二氧代-5,6-二苯基异吲哚啉-2-基)乙铵2,2,2-三氟乙酸盐(BP-21)
Figure BDA0001740920900000901
在大气环境下制备BP-20(204mg,0.43mmol)的1,4-二噁烷(9mL)溶液。在另一容器中,用1,4-二噁烷(1.8mL)稀释浓HCl(2mL),以得到6M HCl的二噁烷溶液,然后在室温下将其滴加到Boc-保护的29的溶液中。反应混合物通过RP-HPLC监测(12.5分钟内B由10%至100%,然后100%B持续2.5分钟,0.5mL/分钟)。待起始物质耗尽(4-5小时)后,即真空除去溶剂。将残余物溶于约60%H2O的1,4-二噁烷混合物(20mL)中并冻干。将所得的粗制灰白色固体溶于约10%CH3CN的H2O溶液(2x 5mL)中,并装载到预先清洗的C-18固相萃取柱(100%CH3CN[2x 10mL],然后为90%,然后为50%CH3CN的H2O溶液[各1x 10mL],20%CH3CN的H2O溶液[2x 10mL])上。将产物从C-18柱上洗脱(20%至40%CH3CN的H2O溶液[10%增量,各2x10mL],然后为50%至100%CH3CN的H2O溶液[10%增量,各10mL])。收集的级分通过RP-HPLC分析(12.5分钟内B由10%至100%,然后100%CH3CN持续2.5分钟,tR=9.22分钟)并冻干,以得到为白色粉末的题述化合物BP-21(1634mg,78%)。IR(ATR)νmax/cm-1 1763(C=O),1697(C=O),1664,1430,1403,1364,1203,1174,1136,761,699;1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ2.32(6H,s,CH3),3.11(2H,明显的q,J=6.0Hz),3.86(2H,t,J=6.0Hz),6.95-6.97(4H,m,Ph),7.13-7.17(2H,m,Ph),7.20-7.24(4H,m,Ph),7.85(3H,br s);13C NMR(100MHz,DMSO-d6)δ15.2,35.1,37.7,126.9,127.8,128.0,129.3,133.3,138.2,147.8,168.4;19F NMR(376MHz,DMSO-d6)δ-73.78;HRMS(ESI-TOF)m/z:[M--O2CCF3]+C24H23N2O2 +计算值371.1754,检测值371.1741;RP-HPLC(12.5分钟内B由10%至100%,然后100%B持续2.5分钟),tR=9.22分钟。
作为对照化合物的脱溴-oCOm-21(DB-oCOm-21)的合成
Figure BDA0001740920900000902
反应式21b:作为盐酸盐和三氟乙酸盐的对照化合物DB-oCOm-21的合成
a)(2-(4,7-二甲基-1,3,8-三氧代-5,6-二苯基-3a,4,7,7a-四氢-1H-4,7-亚甲基异吲哚-2(2H)-基)乙基)氨基甲酸叔丁酯(47)
Figure BDA0001740920900000911
将马来酰亚胺46(150mg,0.62mmol)和二烯二聚体17(171mg,0.66mmol)溶于无水甲苯(3.6mL)中并置于氩气下。然后将混合物加热至回流4小时。冷却至室温后,真空除去溶剂,以得到橙色油状物,将其通过快速制备色谱(0%,然后为5%,然后为7%,然后为20%EtOAc的CH2Cl2溶液)纯化,以得到为白色泡沫的题述化合物47的不可分离的~4.2:1混合物(endo:exo)(300mg,52%)。IR(ATR)νmax/cm-1 3411,2977,2933,1788(C=O),1770(C=O),1704(C=O),1698(C=O),1693(C=O),1509,1392,1168,1164,768,698;HRMS(ESI-TOF)m/z:[M+Na]+C30H32N2NaO5 +计算值523.2203,检测值523.2173;RP-HPLC(12.5分钟内B由10%至100%,然后100%B持续2.5分钟),tR=14.56分钟,endo-和exo-异构体共同洗脱为单峰。
Endo-47的NMR数据:1H NMR(500MHz,CDCl3)δ主要包括1.40(9H,s,C(CH3)3),1.57(6H,s,CH3),3.23(2H,s,3a-H和7a-H),3.32-3.35(2H,m),3.64(2H,t,J=5.0Hz),4.78(1H,br s),6.87-6.91(4H,m,Ph),7.15-7.17(6H,m,Ph);13C NMR(125MHz,CDCl3)δ主要包括12.2,28.3(CH3,C(CH3)3),38.9,39.6),48.0,56.5,79.5,127.7,128.2,129.5,133.0,141.6,156.1,175.7,199.7。
Exo-47的NMR数据:1H NMR(500MHz,CDCl3)δ主要包括1.40(6H,s,CH3),1.45(9H,s,C(CH3)3),3.20-3.22(2H,m),3.23(2H,s,H-3a和-7a),3.68(2H,t,J=5.0Hz,3'-H),4.78(1H,br s),7.03-7.05(4H,m,Ph),7.23-7.25(6H,m,Ph);13C NMR(125MHz,CDCl3)δ主要包括9.1,28.3,38.1,38.7,49.8,55.7,79.4,128.0,128.3,129.0,133.0,144.4,155.8,173.4,204.7。
b)2-(4,7-二甲基-1,3,8-三氧代-5,6-二苯基-3a,4,7,7a-四氢-1H-4,7-亚甲基异吲哚-2(2H)-基)乙铵2,2,2-三氟乙酸盐(DB-OCOm-21)
Figure BDA0001740920900000912
在大气环境下制备Boc-保护的47(512.6mg,1.02mmol)的1,4-二噁烷(3mL)溶液。在另一容器中,用1,4-二噁烷(4.3mL)稀释浓HCl(4.6mL),以得到6M HCl的二噁烷溶液。将Boc保护的溶液31置于冰浴中,之后加入所述6M HCl溶液。使反应混合物升温至室温并通过RP-HPLC监测(12.5分钟内B由10%至100%,然后100%B持续2.5分钟,0.5mL/分钟)。待起始物质耗尽(2-3小时)(如形成白色沉淀所指示的)后,即真空除去溶剂,以得到灰白色固体,将其溶于16%CH3CN的H2O溶液(15mL)中,并装载到预先清洗的C-18固相萃取柱(100%CH3CN[2x 10mL],然后为90%,然后为50%CH3CN的H2O溶液[各1x 10mL],20%CH3CN的H2O溶液[2x10mL])上。将产物从C-18柱上洗脱(20%至40%CH3CN的H2O溶液[10%增量,各2x 10mL],然后为50%至100%CH3CN的H2O溶液[10%增量,各10mL])。收集的级分通过RP-HPLC分析(12.5分钟内B由10%至100%,然后100%B持续2.5分钟,tR=8.60分钟,endo-和exo-异构体共洗脱为单峰)并冻干,以得到为白色粉末(其迅速坍塌为浓稠的浅黄色油状物)的题述化合物DB-oCOm-21的不可分离的~4.1:1混合物(endo:exo)(407mg,73%)。IR(ATR)νmax/cm-12984,2933,1790(C=O),1774(C=O),1736(C=O),1702(C=O),1697(C=O),1670,1394,1374,1239,1203,1177,1137,1046,713,698;HRMS(ESI-TOF)m/z:[M--O2CCF3]+C25H25N2O3 +计算值401.1860,检测值401.1840;RP-HPLC(12.5分钟内B由10%至100%,然后100%B持续2.5分钟),tR=8.60分钟,endo-和exo-异构体共洗脱为单峰。
Endo-DB-oCOm-21的NMR数据:1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ主要包括1.43(6H,s,2xCH3),2.93-2.97(2H,m),3.51(2H,s,H-3a和-7a),3.67(2H,t,J=8.0Hz,3'-H),6.84-6.87(4H,m,Ph),7.17-7.28(6H,m,Ph),7.81(3H,br);13C NMR(125MHz,DMSO-d6)δ主要包括11.8,36.1,36.7,47.7,55.8,127.6,128.1,129.2,133.1,141.3,176.1,199.0(C=O,C-8);19FNMR(376MHz,DMSO-d6)δ-73.77。
Exo-DB-oCOm-21的NMR数据:1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ主要包括1.19(2x CH3)。
实施例19:oCOm-23
2-(2-(2-氨基乙基)氨基乙基)-3a-溴-3a,4,7,7a-四氢-4,7-二甲基--5,6-二苯基-4,7-亚甲基-1H-异吲哚-1,3,8(2H)-三酮双三氟乙酸盐:其中,R1=R2=Ph;R3=R4=Me;A3=NR14;R14=CH2CH2NHCH2CH2NH2.2CF3CO2H;X=Br
Figure BDA0001740920900000921
反应式22a:为三氟乙酸盐的oCOm-23的合成
a)(2-氨基乙基)(2-((叔丁氧基羰基)氨基)乙基)氨基甲酸叔丁酯(49)
Figure BDA0001740920900000931
在0℃下将三氟乙酸乙酯(4mL,33.6mmol)的无水CH2Cl2(39mL)溶液缓慢加入到二乙基三胺(3.6mL,33.6mmol)的无水CH2Cl2(39mL)溶液中。将反应混合物在0℃下搅拌2小时,然后室温下再搅拌2小时。真空除去溶剂,以得到粗制黄色油状物,将其重新溶于无水CH2Cl2(66mL)中并冷却至0℃。通过滴液漏斗在1小时内加入Boc2O(14.8g,68mmol)的无水CH2Cl2溶液(66mL),并将反应混合物在室温下搅拌48小时。真空除去溶剂,得到粘稠的黄色油状物,将其溶于5%H2O的CH3OH溶液(75mL)中。加入K2CO3(26g,188mmol)并将悬浮液回流2.5小时。待冷却后,即真空除去CH3OH,并将残余物在蒸馏H2O(100mL)中稀释。使用15%(w/v)NaOH水溶液将pH调节至~13,并用CHCl3(3x 100mL)萃取水相。真空除去溶剂,以得到为粘稠的黄色油状物的题述化合物49与三-Boc保护的胺的约3:1混合物(6.9g)。该粗制混合物可以直接使用或通过快速制备色谱(0%,然后为5%EtOAc的含5%NEt3的CH2Cl2溶液,然后为10%CH3OH的含5%NEt3的CH2Cl2溶液)纯化,以得到为黄色油状物(其在冷却时固化形成蜡状黄色固体)的题述化合物32(4.2g,41%)。
熔点77-80℃;Rf(10%EtOAc的CH2Cl2溶液和5%NEt3)0.11;Rf(10%CH3OH的CH2Cl2溶液和5%NEt3)0.31;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ主要包括1.41-1.44(18H,m,2x C(CH3)3),2.90-2.93(2H,m),3.23-3.26(4H,m),3.29-3.33(4H,m),5.28-5.45(1H,m);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ主要包括28.3,28.4,39.2,39.6,40.2,40.4,47.6,48.2,49.6,50.3,79.2,80.3,156.2。获得的1H和13C的NMR数据与文献28报道的一致。
b)(2-((叔丁氧基羰基)氨基)乙基)(2-(2,5-二氧代-2,5-二氢-1H-吡咯-1-基)乙基)氨基甲酸叔丁酯(50)
Figure BDA0001740920900000932
在室温下向粗制二-Boc三胺49(11.1g,36.6mmol)的饱和NaHCO3(183mL)悬浮液中加入粉末状N-(乙氧基羰基)马来酰亚胺(45)22(6.2g,36.7mmol)。将反应混合物搅拌15分钟后,加入THF(281mL),并将所得的两相悬浮液在室温下剧烈搅拌2小时。然后加入H2O(100mL),且水相用EtOAc(3x 100mL)萃取。将合并的有机相萃取物用饱和NaCl(150mL)洗涤,用MgSO4干燥,然后真空浓缩,以得到橙色油状物。通过快速制备色谱(0%,然后为5%,然后为10%,然后为50%EtOAc的CH2Cl2溶液)纯化,得到为黄色油状物的题述化合物50与氨基甲酸乙酯的混合物(3.7g)。
通过快速制备色谱(0%,然后为5%,然后为20%EtOAc的CH2Cl2溶液,然后为100%EtOAc)重新纯化得到分析纯的501样品,以得到为浅黄色油状物(冷却时形成无色晶体)的题述化合物33。熔点105-107℃;Rf(5%EtOAc的CH2Cl2溶液)0.11,Rf(20%EtOAc的CH2Cl2溶液)0.38;IR(ATR)νmax/cm-1 2976,2929,1708(C=O),1671(C=O),1508,1404,1364,1251,1155,824,696:1H NMR(500MHz,CDCl3)δ主要包括1.37-1.40(18H,m),3.21-3.29(4H,m),3.38-3.40(2H,m),3.62-3.67(2H,m),5.07(1H,br s),6.65-6.69(2H,m);13C NMR(125MHz,CDCl3)δ主要包括28.2,28.3,35.9,36.2,39.4,45.6,45.9,46.5,47.7,79.1,80.1,80.3,134.1,134.1,134.2,155.6,155.8,156.0,170.3,170.7;HRMS(ESI-TOF)m/z:[M+Na]+C18H29N3NaO6 +计算值406.1949;检测值406.1968。
c)(3-((4-溴-1,3-二氧代-1,3-二氢-1H-吡咯-1-基)乙基)(4-((叔丁氧基羰基)氨基)乙基)氨基甲酸叔丁酯(48)
Figure BDA0001740920900000941
室温下向含有马来酰亚胺50和氨基甲酸乙酯的近似1:1混合物(1.81g,4.7mmol)的CH2Cl2(23.6mL)溶液中加入溴(270μL,5.2mmol)。将深棕色溶液加热回流1.5小时,然后冷却至室温。真空除去溶剂,得到粘稠的橙色胶状物,将其在氩气下溶于无水THF(23.6mL)并冷却至0℃。在0℃下滴加无水NEt3(730μL,5.2mmol),并将所得的橙色悬浮液在0℃下搅拌4小时。然后在0℃下加入H2O(30mL),并将水相用EtOAc(3x 40mL)萃取。将合并的有机相萃取物用MgSO4干燥并真空浓缩,以得到棕黄色油状物。通过快速制备色谱(0%,然后为5%,然后为10%,然后为20%EtOAc的CH2Cl2溶液)纯化,得到为黄色油状物的题述化合物48(550mg,25%)以及48和氨基甲酸乙酯的约1:1混合物(806mg)。Rf(5%EtOAc的CH2Cl2溶液)0.11,Rf(20%EtOAc的CH2Cl2溶液)0.41;IR(ATR)νmax/cm-1 3370,2976,2933,1716(C=O),1677(C=O),1508,1391,1364,1250,1151,701;1H NMR(500MHz,CDCl3)δ主要包括1.39-1.46(18H,m),3.24-3.32(4H,m),3.40-3.43(2H,m),3.69-3.73(2H,m),5.06-5.10(1H,m),6.85-6.89(1H,m);13C NMR(125MHz,CDCl3)δ主要包括28.2,28.4,36.8,37.3,39.1,39.4,45.4,45.9,46.3,47.8,79.1,79.3,80.3,80.5,131.3,131.5,131.9,131.9,132.0,155.8,155.9,156.1,165.0,165.5,168.1,168.5;HRMS(ESI-TOF)m/z:[M+Na]+C18H28 79BrN3NaO6 +计算值484.1054,检测值484.1074。
d)(2-(3a-溴-4,7-二甲基-1,3,8-三氧代-5,6-二苯基-3a,4,7,7a-四氢-1H-4,7-亚甲基异吲哚-2(2H)-基)乙基)(2-((叔丁氧羰基)氨基)乙基)氨基甲酸叔丁酯(oCOm-22)
Figure BDA0001740920900000951
将溴代马来酰亚胺48(275mg,0.60mmol)和二烯二聚体1(163mg,0.31mmol)的无水甲苯(5mL)悬浮液置于氩气气氛下,然后加热至回流4小时。将反应混合物冷却至室温,并真空除去溶剂,以得到棕色油状物。通过快速制备色谱(0%,然后为5%,然后为10%EtOAc的CH2Cl2溶液)纯化,得到为无色泡沫的题述化合物oCOm-22的endo-异构体(261mg,60%)以及为粘稠的黄色油状物的oCOm-22的endo:exo-异构体的2:1混合物(115mg,27%)。
endo-oCOm-22的数据:熔点73-78℃(缓慢分解);Rf(5%EtOAc的CH2Cl2溶液)0.17,Rf(10%EtOAc的CH2Cl2溶液)0.48;IR(ATR)νmax/cm-1 2976,2922,1791(C=O),1716(C=O),1685(C=O),1391,1365,1248,1155,760,698;1H NMR(500MHz,CDCl3)δ主要包括1.41-1.48(18H,m),1.60(3H,s,CH3),1.61(3H,s,CH3),3.25-3.32(4H,m,),3.45-3.51(3H,m),3.74-3.75(2H,m),4.94(1H,br s),6.83-6.86(4H,m,Ph),7.16-7.20(6H,m,Ph);13C NMR(125MHz,CDCl3)δ主要包括11.5,12.4,28.4,28.4,37.9,38.5,39.4,44.6,45.0,45.0,46.7,47.8,56.2,56.4,58.7,60.4,61.0,79.3,80.6,80.8,128.1,128.1,128.2,128.3,129.3,129.6,132.4,132.4,132.5,140.4,144.6,155.7,155.9,172.2,172.6,196.8,197.0;HRMS(ESI-TOF)m/z:[M+Na]+C37H44 79BrN3NaO7 +计算值744.2255,检测值744.2231;RP-HPLC(12.5分钟内B由10%至100%,然后100%B持续2.5分钟),tR=15.61分钟。
Exo-oCOm-22:Rf(5%EtOAc的CH2Cl2溶液)0.07,Rf(10%EtOAc的CH2Cl2溶液)0.37;RP-HPLC(12.5分钟内B由10%至100%,然后100%B持续2.5分钟),tR=15.61分钟。
e)2-(2-(2-氨基乙基)氨基乙基)-3a-溴-3a,4,7,7a-四氢-4,7-二甲基--5,6-二苯基-4,7-亚甲基-1H-异吲哚-1,3,8(2H)-三酮双三氟乙酸盐(oCOm-23)
Figure BDA0001740920900000952
在大气环境下制备endo-Boc保护的oCOm-22(261mg,0.36mmol)的1,4-二噁烷(2mL)溶液。在另一容器中,用1,4-二噁烷(1.5mL)稀释浓HCl水溶液(1.6mL,36%=11.65M),以得到6M HCl的二噁烷溶液。将Boc保护的oCOm-22溶液置于冰浴中,之后加入所述6M HCl溶液。使反应混合物升温至室温并通过RP-HPLC监测(12.5分钟内B由10%至100%,然后100%B持续2.5分钟,0.5mL/分钟)。待起始物质耗尽(4小时)后,即真空除去溶剂,以得到灰白色固体,将其溶于蒸馏H2O(40mL)中,然后冻干,以得到粗制蓬松粉末。将粗产物溶于10%CH3CN的H2O溶液(2x 5mL)中,并装载到预先清洗的C-18固相萃取柱(100%CH3CN[2x 10mL],然后为90%,然后为50%CH3CN的H2O溶液[各1x 10mL],10%CH3CN的H2O溶液[2x 10mL])上。将产物从C-18柱上洗脱(20%至40%CH3CN的H2O溶液[10%增量,各2x10mL],然后为50%至100%CH3CN的H2O溶液[10%增量,各10mL])。收集的级分通过RP-HPLC分析(12.5分钟内B由10%至100%,然后100%B持续2.5分钟,tR=7.96分钟)并冻干,以得到为白色蓬松粉末的题述化合物oCOm-23的endo-异构体(171mg,63%)。熔点111-114℃(缓慢分解);IR(ATR)νmax/cm-1 2965,1786(C=O),1715(C=O),1670(C=O),1204,1183,1013,825,798,722,698;1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ1.46(3H,s,CH3),1.52(3H,s,CH3),3.12-3.20(6H,m),3.79-3.90(2H,m),3.99(1H,s,H-7a),6.84-6.88(4H,m,Ph),7.21-7.24(6H,m,Ph),8.11(3H,br s),9.26-9.31(2H,m);13C NMR(125MHz,DMSO-d6)δ11.3,11.8,35.2,35.7,43.7,44.1,55.6,58.6),60.5,128.1,128.2,128.3,128.3,129.2,129.3,132.2,132.3,139.5,144.6,171.9,172.5,196.5(C=O,C-8);19F NMR(376MHz,DMSO-d6)δ-73.67,-73.66;HRMS(ESI-TOF)m/z:[M-[-O2CCF3]2-H]+C27H29 79BrN3O3 +计算值522.1387,检测值522.1364;RP-HPLC(12.5分钟内B由10%至100%,然后100%B持续2.5分钟),tR=7.96分钟。
f)(3-((叔丁氧基羰基)氨基)乙基)(2-(4,7-二甲基-1,3-二氧代-5,6-二苯基异吲哚啉-2-基)乙基)氨基甲酸叔丁酯(BP-22)
Figure BDA0001740920900000961
在0℃下向加成物oCOm-22(220mg,0.31mmol,endo:exo~1:1)的无水THF(4.9mL)溶液中滴加1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(90μL,0.60mmol)。然后使棕色反应混合物升温至室温。待通过TLC监测的起始物质耗尽(大约30分钟)后,形成棕色沉淀,然后加入饱和NH4Cl(20mL)。将水相用EtOAc(3x 10mL)萃取。将合并的有机相萃取物用MgSO4干燥并真空浓缩,以得到棕色结晶固体。通过快速制备色谱(0%,然后为5%,然后为10%EtOAc的CH2Cl2溶液)纯化,得到为白色固体的题述化合物BP-22(142mg,76%)。熔点202-205℃;Rf(5%EtOAc的CH2Cl2溶液)0.17,Rf(10%EtOAc的CH2Cl2溶液)0.54;IR(ATR)νmax/cm-1 3345,2976,2922,1702(C=O),1677(C=O),1518,1402,1381,1365,1273,1254,1157,760,706;1HNMR(500MHz,CDCl3)δ1.32-1.35(9H,m),1.44(9H,s),2.39(6H,s,CH3),3.31-3.41(4H,m),3.51-3.55(2H,m),3.83-3.86(2H,m),5.17-5.30(1H,m),6.86-6.88(4H,m,Ph),7.09-7.17(6H,m,Ph);13C NMR(125MHz,CDCl3)δ15.6,15.6,28.0,28.0,28.1,28.4,35.8,36.2,39.4,39.5,45.8,46.3,46.6,48.1,79.1,79.9,80.1,126.7,126.8,127.7,128.1,128.2,129.4,134.1,134.4,138.6,138.8,148.1,148.5,155.7,156.0,168.9,169.2(C=O,C-1和C-3);HRMS(ESI-TOF)m/z:[M+Na]+C36H43N3NaO6 +计算值636.3044,检测值636.3071;RP-HPLC(12.5分钟内B由10%至100%,然后100%B持续7.5分钟),tR=16.23分钟。
g)2-(2-(2-氨基乙基)氨基乙基)-4,7-二甲基-5,6-二苯基-1H-异吲哚-1,3,8(2H)-二酮双三氟乙酸盐(BP-23)
Figure BDA0001740920900000971
在大气环境下制备BP-22(120mg,0.20mmol)的1,4-二噁烷(2mL)悬浮液。在另一容器中,用1,4-二噁烷(0.5mL)稀释浓HCl(1.2mL),以得到6M HCl的二噁烷溶液,然后将其在室温下滴加到Boc-保护的BP-22溶液中。加入额外量的1,4-二噁烷(7mL)和蒸馏H2O(5mL)。将反应混合物在室温下搅拌并通过RP-HPLC监测(12.5分钟内B由10%至100%,然后100%B持续7.5分钟,0.5mL/分钟)。搅拌6小时后,将反应混合物加热至30℃14.5小时,然后是50℃7小时。真空除去溶剂,以得到白色沉淀,将其溶于10%1,4-二噁烷的H2O(22mL)溶液中并冻干。然后将所得的白色固体溶解于10%CH3CN的H2O溶液(2x 5mL)中,并装载到预先清洗的C-18固相萃取柱(100%CH3CN[2x 10mL],然后为90%,然后为50%CH3CN的H2O溶液[各1x10mL],10%CH3CN的H2O溶液[2x 10mL])上。将产物从C-18柱上洗脱(20%至40%CH3CN的H2O溶液[10%增量,各2x 10mL],然后为50%至100%CH3CN的H2O溶液[10%增量,各10mL])。收集的级分通过RP-HPLC分析(12.5分钟内B由10%至100%,然后100%B持续2.5分钟,tR=8.09分钟)并冻干,以得到为白色粉末的题述化合物BP-23(102mg,82%)。IR(ATR)νmax/cm-12976,1765,1700(C=O),1671(C=O),1429,1404,1202,1187,1140,801,754,728,699;1HNMR(500MHz,DMSO-d6)δ2.32(6H,s),3.13(2H,t,J=7.5Hz),3.24(2H,t,J=7.5Hz,),3.33-3.34(2H,m),3.92(2H,t,3J6',5'5.0),6.94-6.96(4H,m,Ph),7.13-7.17(2H,m,Ph),7.20-7.24(4H,m,Ph),8.09(3H,br s),9.07(2H,br s);13C NMR(125MHz,DMSO-d6)δ15.2,34.0,35.1(CH2,C-3'),44.1(CH2,C-2'),45.4(CH2,C-5'),117.1(CF3,q,JC-F 1191.7,-O2CCF3),126.9,127.8,127.9,129.2(CH,Ph),133.4,138.2(Cquat,Ph),147.8,158.2(CF3,q,JC- F125.0,-O2CCF3),168.3(C=O,C-1和C-3);19F NMR(376MHz,DMSO-d6)δ-73.75;HRMS(ESI+):[M-[-O2CCF3]2-H]+,检测值414.2169,C26H28N3O2 +要求414.2176;RP-HPLC(12.5分钟内B由10%至100%,然后100%B持续2.5分钟),tR=8.09分钟。
作为对照化合物的脱溴-oCOm-23(DB-oCOm-23)的合成
Figure BDA0001740920900000981
反应式22b:作为三氟乙酸盐的对照化合物DB-oCOm-23的合成
a)(2-((叔丁氧基羰基)氨基)乙基)(2-(4,7-二甲基-1,3,8-三氧代-5,6-二苯基-3a,4,7,7a-四氢-1H-4,7-亚甲基异吲哚-2(2H)-基)乙基)氨基甲酸叔丁酯(51)
Figure BDA0001740920900000982
将马来酰亚胺50(109mg,0.28mmol)和二烯二聚体17(111mg,0.29mmol)的无水甲苯(1.7mL)悬浮液置于氩气气氛下。将混合物加热至回流4小时,然后使之冷却至室温。减压除去溶剂,以得到棕色油状物。通过快速制备色谱(0%,然后为10%,然后为20%EtOAc的CH2Cl2溶液)纯化,得到为无色泡沫的endo-和exo-异构体(11:1)的不可分离的混合物的题述化合物51(79.8mg,43%)。Rf(20%EtOAcCH2Cl2溶液)0.31;IR(ATR)νmax/cm-1 2980(C-H),2936(C-H),1790(C=O),1702(C=O),1677(C=O),1392,1248,1164,698;HRMS(ESI-TOF)m/z:[M+Na]+C37H45N3NaO7 +计算值666.3150,检测值666.3169。
Endo-51的NMR数据:1H NMR(500MHz,CDCl3)δ主要包括1.42-1.46(18H,m),1.56(6H,s),3.18-3.24(4H,m),3.27-3.31(2H,m),3.37-3.45(2H,m),3.64-3.68(2H,m),4.96-5.17(1H,m),6.87-6.89(4H,m,Ph),7.15-7.16(6H,m,Ph);13C NMR(125MHz,CDCl3)δ主要包括12.2,28.3,28.4,37.3,37.9,39.6,44.8,45.4,48.1(CH,C-3a和C-7a),48.2,56.4,79.3,79.4,80.2,127.6,128.1,129.6,133.1,141.7,156.0,156.,175.2,175.9,199.5,200.0;RP-HPLC(12.5分钟内B由10%至100%,然后100%B持续7.5分钟),tR=14.97分钟。
Exo-51的NMR数据:1H NMR(500MHz,CDCl3)δ主要包括1.38,7.01-7.05(4H,m,Ph),7.23-7.24(6H,m,Ph);13C NMR(125MHz,CDCl3)δ主要包括9.1,46.6,128.3,129.0);RP-HPLC(12.5分钟内B由10%至100%,然后100%B持续7.5分钟),tR=15.19分钟。
b)2-(2-(2-氨基乙基)氨基乙基)-3a,4,7,7a-四氢-4,7-二甲基-5,6-二苯基-4,7-亚甲基-1H-异吲哚-1,3,8(2H)-三酮双三氟乙酸盐(DB-oCOm-23)
Figure BDA0001740920900000991
在大气环境下制备37(80mg,0.12mmol)的1,4-二噁烷(500μL)悬浮液。在另一容器中,用1,4-二噁烷(530μL)稀释浓HCl(570μL),以得到6M HCl的二噁烷溶液,然后将其在室温滴加至51的溶液中。加入额外的1,4-二噁烷(1mL)以使沉淀溶解。将反应混合物在室温下搅拌并通过RP-HPLC监测(12.5分钟内B由10%至100%,然后100%B持续7.5分钟,0.5mL/分钟)。搅拌4小时后,真空除去溶剂。然后将所得的黄色沉淀物溶于10%CH3CN的H2O溶液(2x5mL)中,并装载到预先清洗的C-18固相萃取柱(100%CH3CN[2x 10mL],然后为90%,然后为50%CH3CN的H2O溶液[各1x10mL],10%CH3CN的H2O溶液[2x 10mL])上。将产物从C-18柱上洗脱(20%至40%CH3CN的H2O溶液[10%增量,各2x 10mL],然后为50%至100%CH3CN的H2O溶液[10%增量,各10mL])。收集的级分通过RP-HPLC分析(12.5分钟内B由10%至100%,然后100%B持续2.5分钟,tR=7.47分钟)。发现最初的级分(20%CH3CN的H2O溶液以及第一次30%CH3CN的H2O溶液收集物)含有与DB-oCOm-23共洗脱并保持独立的未知杂质。暂停RP-HPLC分析,合并后面的级分并冻干,以得到为白色粉末形式的endo-和exo-异构体的约15:1混合物的题述化合物DB-oCOm-23(68mg,82%)。IR(ATR)νmax/cm-1 1773,1707(C=O),1670(C=O),1396,1199,1132,837,799,722,698;HRMS(ESI-TOF)m/z:[M-[-O2CCF3]2-H]+C27H30N3O3 +计算值444.2282;检测值444.2291;RP-HPLC(12.5分钟内B由10%至100%,然后100%B持续2.5分钟),tR=7.47分钟。
Endo-DB-oCOm-23的NMR数据:1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ主要包括1.43(6H,s),3.04-3.21(6H,m),3.52(2H,s,H-3和-7a),3.71(2H,t,J=5.9Hz,),6.85-6.88(4H,m,Ph),7.18-7.22(6H,m,Ph),7.93(3H,br s),8.88(2H,br s);13C NMR(125MHz,DMSO-d6)δ主要包括11.8,34.9,35.1,43.8,44.3,47.7,55.8,127.6,128.2,129.3,133.0,141.3,158.5(CF3,q,2JCF 125.0,-O2CCF3),176.0,198.9;19F NMR(376MHz,DMSO-d6)-73.69,-73.66(6F,-O2CCF3 )。
Exo-DB-oCOm-23的NMR数据:1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ主要包括1.20(6H,s,4-CH3 和7-CH3 ),3.44(2H,s,3a-H和7a-H),7.13-7.16(4H,m,Ph),7.27-7.32(6H,m,Ph);13C NMR(125MHz,DMSO-d6)δ主要包括9.0(CH3,4-CH3和7-CH3)。
实施例20:oCOm-24
N-(2-羟基-1,1-双(羟基甲基)乙基)-3-(3a-溴-4,7-二甲基-1,3,8-三氧代-5,6-二苯基-3a,4,7,7a-四氢-1H-4,7-亚甲基异吲哚-2(2H)-基)丙酰胺:其中,R1=R2=Ph;R3=R4=Me;A3=NR14;R14=CH2CH2CONHC(CH2OH)3;X=Br
Figure BDA0001740920900001001
反应式23a:oCOm-24的合成
a)三叔丁基二甲基硅氧基保护的马来酰亚胺54
Figure BDA0001740920900001002
在室温下将TBS保护的TRIS 5329(560mg,1.21mmol)的CH2Cl2(3mL)溶液加入到琥珀酰亚胺酯16(242mg,0.91mmol)的CH2Cl2(2.5mL)悬浮液中。将反应混合物加热至40℃71.5小时。在冷却至室温后,加入饱和NH4Cl(5mL)并将水相用EtOAc(3x 15mL)萃取。将合并的有机相萃取物用饱和NaCl(30mL)洗涤,用MgSO4干燥,然后真空浓缩以获得红色油状物。通过快速制备色谱(0%,然后为10%,然后20%,然后为100%EtOAc的石油醚溶液)纯化,得到为浅黄色油状物的题述化合物549(284mg,46%)。Rf(20%EtOAc的石油醚溶液)0.23;IR(ATR)νmax/cm-1 2955,2928,2884,2856,1708(C=O),1675(C=O),1473,1404,1256,1090,829,775,689;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ0.03(18H,s),0.88(27H,s),2.45(2H,t,J=8.0Hz),3.78-3.81(8H,m,),5.55(1H,s),6.68(2H,s);13C NMR(125MHz,CDCl3)δ-5.54,18.2,25.8,35.2(CH2,C-3'),60.6(CH2,61.8,134.1,168.9,170.3;HRMS(ESI-TOF)m/z:[M+H]+C29H59N2O6Si3 +计算值615.3675,检测值615.3665。
b)叔丁基二甲基硅氧基保护的溴代马来酰亚胺52a-c
Figure BDA0001740920900001011
在室温下向TBS保护的马来酰亚胺54(108mg,0.18mmol)的CCl4(1mL)溶液中加入Br2(10μL,0.19mmol)。将反应在室温下搅拌1小时,直至NMR分析显示起始原料耗尽。真空除去溶剂以获得橙色油状物,然后将其在无水THF(1mL)中稀释并冷却至0℃。滴加NEt3(30μL,0.22mmol)并将反应混合物在0℃下搅拌。3小时后,在0℃加入H2O(1mL),然后加入饱和NH4Cl(2mL),并使反应混合物升温至室温。水相用EtOAc(3x 7mL)萃取,合并的有机相萃取物用MgSO4干燥并真空浓缩,以得到为橙色油状物的单-、二-和三-TBS保护的溴代马来酰亚胺的1:2:2混合物。通过快速制备色谱法(0%,然后为10%,然后为20%,然后为50%EtOAc的石油醚溶液)纯化,得到:
为黄色无定形固体的三-TBS-保护的溴代马来酰亚胺52a(19mg,15%)。Rf(10%EtOAc的石油醚溶液)0.21;IR(ATR)νmax/cm-1 3268(br),2958,2927,2855,1702(C=O),1651(C=O),1538,1405,1046,815,763,639;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ0.03(18H,s),0.88(27H,s),2.46(2H,t,J=8.0Hz),3.80(6H,s),3.83(2H,t,J=8.0Hz),5.54(1H,s),6.85(1H,s);13C NMR(125MHz,CDCl3)δ-5.53,18.2,25.8,35.0,35.2,60.7,61.9,131.4,131.9,165.0,168.2,168.6;HRMS(ESI-TOF)m/z:[M+Na]+C29H57 79BrN2NaO6Si3 +计算值715.2600,检测值715.2599。
为黄色无定形固体的二-TBS-保护的溴代马来酰亚胺52b(15mg,15%)。Rf(20%EtOAc的石油醚溶液)0.21;IR(ATR)νmax/cm-1 3272(br),2954,2927,2856,2851,1702(C=O),1625(C=O),1538,1377,1234,1024,832,776,669;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ0.06,0.07,0.89,2.51(2H,t,J=7.2Hz,),3.43(2H,d,J=9.5Hz,),3.68(2H,s),3.83-3.89(4H,m,H),6.06(1H,s),6.87(1H,s);13C NMR(125MHz,CDCl3)δ-5.58,5.55,18.2,25.8,35.1,35.2,61.2,62.2,63.4,131.5,131.9,165.0,168.1,170.2;HRMS(ESI-TOF)m/z:[M+H]+C23H44 79BrN2O6Si2 +计算值579.1916,检测值579.1904。
分离为黄色无定形固体的单-TBS保护的溴代马来酰亚胺52c(7mg,8%)。Rf(20%EtOAc的石油醚溶液)0.16;IR(ATR)νmax/cm-1 3272(br),2953,2927,2883,2855,1702(C=O),1626(C=O),1471,1462,1249,1024,832,773,669;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ0.09(6H,s),0.90(9H,s),2.57(2H,t,J=7.0Hz),3.47(2H,d,J=11.9Hz),3.67(2H,s),3.72(2H,d,J11.9Hz),3.89(2H,t,J=7.0Hz,),6.39(1H,s),6.88(1H,s);13C NMR(125MHz,CDCl3)δ-5.59,-3.59,18.2,25.6,25.8,35.0,35.2,61.4,63.6,131.5,132.0,165.1,168.2,170.9;HRMS(ESI-TOF)m/z:[M+H]+C17H30 79BrN2O6Si+计算值465.1051,检测值465.1024。
c)N-(2-羟基-1,1-双(羟基甲基)乙基)-3-(3a-溴-4,7-二甲基-1,3,8-三氧代-5,6-二苯基-3a,4,7,7a-四氢-1H-4,7-亚甲基异吲哚-2(2H)-基)丙酰胺(oCOm-24)
Figure BDA0001740920900001021
向含有1:2:3比例的TBS保护的溴代马来酰亚胺52a:52b:52c(215mg组合质量,0.39mmol)的无水甲苯(2.7mL)溶液中加入二烯二聚体17(132mg,0.25mmol)。将反应混合物加热至回流3小时,然后冷却至室温。真空除去溶剂,以获得橙色油状物。粗制混合物通过快速制备色谱(CH2Cl2上样,然后为0%,然后为10%,然后为60%EtOAc的石油醚溶液)进行半纯化,以除去过量的二烯二聚体17并提供含有三-、二-和单-TBS保护的环加成物的混合物的材料(276mg),其无需进一步纯化即使用。在大气环境下将TBS-保护的环加成物的混合物的一部分(148mg)溶于1,4-二噁烷(2.4mL)中。在另一容器中,用1,4-二噁烷(960μL)稀释浓HCl水溶液(1mL),以得到6M HCl的二噁烷溶液。将TBS-保护的环加成物的溶液置于冰浴中,之后加入所述6M HCl溶液。使反应混合物升温至室温并通过RP-HPLC监测(12.5分钟内B由10%至100%,然后100%B持续2.5分钟,0.5mL/分钟)。待起始物质耗尽(3小时)后,即真空除去溶剂。将获得的残余物溶于20%CH3CN的H2O溶液(10mL)中,然后装载到预先清洗的C-18固相萃取柱(100%CH3CN[2x 10mL],然后为90%,然后为50%CH3CN的H2O溶液[各1x 10mL],20%CH3CN的H2O溶液[2x 10mL])上。将化合物从C-18柱上洗脱(20%至50%CH3CN的H2O溶液[10%增量,各2x 10mL],然后为60%至100%CH3CN的H2O溶液[10%增量,各10mL])。收集的级分通过RP-HPLC分析(12.5分钟内B由10%至100%,然后100%B持续2.5分钟,tR=9.01分钟[exo]和9.20分钟[endo])。减压下从适宜的级分中除去CH3CN,并将剩余的液体冻干,以得到黄白色残余物。将该黄白色残余物溶解于10%CH3CN的H2O溶液(2x 5mL)中,并使用预先清洗的C-18固相萃取柱(与前面所述的方案相同)重新纯化。将化合物从C-18柱上洗脱(20%CH3CN的H2O溶液[2x 10mL],30%CH3CN的H2O溶液[3x 10mL],40%CH3CN的H2O溶液[2x10mL],然后为50%至100%CH3CN的H2O溶液[10%增量,各10mL])。收集的级分通过RP-HPLC分析(12.5分钟内B由10%至100%,然后100%B持续2.5分钟,tR=9.01分钟[exo]和9.20分钟[endo]),并在真空下从适宜的级分中除去CH3CN。将剩余的液体冻干,以得到为无色吸湿粉末的题述化合物oCOm-24(8mg,两步3%,>99%纯度,endo:exo异构体的不可分离的8:1混合物)以及无色吸湿粉末的含有oCOm-24的第二级分(11mg,两步4%,86%纯度,endo:exo异构体的不可分离的3:1混合物)。熔点92-96℃(缓慢分解);IR(ATR)νmax/cm-1 3406(O-H),2935(C-H),2853(C-H),1747(C=O),1671(C=O),1601,1122,1065,826,799,750,722,706;HRMS(ESI-TOF)m/z:[M+H]+C30H32 79BrN2O7 +计算值611.1387,检测值611.1373。
Endo-oCOm-24的NMR数据:1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ主要包括1.46(3H,s,CH3),1.49(3H,s,CH3),2.69(2H,t,J=7.4Hz),3.52-3.55(4H,m),3.75-3.88(2H,m),4.04(1H,s,H-7a),4.09-4.16,5.42-5.45(2H,m),6.85-6.89(4H,m,Ph),7.22-7.24(6H,m,Ph),7.98(2H,br s);13C NMR(125MHz,DMSO-d6)δ主要包括11.2,11.7,31.0,35.0,55.8,58.2,58.8,59.3,59.4,59.5,60.0,62.1,128.3,129.1,129.4,132.3,132.3,139.5,144.6,169.6,171.8,172.2,196.6;RP-HPLC(12.5分钟内B由10%至100%,然后100%B持续2.5分钟),tR=9.20分钟。
Exo-oCOm-24的NMR数据:1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ主要包括1.18(3H,s,CH3),1.32(3H,s,CH3),2.60(2H,t,J=7.5Hz),3.94(1H,s,H-7a),7.17-7.29(6H,m,Ph);13C NMR(125MHz,DMSO-d6)δ主要包括30.7,127.8,128.1,128.1;RP-HPLC(12.5分钟内B由10%至100%,然后100%B持续2.5分钟),tR=9.01分钟。
d)N-(2-羟基-1,1-双(羟基甲基)乙基)-4,7-二甲基-1,3-二氧代-5,6-二苯异吲哚-2-基)丙酰胺(BP-24)
Figure BDA0001740920900001031
在室温下向上述制备的TBS-保护的环加成中间体(127.6mg)的无水THF(2.5mL)溶液中滴加过量的1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(50μL,0.33mmol)。在室温下搅拌1小时后,真空除去溶剂,并将残余物稀释于饱和NH4Cl(5mL)中。水相用EtOAc(3x15mL)萃取,并将合并的有机相萃取物用MgSO4干燥并真空浓缩,以得到油状物,其无需进一步纯化即使用。在大气环境下将该油状物稀释于1,4-二噁烷(1.5mL)中。在另一容器中,用1,4-二噁烷(770μL)稀释浓HCl水溶液(770μL),以得到6M HCl的二噁烷溶液,然后将其在0℃下滴加至反应混合物中,然后使之升温至室温。反应混合物通过RP-HPLC监测(12.5分钟内B由10%至100%,然后100%B持续4.5分钟,0.5mL/分钟)。待起始物质耗尽(1.5小时)后,即真空除去溶剂,以得到浅黄色残余物。将粗制残余物溶于约18%CH3CN的H2O溶液(5.5mL,然后为5mL)中,并装载到预先清洗的C-18固相萃取柱(100%CH3CN[2x 10mL],然后为90%,然后为50%CH3CN的H2O溶液[各1x 10mL],20%CH3CN的H2O溶液[2x 10mL])上。将产物从C-18柱上洗脱(20%CH3CN的H2O溶液[2x 10mL],30%CH3CN的H2O溶液[3x 10mL],40%CH3CN的H2O溶液[2x10mL],然后为50%至100%CH3CN的H2O溶液[10%增量,各10mL])。收集的级分通过RP-HPLC分析(12.5分钟内B由10%至100%,然后100%B持续2.5分钟,tR=9.45分钟)并冻干,以得到为白色吸湿性粉末的题述化合物BP-24(34mg,17%)。IR(ATR)νmax/cm-1 3424(O-H),2945,2901,1756(C=O),1697(C=O),1664(C=O),1395,1374,1168,1133,1074,1055,755,698,497;1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ2.31(6H,s,2x CH3),2.77(2H,t,J=7.3Hz),3.53(4H,brs),3.88(2H,t,J=7.3Hz),4.14(2H,s),5.44(2H,s),6.96-6.99(4H,m,Ph),7.12-7.23(6H,m,Ph),7.99(2H,br s);13C NMR(125MHz,DMSO-d6)δ15.2,32.2,33.1,59.4,59.5,62.0,126.9,127.6,127.8,129.3,133.3,138.2,147.9,168.1,170.3;HRMS(ESI-TOF)m/z:[M+H]+C29H31N2O6 +计算值503.2177,检测值503.2155;RP-HPLC(12.5分钟内B由10%至100%,然后100%B持续2.5分钟),tR=9.45分钟。
作为对照的脱溴oCOm-24(DB-oCOm-24)的合成
Figure BDA0001740920900001041
反应式23b:对照化合物DB-oCOm-24的合成
a)N-(2-叔丁基二甲基硅氧基-1,1-双(叔丁基二甲基硅氧基甲基)乙基)-3-(3a-溴-4,7-二甲基-1,3,8-三氧代-5,6-二苯基-3a,4,7,7a-四氢-1H-4,7-亚甲基异吲哚-2(2H)-基)丙酰胺(55)
Figure BDA0001740920900001042
向含有马来酰亚胺54(125mg,0.20mmol)的无水甲苯(1.1mL)溶液中加入二烯二聚体1(58mg,0.11mmol)。将反应混合物加热至回流4小时,然后冷却至室温。真空除去溶剂,并将残余物通过快速制备色谱(0%,然后为5%,然后为20%Et2O的石油醚溶液)纯化,以得到为类似于无色泡沫状固体的endo-和exo-异构体(9:1)的不可分离的混合物的题述化合物55(89mg,50%)。Rf endo-异构体(20%EtOAc的石油醚溶液)0.45,Rf exo-异构体(20%EtOAc的石油醚溶液)0.34;IR(ATR)νmax/cm-1 2954(C-H),2927(C-H),2885(C-H),2855(C-H),1790(C=O),1771(C=O),1698(C=O),1505,1250,1080,831,774,698;HRMS(ESI-TOF)m/z:[M+H]+C48H75N2O7Si3 +计算值875.4877,检测值875.4832。
Endo-55的NMR数据:1H NMR(500MHz,CDCl3)δ主要包括0.03(18H,s),0.87(27H,s),1.56(6H,s,2x CH3),2.38-2.41(2H,m),3.20(2H,s,H-3a和-7a),3.76-3.83(8H,m),5.53(1H,br s),6.87-6.89(4H,m,Ph),7.14-7.16(4H,m,Ph);13C NMR(125MHz,CDCl3)δ主要包括-5.55,12.2,18.2,25.8,34.0,35.5,47.9,56.5,60.6,61.9,127.7,128.1,129.5,133.0,141.6,168.6,175.1,199.5。
Exo-55的NMR数据:1H NMR(500MHz,CDCl3)δ主要包括0.05(18H,s),0.89(27H,s,),1.38(6H,s),7.01-7.03(4H,m,Ph),7.22-7.24(4H,m,Ph);13C NMR(125MHz,CDCl3)δ主要包括9.1,173.2,202.8。
b)脱溴-CO化合物(DB-oCOm-24)
Figure BDA0001740920900001051
在大气环境下制备TBS-保护的环加成物55(89mg,0.10mmol,endo:exo,9:1)的1,4-二噁烷(1mL)溶液。在另一容器中,用1,4-二噁烷(480μL)稀释浓HCl水溶液(520μL),以得到6M HCl的二噁烷溶液。将TBS-保护的环加成物41的溶液置于冰浴中,之后加入所述6MHCl溶液。使反应混合物升温至室温并通过RP-HPLC监测(12.5分钟内B由10%至100%,然后100%B持续2.5分钟,0.5mL/分钟)。待起始物质耗尽(1小时)后,即真空除去溶剂,以得到黄色油状物。将粗制油状物溶于10%CH3CN的H2O溶液(2x 5mL)中,并加载到预先清洗的C-18固相萃取柱(100%CH3CN[2x 10mL]),然后为90%,然后为50%CH3CN的H2O溶液[各1x 10mL],10%CH3CN的H2O溶液[2x 10mL])上。将产物从C-18柱上洗脱(20%至50%CH3CN的H2O溶液[10%增量,各2x 10mL],然后为60%至100%CH3CN的H2O溶液[10%增量,各10mL])。收集的级分通过RP-HPLC分析(12.5分钟内B由10%至100%,然后100%B持续2.5分钟,tR=9.10分钟)并冻干,以得到为无色吸湿性粉末的endo-和exo-异构体(9:1)的不可分离的混合物的题述化合物DB-oCOm-24(31mg,57%)。熔点39℃(缓慢分解);IR(ATR)νmax/cm-1 2927,1790(C=O),1704(C=O),1668(C=O),1441,1393,1177,1128,1074,723,698;HRMS(ESI-TOF)m/z:[M+H]+C30H33N2O7 +计算值533.2282,检测值533.2283;RP-HPLC(12.5分钟内B由10%至100%,然后100%B持续2.5分钟),tR=9.10分钟。
Endo-DB-oCOm-24的NMR数据:1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ主要包括1.41(6H,s,2xCH3),2.60(2H,t,J=8.0Hz),3.49(2H,s,H-3a和-7a),3.50-3.55(4H,m),3.68(2H,t,J=8.0Hz),4.12-4.16(2H,m),5.44(2H,t,J=4.0Hz),6.86-6.89(4H,m,Ph),7.19-7.24(6H,m,Ph),7.98(2H,br s);13C NMR(125MHz,DMSO-d6)δ主要包括11.9,31.3,34.1,47.4,55.8,59.4,59.5,62.1,127.6,128.1,129.3,133.1,141.3,169.8(C=O,C-2'),175.7,199.1。
Exo-DB-oCOm-24的NMR数据:1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ主要包括1.18(6H,s,2xCH3),3.44(2H,s,H-3a和-7a),7.14-7.16(4H,m,Ph),7.27-7.29(4H,m,Ph);13C NMR(125MHz,DMSO-d6)δ主要包括9.0,129.0。
实施例21:oCOm-25和-26
oCOm-26 5-(3a-溴-4,7-二甲基-1,3,8-三氧代-5,6-二苯基-2H-4,7-亚甲基异吲哚啉-2-基)戊-1-铵2,2,2-三氟乙酸盐;其中,R1=R2=Ph;R3=R4=Me;A3=NR14;R14=(CH2)5NH2.CF3CO2H;X=Br
Figure BDA0001740920900001061
反应式24:oCOm-25和-26的合成
a)5′-(N-马来酰亚胺基)-1′-叔丁氧基羰基氨基戊烷(57)
Figure BDA0001740920900001062
在0℃下向1,5-二氨基戊烷(0.86g,8.5mmol)的水(100mL)溶液中滴加二碳酸二叔丁酯(0.46g,2.1mmol)的1,4-二噁烷(150mL)溶液,并将混合物在室温下搅拌16小时。然后将混合物真空浓缩减半,过滤,滤液用乙酸乙酯(3×)萃取。然后将合并的有机层用无水硫酸镁干燥,过滤,并将溶液真空浓缩,以得到黄色油状物,其无需进一步纯化即使用。在0℃下向粗制油状物的饱和碳酸氢钠水溶液(8mL)的溶液中加入45(248mg,1.0mmol),并将混合物在0℃下搅拌30分钟。然后加入乙腈/水(16mL,1:1v/v)溶液,并将混合物在室温下搅拌4小时。然后将混合物用二氯甲烷(3×)萃取,将合并的有机层用无水硫酸镁干燥,过滤,并将溶液真空浓缩。通过柱色谱(EtOAc/己烷,1:2)纯化,得到为无色油状物的题述化合物57(94mg,40%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ1.26-1.31(2H,m,H-3′),1.42(9H,s,Boc),1.45-1.52(2H,m,H-2′),1.55-1.63(2H,m,H-4′),3.06-3.09(2H,m,H-1′),3.50(2H,t,J=7.2Hz,H-5′),4.50-4.55(1H,m,NH),6.67(2H,s,H-3,H-4);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ23.9(CH2,C-3′),28.2(CH2,C-4′),28.4(3×CH3,Boc),29.5(CH2,C-2′),37.6(CH2,C-5′),40.3(CH2,C-1′),79.0(C,Boc),134.1(2×CH,C-3,C-4),156.0(C,Boc),170.8(2×C,C-2,C-5);νmax(cm-1)3365,2939,1698,1675,1529,1412,1272,1165,1117,832,695;HRMS-ESI[M+Na]+C14H22N2O4Na+计算值304.1472,检测值305.1467。
5′-(3-溴-N-马来酰亚氨基)-1′-叔丁氧基羰基氨基戊烷(56)
Figure BDA0001740920900001071
向57(13mg,0.05mmol)和碳酸钾(7mg,0.05mmol)的氯仿(0.5mL)溶液中加入溴(3μl,0.05mmol),并将混合物在室温下搅拌3小时。然后将混合物用二氯甲烷稀释,用5%硫代硫酸钠水溶液洗涤,用无水硫酸镁干燥,过滤,并将溶液真空浓缩,以得到黄色油状物,其无需进一步纯化即使用。在0℃下将粗制油状物溶于四氢呋喃(0.5mL)中,加入三乙胺(10μl,0.05mmol),并将混合物在室温下搅拌12小时。然后将混合物过滤,并将溶液真空浓缩。通过柱色谱(EtOAc/己烷,1:3)纯化,得到为黄色油状物的题述化合物56(11mg,66%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ1.28-1.34(2H,m,H-3′),1.44(9H,s,Boc),1.45-1.54(2H,m,H-2′),1.58-1.65(2H,m,H-4′),3.07-3.12(2H,m,H-1′),3.56(2H,t,J=7.2Hz,H-5′),4.52(1H,br s,NH),6.86(1H,s,H-4);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ23.8(CH2,C-3′),28.2(CH2,C-4′),28.4(3×CH3,Boc),29.6(CH2,C-2′),38.7(CH2,C-5′),40.3(CH2,C-1′),79.2(C,Boc),131.4(C,C-3),131.8(CH,C-4),156.0(C,Boc),165.4(C,C-2或C-5),168.6(C,C-2或C-5);νmax(cm-1)3094,2961,1715,1526,1440,1350,1290,1268,1134,976,717;HRMS-ESI[M+Na]+C14H21 79BrN2O4Na+计算值383.0577,检测值383.0564。
oCOm-25
Figure BDA0001740920900001081
将56(10mg,0.03mmol)和二烯二聚体17(9mg,0.03mmol)的甲苯(0.5mL)溶液回流加热4小时。然后将溶液真空浓缩,并将残余物通过柱色谱(EtOAc/己烷,1:7)纯化,以得到作为7:1比例的分别为endo和exo异构体的为无色残余物的题述化合物oCOm-25(14mg,82%)。νmax(cm-1)3416,2932,1787,1709,1365,1173,700;HRMS-ESI[M+Na]+C33H37 79BrN2O5Na+计算值643.1778,检测值643.1799。
对于endo异构体;1H NMR(400MHz,CDCl3)主要包括δ1.28-1.34(2H,m,H-3′),1.43(9H,s,Boc),1.44-1.48(2H,m,H-2′),1.60(3H,s,Me-7),1.62(3H,s,Me-4),1.60-1.65(2H,m,H-4′),3.01-3.06(2H,m,H-1′),3.50(1H,s,H-7a),3.57(2H,td,J=7.3,2.3Hz,H-5′),4.46-4.51(1H,m,NH),6.84-6.90(4H,m,Ph),7.16-7.19(6H,m,Ph);13C NMR(100MHz,CDCl3)主要包括δ11.6(CH3,Me-4),12.4(CH3,Me-7),23.8(CH2,C-3′),27.2(CH2,C-4′),28.4(3×CH3,Boc),29.4(CH2,C-2′),39.7(CH2,C-5′),40.3(CH2,C-1′),56.4(C,C-7),58.9(C,C-3a),60.3(CH,C-7a),60.7(C,C-4),79.1(C,Boc),128.1(2×CH,Ph),128.2(2×CH,Ph),128.3(2×CH,Ph),129.3(2×CH,Ph),129.7(2×CH,Ph),132.4(C,Ph),132.5(C,Ph),140.4(C,C-5),144.5(C,C-6),155.9(C,Boc),172.4(C,C-1或C-3),172.6(C,C-1或C-3),196.9(C,C-8)。
对于exo异构体;1H NMR(400MHz,CDCl3)主要包括δ3.10-3.14(2H,m,H-1′),3.36(1H,s,H-7a);13C NMR(100MHz,CDCl3)主要包括δ128.0(CH),128.5(CH),130.5(CH)。
oCOm-26
Figure BDA0001740920900001082
将oCOm-25(7.2mg,0.01mmol)和三氟乙酸(0.1mL)的二氯甲烷(0.5mL)溶液在室温下搅拌30分钟。然后将溶液真空浓缩,以得到作为9:1比例的分别为endo和exo异构体的为浅黄色残余物的题述化合物1=oCOm-26的三氟乙酸盐(6.0mg,100%)。νmax(cm-1)2934,1782,1709,1677,1443,1392,1200,1179,1136,699;HRMS-ESI[M+Na]+C28H29 79BrN2O3Na+计算值543.1254,检测值543.1256。
对于endo异构体;1H NMR(400MHz,CDCl3)主要包括δ1.28-1.33(2H,m,H-3′),1.59(3H,s,Me-7),1.61(3H,s,Me-4),1.58-1.66(4H,m,H-2′,H-4′),2.83-2.90(2H,m,H-1′),3.52(1H,s,H-7a),3.54-3.60(2H,m,H-5′),4.89-5.26(2H,m,NH2),6.82-6.67(4H,m,Ph),7.15-7.21(6H,m,Ph);13C NMR(100MHz,CDCl3)主要包括δ11.6(CH3,Me-4),12.4(CH3,Me-7),23.1(CH2,C-3′),26.6(CH2,C-2′或C-4′),26.8(CH2,C-2′或C-4′),39.2(CH2,C-5′),39.8(CH2,C-1′),56.4(C,C-7),58.8(C,C-3a),60.3(CH,C-7a),60.6(C,C-4),128.3(4×CH,Ph),128.4(2×CH,Ph),129.3(2×CH,Ph),129.6(2×CH,Ph),132.3(C,Ph),132.4(C,Ph),140.3(C,C-5),144.5(C,C-6),172.7(C,C-1或C-3),172.9(C,C-1或C-3),196.8(C,C-8)。
对于exo异构体;1H NMR(400MHz,CDCl3)主要包括δ3.38(1H,s,H-7a);13C NMR(100MHz,CDCl3)主要包括δ128.0(CH),128.5(CH),130.5(CH)。
实施例22:oCOm-27和-28
oCOm28(2S)-2-氨基-6-(3a-溴-4,7-二甲基-1,3,8-三氧代-5,6-二苯基-1,3,3a,4,7,7a-六氢-2H-4,7-亚甲基异吲哚-2-基)己酸三氟乙酸盐;其中,R1=R2=Ph;R3=R4=Me;A3=NR14;R14=(CH2)4CH(NH2.HOCOCF3)CO2H;X=Br
Figure BDA0001740920900001091
反应式25:oCOm-27和-28的合成
3-溴-N-乙氧基羰基马来酰亚胺(60)
Figure BDA0001740920900001101
向马来酰亚胺(5.0g,51.5mmol)的氯仿(60mL)溶液中加入溴(2.66mL,51.5mmol),并将混合物回流搅拌1小时。将所得的固体过滤收集并用氯仿洗涤,以得到白色固体,其无需进一步纯化即使用。将粗制固体溶于四氢呋喃(60mL)和饱和碳酸氢钠水溶液(6mL)中并将混合物回流搅拌18小时。然后将溶液真空浓缩,并将所得的残余物溶于乙酸乙酯中,用盐水洗涤,用硫酸镁干燥,过滤并将溶液再次真空浓缩。通过柱色谱(EtOAc/己烷,1:2)纯化,得到为浅黄色固体的3-溴代马来酰亚胺(59)30(4.63g,51%)。熔点153-155℃(文献149-151℃30)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ6.89(1H,s,H-4),7.68(1H,s,NH);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ132.2(C,C-3),132.8(CH,C-4),164.8(C,C-2或C-5),167.9(C,C-2或C-5);νmax(cm-1)3233,3104,2682,1706,1577,1330,1233,1126,997,869,766。
在0℃下向59(523mg,3.0mmol)和N-甲基吗啉(0.36mL,3.3mmol)的乙酸乙酯(30mL)溶液中滴加氯甲酸乙酯(0.28mL,3.0mmol)的乙酸乙酯(10mL)溶液,并将混合物在0℃下搅拌20分钟,然后在室温下搅拌1小时。然后将混合物用乙酸乙酯稀释,用盐水洗涤,用无水硫酸镁干燥,过滤,并将溶液真空浓缩。通过柱色谱(EtOAc/石油醚,1:4)纯化,得到为白色固体的题述化合物60(581mg,79%)。熔点73-76℃。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ1.31(3H,t,J=7.2Hz,OCH2CH3),4.33(2H,q,J=7.2Hz,OCH2CH3),6.98(1H,s,H-4);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ14.0(CH3,OCH2CH3),64.3(CH2,OCH2CH3),132.8(C,C-3),133.1(CH,C-4),146.8(C,C-1′),160.9(C,C-1或C-3),163.5(C,C-1或C-3);νmax(cm-1)3106,2988,1810,1766,1724,1319,1248,1062,749;HRMS-ESI[M+Na]+C7H6BrNO4Na+计算值269.9372,检测值269.9374。
(S)-6′-(3-溴-N-马来酰亚氨基)-2′-叔丁氧基羰基氨基己酸(58)
Figure BDA0001740920900001102
在0℃下向Boc-L-赖氨酸(421mg,1.7mmol)的饱和碳酸氢钠水溶液(10mL)的溶液中加入化合物60(400mg,1.7mL),并将混合物在0℃下搅拌90分钟。然后将混合物用硫酸酸化至pH 3,用二氯甲烷(3×)萃取,将合并的有机层用无水硫酸镁干燥,过滤,并将溶液真空浓缩。通过柱色谱(MeOH/DCM,1:10)纯化,得到为黄色油状物的题述化合物58(257mg,37%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ1.39-1.45(2H,m,H-4′),1.45(9H,s,Boc),1.60-1.76(3H,m,Hb-3′,H-5′),1.85-1.93(1H,m,Ha-3′),3.57(2H,t,J=7.1Hz,H-6′),4.27-4.32(1H,m,H-2′),5.28(1H,d,J=7.9Hz,NH),6.91(1H,s,H-4),10.20(1H,br s,OH);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ22.4(CH2,C-4),27.9(CH2,C-5′),28.3(3×CH3,Boc),31.8(CH2,C-3′),38.4(CH2,C-6′),53.1(CH,C-2′),80.1(C,Boc),131.2(C,C-3),131.9(CH,C-4),155.6(C,Boc),165.3(C,C-2),168.6(C,C-5),176.5(C,C-1′);νmax(cm-1)3353,2934,1699,1368,1164,696;HRMS-ESI[M+K]+C15H21 79BrN2O6K+计算值443.0215,检测值443.0215。
oCOm-27
Figure BDA0001740920900001111
使用58(100mg,0.25mmol)和二烯二聚体17(58mg,0.22mmol)的甲苯(5mL)溶液来进行与前述制备oCOm-25类似的过程。通过柱色谱(MeOH/DCM,1:10)纯化,得到题述化合物A2=oCOm-27(135mg,91%),为7:1比例的分别为endo和exo异构体的灰白色固体。熔点87-92℃。νmax(cm-1)2927,2361,2342,1711,1167,760;HRMS-ESI[M+K]+C34H37 79BrN2O7K+计算值703.1416,检测值703.1421。
对于endo异构体;1H NMR(400MHz,CDCl3)主要包括δ1.40-1.46(2H,m,H-4′),1.44(9H,s,Boc),1.60(3H,s,Me-7),1.61(3H,s,Me-4),1.63-1.73(3H,m,Hb-3′,H-5′),1.84-1.89(1H,m,Ha-3′),3.50(1H,s,H-7a),3.55-3.60(2H,m,H-6′),4.20-4.25(1H,m,H-2′),5.06-5.09(1H,m,NH),6.83-6.89(3.6H,m,Ph),7.16-7.19(5.4H,m,Ph);13C NMR(100MHz,CDCl3)主要包括δ11.5(CH3,Me-4),12.4(CH3,Me-7),22.4(CH2,C-4′),27.1(CH2,C-3′),28.3(3×CH3,Boc),39.4(CH2,C-6′),53.1(CH,C-2′),56.4(C,C-7),58.9(C,C-3a),60.3(C,C-7a),60.6(C,C-4),80.3(C,Boc),128.2(4×CH,Ph),128.3(2×CH,Ph),129.3(2×CH,Ph),129.6(2×CH,Ph),132.4(C,Ph),132.5(C,Ph),140.4(C,C-5),144.5(C,C-6),155.7(C,Boc),172.3(C,C-1或C-3),172.6(C,C-1或C-3),176.7(C,C-1′),197.0(C C-8)。
对于exo异构体;1H NMR(400MHz,CDCl3)主要包括δ3.37(1H,s,H-7a);13C NMR(100MHz,CDCl3)主要包括δ8.1(CH3),9.4(CH3),128.0(CH),128.5(CH),130.5(CH)。
(2S)-2-氨基-6-(3a-溴-4,7-二甲基-1,3,8-三氧代-5,6-二苯基-1,3,3a,4,7,7a-六氢-2H-4,7-亚甲基异吲哚-2-基)己酸三氟乙酸盐(oCOm-28)
Figure BDA0001740920900001121
使用oCOm-27(5.3mg,0.01mmol)和三氟乙酸(0.5mL)的二氯甲烷(0.5mL)溶液来进行与前述制备1=oCOM-26类似的过程,以得到题述化合物2=oCOm-28(5.4mg,100%),为7:1比例的分别为endo和exo异构体的浅棕色残余物。νmax(cm-1)3375,1706,1588,1431,1027,951,749;HRMS-ESI[M+Na]+C29H29 79BrN2O5Na+计算值587.1152,检测值587.1156。
对于endo异构体;1H NMR(500MHz,CDCl3)主要包括δ1.35-1.46(2H,m,H-4′),1.57(3H,s,Me-7),1.59(3H,s,Me-4),1.54-1.62(2H,m,H-3′),1.68-1.87(2H,m,H-5′),3.84-3.53(3H,m,H-6′,H-7a),3.79-3.81(1H,m,H-2′),6.80-6.86(4H,m,Ph),7.12-7.16(6H,m,Ph);13C NMR(75MHz,CDCl3)主要包括δ11.5(CH3,Me-4),12.3(CH3,Me-7),56.3(C,C-7),58.8(C,C-3a),60.1(CH,C-7a),60.6(C,C-4),128.3(6×CH,Ph),129.2(2×CH,Ph),129.6(2×CH,Ph),132.3(C,Ph),132.4(C,Ph),140.4(C,C-5),144.6(C,C-6),172.7(C,C-1或C-3),172.9(C,C-1或C-3),175.1(C,C-1′),196.9(C,C-8)。
对于exo异构体;1H NMR(500MHz,CDCl3)主要包括δ3.37(1H,s,H-7a)。
实施例23:oCOm-29和-30
oCOm-30:(2S)-2-氨基-6-(3a-溴-4,7-二甲基-1,3,8-三氧代-5,6-二苯基-1,3,3a,4,7,7a-六氢-2H-4,7-亚甲基异吲哚-2-基)己酸甲酯三氟乙酸盐;其中,R1=R2=Ph;R3=R4=Me;A3=NR14;R14=(CH2)4CH(NH2.HOCOCF3)CO2Me;X=Br
Figure BDA0001740920900001131
反应式26:oCOm-29和-30的合成
a)Boc-L-赖氨酸(Cbz)-OMe(62)31
Figure BDA0001740920900001132
在0℃下向Boc-Lys(Cbz)-OH(5.0g,13.1mmol)和碳酸钾(3.6g,26.3mmol)的二甲基甲酰胺(10mL)混合物中滴加甲基碘(1.23mL,19.7mmol)的二甲基甲酰胺(5mL)溶液,并将混合物在0℃下搅拌10分钟,然后在室温下搅拌19小时。然后将混合物用乙酸乙酯稀释,用水和然后用盐水洗涤,用无水硫酸镁干燥,过滤,并将溶液真空浓缩。通过柱色谱(EtOAc/己烷,1:2)纯化,以得到为无色油状物的题述化合物62(5.17g,99%)。[α]D 20.7+7.0(c 0.682,CHCl3溶液)(文献32+6.1(c 2.90,CHCl3溶液));1H NMR(400MHz,CDCl3)δ1.36-1.40(2H,m,H-4),1.43(9H,s,Boc),1.43(9H,s,Boc),1.49-1.53(2H,m,H-5),1.59-1.66(1H,m,Hb-3),1.77-1.80(1H,m,Ha-3),3.15-3.20(2H,m,H-6),3.72(3H,s,OMe),4.25-4.30(1H,m,H-2),4.90-4.94(1H,m,NH),5.09(2H,s,CH2Ph),5.10-5.15(1H,m,NH),7.30-7.35(5H,m,5×Ph);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ22.4(CH2,C-4),28.3(3×CH3,Boc),29.4(CH2,C-3),32.3(CH2,C-5),40.6(CH2,C-6),52.2(CH3,OMe),53.2(CH,C-2),66.6(CH2,CH2Ph),79.9(C,Boc),128.06(2×CH,Ph),128.10(CH,Ph),128.5(2×CH,Ph),136.6(C,Ph),155.5(C,Boc),156.5(C,Cbz),173.3(C,C-1);νmax(cm-1)3343,2932,1692,1519,1247,1160,1023,750。
b)(S)-6′-(N-马来酰亚氨基)-2′-叔丁氧基羰基氨基己酸甲酯(63)
Figure BDA0001740920900001141
将在甲醇(30mL)中的62(2.12g,5.4mmol)、乙酸(1.5mL)和钯碳(0.2g,10%w/w)在室温和氢气气氛下搅拌90分钟。然后将混合物通过
Figure BDA0001740920900001143
过滤,并将溶液真空浓缩,以得到黄色油状物,其无需进一步纯化即使用。在0℃下向粗制油状物中加入45(1.36g,8.1mmol)的饱和碳酸氢钠水溶液(50mL)的混合物,并将混合物在0℃下搅拌10分钟。然后加入乙腈(25mL),并将混合物在室温下搅拌90分钟。然后混合物用二氯甲烷(3×)萃取,将合并的有机层用无水硫酸镁干燥,过滤,并将溶液真空浓缩。通过柱色谱(EtOAc/己烷,1:2)纯化,得到为黄色油状物的题述化合物63(1.43g,78%)。[α]D 23.7=+11.1(c 1.00,CHCl3溶液);1H NMR(400MHz,CDCl3)δ1.31-1.38(2H,m,H-4′),1.44(9H,s,Boc),1.59-1.67(3H,m,Hb-3′,H-5′),1.79-1.83(1H,m,Ha-3′),3.51(2H,t,J=7.2Hz,H-6′),3.74(3H,s,OMe),4.27(1H,m,H-2′),5.08(1H,d,J=7.9Hz,NH),6.70(2H,s,H-3,H-4);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ22.4(CH2,C-4′),28.0(CH2,C-5′),28.3(3×CH3,Boc),32.1(CH2,C-3′),37.3(CH2,C-6′),52.2(CH3,OMe),53.2(CH,C-2′),79.8(C,Boc),134.1(2×CH,C-3,C-4),155.3(C,Boc),170.7(2×C,C-2,C-5),173.1(C,C-1′);νmax(cm-1)3374,2952,1698,1365,1160,828,694;HRMS-ESI[M+Na]+C16H24N2O6Na+计算值363.1527,检测值363.1528。
c)(S)-6′-(3-溴-N-马来酰亚氨基)-2′-叔丁氧基羰基氨基己酸甲酯(61)
Figure BDA0001740920900001142
使用63(524mg,1.5mmol)、碳酸钾(233mg,1.7mmol)和溴(87μL,1.7mmol)的氯仿(5mL)溶液,然后是三乙胺(240μL,1.7mmol)的四氢呋喃(10mL)溶液来进行与前述制备56类似的过程。通过柱色谱(EtOAc/己烷,1:3)纯化,得到为黄色油状物的题述化合物61(413mg,64%)。[α]D 21.7=+12.1(c 0.560,CHCl3溶液);1H NMR(400MHz,CDCl3)δ1.44(9H,s,Boc),1.28-1.86(6H,m,H-3′,H-4′,H-5′),3.55(2H,t,J=7.2Hz,H-6′),3.74(3H,s,OMe),4.26-4.29(1H,m,H-2′),5.03(1H,d,J=7.4Hz,NH),6.87(1H,s,H-4);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ22.4(CH2,C-4′),28.0(CH2,C-5′),28.3(3×CH3,Boc),32.2(CH2,C-3′),38.4(CH2,C-6′),52.3(CH3,OMe),53.1(CH,C-2′),79.9(C,Boc),131.3(C,C-3),131.8(CH,C-4),155.3(C,Boc),165.4(C,C-2或C-5),168.6(C,C-2或C-5),173.3(C,C-1′);νmax(cm-1)3482,2952,2358,1713,1507,1366,1164;HRMS-ESI[M+Na]+C16H23 79BrN2O6Na+计算值441.0632,检测值441.0641。
d)oCOm-29
Figure BDA0001740920900001151
使用61(237mg,0.57mmol)和17(162mg,0.62mmol)的甲苯(5mL)溶液来进行与前述制备oCOm-25类似的过程。通过柱色谱(EtOAc/己烷,1:3)纯化,得到题述化合物oCOm-29(318mg,83%),为5:1比例的分别为endo和exo异构体的浅黄色固体。熔点69-72℃。νmax(cm-1)3405,2938,1780,1704,1364,1159,699;HRMS-ESI[M+Na]+C35H39 79BrN2O7Na+计算值701.1833,检测值701.1841。
对于endo异构体;1H NMR(400MHz,CDCl3)主要包括δ1.34-1.39(2H,m,H-4′),1.44(9H,s,Boc),1.60(3H,s,Me-7),1.62(3H,s,Me-4),1.63-1.68(2H,m,H-5′),1.75-1.83(2H,m,H-3′),3.50(1H,s,H-7a),3.53-3.58(2H,m,H-6′),3.72(3H,s,OMe),4.26-4.29(1H,m,H-2′),5.03(1H,d,J=6.0Hz,NH),6.83-6.89(4H,m,Ph),7.15-7.20(6H,m,Ph);13C NMR(100MHz,CDCl3)主要包括δ11.5(CH3,Me-4),12.4(CH3,Me-7),22.4(CH2,C-4′),27.1(CH2,C-3′),28.3(3×CH3,Boc),32.0(CH2,C-5′),39.3(CH2,C-6′),52.3(CH3,OMe),53.2(CH,C-2′),56.4(C,C-7),58.9(C,C-3a),60.3(CH,C-7a),60.6(C,C-4),79.9(C,Boc),128.1(2×CH,Ph),128.2(2×CH,Ph),128.3(2×CH,Ph),129.3(2×CH,Ph),129.6(2×CH,Ph),132.4(C,Ph),132.5(C,Ph),140.4(C,C-5),144.5(C,C-6),155.3(C,Boc),172.3(C,C-1或C-3),172.5(C,C-1或C-3),173.0(C,C-1′),196.9(C,C-8)。
对于exo异构体;1H NMR(400MHz,CDCl3)主要包括δ3.36(1H,s,H-7a),3.74(3H,s,OMe);13C NMR(100MHz,CDCl3)主要包括δ8.1(CH3),9.4(CH3),31.9(CH2),39.4(CH2),128.0(CH),128.5(CH),130.5(CH)。
e)(2S)-2-氨基-6-(3a-溴-4,7-二甲基-1,3,8-三氧代-5,6-二苯基-1,3,3a,4,7,7a-六氢-2H-4,7-亚甲基异吲哚-2-基)己酸甲酯三氟乙酸盐(oCOm-30)
Figure BDA0001740920900001161
使用oCOm-29(27mg,0.04mmol)和三氟乙酸(0.25mL)的二氯甲烷(0.75mL)溶液来进行与前述制备oCOm-26类似的过程,以得到题述化合物oCOm-30的三氟乙酸盐(27mg,100%),为5:1比例的分别为endo和exo异构体的浅黄色残余物。νmax(cm-1)3475,2934,1787,1749,1709,1674,1200,1181,1136,754;HRMS-ESI[M+Na]+C30H31 79BrN2O5Na+计算值601.1302,检测值601.1309。
对于endo异构体;1H NMR(400MHz,CDCl3)主要包括δ1.29-1.45(2H,m,H-4′),1.59(3H,s,Me-7),1.61(3H,s,Me-4),1.63-1.67(2H,m,H-3′),1.96(2H,m,H-5′),3.52(1H,s,H-7a),3.54-3.59(2H,m,H-6′),3.79(3H,s,OMe),4.02(1H,s,H-2′),6.81-6.88(4H,m,Ph),7.13-7.20(6H,m,Ph);13C NMR(100MHz,CDCl3)主要包括δ11.5(CH3,Me-4),12.3(CH3,Me-7),21.8(CH2,C-4′),26.8(CH2,C-3′),29.5(CH2,C-5′),38.9(CH2,C-6′),53.2(CH,C-2′),53.7(CH3,OMe),56.4(C,C-7),58.7(C,C-3a),60.2(CH,C-7a),60.6(C,C-4),128.2(2×CH,Ph),128.3(2×CH,Ph),129.2(2×CH,Ph),129.6(2×CH,Ph),132.3(C,Ph),132.4(C,Ph),140.4(C,C-5),144.6(C,C-6),169.6(C,C-1′),172.7(C,C-1或C-3),172.9(C,C-1或C-3),196.8(C,C-8)。
对于exo异构体;1H NMR(400MHz,CDCl3)主要包括δ3.39(1H,s,H-7a),3.83(3H,s,OMe);13C NMR(100MHz,CDCl3)主要包括δ128.0(CH),128.5(CH),130.5(CH)。
实施例24:oCOm-31和-32
oCOm-32(2S)-2-氨基-6-(3a-溴-4,7-二甲基-1,3,8-三氧代-5,6-二苯基-1,3,3a,4,7,7a-六氢-2H-4,7-亚甲基异吲哚-2-基)己酸乙酯三氟乙酸盐;其中,R1=R2=Ph;R3=R4=Me;A3=NR14;R14=(CH2)4CH(NH2.HOCOCF3)CO2Et;X=Br
Figure BDA0001740920900001171
反应式27:oCOm-31和-32的合成
a)Boc-L-赖氨酸(Cbz)-OEt(65)
Figure BDA0001740920900001172
使用Boc-Lys(Cbz)-OH(2.0g,5.3mmol)、碳酸钾(1.45g,10.5mmol)和乙基碘(0.63mL,7.9mmol)的二甲基甲酰胺(6.5mL)溶液来进行与前述制备62类似的过程。通过柱色谱(EtOAc/己烷,1:1)纯化,得到为无色油状物的题述化合物65(2.15g,99%)。[α]D 22.5+4.8(c 1.00,CHCl3溶液);1H NMR(400MHz,CDCl3)δ1.26(3H,t,J=7.1Hz,OCH2CH3),1.33-1.39(2H,m,H-4),1.43(9H,s,Boc),1.48-1.54(2H,m,H-5),1.59-1.67(1H,m,Hb-3),1.75-1.82(1H,m,Ha-3),3.14-3.19(2H,m,H-6),4.17(2H,q,J=7.1Hz,OCH2CH3),4.21-4.27(1H,m,H-2),5.02-5.06(1H,m,NH),5.08(2H,s,CH2Ph),5.15-5.19(1H,m,NH),7.29-7.34(5H,m,Ph);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ14.2(CH3,OCH2CH3),22.4(CH2,C-4),28.3(3×CH3,Boc),29.4(CH2,C-3),32.3(CH2,C-5),40.6(CH2,C-6),53.3(CH,C-2),61.3(CH2,OCH2CH3),66.5(CH2,CH2Ph),79.8(C,Boc),128.0(2×CH,Ph),128.1(CH,Ph),128.5(2×CH,Ph),136.7(C,Ph),155.5(C,Boc),156.5(C,Cbz),172.8(C,C-1);νmax(cm-1)3337,2935,2359,1694,1518,1246,1162,1025,737;HRMS-ESI[M+Na]+C21H32N2O6Na+计算值431.2150,检测值431.2150。
b)(S)-6′-(N-马来酰亚氨基)-2′-叔丁氧基羰基氨基己酸乙酯(66)
Figure BDA0001740920900001173
使用在甲醇(6mL)中的65(197mg,0.5mmol)、乙酸(0.5mL)和钯碳(20mg,10%w/w),然后是在饱和碳酸氢钠水溶液(10mL)中的45(143mg,0.6mmol),随后是乙腈/水(10mL,1:1v/v)来进行与前述制备63类似的过程。通过柱色谱(EtOAc/己烷,1:3)纯化,得到为无色油状物的题述化合物66(99mg,58%)。[α]D 20.6=+11.6(c 0.90,CHCl3溶液);1H NMR(400MHz,CDCl3)δ1.26(3H,t,J=7.1Hz,OCH2CH3),1.29-1.37(2H,m,H-4′),1.43(9H,s,Boc),1.54-1.67(3H,m,Hb-3′,H-5′),1.75-1.82(1H,m,Ha-3′),3.49(2H,t,J=7.2Hz,H-6′),4.17(2H,q,J=7.1Hz,OCH2CH3),4.20-4.26(1H,m,H-2′),5.01(1H,d,J=7.8Hz,NH),6.67(2H,s,H-3,H-4);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ14.2(CH3,OCH2CH3),22.5(CH2,C-4′),28.1(CH2,C-5′),28.3(3×CH3,Boc),32.3(CH2,C-3′),37.5(CH2,C-6′),53.3(CH,C-2′),61.3(CH2,OCH2CH3),79.8(C,Boc),134.1(2×CH,C-3,C-4),155.4(C,Boc),170.8(2×C,C-2,C-5),172.7(C,C-1′);νmax(cm-1)3380,2936,2360,1702,1507,1164,829;HRMS-ESI[M+Na]+C17H26N2O6Na+计算值377.1673,检测值377.1683。
c)(S)-6′-(3-溴-N-马来酰亚氨基)-2′-叔丁氧基羰基氨基己酸乙酯(64)
Figure BDA0001740920900001181
使用66(146mg,0.41mmol)、碳酸钾(113mg,0.82mmol)和溴(23μL,0.45mmol)的氯仿(2.5mL)溶液,然后是三乙胺(63μL,0.45mmol)的四氢呋喃(2.5mL)溶液来进行与前述制备56类似的过程。通过柱色谱(EtOAc/己烷,1:3)纯化,得到为黄色油状物的题述化合物64(65mg,37%)。[α]D 21.1=+5.85(c 2.60,CHCl3溶液);1H NMR(400MHz,CDCl3)δ1.25-1.29(3H,m,OCH2CH3),1.32-1.38(2H,m,H-4′),1.44(9H,s,Boc),1.57-1.67(3H,m,Hb-3′,H-5′),1.77-1.84(1H,m,Ha-3′),3.53-3.57(2H,m,H-6′),4.17-4.24(3H,m,H-2′,OCH2CH3),5.06(1H,d,J=6.6Hz,NH),6.86(1H,s,H-5);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ14.2(CH3,OCH2CH3),22.4(CH2,C-4′),28.0(CH2,C-5′),28.3(3×CH3,Boc),32.2(CH2,C-3′),38.4(CH2,C-6′),53.2(CH,C-2′),61.3(CH2,OCH2CH3),79.8(C,Boc),131.3(C,C-4′),131.8(CH,C-5),155.3(C,Boc),165.3(C,C-1或C-3),168.5(C,C-1或C-3),172.6(C,C-1′);νmax(cm-1)2930,1708,1640,1366,1164,695;HRMS-ESI[M+Na]+C17H25 79BrN2O6Na+计算值455.0788,检测值455.0783。
d)oCOm-31
Figure BDA0001740920900001191
使用64(62mg,0.14mmol)和二烯二聚体17(41mg,0.16mmol)的甲苯(2.5mL)溶液来进行与前述制备oCOm-25类似的过程。通过柱色谱(EtOAc/己烷,1:1)纯化,得到题述化合物oCOm-31(81mg,82%),为6:1比例的分别为endo和exo异构体的浅黄色固体。熔点50-52℃。νmax(cm-1)3388,2935,2360,1783,1708,1366,1163,752,700;HRMS-ESI[M+Na]+C36H41 79BrN2O7Na+计算值715.1989,检测值715.1977。
对于endo异构体;1H NMR(400MHz,CDCl3)主要包括δ1.27(3H,t,J=7.0Hz,OCH2CH3),1.32-1.38(2H,m,H-4′),1.44(9H,s,Boc),1.60(3H,s,Me-7),1.62(3H,s,Me-4),1.57-1.67(3H,m,Hb-3′,H-5′),1.76-1.83(1H,m,Ha-3′),3.50(1H,s,H-7a),3.54-3.58(2H,m,H-6′),4.15-4.26(3H,m,H-2′,OCH2CH3),5.05(1H,d,J=5.7Hz,NH),6.84-6.89(4H,m,Ph),7.16-7.22(6H,m,Ph);13C NMR(100MHz,CDCl3)主要包括δ11.5(CH3,Me-4),12.4(CH3,Me-7),14.2(CH3,OCH2CH3),22.4(CH2,C-4′),27.1(CH2,C-5′),28.3(3×CH3,Boc),32.1(CH2,C-3′),39.5(CH2,C-6′),53.3(CH,C-2′),56.4(C,C-7),58.9(C,C-3a),60.3(CH,C-7a),60.6(C,C-4),61.4(CH2,OCH2CH3),79.8(C,Boc),128.1(2×CH,Ph),128.2(2×CH,Ph),128.3(2×CH,Ph),129.3(2×CH,Ph),129.6(2×CH,Ph),132.4(C,Ph),132.5(C,Ph),140.4(C,C-5),144.5(C,C-6),155.4(C,Boc),172.3(C,C-1或C-3),172.5(C,C-1或C-3,C-1′),196.9(C,C-8);
对于exo异构体;1H NMR(400MHz,CDCl3)主要包括δ3.36(1H,s,H-7a);13C NMR(100MHz,CDCl3)主要包括δ8.1(CH3),9.4(CH3),31.9(CH2),39.1(CH2),57.1(C),59.0(C),128.0(CH),128.5(CH),130.5(CH)170.7(C)。
e)(2S)-2-氨基-6-(3a-溴-4,7-二甲基-1,3,8-三氧代-5,6-二苯基-1,3,3a,4,7,7a-六氢-2H-4,7-亚甲基异吲哚-2-基)己酸乙酯三氟乙酸盐(oCOm-32)
Figure BDA0001740920900001192
使用OcOm-31(80mg,0.12mmol)和三氟乙酸(0.5mL)的二氯甲烷(1.5mL)溶液来进行与前述制备oCOm-26类似的过程,以得到题述化合物oCOm-32(70mg,86%),为6:1比例的分别为endo和exo异构体的浅棕色残余物。νmax(cm-1)3473,2944,1789,1747,1710,1673,1394,1200,1130,755;HRMS-ESI[M+Na]+C31H33 79BrN2O5Na+计算值615.1465,检测值615.1470。
对于endo异构体;1H NMR(400MHz,CDCl3)主要包括δ1.26(3H,t,J=6.9Hz,OCH2CH3),1.59(3H,s,Me-7),1.61(3H,s,Me-4),1.34-1.64(4H,m,H-5′,H-4′),1.92-1.95(2H,m,H-3′),3.51(1H,s,H-7a),3.53-3.58(2H,m,H-6′),3.95-3.99(1H,m,H-2′),4.23(2H,m,OCH2CH3),6.82-6.86(4H,m,Ph),7.13-7.18(6H,m,Ph);13C NMR(100MHz,CDCl3)主要包括δ11.5(CH3,Me-4),12.3(CH3,Me-7),13.8(CH3,OCH2CH3),21.9(CH2,C-4′),26.8(CH2,C-3′),29.7(CH2,C-5′),39.1(CH2,C-6′),53.1(CH,C-2′),56.4(C,C-7),58.8(C,C-3a),60.2(CH,C-7a),60.6(C,C-4),63.2(CH2,OCH2CH3),128.21(2×CH,Ph),128.25(2×CH,Ph),128.3(2×CH,Ph),129.3(2×CH,Ph),129.6(2×CH,Ph),132.3(C,Ph),132.5(C,Ph),140.4(C,C-5),144.6(C,C-6),169.3(C,C-1′),172.5(C,C-1或C-3),172.7(C,C-1或C-3),196.8(C,C-8)。
对于exo异构体;1H NMR(400MHz,CDCl3)主要包括δ3.38(1H,s,H-7a);13C NMR(100MHz,CDCl3)主要包括δ8.0(CH3),9.2(CH3),21.6(CH2),38.8(CH2),57.1(C),59.0(C),128.0(CH),128.5(CH),130.5(CH),132.6(C),132.8(C),144.9(C),170.8(C),170.9(C)。
实施例25:oCOm-33和-34
oCOm-34(2S)-2-氨基-6-(3a-溴-4,7-二甲基-1,3,8-三氧代-5,6-二苯基-1,3,3a,4,7,7a-六氢-2H-4,7-亚甲基异吲哚-2-基)己酸正丙酯三氟乙酸盐;其中,R1=R2=Ph;R3=R4=Me;A3=NR14;R14=(CH2)4CH(NH2.HOCOCF3)CO2nPr;X=Br
Figure BDA0001740920900001201
反应式28:oCOm-33和-34的合成
a)Boc-L-赖氨酸(Cbz)-OnPr(68)
Figure BDA0001740920900001211
使用Boc-Lys(Cbz)-OH(2.0g,5.3mmol)、碳酸钾(1.45g,10.5mmol)和正丙基碘(0.77mL,7.9mmol)的二甲基甲酰胺(6.5mL)溶液来进行与前述制备62类似的过程。通过柱色谱(EtOAc/己烷,1:1)纯化,得到为灰白色固体的题述化合物68(2.23g,99%)。熔点50-52℃。[α]D 22.5+3.8(c 1.00,CHCl3溶液);1H NMR(400MHz,CDCl3)δ0.93(3H,t,J=7.4Hz,OCH2CH2CH3),1.35-1.40(2H,m,H-4),1.43(9H,s,Boc),1.50-1.55(2H,m,H-5),1.58-1.70(3H,m,Hb-3,OCH2CH2CH3),1.76-1.82(1H,m,Ha-3),3.15-3.20(2H,m,H-6),4.03-4.13(2H,m,OCH2CH2CH3),4.24-4.29(1H,m,H-2),4.94-4.98(1H,m,NH),5.08(2H,s,CH2Ph),5.10-5.15(1H,m,NH),7.28-7.33(5H,m,Ph);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ10.3(CH3,OCH2CH2CH3),21.9(CH2,OCH2CH2CH3),22.4(CH2,C-4),28.3(3×CH3,Boc),29.4(CH2,C-3),32.4(CH2,C-5),40.6(CH2,C-6),53.3(CH,C-2),66.6(CH2,CH2Ph),66.9(CH2,OCH2CH2CH3),79.8(C,Boc),128.0(2×CH,Ph),128.1(CH,Ph),128.5(2×CH,Ph),136.6(C,Ph),155.5(C,Boc),156.5(C,Cbz),172.8(C,C-1);νmax(cm-1)3379,3353,2950,2359,172,1684,1517,1246,1128,1007,740;HRMS-ESI[M+K]+C22H34N2O6K+计算值461.2048,检测值461.2050。
b)(S)-6′-(N-马来酰亚氨基)-2′-叔丁氧基羰基氨基己酸正丙酯(69)
Figure BDA0001740920900001212
使用在甲醇(7mL)中的69(229mg,0.5mmol)、乙酸(0.1mL)和钯碳(23mg,10%w/w),然后是在饱和碳酸氢钠水溶液(10mL)中的45(161mg,0.7mmol),随后是乙腈/水(10mL,1:1v/v)来进行与前述制备63类似的过程。通过柱色谱(EtOAc/己烷,1:3)纯化,得到为黄色油状物的题述化合物69(153mg,77%)。[α]D 20.9=+10.1(c0.36,CHCl3溶液);1H NMR(400MHz,CDCl3)δ0.91-0.96(3H,m,OCH2CH2CH3),1.27-1.38(2H,m,H-4′),1.43(9H,s,Boc),1.56-1.68(5H,m,Hb-3′,H-5′,OCH2CH2CH3),1.77-1.83(1H,m,Ha-3′),3.47-3.51(2H,m,H-6′),4.06-4.08(2H,m,OCH2CH2CH3),4.22-4.27(1H,m,H-2′),5.06(1H,d,J=4.9Hz,NH),6.68(2H,s,H-3,H-4);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ10.3(CH3,OCH2CH2CH3),21.9(CH2,OCH2CH2CH3),22.5(CH2,C-4′),28.0(CH2,C-5′),28.3(3×CH3,Boc),32.2(CH2,C-3′),37.4(CH2,C-6′),53.3(CH,C-2′),66.8(CH2,OCH2CH2CH3),79.7(C,Boc),134.0(2×CH,C-3,C-4),155.3(C,Boc),170.7(2×C,C-2,C-5),172.7(C,C-1′);νmax(cm-1)3379,2935,2342,1702,1506,1164,829;HRMS-ESI[M+Na]+C18H28N2O6Na+计算值391.1840,检测值391.1838。
c)(S)-6′-(3-溴-N-马来酰亚氨基)-2′-叔丁氧基羰基氨基己酸正丙酯(67)
Figure BDA0001740920900001221
使用69(155mg,0.42mmol)、碳酸钾(116mg,0.84mmol)和溴(24μL,0.46mmol)的氯仿(2.5mL)溶液,然后是三乙胺(64μL,0.46mmol)的四氢呋喃(2.5mL)溶液来进行与前述制备56类似的过程。通过柱色谱(EtOAc/己烷,1:3)纯化,得到为黄色油状物的题述化合物67(75mg,40%)。[α]D 24.6=+8.2(c 1.00,CHCl3溶液);1H NMR(400MHz,CDCl3)δ0.92-0.96(3H,m,OCH2CH2CH3),1.33-1.38(2H,m,H-4′),1.44(9H,s,Boc),1.60-1.69(5H,m,Ha-3,H-5′,OCH2CH2CH3),1.78-1.84(1H,m,Ha-3′),3.53-3.57(2H,m,H-6′),4.07-4.11(2H,m,OCH2CH2CH3),4.24-4.28(1H,m,H-2),5.07(1H,d,J=7.8Hz,NH),6.87(1H,s,H-4′);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ10.3(CH3,OCH2CH2CH3),21.9(CH2,OCH2CH2CH3),22.4(CH2,C-4′),28.0(CH2,C-5′),28.3(3×CH3,Boc),32.2(CH2,C-3′),38.4(CH2,C-6′),53.2(CH,C-2′),66.9(CH2,OCH2CH2CH3),79.8(C,Boc),131.3(C,C-3),131.8(CH,C-4),155.3(C,Boc),165.3(C,C-2),168.5(C,C-5),172.7(C,C-1′);νmax(cm-1)3379,2969,1710,1366,1162,761;HRMS-ESI[M+Na]+C18H27 79BrN2O6Na+计算值485.0684,检测值485.0692。
d)oCOm-33
Figure BDA0001740920900001222
使用67(74mg,0.17mmol)和二烯二聚体17(47mg,0.18mmol)的甲苯(2.5mL)溶液来进行与前述制备oCOm-25类似的过程。通过柱色谱(EtOAc/己烷,1:3)纯化,得到题述化合物oCOm-33(95mg,81%),为6:1比例的分别为endo和exo异构体的浅黄色固体。熔点48-51℃。νmax(cm-1)2936,1788,1709,1365,1165,753,699;HRMS-ESI[M+H]+C37H44 79BrN2O7 +计算值707.2326,检测值707.2324。
对于endo异构体;1H NMR(400MHz,CDCl3)主要包括δ0.94(3H,t,J=7.4Hz,OCH2CH2CH3),1.33-1.38(2H,m,H-4′),1.44(9H,s,Boc),1.60(3H,s,Me-7),1.62(3H,s,Me-4),1.60-1.69(5H,m,Hb-3′,H-5′,OCH2CH2CH3),1.76-1.83(1H,m,Ha-3′),3.50(1H,s,H-7a),3.53-3.58(2H,m,H-6′),4.08(2H,t,J=6.6Hz,OCH2CH2CH3),4.22-4.28(1H,m,H-2′),5.05(1H,d,J=7.0Hz,NH),6.84-6.88(4H,m,Ph),7.15-7.22(6H,m,Ph);13C NMR(100MHz,CDCl3)主要包括δ10.3(CH3,OCH2CH2CH3),11.5(CH3,Me-4),12.4(CH3,Me-7),21.9(CH2,OCH2CH2CH3),22.4(CH2,C-4′),27.1(CH2,C-5′),28.3(3×CH3,Boc),32.1(CH2,C-3′),39.4(CH2,C-6′),53.3(CH,C-2′),56.4(C,C-7),58.9(C,C-3a),60.3(CH,C-7a),60.6(C,C-4),66.9(CH2,OCH2CH2CH3),79.8(C,Boc),128.1(2×CH,Ph),128.2(2×CH,Ph),128.3(2×CH,Ph),129.3(2×CH,Ph),129.6(2×CH,Ph),132.4(C,Ph),132.5(C,Ph),140.4(C,C-5),144.5(C,C-6),155.4(C,Boc),172.3(C,C-1或C-3),172.5(C,C-1或C-3),172.6(C,C-1′),196.9(C,C-8)。
对于exo异构体;1H NMR(400MHz,CDCl3)主要包括δ3.36(1H,s,H-7a),5.18(1H,d,J=7.0Hz,NH);13C NMR(100MHz,CDCl3)主要包括δ8.1(CH3),9.4(CH3),32.0(CH2),39.1(CH2),53.4(CH),57.1(C),59.0(C),61.5(C),66.9(CH2),128.0(CH),128.5(CH),130.5(CH),132.7(C),132.9(C),170.7(C)。
e)(2S)-2-氨基-6-(3a-溴-4,7-二甲基-1,3,8-三氧代-5,6-二苯基-1,3,3a,4,7,7a-六氢-2H-4,7-亚甲基异吲哚-2-基)己酸正丙酯三氟乙酸盐(oCOm-34)
Figure BDA0001740920900001231
使用oCOm-33(85mg,0.12mmol)和三氟乙酸(0.5mL)的二氯甲烷(1.5mL)溶液来进行与前述制备oCOm-26类似的过程,以得到题述化合物oCOm-34(78mg,90%),为6:1比例的分别为endo和exo异构体的浅棕色残余物。νmax(cm-1)2937,1786,1712,1201,1136,700;HRMS-ESI[M+H]+C32H36 79BrN2O5 +计算值607.1802,检测值607.1798。
对于endo异构体;1H NMR(400MHz,CDCl3)主要包括δ0.92(3H,t,J=7.5Hz,OCH2CH2CH3),1.59(3H,s,Me-7),1.61(3H,s,Me-4),1.34-1.64(6H,m,H-5′,H-4′,OCH2CH2CH3),1.94-1.98(2H,m,H-3′),3.51(1H,s,H-7a),3.54-3.60(2H,m,H-6′),3.98-4.02(1H,m,H-2′),4.13(2H,t,J=6.3Hz,OCH2CH2CH3),6.82-6.89(4H,m,Ph),7.15-7.19(6H,m,Ph);13C NMR(100MHz,CDCl3)主要包括δ10.1(CH3,OCH2CH2CH3),11.5(CH3,Me-4),12.3(CH3,Me-7),21.6(CH2,OCH2CH2CH3),21.9(CH2,C-4′),26.8(CH2,C-3′),29.7(CH2,C-5′),39.1(CH2,C-6′),53.1(CH,C-2′),56.4(C,C-7),58.8(C,C-3a),60.2(CH,C-7a),60.6(C,C-4),68.6(CH2,OCH2CH2CH3),128.21(2×CH,Ph),128.24(2×CH,Ph),128.3(2×CH,Ph),129.3(2×CH,Ph),129.6(2×CH,Ph),132.3(C,Ph),132.4(C,Ph),140.4(C,C-5),144.6(C,C-6),169.4(C,C-1′),172.5(C,C-1或C-3),172.7(C,C-1或C-3),196.8(C,C-8)。
对于exo异构体;1H NMR(400MHz,CDCl3)主要包括δ3.37(1H,s,H-7a);13C NMR(100MHz,CDCl3)主要包括δ8.0(CH3),9.2(CH3),26.7(CH2),57.1(CH),59.0(C),128.0(CH),128.5(CH),130.5(CH),144.9(CH),170.8(CH),170.9(CH),198.3(C)。
实施例26:oCOm-35和-36
oCOm-36N,N-二甲基-(2S)-2-氨基-6-(3a-溴-4,7-二甲基-1,3,8-三氧代-5,6-二苯基-1,3,3a,4,7,7a-六氢-2H-4,7-亚甲基异吲哚-2-基)己酰胺三氟乙酸盐;其中,R1=R2=Ph;R3=R4=Me;A3=NR14;R14=(CH2)4CH(NH2.HOCOCF3)CONMe2;X=Br
Figure BDA0001740920900001241
反应式29:oCOm-35和-36的合成
a)N,N-二甲基-(S)-6′-苄氧基羰基氨基-2′-叔丁氧基羰基氨基己酰胺(71)
Figure BDA0001740920900001242
在0℃下向1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(2.2g,11.6mmol)和三乙胺(1.6mL,11.6mmol)的二氯甲烷(25mL)溶液中加入Boc-Lys(Cbz)-OH(4.0g,10.5mmol)和4-二甲基氨基吡啶(0.13g,1.05mmol),并将混合物在0℃下搅拌10分钟。然后加入二甲胺盐酸盐(2.2g,11.6mmol)和三乙胺(3.6mL,26.3mmol)的二氯甲烷(10mL)溶液,并将混合物在室温下搅拌16小时。然后将混合物用饱和碳酸氢钠水溶液洗涤,然后用饱和氯化铵水溶液洗涤,用无水硫酸镁干燥,过滤,并将溶液真空浓缩。通过柱色谱(MeOH:DCM,1:20)纯化,得到为无色油状物的题述化合物71(2.23g,52%)。[α]D 18.4+8.3(c 1.47,CHCl3溶液);1HNMR(400MHz,CDCl3)δ1.36-1.43(2H,m,H-4),1.40(9H,s,Boc),1.47-1.66(4H,m,H-3,H-5),2.93(3H,s,NMe),3.03(3H,s,NMe),3.13-3.20(2H,m,H-6),4.55-4.60(1H,m,H-2),4.94-4.98(1H,m,NH),5.07(2H,s,CH2Ph),5.43(1H,d,J=8.3Hz,NH),7.28-7.34(5H,m,Ph);13CNMR(100MHz,CDCl3)δ22.3(CH2,C-4),28.3(3×CH3,Boc),29.3(CH2,C-3),33.0(CH2,C-5),35.7(CH3,NMe),37.0(CH3,NMe),40.8(CH2,C-6),49.8(CH,C-2),66.5(CH2,CH2Ph),79.6(C,Boc),128.0(2×CH,Ph),128.1(CH,Ph),128.5(2×CH,Ph),136.7(C,Ph),155.7(C,Boc),156.5(C,Cbz),172.1(C,C-1);νmax(cm-1)3316,2934,2360,2342,1699,1636,1498,1249,1168,754;HRMS-ESI[M+Na]+C21H33N3O5Na+计算值430.2312,检测值430.2319。
b)N,N-二甲基-(S)-6′-(N-马来酰亚氨基)-2′-叔丁氧基羰基氨基己酰胺(72)
Figure BDA0001740920900001251
使用在甲醇(5mL)中的71(291mg,0.71mmol)、乙酸(0.25mL)和钯碳(30mg,10%w/w),然后是在饱和碳酸氢钠水溶液(14mL)中的45(213mg,0.86mmol),随后是乙腈(6mL)来进行与前述制备62类似的过程。通过柱色谱(EtOAc/己烷,3:1)纯化,得到为黄色油状物的题述化合物72(146mg,58%)。[α]D 18.9=+16.1(c 2.36,CHCl3溶液);1H NMR(400MHz,CDCl3)δ1.32-1.38(2H,m,H-4′),1.42(9H,s,Boc),1.49-1.74(4H,m,H-3′,H-5′),2.95(3H,s,NMe),3.07(3H,s,NMe),3.50(2H,t,J=7.2Hz,H-6′),4.57(1H,dt,J=8.4,4.7Hz,H-2′),5.38(1H,d,J=8.4Hz,NH),6.67(2H,s,H-3,H-4);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ22.2(CH2,C-4′),28.2(CH2,C-5′),28.4(3×CH3,Boc),32.6(CH2,C-3′),35.7(CH3,NMe),37.1(CH3,NMe),37.4(CH2,C-6′),49.9(CH,C-2′),79.5(C,Boc),134.1(2×CH,C-3,C-4),155.5(C,Boc),170.8(2×C,C-2,C-5),172.1(C,C-1′);νmax(cm-1)2931,1703,1639,1497,1408,1167,695;HRMS-ESI[M+Na]+C17H27N3O5Na+计算值376.1843,检测值376.1835。
c)N,N-二甲基-(S)-6′-(3-溴-N-马来酰亚氨基)-2′-叔丁氧基羰基氨基己酰胺(70)
Figure BDA0001740920900001261
使用72(137mg,0.39mmol)、碳酸钾(107mg,0.78mmol)和溴(22μL,0.43mmol)的氯仿(2.5mL)溶液,然后是三乙胺(59μL,0.43mmol)的四氢呋喃(2.5mL)溶液来进行与前述制备56类似的过程。通过柱色谱(EtOAc/己烷,1:2)纯化,得到为黄色油状物的题述化合物70(60mg,36%)。[α]D 18.4=+9.73(c 0.298,CHCl3溶液);1H NMR(400MHz,CDCl3)δ1.33-1.39(2H,m,H-4′),1.39(9H,s,Boc),1.51-1.71(4H,m,H-3′,H-5′),2.96(3H,s,NMe),3.08(3H,s,NMe),3.55(2H,t,J=7.1Hz,H-6′),4.59(1H,dt,J=8.3,4.5Hz,H-2′),5.42(1H,d,J=8.3Hz,NH),6.85(1H,s,H-4);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ22.2(CH2,C-4′),28.1(CH2,C-5′),28.4(3×CH3,Boc),32.6(CH2,C-3′),35.7(CH3,NMe),37.1(CH3,NMe),38.4(CH2,C-6′),49.8(CH,C-2′),79.5(C,Boc),131.3(C,C-3),131.8(CH,C-4),155.6(C,Boc),165.3(C,C-2或C-5),168.6(C,C-2或C-5),172.0(C,C-1′);νmax(cm-1)2926,2361,2342,1717,1647,1400,1169;HRMS-ESI[M+Na]+C17H26 79BrN3O5Na+计算值454.0948,检测值454.0943。
d)oCOm-35
Figure BDA0001740920900001262
使用70(26mg,0.06mmol)和二烯二聚体17(17mg,0.07mmol)的甲苯(2mL)溶液来进行与前述制备oCOm-25类似的过程。通过柱色谱(EtOAc/己烷,1:1)纯化,得到题述化合物oCOm-35(32mg,77%),为9:1比例的分别为endo和exo异构体的浅黄色固体。熔点56-59℃。νmax(cm-1)3413,2935,1788,1710,1645,1171,756;HRMS-ESI[M+K]+C36H42 79BrN3O6K+计算值730.1889,检测值730.1888。
对于endo异构体;1H NMR(400MHz,CDCl3)主要包括δ1.36-1.43(2H,s,H-4′),1.43(9H,s,Boc),1.60(3H,s,Me-7),1.61(3H,s,Me-4),1.51-1.69(4H,m,H-3′,H-5′),2.95(3H,s,NMe),3.04(3H,s,NMe),3.50(1H,s,H-7a),3.53-3.58(2H,m,H-6′),4.56-4.64(1H,m,H-2′),5.39(1H,d,J=8.3Hz,NH),6.83-6.88(4H,m,Ph),7.16-7.19(6H,m,Ph);13C NMR(100MHz,CDCl3)主要包括δ11.5(CH3,Me-4),12.4(CH3,Me-7),22.2(CH2,C-4′),27.2(CH2,C-5′),28.4(3×CH3,Boc),35.8(CH3,NMe),32.5(CH2,C-3′),37.1(CH3,NMe),39.5(CH2,C-6′),49.8(CH,C-2′),56.4(C,C-7),58.9(C,C-3a),60.3(CH,C-7a),60.6(C,C-4),79.6(C,Boc),128.1(2×CH,Ph),128.2(2×CH,Ph),128.3(2×CH,Ph),129.3(2×CH,Ph),129.6(2×CH,Ph),132.4(C,Ph),132.5(C,Ph),140.4(C,C-5),144.6(C,C-6),155.5(C,Boc),172.0(C,C-1′),172.3(C,C-1或C-3),172.5(C,C-1或C-3),196.9(C,C-8)。
对于exo异构体;1H NMR(400MHz,CDCl3)主要包括δ3.00(3H,s,NMe),3.10(3H,s,NMe),3.35(1H,s,H-7a);13C NMR(100MHz,CDCl3)主要包括δ8.2(CH3),9.4(CH3),59.0(C),128.0(CH),128.5(CH),130.5(CH)。
e)N,N-二甲基-(2S)-2-氨基-6-(3a-溴-4,7-二甲基-1,3,8-三氧代-5,6-二苯基-1,3,3a,4,7,7a-六氢-2H-4,7-亚甲基异吲哚-2-基)己酰胺三氟乙酸盐(oCOm-36)
Figure BDA0001740920900001271
使用oCOm-35(27mg,0.04mmol)和三氟乙酸(0.2mL)的二氯甲烷(0.6mL)溶液来进行与前述制备oCOm-261类似的过程,以得到题述化合物oCOm-36(27mg,100%),为9:1比例的分别为endo和exo异构体的浅黄色残余物。νmax(cm-1)3465,2945,1780,1710,1651,1158,756;HRMS-ESI[M+H]+C31H35 79BrN3O4 +计算值592.1805,检测值592.1800。
对于endo异构体;1H NMR(400MHz,CDCl3)主要包括δ1.35-1.44(2H,m,H-4′),1.58(3H,s,Me-7),1.60(3H,s,Me-4),1.62-1.69(2H,m,H-5′),1.82-1.91(2H,m,H-3′),2.92(3H,s,NMe),2.97(3H,s,NMe),3.51(1H,s,H-7a),3.53-3.59(2H,m,H-6′),4.34-4.42(1H,m,H-2′),6.81-6.87(4H,m,Ph),7.13-7.18(6H,m,Ph);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ11.5(CH3,Me-4),12.2(CH3,Me-7),21.1(CH2,C-4′),26.9(CH2,C-3′),29.7(CH2,C-5′),36.3(CH3,NMe),37.0(CH3,NMe),38.6(CH2,C-6′),50.9(CH,C-2′),56.4(C,C-7),58.8(C,C-3a),60.2(CH,C-7a),60.6(C,C-4),128.2(2×CH,Ph),128.3(4×CH,Ph),129.3(2×CH,Ph),129.6(2×CH,Ph),132.3(C,Ph),132.4(C,Ph),140.3(C,C-5),144.6(C,C-6),172.7(C,C-1或C-3),172.8(C,C-1或C-3,C-1′),196.7(C,C-8)。
对于exo异构体;1H NMR(400MHz,CDCl3)主要包括δ3.04(3H,m,NMe),3.06(3H,m,NMe),3.36(1H,s,H-7a);13C NMR(100MHz,CDCl3)主要包括δ128.0(CH),128.5(CH),129.4(CH),130.5(CH)。
实施例27:oCOm-37和-38
oCOm-36 6-(3a-溴-4,7-二甲基-1,3,8-三氧代-5,6-二苯基-1,3,3a,4,7,7a-六氢-2H-4,7-亚甲基异吲哚-2-基)己酸;其中,R1=R2=Ph;R3=R4=Me;A3=NR14;R14=(CH2)5CO2H;X=Br
Figure BDA0001740920900001281
反应式30:oCOm-37和-38的合成
a)6-苄氧基羰基氨基己酸(74)33
Figure BDA0001740920900001282
在0℃下向6-氨基己酸(1.0g,7.6mmol)和氢氧化钠(0.6g,15.2mmol)的水(5mL)溶液中滴加氯甲酸苄基酯(1.6g,9.2mmol)的四氢呋喃(4mL)溶液,并将混合物在0℃下搅拌30分钟,然后在室温下搅拌5小时。然后将混合物真空浓缩减半,用柠檬酸水溶液(1M)酸化至pH 3,用二氯甲烷(3×)萃取,将合并的有机层用无水硫酸镁干燥,并将溶液真空浓缩,以得到为白色固体的题述化合物74(1.8g,89%),其无需进一步纯化即使用。熔点47-50℃(文献56℃34)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ1.33-1.40(2H,m,H-4),1.48-1.55(2H,m,H-5),1.61-1.68(2H,m,H-3),2.34(2H,t,J=7.3Hz,H-2),3.17-3.22(2H,m,H-6),4.80-4.84(1H,m,NH),5.09(2H,s,CH2Ph),7.26-7.38(5H,m,Ph);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ24.3(CH2,C-4),26.1(CH2,C-3),29.6(CH2,C-5),33.8(CH2,C-2),40.8(CH2,C-6),66.7(CH2,CH2Ph),128.1(3×CH,Ph),128.5(2×CH,Ph),136.6(C,Ph),156.5(C,Cbz),178.8(C,C-1);νmax(cm-1)3331,2944,1687,1527,1252,1140,945。
b)6-苄氧基羰基氨基己酸叔丁酯(75)33
Figure BDA0001740920900001291
向74(0.63g,2.4mmol)的甲苯(20mL)溶液中滴加三乙胺(0.33mL,2.4mmol),然后滴加2,4,6-三氯苯甲酰氯(0.37mL,2.4mmol),并将混合物在室温下搅拌1小时。缓慢加入叔丁醇(0.45mL,4.7mmol)和4-二甲基氨基吡啶(0.58g,4.7mmol)的甲苯(5mL)溶液,并将混合物在室温下再搅拌3小时。然后将混合物用乙醚稀释,用饱和碳酸氢钠水溶液(2×)洗涤,用无水硫酸镁干燥,过滤,并将溶液真空浓缩。通过柱色谱(EtOAc/己烷,1:3)纯化,得到为无色油状物的题述化合物75(0.56g,74%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ1.31-1.37(2H,m,H-4),1.43(9H,s,OtBu),1.47-1.53(2H,m,H-5),1.55-1.61(2H,m,H-3),2.20(2H,t,J=7.4Hz,H-2),3.16-3.21(2H,m,H-6),4.78-4.82(1H,m,NH),5.09(2H,s,CH2Ph),7.31-7.35(5H,m,Ph);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ24.6(CH2,C-3),26.2(CH2,C-4),28.1(3×CH3,OtBu),29.6(CH2,C-5),35.4(CH2,C-2),40.9(CH2,C-6),66.6(CH2,CH2Ph),80.1(C,OtBu),128.1(3×CH,Ph),128.5(2×CH,Ph),136.7(C,Ph),156.4(C,Cbz),173.0(C,C-1);νmax(cm-1)3325,2934,1693,1527,1251,1132,729。
c)6′-(N-马来酰亚胺基)己酸叔丁酯(76)
Figure BDA0001740920900001292
使用在甲醇(15mL)中的75(508mg,1.6mmol)和钯碳(50mg,10%w/w),然后是在饱和碳酸氢钠水溶液(25mL)中的45(470mg,1.9mmol),随后是乙腈/水(40mL,1:1v/v)来进行与前述制备63类似的过程。通过柱色谱(EtOAc/己烷,1:3)纯化,得到题述化合物C7=76(282mg,67%),为黄色油状物。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ1.26-1.32(2H,m,H-4′),1.44(9H,s,OtBu),1.56-1.64(4H,m,H-3′,H-5′),2.20(2H,t,J=7.5Hz,H-2′),3.51(2H,t,J=7.3Hz,H-6′),6.69(2H,s,H-3,H-4);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ24.6(CH2,C-3′),26.2(CH2,C-4′),28.1(3×CH3,OtBu),28.2(CH2,C-5′),35.3(CH2,C-2′),37.7(CH2,C-6′),80.1(C,OtBu),134.0(2×CH,C-3,C-4),170.8(2×C,C-2,C-5),172.9(C,C-1′);νmax(cm-1)2935,1702,1407,1366,1151,827,695;HRMS-ESI[M+Na]+C14H21NO4Na+计算值290.1371,检测值290.1363。
d)6′-(3-溴-N-马来酰亚胺基)己酸叔丁酯(73)
Figure BDA0001740920900001301
使用76(25mg,0.10mmol)、碳酸钾(26mg,0.19mmol)和溴(5μL,0.11mmol)的氯仿(1mL)溶液,然后是三乙胺(15μL,0.11mmol)的四氢呋喃(1mL)溶液来进行与前述制备56类似的过程。通过柱色谱(EtOAc/己烷,1:3)纯化,得到为黄色油状物的题述化合物73(13mg,42%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ1.28-1.33(2H,m,H-4′),1.44(9H,s,OtBu),1.57-1.65(4H,m,H-3′,H-5′),2.20(2H,t,J=7.4Hz,H-2′),3.56(2H,t,J=7.3Hz,H-6′),6.85(1H,s,H-4);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ24.5(CH2,C-3′),26.1(CH2,C-4′),28.1(3×CH3,OtBu),28.2(CH2,C-5′),35.3(CH2,C-2′),38.7(CH2,C-6′),80.1(C,OtBu),131.3(C,C-3),131.8(CH,C-4),165.3(C,C-2或C-5),168.6(C,C-2或C-5),172.9(C,C-1′);νmax(cm-1)2925,1712,1366,1151,848;HRMS-ESI[M+Na]+C14H20 79BrNO4Na+计算值368.0468,检测值368.0460。
e)oCOm-37
Figure BDA0001740920900001302
使用73(13mg,0.04mmol)和二烯二聚体17(12mg,0.05mmol)的甲苯(2mL)溶液来进行与前述制备oCOm-25类似的过程。通过柱色谱(EtOAc/己烷,1:1)纯化,得到题述化合物oCOm-37(22mg,99%),为6:1比例的分别为endo和exo异构体的浅黄色油状物。νmax(cm-1)2934,1786,1709,1365,1151,699;HRMS-ESI[M+Na]+C33H36 79BrNO5Na+计算值628.1669,检测值628.1690。
对于endo异构体;1H NMR(400MHz,CDCl3)主要包括δ1.30-1.36(2H,m,H-4′),1.43(9H,s,OtBu),1.60(3H,s,Me-7),1.62(3H,s,Me-4),1.55-1.64(4H,m,H-3′,H-5′),2.14(2H,t,J=7.4Hz,H-2′),3.50(1H,s,H-7a),3.57(2H,td,J=7.5,3.0Hz,H-6′),6.85-6.90(4H,m,Ph),7.15-7.19(6H,m,Ph);13C NMR(100MHz,CDCl3)主要包括δ11.5(CH3,Me-4),12.4(CH3,Me-7),24.4(CH2,C-4′),26.1(CH2,C-3′),27.3(CH2,C-5′),28.1(3×CH3,OtBu),35.2(CH2,C-2′),39.8(CH2,C-6′),56.4(C,C-7),58.9(C,C-3a),60.3(CH,C-7a),60.7(C,C-4),80.1(C,OtBu),128.1(2×CH,Ph),128.2(2×CH,Ph),128.3(2×CH,Ph),129.3(2×CH,Ph),129.7(2×CH,Ph),132.4(C,Ph),132.5(C,Ph),140.4(C,C-5),144.5(C,C-6),172.3(C,C-1′),172.6(C,C-1或C-3),172.8(C,C-1或C-3),196.9(C,C-8)。
对于exo异构体;1H NMR(400MHz,CDCl3)主要包括δ1.44(9H,s,OtBu),2.22(2H,t,J=7.4Hz,H-2′),3.35(1H,s,H-7a);13C NMR(100MHz,CDCl3)主要包括δ8.1(CH3),9.4(CH3),59.1(C),128.0(CH),128.5(CH),130.5(CH)。
f)6-(3a-溴-4,7-二甲基-1,3,8-三氧代-5,6-二苯基-1,3,3a,4,7,7a-六氢-2H-4,7-亚甲基异吲哚-2-基)己酸(oCOm-38)
Figure BDA0001740920900001311
使用oCOm-37(21mg,0.04mmol)和三氟乙酸(0.1mL)的二氯甲烷(0.3mL)溶液来进行与前述制备oCOm-26类似的过程,以得到题述化合物oCOm-38(19mg,100%),为6:1比例的分别为endo和exo异构体的浅棕色残余物。νmax(cm-1)2935,1782,1706,1391,1171,910,732;HRMS-ESI[M+Na]+C29H28 79BrNO5Na+计算值572.1043,检测值572.1041。
对于endo异构体;1H NMR(400MHz,CDCl3)主要包括δ1.30-1.39(2H,m,H-4′),1.60(3H,s,Me-7),1.62(3H,s,Me-4),1.60-1.66(4H,m,H-3′,H-5′),2.27(2,t,J=7.4Hz,H-2′),3.51(1H,s,H-7a),3.59(2H,td,J=11.0,2.5Hz,H-6′),6.85-6.91(4H,m,Ph),7.17-7.20(6H,m,Ph);13C NMR(100MHz,CDCl3)主要包括δ11.5(CH3,Me-4),12.4(CH3,Me-7),24.0(CH2,C-4′),26.0(CH2,C-3′),27.2(CH2,C-5′),33.5(CH2,C-2′),39.7(CH2,C-6′),56.4(C,C-7),58.9(C,C-3a),60.3(CH,C-7a),60.7(C,C-4),128.1(2×CH,Ph),128.2(2×CH,Ph),128.3(2×CH,Ph),129.3(2×CH,Ph),129.7(2×CH,Ph),132.4(C,Ph),132.5(C,Ph),140.4(C,C-5),144.5(C,C-6),172.4(C,C-1或C-3),172.6(C,C-1或C-3),178.6(C,C-1′),196.9(C,C-8)。
对于exo异构体;1H NMR(400MHz,CDCl3)主要包括δ1.85-1.88(4H,m,H-5′),2.37(2H,t,J=7.4Hz,H-2′),3.37(1H,s,H-7a),3.76-3.79(2H,m,H-6′);13C NMR(100MHz,CDCl3)主要包括δ128.0(CH),128.5(CH),130.5(CH)。
实施例28:oCOm-39和-40
(2S)-2-氨基-5-(3a-溴-4,7-二甲基-1,3,8-三氧代-5,6-二苯基-1,3,3a,4,7,7a-六氢-2H-4,7-亚甲基异吲哚-2-基)戊酸甲酯三氟乙酸盐;其中,R1=R2=Ph;R3=R4=Me;A3=NR14;R14=(CH2)3CH(NH2.HOCOCF3)CO2Me;X=Br
Figure BDA0001740920900001321
反应式31:oCOm-39和-40的合成
a)Boc-L-鸟氨酸(Cbz)-OH(78)35
Figure BDA0001740920900001322
向L-鸟氨酸盐酸盐(5.0g,29.7mmol)的氢氧化钠水溶液(50mL,0.5M)的溶液中加入硫酸铜(2.8g,17.8mmol)的水(100mL)溶液,将混合物在室温下搅拌4小时。然后将混合物冷却至0℃,之后加入碳酸氢钠(5.0g,59.4mmol)和氯甲酸苄酯(5.7mL,40.1mmol)。然后通过小心加入氢氧化钠水溶液(1.0M)将pH调节至pH 9,并将混合物在室温下搅拌4小时。将所得的固体过滤收集,用水,然后用乙醚洗涤,溶于EDTA水溶液(200mL,0.5M)中并在室温下剧烈搅拌14小时。将固体再次过滤收集并用水洗涤,以得到粗制固体,其无需进一步纯化即使用。然后将粗制固体溶于1,4-二噁烷/水(200mL,1:1v/v)中,并使用氢氧化钠水溶液(0.5M)将pH调节至pH 9。然后加入二碳酸二叔丁酯(9.7g,44.6mmol),并将混合物在室温下搅拌24小时。在反应期间使用氢氧化钠水溶液(0.5M)将pH维持在pH 9。然后将混合物用柠檬酸水溶液(1.0M)酸化至pH 3,用二氯甲烷(3×)萃取,将合并的有机层用无水硫酸镁干燥,过滤,并将溶液真空浓缩。通过柱色谱(MeOH:DCM 1:20)纯化,得到为无色油状物的题述化合物78(7.7g,72%)。[α]D 18.1+9.5(c 0.263,CHCl3溶液);NMR(400MHz,CDCl3)δ1.43(9H,s,Boc),1.58-1.71(3H,m,Hb-3,H-4),1.82-1.89(1H,m,Ha-3),3.17-3.21(2H,m,H-5),4.27-4.33(1H,m,H-2),5.08(2H,s,CH2Ph),5.13(1H,br s,NH),5.29(1H,br s,NH),7.28-7.35(5H,m,Ph),8.86(1H,br s,OH);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ25.9(CH2,C-4),28.3(3×CH3,Boc),29.7(CH2,C-3),40.5(CH2,C-5),53.0(CH,C-2),66.8(CH2,CH2Ph),80.2(C,Boc),128.1(3×CH,Ph),128.5(2×CH,Ph),136.5(C,Ph),155.8(C,Boc),156.8(C,Cbz),176.0(C,C-1);νmax(cm-1)3315,2976,1683,1529,1249,1160,1024,696;HRMS-ESI[M+Na]+C18H26N2O6Na+计算值389.1683,检测值389.1676。
b)Boc-L-鸟氨酸(Cbz)-OMe(79)
Figure BDA0001740920900001331
使用78(1.50g,4.1mmol)、碳酸钾(0.87g,8.2mmol)和甲基碘(0.38mL,6.1mmol)的二甲基甲酰胺(5mL)溶液来进行与前述制备62类似的过程。通过柱色谱(EtOAc/己烷,1:1)纯化,得到为白色固体的题述化合物79(1.53g,98%)。熔点67-68℃。[α]D 17.6+12.7(c 1.41,CHCl3溶液);1H NMR(400MHz,CDCl3)δ1.43(9H,s,Boc),1.52-1.83(4H,m,H-3,H-4),3.17-3.22(2H,m,H-5),3.72(3H,s,OMe),4.26-4.31(1H,m,H-2),4.96-4.99(1H,m,NH),5.09-5.14(1H,m,NH),7.31-7.35(5H,m,Ph);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ26.0(CH2,C-4),28.3(3×CH3,Boc),30.0(CH2,C-3),40.5(CH2,C-5),52.3(CH3,OMe),53.1(CH,C-2),66.6(CH2,CH2Ph),80.0(C,Boc),128.1(3×CH,Ph),128.5(2×CH,Ph),136.6(C,Ph),155.4(C,Boc),156.4(C,Cbz),173.1(C,C-1);νmax(cm-1)3332,2953,2361,2342,1697,1521,1251,1162,755;HRMS-ESI[M+Na]+C19H28N2O6Na+计算值403.1840,检测值403.1844。
c)(S)-5′-(N-马来酰亚胺基)-2′-叔丁氧基羰基氨基戊酸甲酯(80)
Figure BDA0001740920900001332
使用在甲醇(1mL)中的79(66mg,0.17mmol)、乙酸(0.1mL)和钯碳(10mg,10%w/w),然后是在饱和碳酸氢钠水溶液(2mL)中的45(126mg,0.51mmol),随后是乙腈/水(2mL,1:1v/v)来进行与前述制备63类似的过程。通过柱色谱(EtOAc/己烷,1:1)纯化,得到为黄色固体的题述化合物80(46mg,83%)。熔点65-68℃。[α]D 17.7=+10.5(c 0.62,CHCl3溶液);1H NMR(400MHz,CDCl3)δ1.44(9H,s,Boc),1.56-1.83(4H,m,H-3′,H-4′),3.54(2H,t,J=6.7Hz,H-5′),3.74(3H,s,OMe),4.30-4.32(1H,m,H-2′),5.12(1H,d,J=7.7Hz,NH),6.71(2H,s,H-3,H-4);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ24.6(CH2,C-4′),28.3(3×CH3,Boc),29.9(CH2,C-3′),37.3(CH2,C-5′),52.3(CH3,OMe),53.0(CH,C-2′),79.9(C,Boc),134.1(2×CH,C-3,C-4),155.3(C,Boc),170.7(2×C,C-2,C-5),172.9(C,C-1);νmax(cm-1)3361,2956,2361,2342,1699,1366,1206,1162,696;HRMS-ESI[M+H]+C15H23N2O6 +计算值327.1551,检测值327.1550。
d)(S)-5′-(3-溴-N-马来酰亚胺基)-2′-叔丁氧基羰基氨基戊酸甲酯(77)
Figure BDA0001740920900001341
使用80(207mg,0.63mmol)、碳酸钾(174mg,1.3mmol)和溴(40μL,0.70mmol)的氯仿(3mL)溶液,然后是三乙胺(100μL,0.70mmol)的四氢呋喃(2mL)溶液来进行与前述制备56类似的过程。通过柱色谱(EtOAc/己烷,1:3)纯化,得到为黄色油状物的题述化合物77(147mg,58%)。[α]D 18.3=+13.7(c 0.57,CHCl3溶液);1H NMR(400MHz,CDCl3)δ1.44(9H,s,Boc),1.56-1.85(4H,m,H-3′,H-4′),3.58(2H,t,J=7.0Hz,H-5′),3.74(3H,s,OMe),4.32(1H,m,H-2′),5.05(1H,d,J=7.0Hz,NH),6.87(1H,s,H-4);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ24.5(CH2,C-4′),28.3(3×CH3,Boc),30.0(CH2,C-3′),38.3(CH2,C-5′),52.4(CH3,OMe),52.9(CH,C-2′),80.0(C,Boc),131.4(C,C-3),131.8(CH,C-4),155.3(C,Boc),165.3(C,C-2),168.5(C,C-5),172.8(C,C-1′);νmax(cm-1)3378,2954,2361,2342,1213,1162;HRMS-ESI[M+H]+C15H22 79BrN2O6 +计算值405.0656,检测值405.0666。
e)oCOm-39
Figure BDA0001740920900001342
使用77(185mg,0.46mmol)和二烯二聚体17(131mg,0.50mmol)的甲苯(7mL)溶液来进行与前述制备oCOm-25类似的过程。通过柱色谱(EtOAc/己烷,1:3)纯化,得到题述化合物oCOm-39(265mg,87%),为8:1比例的分别为endo和exo异构体的白色固体。熔点72-75℃。νmax(cm-1)3386,2978,1783,1708,1365,1160,752,699;HRMS-ESI[M+H]+C34H37 79BrN2O7 +计算值687.1676,检测值687.1667。
对于endo异构体;1H NMR(400MHz,CDCl3)主要包括δ1.43(9H,s,Boc),1.60(3H,s,Me-7),1.62(3H,s,Me-4),1.62-1.70(3H,m,Hb-3′,H-4),1.78-1.84(1H,m,Ha-3′),3.50(1H,s,H-7a),3.57-3.61(2H,m,H-5′),3.67(3H,s,OMe),4.29-4.33(1H,m,H-2′),4.96(1H,d,J=7.9Hz,NH),6.83-6.88(4H,m,Ph),7.16-7.20(6H,m,Ph);13C NMR(100MHz,CDCl3)主要包括δ11.5(CH3,Me-4),12.4(CH3,Me-7),23.7(CH2,C-4′),28.3(3×CH3,Boc),29.9(CH2,C-3′),39.4(CH2,C-5′),52.4(CH3,OMe),52.9(CH,C-2′),56.4(C,C-7),58.9(C,C-3a),60.3(CH,C-7a),60.7(C,C-4),80.1(C,Boc),128.2(2×CH,Ph),128.3(4×CH,Ph),129.3(2×CH,Ph),129.7(2×CH,Ph),132.4(C,Ph),132.5(C,Ph),140.4(C,C-5),144.5(C,C-6),155.3(C,Boc),172.3(C,C-1或C-3),172.5(C,C-1或C-3),172.7(C,C-1′),196.9(C,C-8)。
对于exo异构体;1H NMR(400MHz,CDCl3)主要包括δ1.45(9H,s,Boc),3.36(1H,s,H-7a),3.75(3H,s,OMe);13C NMR(100MHz,CDCl3)主要包括δ8.1(CH3),9.3(CH3),128.0(CH),128.5(CH),130.5(CH)。
f)(2S)-2-氨基-5-(3a-溴-4,7-二甲基-1,3,8-三氧代-5,6-二苯基-1,3,3a,4,7,7a-六氢-2H-4,7-亚甲基异吲哚-2-基)戊酸甲酯三氟乙酸盐(oCOm-40)
Figure BDA0001740920900001351
使用oCOm-39(54mg,0.08mmol)和三氟乙酸(0.33mL)的二氯甲烷(1mL)溶液来进行与前述制备oCOm-26类似的过程,以得到题述化合物oCOm-40(54mg,100%),为8:1比例的分别为endo和exo异构体的浅黄色残余物。νmax(cm-1)2944,1782,1749,1710,1178,757,699;HRMS-ESI[M+H]+C29H30 79BrN2O5 +计算值565.1333,检测值565.1322。
对于endo异构体;1H NMR(500MHz,CDCl3)主要包括δ1.59(3H,Me-7),1.60(3H,s,Me-4),1.72-1.82(2H,m,H-4′),1.91-1.99(2H,m,H-3′),3.53(1H,s,H-7a),3.57-3.60(2H,m,H-5′),3.68(3H,s,OMe),4.00-4.03(1H,m,H-2′),6.80-6.85(4H,m,Ph),7.14-7.17(6H,m,Ph);13C NMR(125MHz,CDCl3)主要包括δ11.5(CH3,Me-4),12.3(CH3,Me-7),23.0(CH2,C-4′),27.3(CH2,C-3′),38.6(CH2,C-5′),52.5(CH,C-2′),53.4(CH3,OMe),56.4(C,C-7),58.6(C,C-3a),60.2(CH,C-7a),60.7(C,C-4),128.2(2×CH,Ph),128.3(2×CH,Ph),128.4(2×CH,Ph),129.3(2×CH,Ph),129.6(2×CH,Ph),132.3(C,Ph),132.5(C,Ph),140.4(C,C-5),144.6(C,C-6),169.5(C,C-1或C-3),172.5(C,C-1或C-3),172.8(C,C-1′),196.8(C,C-8)。
对于exo异构体;1H NMR(500MHz,CDCl3)主要包括δ3.38(1H,s,H-7a),3.78(3H,s,OMe);13C NMR(125MHz,CDCl3)主要包括δ128.0(CH),128.5(CH),130.5(CH)。
实施例29:oCOm-41
(2S)-2-乙酰氨基-6-(3a-溴-4,7-二甲基-1,3,8-三氧代-5,6-二苯基-1,3,3a,4,7,7a-六氢-2H-4,7-亚甲基异吲哚-2-基)己酸甲酯,其中,R1=R2=Ph;R3=R4=Me;A3=NR14;R14=(CH2)4CH(NHAc)CO2Me;X=Br
Figure BDA0001740920900001361
反应式32:oCOm-41的合成
a)oCOm-41
Figure BDA0001740920900001362
在0℃下将乙酰氯(10μl,0.014mmol)的二氯甲烷(0.25mL)溶液加入到oCOm-30(10mg,0.014mmol)和三乙胺(16μl,0.012mmol)的二氯甲烷(0.75mL)溶液中,然后在室温下搅拌25分钟。然后将溶液用盐水洗涤,用无水硫酸镁干燥并真空浓缩。粗产物通过柱色谱(EtOAc/己烷,1:1)纯化,以得到题述化合物oCOm-41(7mg,79%),为16:1比例的分别为endo-和exo-异构体的无色油状物。νmax(cm-1)3376,2934,1783,1707,1656,1442,1368,1176,699;HRMS-ESI[M+Na]+C32H33 79BrN2O6Na+计算值621.1595,检测值621.1594。
对于endo异构体;1H NMR(400MHz,CDCl3)(旋转异构体的混合物)主要包括δ1.34-1.42(2H,m,H-4′),1.60(3H,s,Me-7),1.62(3H,s,Me-4),1.63-1.88(4H,m,H-3′,H-5′),1.99(3H,s,NHAc),3.51(1H,s,H-7a),3.57(2H,t,J=6.8Hz,H-6′),3.74(3H,s,OMe),4.53-4.60(1H,m,H-2′),6.02-6.06(1H,m,NHAc),6.83-6.89(4H,m,Ph),7.17-7.20(6H,m,Ph);13CNMR(100MHz,CDCl3)(旋转异构体的混合物)主要包括δ11.5(CH3,Me-4),12.4(CH3,Me-7),22.2(CH2,C-4′),23.2(CH3,NHAc),27.1(CH2,C-3′),31.6(CH2,C-5′),31.7(CH2,C-5′),39.1(CH2,C-6′),39.4(CH2,C-6′),51.9(CH,C-2′),52.5(CH3,OMe),56.4(C,C-7),58.9(C,C-3a),59.0(C,C-3a),60.3(CH,C-7a),60.6(C,C-4),128.2(2×CH,Ph),128.3(4×CH,Ph),129.3(2×CH,Ph),129.6(2×CH,Ph),132.4(C,Ph),132.5(C,Ph),140.4(C,C-5),144.5(C,C-6),144.6(C,C-6),169.9(C,C-1′),170.0(C,C-1′),172.4(C,NHAc),172.5(C,NHAc),172.6(C,C-1或C-3),172.8(C,C-1或C-3),196.8(C,C-8)。
对于exo异构体;1H NMR(400MHz,CDCl3)主要包括δ2.07(3H,s,NHAc),3.37(1H,s,H-7a),3.82(3H,s,OMe)。
实施例30:oCOm-42和-43
oCOm-43(1S)-1-氨基-5-(3a-溴-4,7-二甲基-1,3,8-三氧代-5,6-二苯基-1,3,3a,4,7,7a-六氢-2H-4,7-亚甲基异吲哚-2-基)-1-(3-甲基-1,2,4-噁二唑-5-基)戊烷三氟乙酸盐,其中,R1=R2=Ph;R3=R4=Me;A3=NR14;R14=(CH2)4CH(NH2.HOCOCF3)-5-(3-Me-(1,2,4-噁二唑)基);X=Br
Figure BDA0001740920900001371
反应式33:oCOm-42和-43的合成
a)(S)-5′-芴基甲氧基羰基氨基-1′-(3″-甲基-1″,2″,4″-噁二唑-5″-基)-1′-叔丁氧基羰基氨基戊烷(82)
Figure BDA0001740920900001372
在0℃下向Boc-Lys(Fmoc)-OH(1.11g,2.4mmol)和N'-羟基乙脒36(0.21g,2.8mmol)的二氯甲烷(13.5mL)和二甲基甲酰胺(1.5mL)溶液中加入N,N′-二异丙基碳二亚胺(0.36g,2.8mmol)和1-羟基-7-氮杂苯并三唑(0.39g,2.8mmol),将混合物在0℃下搅拌90分钟,然后在室温搅拌3.5小时。然后将混合物用乙酸乙酯稀释,用饱和碳酸氢钠水溶液(2×)、盐水、然后为饱和氯化铵水溶液洗涤,用无水硫酸镁干燥,过滤,并将溶液真空浓缩。然后将粗制固体溶于乙醇(20mL)中并加入到乙酸钠(0.21g,2.6mmol)的水(3mL)溶液中,并将混合物在90℃下加热6小时。然后将溶液真空浓缩,将残余物溶于乙酸乙酯中,用盐水洗涤,用无水硫酸镁干燥,再次将溶液真空浓缩。通过柱色谱(EtOAc/己烷,1:1)纯化,得到为白色固体的题述化合物82(0.68g,57%)。熔点121-123℃。[α]D 21.9-21.2(c 1.00,CHCl3溶液);1H NMR(400MHz,CDCl3)δ1.40-1.45(2H,m,H-3),1.43(9H,s,Boc),1.51-1.59(2H,m,H-4),1.82-1.94(2H,m,H-2),2.37(3H,s,3′-Me),3.16-3.21(2H,m,H-5),4.18-4.22(1H,m,OCH2CH),4.39-4.42(2H,m,OCH2CH),4.84-4.90(1H,m,NH),4.97-5.03(1H,m,H-1),5.18-5.22(1H,m,NH),7.31(2H,t,J=7.4Hz,Ph),7.39(2H,t,J=7.4Hz,Ph),7.58(2H,d,J=7.4Hz,Ph),7.76(2H,d,J=7.4Hz,Ph);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ11.6(CH3,3′-Me),22.3(CH2,C-3),28.3(3×CH3,Boc),29.4(CH2,C-4),33.7(CH2,C-2),40.5(CH2,C-5),47.3(CH,OCH2CH),48.1(CH,C-1),66.6(CH2,OCH2CH),80.6(C,Boc),120.0(2×CH,Ph),125.0(2×CH,Ph),127.1(2×CH,Ph),127.7(2×CH,Ph),141.4(2×C,Ph),144.0(2×C,Ph),155.1(C,Boc),156.5(C,Fmoc),167.1(C,C-3′),179.2(C,C-5′);νmax(cm-1)3325,2932,1681,1516,1261,1158,728;HRMS-ESI[M+Na]+C28H34N4O5Na+计算值529.2421,检测值529.2421。
b)(S)-5′-(N-马来酰亚胺)-1′-(3″-甲基-1″,2″,4″-噁二唑-5″-基)-1′-叔丁氧基羰基氨基戊烷(83)
Figure BDA0001740920900001381
将82(278mg,0.55mmol)的Tesser碱(20mL,1,4-二噁烷/甲醇/4M NaOH,30:9:1v/v)溶液在室温下搅拌10分钟。然后将溶液真空浓缩,以得到黄色油状物,其无需进一步纯化即使用。向粗制油状物中加入45(163mg,0.66mmol)在饱和碳酸氢钠水溶液(14mL)中的混合物,并将混合物在室温下搅拌5分钟。然后将混合物用二氯甲烷(3×)萃取,将合并的有机层用无水硫酸镁干燥,过滤,并将溶液真空浓缩。通过柱色谱(EtOAc/己烷,1:2)纯化,得到为黄色油状物的题述化合物83(100mg,50%)。[α]D 23.2=-1.0(c1.00,CHCl3溶液);1H NMR(400MHz,CDCl3)δ1.33-1.41(2H,m,H-3′),1.44(9H,s,Boc),1.59-1.69(2H,m,H-4′),1.81-1.95(2H,m,H-2′),2.39(3H,s,3″-Me),3.51(2H,t,J=7.2Hz,H-5′),4.97-5.01(1H,m,H-1′),5.09(1H,d,J=7.4Hz,NH),6.69(2H,s,H-3,H-4);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ11.5(CH3,3″-Me),22.4(CH2,C-3′),27.9(CH2,C-4′),28.3(3×CH3,Boc),33.4(CH2,C-2′),37.2(CH2,C-5′),48.0(CH,C-1′),80.4(C,Boc),134.1(2×CH,C-3,C-4),155.0(C,Boc),167.1(C,C-3″),170.8(2×C,C-2,C-5),179.1(C,C-5″);νmax(cm-1)3336,2925,1702,1514,1367,1164,828;HRMS-ESI[M+Na]+C17H24N4O5Na+计算值387.1639,检测值387.1652。
c)(S)-5′-(3-溴-N-马来酰亚胺)-1′-(3″-甲基-1″,2″,4″-噁二唑-1″,2″,4″-叔丁氧基羰基氨基戊烷(81)
Figure BDA0001740920900001391
使用83(32mg,0.09mmol)、碳酸钾(13mg,0.10mmol)和溴(10μL,0.10mmol)的氯仿(1mL)溶液,然后是三乙胺(14μL,0.10mmol)的四氢呋喃(1mL)溶液来进行与前述制备56类似的过程。通过柱色谱(EtOAc/己烷,1:3)纯化,得到为黄色油状物的题述化合物81(26mg,67%)。[α]D 22.2=-1.2(c 1.00,CHCl3溶液);1H NMR(400MHz,CDCl3)δ1.34-1.41(2H,m,H-3′),1.45(9H,s,Boc),1.58-1.70(2H,m,H-4′),1.80-1.99(2H,m,H-2′),2.40(3H,s,3″-Me),3.56(2H,t,J=7.1Hz,H-5′),4.96-5.01(1H,m,H-1′),5.14-5.18(1H,m,NH),6.87(1H,s,H-4);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ11.7(CH3,3″-Me),22.4(CH2,C-3′),27.9(CH2,C-4′),28.4(3×CH3,Boc),33.6(CH2,C-2′),38.3(CH2,C-5′),48.1(CH,C-1′),80.6(C,Boc),131.5(C,C-3),131.9(CH,C-4),155.1(C,Boc),165.4(C,C-2或C-5),167.2(C,C-3″),168.7(C,C-2或C-5),179.1(C,C-5″);νmax(cm-1)3336,2932,1710,1512,1395,1366,1162,761;HRMS-ESI[M+Na]+C17H23 79BrN4O5Na+计算值465.0744,检测值465.0738。
d)oCOm-42
Figure BDA0001740920900001392
使用81(16mg,0.04mmol)和二烯二聚体17(11mg,0.04mmol)的甲苯(1mL)溶液来进行与前述制备oCOm-25类似的过程。通过柱色谱(EtOAc/己烷,1:3)纯化,得到题述化合物oCOm-42(20mg,80%),为6:1比例的分别为endo和exo异构体的白色残余物。νmax(cm-1)3383,2933,1788,1710,1505,1392,1366,1168,700;HRMS-ESI[M+H]+C36H40 79BrN4O6 +计算值703.2126,检测值703.2127。
对于endo异构体;1H NMR(400MHz,CDCl3)主要包括δ1.40-1.46(2H,m,H-3′),1.44(9H,s,Boc),1.60(3H,s,Me-7),1.62(3H,s,Me-4),1.64-1.67(2H,m,H-4′),1.83-1.92(2H,m,H-2′),2.39(3H,s,Me-3″),3.50(1H,s,H-7a),3.54-3.58(2H,m,H-5′),4.93-4.99(1H,m,H-1′),5.09-5.13(1H,m,NH),6.83-6.88(4H,m,Ph),7.16-7.19(6H,m,Ph);13C NMR(100MHz,CDCl3)主要包括δ11.52(CH3,Me-3″),11.56(CH3,Me-4),12.4(CH3,Me-7),22.3(CH2,C-3′),26.9(CH2,C-4′),28.3(3×CH3,Boc),33.3(CH2,C-2′),39.1(CH2,C-5′),48.1(CH,C-1′),56.4(C,C-7),58.9(C,C-3a),60.3(CH,C-7a),60.6(C,C-4),80.6(C,Boc),128.18(2×CH,Ph),128.25(2×CH,Ph),128.30(2×CH,Ph),129.3(2×CH,Ph),129.7(2×CH,Ph),132.4(C,Ph),132.5(C,Ph),140.4(C,C-5),144.6(C,C-6),155.0(C,Boc),167.1(C,C-3″),172.4(C,C-1或C-3),172.6(C,C-1或C-3),179.0(C,C-5″),196.9(C,C-8)。
对于exo异构体;1H NMR(400MHz,CDCl3)主要包括δ3.36(1H,s,H-7a);13C NMR(100MHz,CDCl3)主要包括δ8.1(CH3),9.4(CH3),22.8(CH2),29.4(CH2),31.9(CH2),59.0(C),128.0(CH),128.5(CH),130.5(CH)。
e)(1S)-1-氨基-5-(3a-溴-4,7-二甲基-1,3,8-三氧代-5,6-二苯基-1,3,3a,4,7,7a-六氢-2H-4,7-亚甲基异吲哚-2-基)-1′-(3″-甲基-1″,2″,4″-噁二唑-5″-基)戊烷三氟乙酸盐(oCOm-43)
Figure BDA0001740920900001401
使用oCOm-42(11.5mg,0.02mmol)和三氟乙酸(0.15mL)的二氯甲烷(0.5mL)溶液来进行与前述制备oCOm-26类似的过程,以得到题述化合物oCOm-43的三氟乙酸盐(12.0mg,100%),为6:1比例的分别为endo和exo异构体的浅棕色残余物。νmax(cm-1)2928,1782,1711,1674,1442,1200,1180,1137,723;HRMS-ESI[M+H]+C31H32 79BrN4O4 +计算值603.1601,检测值603.1599。
对于endo异构体;1H NMR(400MHz,CDCl3)主要包括δ1.41-1.46(2H,m,H-3′),1.58(3H,s,Me-7),1.60(3H,s,Me-4),1.63-1.69(2H,m,H-4′),1.94-2.01(2H,m,H-2′),2.37(3H,s,Me-3″),3.51(1H,s,H-7a),3.53-3.58(2H,m,H-5′),4.29-4.35(1H,m,H-1′),6.81-6.85(4H,m,Ph),7.14-7.17(6H,m,Ph);13C NMR(100MHz,CDCl3)主要包括δ11.2(CH3,Me-3″),11.5(CH3,Me-4),12.3(CH3,Me-7),21.7(CH2,C-3′),26.6(CH2,C-4′),31.0(CH2,C-2′),38.9(CH2,C-5′),48.2(CH,C-1′),56.4(C,C-7),58.7(C,C-3a),60.2(CH,C-7a),60.6(C,C-4),128.1(2×CH,Ph),128.3(2×CH,Ph),128.4(2×CH,Ph),129.2(2×CH,Ph),129.6(2×CH,Ph),132.3(C,Ph),132.4(C,Ph),140.3(C,C-5),144.5(C,C-6),167.5(C,C-3″),172.7(C,C-1或C-3),172.9(C,C-1或C-3),174.2(C,C-5″),196.8(C,C-8)。
对于exo异构体;1H NMR(400MHz,CDCl3)主要包括δ3.36(1H,s,H-7a);13C NMR(100MHz,CDCl3)主要包括δ128.0(CH),128.5(CH),130.5(CH)。
实施例31:oCOm-44和-45
oCOm-45(1S)-1-氨基-5-(3a-溴-4,7-二甲基-1,3,8-三氧代-5,6-二苯基-1,3,3a,4,7,7a-六氢-2H-4,7-亚甲基异吲哚-2-基)-1-(5-甲基-1,3,-噁二唑-2-基)戊烷三氟乙酸盐,其中,R1=R2=Ph;R3=R4=Me;A3=NR14;R14=(CH2)4CH(NH2.HOCOCF3)-2-(5-Me-(1,3,4-噁二唑)基);X=Br
Figure BDA0001740920900001411
反应式34:oCOm-44和-45的合成
a)(S)-5′-苄氧基羰基氨基-1′-(5″-甲基-1″,3″,4″-噁二唑-2″-基)-1′-叔丁氧基羰基氨基戊烷(85)
Figure BDA0001740920900001412
在0℃向Boc-Lys(Cbz)-OH(1.50g,3.9mmol)的二氯甲烷(30mL)溶液中加入羰基二咪唑(0.70g,4.3mmol),并将混合物在0℃下搅拌30分钟。加入乙酰肼37(0.29g,7.9mmol),并将混合物在0℃下再搅拌2小时。加入三苯基膦(2.07g,7.9mmol)和四溴化碳(3.61g,7.9mmol),并将混合物在0℃下再搅拌4小时。然后将混合物用二氯甲烷稀释,用饱和碳酸氢钠水溶液,然后用水洗涤,用无水硫酸镁干燥,过滤,并将溶液真空浓缩。通过柱色谱(EtOAc/己烷,1:1)纯化,得到为黄色油状物的题述化合物85(0.98g,60%)。νmax(cm-1)3343,2933,1689,1256,1163,727;1H NMR(400MHz,CDCl3)主要包括δ1.40-1.46(2H,m,H-3),1.43(9H,s,Boc),1.51-1.59(2H,m,H-4),1.79-1.99(2H,m,H-2),2.51(3H,s,5′-Me),3.17-3.21(2H,m,H-5),4.91-4.97(2H,m,NH,H-1),5.09(2H,s,CH2Ph),5.23-5.27(1H,m,NH),7.29-7.35(5H,m,Ph);13C NMR(100MHz,CDCl3)主要包括δ11.0(CH3,5′-Me),22.4(CH2,C-3),28.3(3×CH3,Boc),29.4(CH2,C-4),33.3(CH2,C-2),40.5(CH2,C-5),47.0(CH,C-1),66.7(CH2,CH2Ph),80.4(C,Boc),128.1(3×CH,Ph),128.5(2×CH,Ph),136.6(C,Ph),155.2(C,Boc),156.6(C,Cbz),164.0(C,C-5′),166.9(C,C-2′);HRMS-ESI[M+Na]+C21H30N4O5Na+计算值441.2108,检测值441.2118。
b)(S)-5′-(N-马来酰亚胺)-1′-(5″-甲基-1″,3″,4″-噁二唑-2″-基)-1′-叔丁氧基羰基氨基戊烷(86)
Figure BDA0001740920900001421
使用在甲醇(10mL)中的85(400mg,1.0mmol)和钯碳(40mg,10%w/w),然后是在饱和碳酸氢钠水溶液(10mL)中的45(284mg,1.1mmol),随后是乙腈/水(10mL,1:1v/v)来进行与前述制备63类似的过程。通过柱色谱(EtOAc/己烷,1:1)纯化,得到为黄色油状物的题述化合物86(151mg,44%)。[α]D 21.9=-14.1(c 1.00,CHCl3溶液);1H NMR(400MHz,CDCl3)δ1.33-1.44(2H,m,H-3′),1.44(9H,s,Boc),1.58-1.68(2H,m,H-4′),1.79-2.00(2H,m,H-2′),2.53(3H,s,5″-Me),3.51(2H,t,J=7.3Hz,H-5′),4.92-4.97(1H,m,H-1′),5.09-513(1H,m,NH),6.69(2H,s,H-3,H-4);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ11.0(CH3,5″-Me),22.4(CH2,C-3′),27.9(CH2,C-4′),28.3(3×CH3,Boc),33.2(CH2,C-2′),37.3(CH2,C-5′),47.0(CH,C-1′),80.4(C,Boc),134.1(2×CH,C-3,C-4),155.1(C,Boc),164.1(C,C-5″),166.8(C,C-2″),170.8(2×C,C-2,C-5);νmax(cm-1)3292,2931,1700,1520,1366,1247,1161,752;HRMS-ESI[M+Na]+C17H24N4O5Na+计算值387.1639,检测值387.1641。
c)(S)-5′-(3-溴-N-马来酰亚胺)-1′-(5″-甲基-1″,3″,4″-噁二唑-2″-基)-1′-叔丁氧基羰基氨基戊烷(84)
Figure BDA0001740920900001422
使用86(110mg,0.30mmol)、碳酸钾(46mg,0.33mmol)和溴(20μL,0.33mmol)的氯仿(3mL)溶液,然后是三乙胺(50μL,0.33mmol)的四氢呋喃(3mL)溶液来进行与前述制备56类似的过程。通过柱色谱(EtOAc/己烷,1:1)纯化,得到为黄色油状物的题述化合物84(85mg,63%)。[α]D 23.3=-12.2(c 1.00,CHCl3溶液);1H NMR(400MHz,CDCl3)δ1.35-1.42(2H,m,H-3′),1.45(9H,s,Boc),1.61-1.69(2H,m,H-4′),1.79-2.01(2H,m,H-2′),2.53(3H,s,5″-Me),3.56(2H,t,J=7.1Hz,H-5′),4.93-4.98(1H,m,H-1′),5.08-5.12(1H,m,NH),6.86(1H,s,H-4);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ11.0(CH3,5″-Me),22.3(CH2,C-3′),27.9(CH2,C-4′),28.3(3×CH3,Boc),33.1(CH2,C-2′),38.3(CH2,C-5′),46.9(CH,C-1′),80.5(C,Boc),131.4(C,C-3),131.8(CH,C-4),155.1(C,Boc),164.1(C,C-5″),165.3(C,C-2或C-5),166.7(C,C-2″),168.6(C,C-2或C-5);νmax(cm-1)3332,2926,1713,1366,1164,732;HRMS-ESI[M+Na]+C17H23 79BrN4O5Na+计算值465.0744,检测值465.0741。
d)oCOm-44
Figure BDA0001740920900001431
使用84(59mg,0.13mmol)和二烯二聚体17(41mg,0.16mmol)的甲苯(2mL)溶液来进行前述制备oCOm-25的类似过程。通过柱色谱(EtOAc/己烷,1:2)纯化,得到题述化合物oCOm-44(95mg,99%),为6:1比例的分别为endo和exo异构体的灰白色残余物。νmax(cm-1)3341,2928,1788,1711,1366,1170,701;HRMS-ESI[M+K]+C36H39 79BrN4O6K+计算值741.1685,检测值741.1686。
对于endo异构体;1H NMR(400MHz,CDCl3)主要包括δ1.40-1.46(2H,m,H-3′),1.44(9H,s,Boc),1.60(3H,s,Me-7),1.62(3H,s,Me-4),1.64-1.67(2H,m,H-4′),1.81-1.96(2H,m,H-2′),2.52(3H,s,Me-5″),3.50(1H,s,H-7a),3.54-3.60(2H,m,H-5′),4.93-4.97(1H,m,H-1′),5.09-5.12(1H,m,NH),6.83-6.88(4H,m,Ph),7.17-7.19(6H,m,Ph);13C NMR(100MHz,CDCl3)主要包括δ11.0(CH3,Me-5″),11.5(CH3,Me-4),12.4(CH3,Me-7),22.2(CH2,C-3′),26.9(CH2,C-4′),28.3(3×CH3,Boc),32.9(CH2,C-2′),39.1(CH2,C-5′),47.0(CH,C-1′),56.4(C,C-7),58.9(C,C-3a),60.3(CH,C-7a),60.6(C,C-4),80.4(C,Boc),128.20(2×CH,Ph),128.27(2×CH,Ph),128.32(2×CH,Ph),129.3(2×CH,Ph),129.7(2×CH,Ph),132.4(C,Ph),132.5(C,Ph),140.4(C,C-5),144.6(C,C-6),155.1(C,Boc),164.1(C,C-5″),166.7(C,C-2″),172.4(C,C-1或C-3),172.6(C,C-1或C-3),196.9(C,C-8)。
对于exo异构体;1H NMR(400MHz,CDCl3)主要包括δ3.36(1H,s,H-7a);13C NMR(100MHz,CDCl3)主要包括δ128.0(CH),128.3(CH),130.5(CH)。
e)(1S)-1-氨基-5-(3a-溴-4,7-二甲基-1,3,8-三氧代-5,6-二苯基-1,3,3a,4,7,7a-六氢-2H-4,7-亚甲基异吲哚-2-基)-1-′-(5-甲基-1,3,′-噁二唑-2-基)戊烷三氟乙酸盐(oCOm-45)
Figure BDA0001740920900001441
使用oCOm-44(11.5mg,0.02mmol)和三氟乙酸(0.15mL)的二氯甲烷(0.5mL)溶液来进行与前述制备oCOm-26类似的过程,以得到题述化合物oCOm-45(11.4mg,100%),为8:1比例的分别为endo和exo异构体的浅棕色残余物。νmax(cm-1)2932,1782,1710,1675,1443,1200,1178,1137,723;HRMS-ESI[M+Na]+C31H31 79BrN4O4Na+计算值625.1415,检测值625.1421。
对于endo异构体;1H NMR(400MHz,CDCl3)主要包括δ1.40-1.45(2H,m,H-3′),1.58(3H,s,Me-7),1.60(3H,s,Me-4),1.62-1.68(2H,m,H-4′),2.09-2.15(2H,m,H-2′),2.48(3H,s,Me-5″),3.50(1H,s,H-7a),3.51-3.55(2H,m,H-5′),4.65-4.70(1H,m,H-1′),6.81-6.85(4H,m,Ph),7.15-7.17(6H,m,Ph);13C NMR(100MHz,CDCl3)主要包括δ10.8(CH3,Me-5″),11.5(CH3,Me-4),12.3(CH3,Me-7),21.9(CH2,C-3′),26.7(CH2,C-4′),30.9(CH2,C-2′),39.0(CH2,C-5′),47.2(CH,C-1′),56.4(C,C-7),58.9(C,C-3a),60.2(CH,C-7a),60.6(C,C-4),128.2(2×CH,Ph),128.3(4×CH,Ph),129.3(2×CH,Ph),129.6(2×CH,Ph),132.4(C,Ph),132.5(C,Ph),140.4(C,C-5),144.6(C,C-6),163.2(C,C-5″),170.9(C,C-2″),172.4(C,C-1或C-3),172.6(C,C-1或C-3),196.9(C,C-8)。
对于exo异构体;1H NMR(400MHz,CDCl3)主要包括δ3.35(1H,s,H-7a),3.76-3.80(2H,m,H-5′);13C NMR(100MHz,CDCl3)主要包括δ128.0(CH),128.5(CH),130.5(CH)。
实施例32:oCOm-46
3a,4,7,7a-四氢-7a-溴-4,7-二甲基-5,6-二苯基-4,7-亚甲基异苯并呋喃-1,3,8-三酮:其中,R1=R2=Ph;R3=R4=Me;A3=O;X=Br
Figure BDA0001740920900001451
反应式35:oCOm-46的合成以及碱促进的形成BP-46的一氧化碳的释放
a)3a,4,7,7a-四氢-7a-溴-4,7-二甲基-5,6-二苯基-1H-4,7-亚甲基异苯并呋喃-1,3,8(2H)-三酮(oCOm-46)
Figure BDA0001740920900001452
将2,5-二甲基-3,4-二苯基环戊二烯-1-酮的二聚体(17)(253mg,0.970mmol)和溴代马来酸酐(343mg,1.94mmol)在苯(15mL)中回流5小时。将橙色溶液真空浓缩。将产物在乙醚中磨碎,以得到为白色固体的题述化合物oCOm-46(323mg,76%)。熔点150℃。1H NMR(500MHz,CDCl3)δ1.62(3H,s,CH3-7),1.65(3H,s,CH3-4),3.74(3H,s,H-7a),6.93-6.98(4H,m,4x Ph-H),7.17-7.24(6H,m,6x Ph-H)13C NMR(125MHz,CDCl3)δ11.16,12.06,56.60,57.41,60.07,128.45,128.51,128.62,128.64,129.42,129.77,131.74,131.83,141.09,145.58,166.78,166.93,195.28;vmax(cm-1)1776(C=O),1214(C-O-C);HRMS-ESI[M+Na]+C23H17 79BrO4Na+计算值459.0202,检测值458.9982。C23H17BrO4分析计算值:C,63.17;H,3.92;Br,18.27。检测值:C,63.00;H,3.84;Br,18.02。
b)4,7-二甲基-5,6-二苯基-1,3-异苯并呋喃二酮(BP-46)
Figure BDA0001740920900001453
将三乙胺(0.2mL,1.44mmol)加入到oCOm-46(105mg,0.239mmol)的无水THF(10mL)溶液中。将混合物搅拌3小时。将溶液用1M HCl洗涤,用无水硫酸镁干燥并真空浓缩,以得到为白色固体的题述化合物BP-46(76.8mg,98%)。vmax(cm-1)3240(O-H),1767(C=O),1646(C=O),1210(C-O-C)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ2.43(6H,s,2x Me),6.86-6.93(4H,m,4x Ph-H),7.17-7.23(6H,m,6x Ph-H);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ16.07,127.39,127.8,128.12,129.34,136.84,138.01,150.68,163.56;HRMS-ESI[M+Na]+C22H16O3Na+计算值351.0992,检测值351.1008。
实施例33:oCOm-47
3a-溴-3a,4,7,7a-四氢-4,7-二甲基-2-(2-丙炔-1-基)-5,6-二苯基-4,7-亚甲基-1H-异吲哚-1,3,8(2H)-三酮:其中,R1=R2=Ph;R3=R4=Me;A3=NR14;R14=CH2CCH;X=Br
Figure BDA0001740920900001461
a)3a-溴-2-(2-丙炔-1-基)-3a,4,7,7a-四氢-4,7-环氧-5,6-二苯基-4,7-亚甲基-1H-异吲哚-1,3,8(2H)-二酮(88)
向0℃下的呋喃加成物87(3.50g,14.0mmol)、炔丙醇(0.93mL,15.5mmol)和三苯基膦(4.10g,16mmol)的THF(20mL)混合物中滴加DIAD(3.4mL,15.8mmol)。将混合物升温至室温并搅拌18小时。除去溶剂,并将残余物过柱(DCM/PE 3:2至DCM梯度洗脱),以得到为白色固体的题述化合物88(3.39g,94%)。1H NMR(500MHz,CDCl3)δ2.67(1H,t,J=2.5Hz),3.33(1H,s),4.72(2H,d,J=2.6Hz),5.73(2H,ddd,J=3.6,1.5,0.9Hz),7.07-7.11(2H,m,J=1.3,0.5Hz);13C NMR(126MHz,CDCl3)δ28.89,55.10,56.07,72.30,72.32,75.71,82.71,82.74,83.35,83.38,136.71,172.00,172.02;HRMS-ESI[M+Na]+C11H8 79BrNO3Na计算值303.9580,检测值303.9569。
b)3a-溴-3a,4,7,7a-四氢-4,7-二甲基-2-(2-丙炔-1-基)-5,6-二苯基-4,7-亚甲基-1H-异吲哚-1,3,8(2H)-三酮(oCOm-47)
在开放的烧瓶中将呋喃加成物88(317mg,1.12mmol)的甲苯(25mL)溶液在110℃(小心)下加热13小时。在此之后,将混合物冷却并加入二烯二聚体17(730mg,1.40mmol)。将回流冷凝器连接到烧瓶上,并将混合物在100℃下加热2小时。除去溶剂,并将残余物过柱(PE至9:1PE/EtOAc),以得到为白色泡沫的题述化合物oCOm-47(484mg,91%,endo:exo=14:1)。
对于endo异构体:1H NMR(500MHz,CDCl3)δ主要包括1.61(3H,s),1.63(s,3H),2.03(1H,t,J=2.5Hz,),3.53(1H,s),4.35(2H,t,J 2.5Hz),6.83-7.37(10H,m);13C NMR(126MHz,CDCl3)δ11.64,12.49,29.08,56.38,58.88,60.63,60.66,60.77,72.82,72.83,75.78,128.18,128.23,129.64,130.02,132.43,132.52,140.55,144.76,171.08,171.46,196.71。
对于exo异构体:1H NMR(500MHz,CDCl3)δ主要包括δ1.38(3H,s),1.50(3H,s),2.26(1H,t,J=2.5Hz),3.40(1H,s)。
HRMS-ESI[M+Na]+C26H20 79BrNO3Na+计算值496.0519,检测值496.0490。
实施例34:oCOm-48 3a-溴-3a,4,7,7a-四氢-4,7-二甲基-2-(2-丙炔-1-基)-5,6-二苯基-4,7-亚甲基-1H-异吲哚-1,3,8(2H)-三酮:其中,R1=R2=Ph;R3=R4=Me;A3=NR14;R14=(CH2)4CH(NH2.HOCOCF3)-2-(5-Me-(1,3,4-噁二唑)基);X=Br
Figure BDA0001740920900001471
在50℃下将oCOm-47(0.200g,0.71mmol)、叠氮化物88(0.280g,0.85mmol)和(亚磷酸三乙酯)碘化铜(I)(0.013g,0.035mmol)在THF(5mL)中的混合物加热7小时。除去溶剂,并将残余物过柱(CH2Cl2/EA 4:1作为洗脱剂),以得到为白色泡沫的oCOm-48的非对映异构体的1:1混合物(0.274g,48%)。1H NMR(500MHz,CD3COCD3)δ1.29(3H,2x s),1.32,CH3),1.45(3H,s,CH3),1.46(3H,s,CH3),1.54(3H,2x s,CH3),1.56和1.57(3H,2x s,CH3),3.21-3.29(1H,m),3.64,-3.76(1H,m),3.78-3.84(2H,m),3.97-4.07(2H,m),4.09-4.12(1H,m),4.45-4.55(2H,m)4.90(2H,s),4.99(1H,d,J=1Hz),6.80-6.88(4H,m),7.16-7.24(6H,m),7.95(1H,2x s),13C NMR(126MHz,CD3COCD3)δ11.91,12.45,12.47,19.14,26.56,26.57,28.39,35.78,35.79,50.47,57.00,60.19,60.21,60.50,60.53,60.55,61.32,61.34,62.44,62.47,66.29,66.33,73.38,75.73,76.68,98.43,98.48,100.00,109.72,125.60,125.63,128.79,128.80,128.82,128.89,128.91,128.94,130.37,130.39,130.71,133.54,133.63,133.66,141.06,141.72,145.80,145.81,172.41,172.50,172.58,172.68,197.18。HRMS-ESI[M+Na]+C40H43 79BrN4O9Na+计算值825.2016,检测值825.2014。
实施例35:oCOm-49
Figure BDA0001740920900001472
将水(0.2mL,11.1mmol)和TFA(0.15mL,1.95mmol)加入到oCOm-48(0.127g,0.158mmol)的DCM(15mL)溶液中。将悬浮液在室温下搅拌3小时。真空除去溶剂,并将获得的残余物溶于约20%CH3CN的H2O溶液(2x 5mL)中,然后装载到预先清洗的C-18固相萃取柱(100%CH3CN[2x 10mL],然后为90%,然后为50%CH3CN的H2O溶液[各1x 10mL],20%CH3CN的H2O溶液[2x 10mL])上。将化合物从C-18柱上洗脱(10%至80%CH3CN的0.1%TFA水溶液中[10%增量,各2x 10mL])。收集的级分通过RP-HPLC分析(12.5分钟内B由10%至100%,然后100%B持续2.5分钟)。级分通过HPLC分析,并通过旋转蒸发部分除去收集的级分(tR=10.2分钟)中的溶剂。将剩余的溶液冷冻干燥,以得到为蓬松白色固体的题述化合物oCOm-49(0.104g,产率94%)。1H NMR(500MHz,DMSO-d6)δ1.44(3H,s),1.48(3H,s),3.11-3.17(1H,m),3.34-3.45(3H,m),3.53(2H,dd,J=1.7和2.9Hz),3.62(1H,dt,J=11.6和2.1Hz),3.64-3.70(1H,m),3.82-3.88(1H,m),4.08(1H,s),4.39(1H,dt,J=15.5和5.2Hz),4.59(1H,t,J=1.8Hz),4.79(2H,s),6.71-6.77(4H,m),7.15-7.22(6H,m),8.00(1H,s);13C NMR(126MHz,DMSO-d6)δ11.28,11.69,34.58,49.21,55.67,58.22,59.01,59.94,61.15,64.70,66.77,70.05,70.82,74.14,99.75,99.79,124.72,127.92,127.96,128.07,128.09,129.10,129.41,132.11,132.12,132.23,132.25,139.42,139.44,140.11,144.47,171.43,171.47,171.84,171.89,196.65。HRMS-ESI[M+Na]+C34H35 79BrN4O9Na+计算值745.1480,检测值745.1487。HPLC tR=10.2分钟(100%)。
C、式1b的降冰片烯酮化合物的制备
以下化合物为如本文所述的根据式1b的化合物的举例说明:
Figure BDA0001740920900001481
实施例36:oCOm-51
4a,7-二溴-1,4-二甲基-2,3-二苯基-1,4,4a,8a-四氢-1,4-亚甲基萘-5,8,9-三酮:其中,R1=R2=Ph,R3=R4=Me;X=Br;A1=A2=CO;A3=CH;A4=CBr
Figure BDA0001740920900001482
4a,7-二溴-1,4-二甲基-2,3-二苯基-1,4,4a,8a-四氢-1,4-亚甲基萘-5,8,9-三酮(oCOm-51)
将二烯二聚体17(400mg,0.81mmol)和2,5-二溴-1,4-苯醌(89)38(490mg,1.84mmol)的混合物悬浮于苯(10.7mL)中,然后加热至回流。将反应混合物冷却至室温并真空浓缩,以得到黄橙色固体。将粗制固体自热CHCl3:石油醚的5:1混合物(12mL)中重结晶(两次),得到嵌入较少量较深黄橙色晶体的亮黄色晶体的混合物。通过刮刀将两种晶体类型机械分离,以得到题述化合物oCOm-51(543mg,66%),为黄色晶体形式的endo-和exo-异构体的28:1混合物。熔点157-160℃,IR(ATR)νmax/cm-1 1786(C=O),1770(C=O),1691(C=O),1670(C=O),1239,993,750,696;HRMS(ESI-TOF)m/z:[M+Na]+C25H18 79Br81BrNaO3 +计算值548.9496,检测值548.9539。
Endo-oCOm-51的NMR数据:1H NMR(500MHz,CDCl3)δ主要包括1.57(3H,s,CH3)1.68(3H,s,CH3),3.99(1H,s,H-8a),6.72-6.75(2H,m,Ph),6.77-6.81(2H,m,Ph),7.14-7.22(6H,m,Ph),7.55(1H,s);13C NMR(125MHz,CDCl3)δ主要包括11.1,11.8,58.8,62.8,63.5,65.0,128.2,128.3,128.4,128.4 129.2,129.6,132.1,132.4(Cquat,Ph),140.2,144.0,145.3,145.5,185.9,186.8,196.5。
Exo-oCOm48的NMR数据:1H NMR(500MHz,CDCl3)δ主要包括0.97(3H,s,CH3),1.34(3H,s,CH3)。
B、生物学实施例:表征自降冰片烯化合物中的一氧化碳释放
实施例37:材料和方法
除非另有说明,否则以下方案中使用的化学品均获得自BDH(北帕默斯顿,新西兰)或西格玛奥德里奇(Sigma-Aldrich)公司(城堡山市,新南威尔士州,澳大利亚)。威斯康星大学(UW)器官储存(Belzer
Figure BDA0001740920900001491
冷藏溶液)和灌注(Belzer
Figure BDA0001740920900001492
机械灌注溶液)溶液由生命桥公司(南卡罗来纳州,USA)慈善捐赠。CO气体获自BOC(达尼丁市,新西兰)。三羰基二氯钌(II)二聚体(CORM-2)获得自西格玛奥德里奇公司并溶于0.1%DMSO中。CO供体化合物oCOm-1至oCOm-26如所述合成。oCOm-19最初溶于0.1%DMSO中,而oCOm-21、oCOm-23、oCOm-24则直接溶于去离子蒸馏水中。本研究中的所有程序均根据奥塔哥大学动物伦理委员会(AnimalEthics Committee)的指导方针批准和实施的,并符合奥塔哥大学“动物操作道德行为章程”和“实验动物的使用(NIH出版号:85-23,1996)”。
实施例38:一氧化碳释放的检测
如上所述,通过CO供体化合物分解为其CO耗尽形式的HPLC分析证实了oCOm-19、oCOm-21、oCOm-23和oCOm-24的CO释放的时间过程。另外,使用等电位CO选择性电极(ISO-COP-2,世界精密仪器(World Precision Instruments,WPI)公司,萨拉索塔市,美国)在pH7.4,37℃下的不同生理溶液中测量了CO释放的速率:磷酸盐缓冲盐水(PBS)、Tris-蔗糖缓冲液和UW溶液。释放的CO的量被记录为CO通过选择性气体可渗透膜的扩散以及在电极上被氧化成CO2而产生的电流的大小。使用平衡电位设置为950mV的WPI TRB4100 4通道自由基分析仪记录电流变化。在超纯水(额定pH 6.9)中新鲜制备oCOm-19、oCOm-21和oCOm-23的溶液,并在生理学pH下将10μL立即注入含有500μL的PBS或Tris-HCl或UW溶液的水套冷却室中,以得到5-100μM的最终CO供体浓度。pH对CO的释放的影响通过使用HCl将Tris蔗糖缓冲液的pH调节至pH 6.6以及使用NaOH调节至pH 8.5来评估。电极以37℃和8℃(pH 6.9)下使用气密注射器快速注入所述室中的CO气体饱和去离子水的一系列浓度(14.3-71.4μM)来校准。使用具有9.9×10-4的亨利常数的在1个大气压下1000μM的CO浓度的CO饱和水溶液(Techman SM)来计算存在的CO气体的浓度。所有的数值均为三次重复操作的平均值±SD。由于这些CO供体旨在用于一系列常温、环境温度和低温方案,我们还使用设定在37、30和20℃(Techne,比比科技(Bibby Scientific)公司,斯塔福德郡(Staffordhsire),英国)和8℃(Colora Taüchkuhler,Watson-Victor公司,澳大利亚)的循环水浴研究了温度对CO释放速率的影响。
实施例39:CO与肌红蛋白结合的测量
自oCOm-19和oCOm-21中释放的CO使用已有的羧基肌红蛋白分光光度测定法39来测量,采用96孔板格式,以能够在由所述供体化合物的任何潜在干扰而产生的所有吸收波长处同时校正40。将新鲜制备的在PBS溶液(pH 7.4)中的马心肌红蛋白(66μM)用10%w/v连二亚硫酸钠还原,并加入到96孔板中。将CO供体oCOm-19和oCOm-21以及市售可得的CO供体CORM-2一式三份加入到每个孔中以产生100-800μM的最终浓度范围,并将50μL石蜡油加入到每个孔中以防止气体扩散。在37℃下使用Spectramax 96孔分光光度仪(分子仪器(Molecular Devices)公司,克劳利市,英国)以10分钟间隔运行吸收光谱(λ500-600nm)。用CO饱和的PBS(714μM)作为阳性对照。
实施例40:活细胞中一氧化碳的选择性成像
如前所述,合成了钯CO响应小分子荧光探针(COP-1)并验证了由CO导致的所述探针的羰基化41。将最终浓度为2nM的COP-1加入到含有200μL的Mg2+和Ca2+游离磷酸盐溶液(DPS,37℃)的96孔板的每个孔中。将CORM-2、oCOm-19和oCOm-21(1-100μM)一式三份加入到孔中,并对添加到COP-1中的等量载体对照进行归零。在37℃下使用Spectromax Gemini荧光板读取器(分子仪器公司,克劳利市,英国)以1小时的固定时间间隔记录发射光谱(λ400-600nm),(λex 475nm,以及测量的λem 500nm)。
在马达氏犬肾(Madin Darby Canine Kidney,MDCK)细胞中测试所述CO供体增加CO细胞内水平的能力。使96孔黑壁组织培养板在含有1%谷氨酰胺的高级
Figure BDA0001740920900001501
DMEM中以1x106细胞/mL接种MDCK细胞,并补充5%胎牛血清和1%抗生素(Gibco生命技术公司,奥克兰市,新西兰),并在37℃,65%相对湿度下孵育48小时。介质用新鲜的介质替换,并以5-50μM最终浓度一式三份加入溶于无菌DPS中的oCOm-21、oCOm-23、脱溴oCOM-21(不释放CO的oCOm-21的结构类似物)和用过的oCOm-23(留在溶液(pH 7.4)中达48小时而释放全部CO)。在8或37℃下将细胞孵育1小时,然后每孔加入在DPS中的1μM COP-1,并将细胞再孵育15分钟。将细胞在荧光倒置显微镜(尼康Eclipse Ti-E)上成像。
实施例41:细胞毒性
贴壁依赖性细胞系(如MDCK)的细胞粘附的丧失代表了即将发生的细胞死亡的替代指标,其可以通过结晶紫细胞粘附(CVCA)测定42来测量。使MDCK细胞在补充有4%供体小牛血清和1%抗生素(Gibco生命技术公司,奥克兰市,新西兰)的DMEM中生长,并以1×106细胞/mL接种于24孔板中。将CO供体化合物、CO排尽化合物(留在溶液中超过48小时)或无CO释放的脱溴衍生物溶于超纯水中,或将非水溶性化合物溶于DMSO中,并稀释至20-100μM(适当时至1%DMSO的最终浓度)。使细胞在37℃下接触CO供体化合物或相应的载体对照溶液1小时,之后清洗并在新鲜的介质中再孵育23小时。将细胞在96%乙醇中固定并在0.05%结晶紫的20%乙醇溶液中染色,然后清洗并在2mL 0.1%乙酸的50%乙醇溶液中溶解(24小时)。将来自各个孔的样品溶解物(100μL)转移至96孔板中,并在585nm处测量吸光度。以仅接触载体的细胞而获得的值的百分比来记录细胞存活率,并用于绘制各个化合物的浓度-响应曲线,从中获得EC50值。
实施例42:口服生物利用度
通过口服灌胃给雄性Spra gue Dawley大鼠(300-320g)口服oCOm-19(133.33μmol/kg)或oCOm-21(33.33μmol/kg)的超纯水溶液。每15分钟观察动物的行为的任何变化或危险迹象。在紧邻CO供体给药之前和在CO供体给药之后1-3小时在肝素化毛细管中收集尾静脉血样。使用雷度米特(Radiometer)ABL800Flex分析仪对各个样品进行血气分析。
实施例43:生物样品的静态储存
以下方案用于评估oCOm化合物在固体非灌注生物组织中的离体保护作用。将雄性Sprague Dawley(SD)大鼠(280-310g)断头并迅速切除心脏。将心脏切成1mm厚的切片并置于无菌24孔组织培养板中的3ml DMEM中。将各个心脏的两个组织切片在没有储存的情况下立即在37℃下用1%2,3,5-三苯基四氮唑氯化物(TTC)的葡萄糖溶液补充的DMEM染色15分钟,并连续摇动。这些组织代表了储存前的基线组织存活力。该染色技术需要活性脱氢酶的存在,以将TCC转化为砖红色的甲臜(formazan)颜料。然后将组织在5%中性缓冲福尔马林中固定20分钟。在冰上将对照样品仅储存于DMEM中,同时将来自相同心脏的测试样品储存于加入了oCOm-21或BP-21(3μM)的DMEM中24或48小时。然后将组织如上所述用TTC染色并固定。使一个对照组织切片未被染色以用于比较。所有样品横向切片,拍照并定性评估染色强度。
实施例44:分离的大鼠主动脉环的制备
在氟烷麻醉下从雄性Lewis大鼠(350±450g,每组n=5-6)中分离主动脉的横向环切片,并在2g张力下悬浮于含有10mL的充氧(95%O2/5%CO2)Krebs Henseleit(KH)缓冲液的器官浴中,所述缓冲液如先前所述含有118mM NaCl、4.7mM KCl、1.2mM KH2PO4、1.2mMMgSO4.7H2O、22mM NaHCO3、11mM葡萄糖、0.03mM K+EDTA和2.5mM CaCl2 43。在所述缓冲液中存在吲哚美辛(10μM)以排除内源性前列腺素作为血管张力的潜在调节剂。使用去氧肾上腺素(0.1μM)预收缩的组织中的单独剂量来评估对oCOm-19或oCOm-21(0.01-300μM)的松弛响应。随后将所有结果表示为最大去氧肾上腺素诱导的收缩的百分比。之后重复用KrebsHenseleit缓冲液的洗涤步骤,通过重复对去氧肾上腺素的收缩反应来确认平滑肌的功能和存活力。如前所述,在CO-螯合剂、肌红蛋白(5μM)和选择性不可逆的抑制剂sGC 1H-(1,2,4)噁二唑并[4,3-a]喹喔啉-1-酮(ODQ,10μM)的存在下,分别重复对任一CO供体在去氧肾上腺素血管收缩环中的单独的EC50浓度的主动脉响应。
实施例45:分离的大鼠肾脏的灌注方案
在手术前使用氟烷(1-2%)、O2(500mL/分钟)和N2O(800mL/分钟)将雄性Lewis大鼠(280-310g)麻醉并维持在气体麻醉下。使用恒温控制加热毯将核心温度保持在37℃。一旦核心反射消失,通过右股静脉给药肝素(肝素钠,CP制药公司,爱尔兰,5000IU/kg体重)和甘露醇(1g/kg体重),以防止血栓阻塞并促进渗透性利尿。进行剖腹手术以暴露肠系膜上动脉以及右肾、肾动脉和输尿管。对所述输尿管在膀胱近端进行插管,并将所述肠系膜上动脉在远端用4-0丝线结扎,以允许插入20g套管并引导丝线穿过肠系膜动脉进入肾动脉。使用4-0丝线固定肾灌注套管并将肾脏切除并置于低温脉冲灌注装置上。在套管插入和开始灌注之间允许固定的5分钟缺血期,以模拟移植器官摘取的临床“非接触”时间。将过量的肾外组织除去,并用UW机械灌注溶液将肾脏平衡(30分钟)至在8℃下进行的低温脉冲灌注方案。将肾灌注压提升至130mmHg,并保持灌注55分钟。然后将oCOm-21(3μM、30μM或仅载体;n=5只独立的动物/组)直接加入到UW机械灌注溶液中,并途径肾脏循环80分钟。在处理时间结束时,在4℃下将所述肾脏用新鲜的UW冷藏溶液冲洗并在新鲜的储存溶液中储存16小时。为了在储存期结束时模拟器官再植入,将所述肾脏在无细胞血液代用品(补充了额外的葡萄糖(50nM)和氨基酸(赖氨酸0.73mM、酪氨酸0.12mM、半胱氨酸0.65mM、天冬氨酸0.2mM、谷氨酸0.5mM、天冬酰胺0.2mM、谷氨酰胺2mM、丝氨酸0.6mM和甘氨酸1.18mM)的6.7%BSA的KH缓冲液(pH 7.4))中接受热灌注(37℃)45分钟平衡时间。将灌注压力锁定在130mmHg,并记录各个肾在再灌注时的流速(mL/分钟)和肾血管阻力(mmHg/ml/分钟)的初始肾灌注参数。根据浓度增加的血管紧张素II(1pM-10μM)的输注记录肾血管阻力的变化(ΔR,mmHg/mL/分钟)。在取消响应的剂量给药组分之后,生成浓度-响应曲线,比较在3和30μM的oCOm-21存在和不存在下,用UW机械灌注溶液预处理的肾脏中的肾反应性。灌注和储存方案总结于图1中。
在独立的实验中,将在oCOm-21存在和不存在下UW机械灌注后分离的肾如上储存并再灌注,并在10%中性缓冲的福尔马林中固定(24小时)。将所述肾进行石蜡包埋并制备5μm厚的组织切片用于染色。将肾切片在二甲苯中去石蜡并用浓度依次递减的乙醇再水化。使用
Figure BDA0001740920900001531
过氧化物酶试剂盒(密理博(Millpore)公司,德国)来酶促评估DNA链断裂,以检测游离DNA 3'-OH末端的存在45。将切片与蛋白酶K(1:2500)孵化20分钟,随后与过氧化氢(3%)孵化5分钟。根据制造商的说明进行ApopTag免疫组织化学。将辣根过氧化物酶(HRP)标记的抗地高辛配合物(65μL/5cm2)施加于各个切片,之后使用含Gill氏苏木精作为复染剂的3,3-二氨基联苯胺试剂盒(DAB;矢量实验室(Vector Laboratories)公司,美国)显色。
实施例46:分离的大鼠心脏的灌注方案
将雄性Sprague-Dawley大鼠(280-310g,n=5只动物/组)用氟烷麻醉并全身肝素化(5000IU,静脉注射)。迅速将心脏切除并置于冰冷(4℃)的改良KH缓冲液[118mM NaCl、4.7mM KCl、1.2mM MgSO4、1.2mM KH2PO4、24mM NaHCO3、11.1mM葡萄糖、1.2mM CaCl2(pH7.4)]中。如前所述,对心脏进行插管并在100cm H2O的恒定压力下以Langendorff模式用充氧(95%O2/5%CO2)KH缓冲液在37℃下灌注46。切开肺动脉基部以辅助引流。平衡20分钟之后,在设定的10mmHg的左心室舒张末期压力下记录使用心室气囊压力传感器测量的缺血前左心室(LV)机械指数以及冠状动脉流出液流量。左心室功能由来自于峰值收缩压与末期舒张压之间的差值的左心室发展压(LVDP)表征。使用Chart v6(埃德仪器(AD Instruments)公司,城堡山市,澳大利亚)测量LV压力的一阶导数(分别为dP/dtmax和dP/dtmin)和心率(HR)的峰值上升率和下降率。在10分钟常氧灌注后,在缺血之前给药oCOm-21(3μM)20分钟。使用1mL注射器泵(Beehive Hamilton公司)注入oCOm-21(5mM原液),以在每5分钟调整流速的心脏中达到3μM的浓度。然后使所述心脏接受30分钟温热(37℃)全局零流量缺血。将所述心脏常压再灌注60分钟,并在缺血后0、15、30、45和60分钟重新评估血流动力学和冠状动脉血流参数。
实施例47:统计学分析
使用PrismTM v.6(GraphPad公司,圣地亚哥,美国)来进行统计学分析。使用Student t检验来确定处理之前和之后的组中碳氧血红蛋白水平之间的统计学差异。对于细胞毒性,使用具有邦弗朗尼(Bonferroni)事后检定的双因素ANOVA来确定统计学显著性。对于主动脉环研究和肾灌注参数数据,使用具有邦弗朗尼事后检定的单因素ANOVA来分析。使用具有邦弗朗尼事后检定的双因素重复测量ANOVA来分析心脏血液动力学数据。统计学显著性确定为P<0.05。数据以平均值±SEM表示。
实施例48:一氧化碳释放以及碳氧血红蛋白结合的检测
使用HPLC分析证实了自CO供体化合物的CO的释放,其显示了在两小时期间内对应于供体分子的保留峰的消失以及对应于其分解产物的保留峰的出现(图2)。CO供体的变体以不同的速率释放CO。50%的供体CO最大释放容量分别在40(oCOm-19)、19(oCOm-21)和75(oCOm-23)分钟耗尽。
观察到记录的等电位CO电极电流峰值和斜率随着CO供体浓度的增加而增加(图3)。在本研究中,自CO供体oCOm-19、oCOm-21和oCOm-23至UW机械灌注溶液或Tris蔗糖缓冲液中的CO释放持续超过80分钟(图3至6)。当溶于Tris蔗糖缓冲液中时,oCOm-23比oCOm-21释放更多的CO且更快速(图4)。观察到CO释放的速率在碱性缓冲液中增加,且在酸性条件下停止(图5)。在UW储存溶液中,CO释放在8℃下以降低的速率发生(图6)。
与Tris缓冲液相比,记录的自oCOm-21和oCOm-23的CO释放的速率在UW溶液中相似。此外,与常温(37℃)条件相比,在低温(8℃)下的任一介质中供体分子CO释放的速率也降低。由于CO随温度变化的溶解度、温度对电极的影响以及在产生电流时电极对CO的消耗,故通过HPLC分析来更准确地量化在不同温度下释放的CO的实际量。
通过肌红蛋白结合研究证实了由所述CO供体化合物导致的生理学活性的CO的生成,其作为吸光度谱峰至540nm的位移来测量(图7)。包括CORM2作为阳性对照。对浓度增加的oCOm-19和oCOm-21(25-400μM)的重复5至90分钟以上的测定显示出在一氧化碳肌红蛋白的形成中时间和浓度的依赖性增加(数据未显示)。
实施例49:活细胞中一氧化碳的选择性成像
COP-1产生与CO浓度成正比的荧光信号响应的能力通过记录随CORM2浓度增加(1-50μM)的COP-1孵育的响应(5-60分钟)来证实(图8)。
通过荧光成像来证实CO渗透至接触oCOm-21和oCOm-23的培养MDCK细胞的细胞质中。在37℃和8℃下,在用10-50μM oCOm-21和oCOm-23孵育的MDCK细胞中都观察到增加的BODIPY荧光强度。当细胞接触CO耗尽的供体分子时仅观察到背景水平的荧光(图9)。
实施例50:细胞毒性
并入所述CO供体化合物的核心结构中的R基团的变化对细胞毒性具有显著影响(表1)。oCOm-1表现出最大的毒性,而oCOm-17和oCOm-12的毒性最小,它们在水中溶解度的不足阻碍了它们在生理缓冲液中的使用。用胺替换R基团以产生oCOm-21,在生理缓冲液中提供了溶解性,并且在浓度高达20μM时没有显著的毒性。观察到oCOm-21的毒性在8℃下进一步的降低(表1)。在oCOm-23中用二胺取代R基团导致了溶解度的增加,但毒性也增加(表1)。在oCOm-24中用通过丙酰胺连接的Tris基团取代R基团导致了溶解度和毒性降低(表1和图10)。
表1、CO供体化合物的溶解度和毒性特征
Figure BDA0001740920900001551
MDCK或*MDA-MB-231细胞存活力的比较是在最初1小时于37℃下接触所述CO供体,或其失活脱溴物或CO耗尽的类似物后的23小时之后使用结晶紫测定法进行评估。毒性被报告为使用Origin Pro8软件(OriginLab公司,马萨诸塞州,美国)由细胞存活百分比计算的EC50值。NA=未评估,NS=不溶于水。**化合物在浓度超过20μM下显示出细胞数量的显著增加。将oCOm-21的乙基铵基(R14)用通过三唑连接的吡喃甘露糖苷取代产生了尽管具有降低的水溶性但毒性大大降低的oCOm-49。
实施例51:口服生物利用度
来自oCOm-19和oCOm-21中的CO的口服生物利用度通过口服灌胃而接触CO供体的大鼠中循环的碳氧血红蛋白的增加来证明。碳氧血红蛋白水平的低而显著的增长在接触33.3μmol/kg的oCOm-21之后维持了2小时,以及在接触133.3μmol/kg的oCOm-19后维持了3小时。oCOm-19的无CO释放类似物(DB-13)的相同浓度的给药未能提高碳氧血红蛋白(表2)。
表2、在CO供体给药后1-3小时记录的血浆碳氧血红蛋白%。
Figure BDA0001740920900001561
对在Sprague Dawley大鼠(n=3)中通过口服灌胃给药的oCOm-19和oCOm-21的循环碳氧血红蛋白水平的影响。数据表示为平均值±SEM。*表示通过Student t检验确定的与给药前水平相比P<0.05。
一只接触oCOm-19的动物表现出身体按压行为,表明腹部不适,在任何其它动物中没有注意到其它的痛苦或不适的迹象。比较早期研究(未发表的工作)显示,接触20ppm CO气体达2或7天的大鼠分别产生了1.1±0.25%和2±0.75%的当量碳氧血红蛋白水平。大多数发表的体内研究表明CO气体的保护作用在20-1000ppm之间使用47、48、49、50、51、52、53、54、55
实施例52:组织存活力的维持
如TTC染色所证实的,在24小时和48小时静态冷藏之后,向存储于DMEM介质中的固体心肌中加入3μM oCOm-21都改善了组织存活力。除了未染色的对照之外,与活性脱氢酶的活性对应的甲臜染色在24小时储存之后的所有组织中清楚可见。然而,在3μM oCOm-21的存在下储存的那些组织的核心处的染色更强烈。在3μM oCOm-21的存在下储存的那些组织以及在收集后立刻染色的组织在48小时后的TTC染色仍旧清晰可见。然而,在单独的DMEM、DMEM+3μM DB-21或在未染色的组织中存储48小时的组织中几乎看不到染色(图11)。
实施例53:分离的大鼠主动脉环中的血管舒张
oCOm-19和oCOm-21均在37℃下产生可逆的、浓度依赖性的血管舒张响应(图12),其会被鸟苷酸环化酶抑制作用(ODQ)和肌红蛋白CO螯合作用所减弱。所述无CO释放类似物BP-19显示出不具有血管舒张作用。
实施例54:分离的大鼠肾的灌注
通过将浓度响应曲线位移至左侧(图13),向UW机械灌注溶液(8℃)中加入3μM的CO供体化合物oCOm-21减少了常温再灌注的肾血管阻力(表3)并改善了平滑肌对血管紧张素II的响应性。10倍更高浓度(oCOm-21,30μM)的添加未能提高对相同血管紧张素II浓度的血管收缩剂的响应。接受UW机械灌注溶液的肾脏的皮层和髓内条纹区域的组织学检查显示,与对照组织相比,用oCOm-21(3μM)对UW灌注溶液的补加降低了低温灌注和储存的组织中的细胞凋亡程度(图14)。
表3、再灌注的初始肾灌注参数。
类别 UW对照 UW+oCOM-21(3μM)
流速(mL/分钟) 31.0±1.7 33.8±1.2
阻力(mmHg/mL/分钟) 4.5±0.2* 3.9±0.2*
在用3μM oCOm-21灌注80分钟并16小时冷藏之后,在分离的大鼠肾脏中的常温再灌注的灌注液流速和肾血管阻力。数据使用具有邦弗朗尼事后检定的单因素ANOVA来分析,并表示为平均值±SEM。*P<0.05=3μM oCOm-21组vs对照。
实施例55:分离的灌注心脏
与对照相比,在温热(37℃)全局缺血期(30分钟)之前立即将3μM oCOm-21给药至分离的正常温度灌注的大鼠心脏20分钟降低了LVDP、dP/dt max和dP/dt min、冠状动脉流速的缺血性减少的程度(图15)。对心率则没有显著影响。
实施例56:总结/结论
自所述CO供体分子中的CO的释放速率随R基团的变化而变化,使得可以控制CO释放速率以适应于不同的应用。如通过HPLC分析所确定的,当溶于UW溶液中时,oCOm-21在20分钟内释放了其50%的CO。两性CO电极测量证实,来自oCOm-21的CO的低水平释放维持了超过90分钟,这对于器官灌注方案是理想的。来自所述供体分子的CO的释放也通过其在生理学pH条件下与肌红蛋白的结合而得到证明。如从其化学所预测的,CO释放的速率在碱性(pH≥7.4)缓冲液中增加,并在酸性缓冲液中停止。在酸性条件下的这种稳定性使得能够在输送到生理学pH灌注缓冲液中之前在弱酸性溶液中制备供体,增强其在临床环境中的可用性。这种稳定性还有助于这些化合物作为口服治疗剂的应用,因为CO释放在存在于胃和小肠上部的酸性条件下被抑制。通过碳氧血红蛋白的形成证实了在大鼠模型中所述CO供体的吸收导致的血浆中药物的pH激活以及CO的低水平释放。
在37℃下在用于肾灌注研究的浓度(3μM oCOm-21)下未观察到显著的毒性。在8℃下,oCOm-21在MDCK细胞培养物中的毒性甚至更低(LD50在8℃下>200μM,而在37℃下为11.2μM,高达100μM时也无毒),进一步扩大了在低温下的有效范围。用oCOm-24和oCOm-49而获得的毒性的进一步降低表明,如果需要用于其它应用,可以对该CO供体分子家族的结构进行改变以降低毒性。
通过荧光CO特异性探针COP-1的激活证明了这些化合物提高CO的细胞质浓度的能力。在介质中与oCOm-21或oCOm-23(10μM)一同孵育提高了MDCK细胞在37℃和8℃下的细胞内CO。
大鼠口服接触oCOm-19(133.3μmol/kg)和oCOm-21(33.3μmol/kg)导致了血液碳氧血红蛋白水平的增加,相当于接触20ppm CO气体1天,此为此前证实的保护各种动物模型的缺血性再灌注损伤的剂量47、48、49、50、51、52、53、54、55。这些有机CO供体分子可以在口服输送后在体内系统地有效释放CO的发现是迈向发展用于广泛的疾病的保护性治疗策略(其中显示出低剂量CO是有益的)的重要一步(Ghosh 2010;Ryter 2004;Lavitrano2004;Goebel 2008;Fujita 2001;Lancel 2009;Nakao 2006;Pannen 1998;Zhou 2005;Nikolic 2015)50、52、54、56、57、58、59、60、61
向组织储存介质中加入oCOm-21明显改善了24小时和48小时静态储存的固体心脏组织的存活力。这表明这些化合物延长新鲜生物组织的保存以用于多种应用的潜力,包括(例如)用于异种转移的肿瘤组织、用于异位或同位移植的毛囊、用于化疗之前卵巢组织的保存、用于临床和农业应用的精子保存以及用于组织学评价的临床样品。
在主动脉环的制备中,oCOm-19和oCOm-21在37℃下表现出可逆的、浓度依赖性的血管舒张。这种血管舒张作用被鸟苷酸环化酶抑制作用所减弱,表明所述化合物通过已知的CO信号传导途径起作用,并被肌红蛋白CO螯合作用所抑制(在此未显示数据),证明了所述作用是由于CO释放所引起的。
向低温UW机械灌注溶液中加入3μM的CO供体化合物oCOm-21改善了分离、灌注的大鼠肾脏中再灌注的肾血流动力学指数和血管反应性。通过在我们的器官摘取和灌注研究方案的开始时纳入5分钟的温热缺血期,我们的模型模拟了在心肺死亡宣告之后在无心跳捐献中临床上观察到的最小非接触缺血时间。与仅用UW灌注的肾脏相比,肾组织的组织学检查显示出细胞凋亡的减少以及肾脏结构的改善。
当将3μM的CO供体化合物oCOm-21加入到Krebs-Henseleit灌注缓冲液中时,在经受30分钟温热(常温)缺血的分离的大鼠心脏中进行再灌注,改善了具有同等价值的血液动力学参数。这表明,oCOm-21可以作为与温热IR损伤有关的临床过程的治疗辅助物而存在价值。
总之,申请人的数据显示,作为非金属基的pH激活的CO供体,oCOm-21在低温和常温移植灌注和储存方案中均提供了器官保护。
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Figure BDA0001740920900001621
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Claims (37)

1.一种式1的降冰片烯酮化合物,或其生物学或药学上可接受的盐:
Figure FDA0001740920890000011
其中,
R1、R2、R3和R4各自独立地选自氢、卤素、CN、NO2、OC(O)R5、C(O)R5、C(O)OR5、OR5、OS(O)2R5、NR5R6、SR5、C1-20烷基、C2-20烯基、C2-20炔基、单环和多环的碳环基或杂环基、聚乙二醇、氨基酸和糖;其中,所述C1-20烷基、C2-20烯基、C2-20炔基各自可选地被插入选自O、N和S中的一个或多个杂原子;以及其中,所述C1-20烷基、C2-20烯基、C2-20炔基、碳环和杂环各自可选地被独立地选自卤素、CN、NO2、OC(O)R5、C(O)R5、C(O)OR5、OR5、OS(O)2R5、NR5R6、SR5、聚乙二醇、氨基酸和糖中的1至3个取代基所取代;以及R5和R6各自独立地选自氢、C1-10烷基和C1-10卤代烷基;以及其中,R1、R2、R3和R4中的两个或更多个可一起形成可选地被取代的单环或多环的碳环基或杂环基;
X选自卤素、NO2、ONO2、OP(O)(OR7)、OC(O)R7、OS(O)2R7、OS(O)2OR7、SR7、S(O)R7、S(O)2R7、OR7和NR7R8;以及R7和R8各自独立地选自氢、C1-10烷基、C1-10卤代烷基、芳基、芳基烷基和芳基卤代烷基;
A1和A2各自独立地选自氢、卤素、CN、NO2、S(O)R9、S(O)2R9、S(O)2OR9、SR9、NR9R10、C(=O)R9、C(=S)R9、C(=CR10R11)R9,或者A1和A2一起形成可选地被取代的单环或多环的碳环基或杂环基;R9选自氢、羟基、C1-20烷基、C1-20卤代烷基、芳基、芳基烷基和芳基卤代烷基;以及R10和R11各自独立地选自氢、C1-10烷基和C1-10卤代烷基;
条件是式1的化合物不包括以下化合物中的任何一个:
3,3a,5,6-四氯-3a,4,7,7a-四氢-4,7-亚甲基-1H-茚-1,8-二酮;
(1α,4α,4aβ,4bα,5β,8β,8aαβ,12bβ)8a,12b-二溴-1,2,3,4,5,6,7,8-八氯-1,4,4a,4b,5,8,8a,12b-八氢-1,4:5,8-二亚甲基苯并菲-13,14-二酮;
4,7,7a-三溴-3a,4,7,7a-四氢-2,3,5,6-四苯基-4,7-亚甲基-1H-茚-1,8-二酮;
7,7a-二溴-2,3,4,5-四氯-3a,4,7,7a-四氢-4,7-亚甲基-1H-茚-1,8-二酮;
4,7a二溴-2,3,6,7-四氯-3a,4,7,7a-四氢-4,7-亚甲基-1H-茚-1,8-二酮;
(2-exo,3-endo)-3-硝基-7-氧代-1,4,5,6-四苯基-双环[2.2.1]庚-5-烯-2-甲酸甲酯;
1,2,3,4-四苯基-5-苯硫基-双环[2.2.1]庚-2-烯-7-酮;
2-[(4-溴苯基)硫基]-1,2,3,4-四氢-1,4-二苯基-1,4-亚甲基苯并菲-13-酮;
(1α,4α,5β)-1,4-二甲基-2,3-二苯基-5-(苯亚磺酰基)-双环[2.2.1]庚-2-烯-7-酮。
2.根据权利要求1所述的降冰片烯酮化合物,其中,X选自卤素、ONO2、OP(O)(OR7)、OC(O)R7、OS(O)2R7、OS(O)2OR7、SR7、S(O)R7、S(O)2R7、OR7和NR7R8;以及R7和R8各自独立地选自氢、C1-10烷基、C1-10卤代烷基、芳基、芳基烷基和芳基卤代烷基。
3.根据权利要求1或2所述的降冰片烯酮化合物,其中,X选自卤素、OS(O)2R7和OS(O)2OR7;以及R7独立地选自氢、C1-10烷基、C1-10卤代烷基、芳基、芳基烷基和芳基卤代烷基。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的降冰片烯酮化合物,其中,X选自碘、溴、氯、SR7、S(O)R7、S(O)2R7、OS(O)2R7和OS(O)2OR7;以及R7独立地选自氢、C1-4烷基、C1-4卤代烷基、苯基、苯基烷基和苯基卤代烷基。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的降冰片烯酮化合物,其中,R1、R2、R3和R4各自独立地选自氢、卤素、C1-10烷基、C2-10烯基、C2-10炔基、单环或双环的C3-12碳环基和单环或双环的C3-12杂环基、聚乙二醇和糖;其中,所述烷基、烯基、炔基、碳环基和杂环基各自可选地被独立地选自卤素、CN、NO2、OC(O)R5、C(O)R5、C(O)OR5、OR5、OS(O)2R5、NR5R6、SR5、聚乙二醇以及单糖或多糖中的1至3个取代基所取代;以及R5和R6各自独立地选自氢、C1-4烷基和C1-4卤代烷基。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的降冰片烯酮化合物,其中,R1、R2、R3和R4各自独立地选自C1-10烷基、C2-10烯基、C2-10炔基、单环或双环的C3-12碳环基和单环或双环的C3-12杂环基、聚乙二醇和糖;其中,所述烷基、烯基、炔基、碳环基和杂环基各自可选地被独立地选自卤素、CN、NO2、OC(O)R5、C(O)R5、C(O)OR5、OR5、OS(O)2R5、NR5R6、SR5、聚乙二醇以及单糖或多糖中的1至3个取代基所取代;以及R5和R6各自独立地选自氢、C1-4烷基和C1-4卤代烷基。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的降冰片烯酮化合物,其中,R1、R2、R3和R4各自独立地选自C1-6烷基以及单环芳基或杂芳基;其中,所述烷基、芳基和杂芳基各自可选地被独立地选自卤素、CN、NO2、OC(O)R5、C(O)R5、C(O)OR5、OR5、OS(O)2R5、NR5R6、SR5、聚乙二醇以及单糖、二糖或三糖中的1至3个取代基所取代;以及R5和R6各自独立地选自氢、C1-4烷基和C1-4卤代烷基。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的降冰片烯酮化合物,其中,A1和A2各自独立地选自卤素、CN、NO2、S(O)R9、S(O)2R9、S(O)2OR9、SR9、NR9R10、C(=O)R9、C(=S)R9、C(=CR10R11)R9,或者A1和A2一起形成可选地被取代的单环或多环的碳环基或杂环基;R9选自氢、C1-6烷基、C1-6卤代烷基、苯基、苯基烷基和苯基卤代烷基;以及R10和R11各自独立地选自氢、C1-4烷基和C1-4卤代烷基。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的降冰片烯酮化合物,其中,A1和A2各自独立地选自卤素、C(=O)R9、C(=S)R9、C(=CR10R11)R9,或者A1和A2一起形成可选地被取代的单环的碳环基或杂环基;以及R9、R10和R11如权利要求6中所定义。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的降冰片烯酮化合物,其中,式1的化合物选自式1a或式1b的化合物,或其药学上可接受的盐:
Figure FDA0001740920890000031
其中,
R1、R2、R3、R4和X如根据权利要求1至9中任一项所定义;
各个A1独立地选自C=O、C=S、C=CR12R13、S=O、S(=O)2、S、NR14
各个A2、A3和A4独立地选自CR14R15、CR14、C=O、C=S、C=CR12R13、S=O、S(=O)2、O、S、SN、NR14;以及虚线表示可选的双键;
R12和R13各自独立地选自氢、C1-10烷基和C1-10卤代烷基;
R14和R15各自独立地选自氢、卤素、CN、NO2、OC(O)R5、C(O)R5、C(O)OR5、OR5、OS(O)2R5、NR5R6、SR5、C1-20烷基、C2-20烯基、C2-20炔基、单环和多环的碳环基或杂环基、聚乙二醇、氨基酸以及单糖或多糖;其中,所述C1-20烷基、C2-20烯基、C2-20炔基各自可选地被插入选自O、N和S中的一个或多个杂原子;以及其中,所述C1-20烷基、C2-20烯基、C2-20炔基、碳环和杂环各自可选地被独立地选自卤素、CN、NO2、OC(O)R5、C=O、C(O)R5、C(O)OR5、OR5、OS(O)2R5、NR5R6、SR5、单环和多环的杂环基、聚乙二醇、氨基酸以及单糖或多糖中的一个或多个取代基所取代;以及R5和R6各自独立地选自氢、C1-10烷基和C1-10卤代烷基。
11.根据权利要求10所述的式1a或式1b的降冰片烯酮化合物,其中,各个A1选自C=O。
12.根据权利要求10所述的式1a或式1b的降冰片烯酮化合物,其中,
各个A1和A2独立地选自C=O、C=S、C=CR12R13、S=O、S(=O)2、S、NR14;以及
各个A3和A4独立地选自CR14R15、CR14、C=O、C=S、C=CR12R13、S=O、S(=O)2、O、S、NR14;以及R12、R13、R14和R15如权利要求8所定义。
13.根据权利要求12所述的式1a或式1b的降冰片烯酮化合物,其中,各个A1和A2为C=O。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的降冰片烯酮化合物,其中,式1或式1a的化合物选自式1a(i)的化合物,或其药学上可接受的盐:
Figure FDA0001740920890000041
其中,
R1、R2、R3、R4和X如根据权利要求1至9中任一项所定义;
A3选自O、S、CR14R15和NR14
R14和R15各自独立地选自氢、卤素、CN、NO2、OC(O)R5、C(O)R5、C(O)OR5、OR5、OS(O)2R5、NR5R6、SR5、C1-20烷基、C2-20烯基、C2-20炔基、单环和多环的碳环基或杂环基、聚乙二醇、氨基酸以及单糖或多糖;其中,所述C1-20烷基、C2-20烯基、C2-20炔基各自可选地被插入选自O、N和S中的一个或多个杂原子;以及其中,所述C1-20烷基、C2-20烯基、C2-20炔基、碳环和杂环各自可选地被独立地选自卤素、CN、NO2、OC(O)R5、C=O、C(O)R5、C(O)OR5、OR5、OS(O)2R5、NR5R6、SR5、单环和多环的杂环基、聚乙二醇、氨基酸以及单糖或多糖中的一个或多个取代基所取代;以及R5和R6各自独立地选自氢、C1-10烷基和C1-10卤代烷基。
15.根据权利要求10至14中任一项所述的降冰片烯酮化合物,其中,R14和R15各自独立地选自C1-20烷基、C2-20烯基、C2-20炔基、单环和多环的碳环基或杂环基、聚乙二醇、氨基酸以及单糖或多糖;其中,所述C1-20烷基、C2-20烯基、C2-20炔基各自可选地被插入选自O、N和S中的一个或多个杂原子;以及其中,所述C1-20烷基、C2-20烯基、C2-20炔基、碳环和杂环各自可选地被独立地选自卤素、CN、NO2、OC(O)R5、C=O、C(O)R5、C(O)OR5、OR5、OS(O)2R5、NR5R6、SR5、单环和多环的杂环基、聚乙二醇、氨基酸以及单糖、二糖或三糖中的一个或多个取代基所取代;以及R5和R6各自独立地选自氢、C1-10烷基和C1-10卤代烷基。
16.根据权利要求10至15中任一项所述的降冰片烯酮化合物,其中,R14和R15各自独立地选自C1-20烷基、C2-20烯基、C2-20炔基、苯基;其中,所述C1-20烷基、C2-20烯基、C2-20炔基各自可选地被插入选自O、N和S中的一个或多个杂原子;以及其中,所述C1-20烷基、C2-20烯基、C2-20炔基、苯基各自可选地被独立地选自卤素、CN、NO2、OC(O)R5、C=O、C(O)R5、C(O)OR5、OR5、OS(O)2R5、NR5R6、SR5、单环和多环的杂环基、聚乙二醇、氨基酸以及单糖、二糖或三糖中的1至4个取代基所取代;以及R5和R6各自独立地选自氢、C1-10烷基和C1-10卤代烷基。
17.根据权利要求10至16中任一项所述的降冰片烯酮化合物,其中,A3为NR14,以及R14选自C1-20烷基、C2-20烯基、C2-20炔基和苯基;其中所述C1-20烷基、C2-20烯基、C2-20炔基各自可选地被插入选自O、N和S中的1至4个杂原子,并且可选地被以任意取向插入选自-NR5-、-NR5-C(O)-、-C(O)-O-和-NR5-C(O)-O-中的1至4个基团;以及其中所述C1-20烷基、C2-20烯基、C2-20炔基、苯基各自可选地被独立地选自卤素、CN、NO2、OC(O)R5、C=O、C(O)R5、C(O)OR5、OR5、OS(O)2R5、NR5R6、SR5、单环和多环的杂环基、聚乙二醇、氨基酸以及单糖、二糖或三糖中的1至4个取代基所取代或封端;以及R5和R6各自独立地选自氢、C1-10烷基和C1-10卤代烷基。
18.一种选自下列化合物中的任意一种的降冰片烯酮化合物,或其药学上可接受的盐:
Figure FDA0001740920890000051
Figure FDA0001740920890000061
Figure FDA0001740920890000071
Figure FDA0001740920890000081
Figure FDA0001740920890000091
Figure FDA0001740920890000101
Figure FDA0001740920890000111
19.一种组合物,其包含根据权利要求1至18中任一项所述的式1的化合物和可接受的辅料。
20.根据权利要求19所述的组合物,其中,所述组合物为药物组合物或生物组合物。
21.根据权利要求19或20所述的组合物,其中,所述组合物适用于口服或肠胃外给药。
22.一种制剂,其包含根据权利要求1至18中任一项所述的式1的化合物和生物学可接受的辅料。
23.根据权利要求22所述的制剂,其中,所述制剂为灌注制剂。
24.根据权利要求23所述的制剂,其中,所述制剂包括威斯康星大学(UW)或组氨酸-色氨酸-酮戊二酸(HTK)溶液。
25.一种将生理有效量的一氧化碳输送至生理学靶标的方法,其包括将权利要求1至18中任一项所述的降冰片烯酮化合物、权利要求19至21中任一项所述的组合物或权利要求22至24中任一项所述的制剂给药至所述生理学靶标。
26.根据权利要求25所述的方法,其中,所述生理学靶标为受试者,或者为来自受试者中的细胞、组织或器官。
27.根据权利要求25或26所述的方法,其中,所述给药选自口服、局部、静脉内、皮下、鼻腔、吸入、肌肉内、腹膜内和栓剂给药。
28.根据权利要求25至27中任一项所述的方法,其中,所述给药为口服给药。
29.根据权利要求25至28中任一项所述的方法,其中,所述方法用于刺激受试者或自受试者中获得的细胞、组织或器官中的神经传递、血管舒张、抗细胞凋亡、抗血栓形成、免疫调节和抗炎响应中的至少一种。
30.根据权利要求25至29中任一项所述的方法,其中,所述方法用于预防或治疗移植器官损伤、细胞和组织移植、缺血和缺血再灌注器官损伤、高氧引起的损伤、移植排异、细胞凋亡、动脉硬化、心肌梗塞、心绞痛、中风、氧化应激、高血压、内毒素休克、炎症、炎症相关性疾病、失血性休克、败血症、成人呼吸系统疾病综合征、慢性阻塞性肺病、先兆子痫、癌症、辐射损伤、神经性疼痛、脂肪肝、血小板激活、毒液介导的纤维蛋白原催化作用的减弱、脑型疟疾、急性肝衰竭和急性肾损伤中的至少一种。
31.根据权利要求25至30中任一项所述的方法,其中,所述方法用于在移植手术之前、期间或之后保护器官免于缺血性损伤。
32.根据权利要求25至31中任一项所述的方法,其中,所述方法为在用于移植的细胞、组织或器官的运输或储存期间保护所述细胞、组织或器官免于缺血性损伤的离体方法。
33.根据权利要求25至32中任一项所述的方法,其中,所述器官为选自肾、肝、心、皮肤、大肠或小肠以及胰腺中的整个器官或其部分。
34.根据权利要求25至33中任一项所述的方法,其用于在移植手术之前、期间或之后使用。
35.根据权利要求25至30中任一项所述的方法,其用于在心脏瓣膜手术之前、期间或之后使用。
36.权利要求1至18中任一项所述的降冰片烯酮化合物、权利要求19至21中任一项所述的组合物或者权利要求22至24中任一项所述的制剂在将一氧化碳输送至受试者或来自受试者的细胞、组织或器官中的用途。
37.一种一氧化碳释放剂,其包含权利要求1至18中任一项所述的降冰片烯酮化合物、权利要求19至21中任一项所述的组合物或者权利要求22至24中任一项所述的制剂,用于治疗或预防受试者或从受试者中获得的用于其移植的器官的器官损伤。
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