CN118047710A - N-取代马来酰亚胺类化合物及其制备方法和在抗肿瘤药物中的应用 - Google Patents

N-取代马来酰亚胺类化合物及其制备方法和在抗肿瘤药物中的应用 Download PDF

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Abstract

本发明属有机化学合成领域,公开了一种N‑取代马来酰亚胺类化合物及其制备方法和在抗肿瘤药物中的应用。其为如下通式结构,其中,R选自C1‑6烷基、氢;R1选自C1‑6烷基、苄基、烯丙基;R2选自苯基或被C1‑3烷基、卤素、甲氧基、三氟甲基单取代的苯基。本发明在非金属催化下,通过炔酰胺和炔基亚砜发生环合反应,得到一系列N‑取代马来酰亚胺类化合物。该制备方法具有原料易得,后处理简单,对环境友好,底物普适性广和官能团耐受性良好等优点。该N‑取代马来酰亚胺类化合物具有抑制人子宫颈癌细胞C33A、人宫颈癌细胞Hela、人肺癌细胞A549、人乳腺癌细胞MCF‑7和人肝癌细胞Hep G2的活性,将其应用于抗肿瘤药物的制备。

Description

N-取代马来酰亚胺类化合物及其制备方法和在抗肿瘤药物中 的应用
技术领域
本发明涉及有机化学合成领域,具体涉及一种N-取代马来酰亚胺类化合物及其制备方法和在抗肿瘤药物中的应用。
背景技术
马来酰亚胺是一类重要的药物活性优势骨架,官能团骨架是2,5-吡咯烷二酮及其衍生物,是许多海洋天然生物碱和生物活性分子的母核,广泛存在于许多药物活性化合物和天然产物中。另外,其作为有机合成中的重要骨架,是合成多种天然产物、药物的关键前体。因此,开发简便高效的此类化合物的合成方法也是目前的研究热点之一。
针对N-取代马来酰亚胺类化合物的合成,早期文献报道的合成方法十分有限,且大多具有步骤繁琐、后处理复杂、条件苛刻等缺点。2015年,Dyson课题组使用钯催化剂Pd(xantphos)Cl2有效地实现了p-TsOH存在下的炔烃与CO和胺的羰基化反应,制备了一系列N-取代马来酰亚胺类化合物。然而,CO难以处理和运输,而且毒性很大(J.Org.Chem.2015,80,386-391)。2019年,Wu课题组报道了二(乙酰丙酮)钯催化硝基芳烃和炔烃在对氯苯磺酸、DMF的存在下合成N-取代马来酰亚胺,但需要同时使用1,3-双(二苯基膦丙烷)作为配体与金属钯结合起到促进反应发生(J.Catal.2019,379,519-523)。此外,近年来报道的其他合成方法同样涉及使用有毒的CO气体和价格昂贵的过渡金属催化剂,且过渡金属的使用会对环境有一定污染;反应条件比较苛刻:大多需要在高温下进行且需要配体或额外的添加剂来促进反应发生。
发明内容
为了克服上述技术缺陷,本发明目的在于提供一种N-取代马来酰亚胺类化合物的合成新方法;另一目的在于提供对抗肿瘤活性好的N-取代马来酰亚胺类化合物。
为实现本发明目的,本发明采用非金属催化剂催化炔酰胺和炔基亚砜发生环合反应得到N-取代马来酰亚胺类化合物。
具体技术方案如下:
本发明所述N-取代马来酰亚胺类化合物,其结构通式为:
其中,R选自烷基、芳基、杂芳基、氢;R1选自烷基、芳基、烯基;R2选自烷基、芳基。
优选:R选自C1-6烷基、氢;R1选自C1-6烷基、烯丙基;R2选自苯基或被C1-3烷基、卤素、甲氧基、三氟甲基单取代的苯基。
更优选:R选自氢;R1选自C1-4烷基、烯丙基;R2选自苯基或被C1-3烷基、卤素、甲氧基、三氟甲基单取代的苯基。
上述N-取代马来酰亚胺类化合物的制备方法,合成路线如下:
具体合成步骤如下:
在氧气保护下,向干燥的反应管内依次加入炔酰胺1或1'、炔基亚砜2、甲苯和三氟甲磺酸三甲基硅脂,保持氧气球与反应管相连,置于油浴中搅拌;薄层色谱法监测反应进程,待反应完全后,将反应液冷却至室温,抽滤,减压蒸馏除去溶剂,所得粗产物经硅胶柱层析分离得到一系列N-取代马来酰亚胺类化合物3。
进一步地,在上述技术方案中,所述原料炔酰胺1的合成路线如下:
具体合成步骤如下:
1)在氮气保护下,将炔基溴化物4、磺酰胺5、1,10-菲咯啉、磷酸钾、五水硫酸铜和甲苯置于反应瓶中,加热搅拌;薄层色谱法监测反应进程,待反应完全后,将反应液冷却至室温,抽滤,减压蒸馏除去溶剂,所得粗产物经硅胶柱层析分离得到原料炔基末端为TIPS取代的磺酰基炔酰胺6。
2)在氮气保护下,将TIPS取代的磺酰基炔酰胺6置于反应瓶中,加入无水四氢呋喃,缓慢滴加正四丁基氟化铵,随后转移至室温进行反应;薄层色谱法监测反应进程,至反应完全,淬灭,萃取,合并有机相,经干燥,抽滤,减压蒸馏除去溶剂后,所得粗产物经硅胶柱层析分离得到原料炔酰胺1。
所述步骤中炔基溴化物4、磺酰胺5、1,10-菲咯啉、磷酸钾和五水硫酸铜的摩尔比为1:1.2:0.3:2:0.15;TIPS取代的炔酰胺6和正四丁基氟化铵的摩尔比为1:1.5。
进一步地,在上述技术方案中,所述原料炔酰胺1'的合成路线如下:
具体合成步骤如下:
在氮气保护下,将炔酰胺1置于反应瓶中,加入无水四氢呋喃,缓慢滴加双(三甲硅基)氨基锂,随后缓慢升温并搅拌,然后缓慢滴加碘代烷化合物,缓慢升至室温;薄层色谱法监测反应进程,待反应完全后,加水淬灭,经萃取,合并有机相,干燥,抽滤,减压蒸馏除去溶剂,所得粗产物经硅胶柱层析分离得到原料炔酰胺1'。
所述步骤中炔酰胺1、双(三甲硅基)氨基锂和碘代烷化合物的摩尔比为1:1.5:2。
进一步地,在上述技术方案中,所述原料炔基亚砜2的合成路线如下:
具体合成步骤如下:
在氮气保护下,将炔基硫醚7和二氯甲烷置于反应瓶中,加入3-氯过氧苯甲酸8,搅拌反应;薄层色谱法监测反应进程,待反应完全后,经淬灭,萃取,合并有机相,洗涤有机相,经干燥,抽滤,减压蒸馏除去溶剂,所得粗产物经硅胶柱层析分离得到原料炔基亚砜2。
所述步骤中炔基硫醚7和3-氯过氧苯甲酸8的摩尔比为1:1。
所述N-取代马来酰亚胺类化合物在抗肿瘤药物中的应用,其显示出抑制C33A、Hela、A549、MCF-7和Hep G2细胞的活性,可将其应用于治疗子宫颈癌、宫颈癌、肺癌、乳腺癌和肝癌药物的制备。
与现有技术相比,本发明提供的N-取代马来酰亚胺类化合物,具有如下优势:1、该类化合物具有抑制人子宫颈癌细胞C33A、人宫颈癌细胞Hela、人肺癌细胞A549、人乳腺癌细胞MCF-7和人肝癌细胞Hep G2的活性,将其应用于抗肿瘤药物的制备,具有良好的应用前景。2、本发明合成方法在非金属条件下进行,原料易得,后处理简单,对环境友好,具有良好的底物普适性和官能团耐受性。
具体实施方式
下面通过具体实施方式,对本发明的技术方案做进一步的详细描述,但本发明的保护范围并不局限于此。若未特别指明,以下实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段,如没有特别说明,均为质量百分比。
主要仪器与化学试剂
核磁共振波谱仪:Bruker AscendTM 400;高分辨质谱仪:Bruker MicrOTOF-Q II质谱仪;红外光谱仪:知微Smart傅立叶变换红外光谱仪(天津港东科技股份有限公司);三用紫外线分析仪:ZF-6型(上海高鹏科技有限公司);测定用熔点仪:XT4A显微熔点测定仪(北京科仪电光仪器厂)。
本发明实施过程中所用的原料、溶剂均为商业途径购进。
实施例1:原料炔酰胺1和1'的合成
1.1原料炔酰胺1的合成
以炔酰胺1a具体合成步骤为例,具体合成步骤如下:
1)在氮气保护下,向100mL圆底烧瓶中依次加入炔基溴化物4a(8.69g,4.8mmol)、磺酰胺5(1.05g,4.0mmol)、磷酸钾(1.70g,8.0mmol)、五水硫酸铜(149.81mg,0.6mmol)、1,10-菲咯啉(216.25mg,1.2mmol)和甲苯(30mL),80℃下加热搅拌12h;薄层色谱法监测反应进程,待反应完全后,将反应液冷却至室温,砂芯漏斗铺硅胶和硅藻土抽滤,减压蒸馏除去溶剂,所得粗产物以石油醚/乙酸乙酯/二氯甲烷(20:1:3)加3%Et3N为洗脱剂经硅胶柱层析分离得到末端为TIPS取代的磺酰基炔酰胺6a(1.67g,3.76mmol),为白色固体,产率为94%。
2)在氮气保护下,向50mL圆底烧瓶中加入6a(1.77g,4.0mmol),加入无水四氢呋喃(20.0mL)进行溶解,在0℃下缓慢滴入正四丁基氟化铵(6.0mL,1.0M四氢呋喃溶液),移至室温下搅拌0.5h;薄层色谱法监测反应进程,待反应完全后,加饱和氯化铵溶液淬灭,乙酸乙酯萃取(3×10.0mL),合并有机相,无水硫酸钠干燥,抽滤,减压蒸馏除去溶剂,所得粗产物以石油醚/乙酸乙酯/二氯甲烷(20:1:4)加3%Et3N为洗脱剂柱层析分离得到白色固体产物1a(1.10g,3.84mmol),产率为96%。
将对应的末端为TIPS取代的磺酰基炔酰胺6b-6d分别按本实施例中上述方法制备化合物1,对应得到化合物1b-1d。
化合物1a:白色固体,96%产率,1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.76(d,2H,J=8.3Hz),7.34-7.23(m,7H),4.49(s,2H),2.68(s,1H),2.45(s,3H).
化合物1b:白色固体,64%产率,1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.81(d,2H,J=8.1Hz),7.38(d,2H,J=8.0Hz),3.07(s,3H),2.69(s,1H),2.47(s,3H).
化合物1c:白色固体,83%产率,1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.81(d,2H,J=8.3Hz),7.36(d,2H,J=8.1Hz),5.78-5.68(m,1H),5.28-5.21(m,2H),3.96(dt,2H,J=6.3,1.3Hz),2.73(s,1H),2.46(s,3H).
化合物1d:白色固体,93%产率,1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.80(d,2H,J=8.4Hz),7.35(d,2H,J=8.1Hz),3.30(t,2H,J=7.2Hz),2.73(s,1H),2.45(s,3H),1.68-1.57(m,2H),1.39-1.29(m,2H),0.91(t,3H,J=7.4Hz).
1.2原料炔酰胺1'的合成
以炔酰胺1'a具体合成步骤为例,具体合成步骤如下:
在氮气保护下,向100mL圆底烧瓶中加入炔酰胺1a(1.14g,4.00mmol),加入无水四氢呋喃(31.0mL)进行溶解,在-78℃下缓慢滴入双(三甲硅基)氨基锂(6.00mL,1.0M四氢呋喃溶液),搅拌并缓慢升温至-60℃后,在-60℃下搅拌1.0h,然后缓慢滴入碘甲烷(0.50mL,8.00mmol),升至室温搅拌12h;薄层色谱法监测反应进程,待反应完全后,加水淬灭,乙酸乙酯萃取(3×10.0mL),合并有机相,无水硫酸钠干燥,抽滤,减压蒸馏除去溶剂,所得粗产物以石油醚/乙酸乙酯/二氯甲烷(100:3:5~100:5:5)加3%Et3N为洗脱剂,硅胶柱层析分离得到白色固体产物1'a(1.19g,3.96mmol),产率为99%。
将对应的炔酰胺1b-1d按本实施例中上述方法步骤分别制备炔酰胺1'b-1'd。
化合物1'a:白色固体,99%产率,1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.74(d,2H,J=8.3Hz),7.36-7.27(m,7H),4.44(s,2H),2.44(s,3H),1.81(s,3H).
化合物1'b:白色固体,85%产率,1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.78(d,2H,J=8.4Hz),7.36(d,2H,J=7.9Hz),3.01(s,3H),2.46(s,3H),1.88(s,3H).
化合物1'c:浅黄色油状物,80%产率,1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.78(d,2H,J=8.1Hz),7.34(d,2H,J=8.1Hz),5.72(ddt,1H,J=16.6,10.1,6.3Hz),5.34-5.11(m,2H),3.91(d,2H,J=6.3Hz),2.45(s,3H),1.88(s,3H).
化合物1'd:白色固体,89%产率,1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.78(d,2H,J=8.3Hz),7.34(d,2H,J=8.1Hz),3.24(t,2H,J=7.2Hz),2.45(s,3H),1.90(s,3H),1.63-1.56(m,2H),1.38-1.29(m,2H),0.90(t,3H,J=7.4Hz).
实施例2:原料炔基亚砜的合成(J.Am.Chem.Soc.2014,136,16557-16562)
具体合成步骤如下:
在氮气保护下,向100mL圆底烧瓶中依次加入炔基硫醚7(444.7mg,3.0mmol)和二氯甲烷(60mL),0℃下加入3-氯过氧苯甲酸8(517.7mg,3.0mmol),随后在该温度下搅拌4.0h;薄层色谱法监测反应进程,待反应完全后,30%亚硫酸钠溶液淬灭,二氯甲烷(3×10.0mL)萃取,合并有机相,饱和碳酸氢钠溶液和饱和食盐水洗涤合并的有机相,无水硫酸钠干燥,抽滤,减压蒸馏除去溶剂,所得粗产物以石油醚/乙酸乙酯(4:1~2:1)为洗脱剂,经硅胶柱层析分离得到浅黄色油状物2(438.5mg,2.67mmol),产率为89%。
以对应的炔基硫醚7a、7b、7c、7d、7e、7f和7g按本实施例中上述方法步骤分别制备炔基亚砜2a、2b、2c、2d、2e、2f和2g。
化合物2a:浅黄色油状物,89%产率,1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.54(d,2H,J=7.0Hz),7.48-7.44(m,1H),7.41-7.37(m,2H),3.07(s,3H).
化合物2b:浅黄色油状物,75%产率,Rf=0.21[石油醚/乙酸乙酯(2:1)];1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.54(d,2H,J=8.6Hz),7.40(d,2H,J=8.6Hz),3.07(s,3H);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ132.3,130.8,128.7,119.7,101.6,86.4,43.5;IR(KBr)(cm-1)3447w,2167s,1485m,1055m,1010w,822s;HRMS(ESI):m/z calcd for C9H7BrOS[M+H]+:242.9474;found 242.9473.
化合物2c:浅黄色油状物,80%产率,1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.69-7.64(m,4H),3.11(s,3H).
化合物2d:浅黄色油状物,82%产率,Rf=0.26[石油醚/乙酸乙酯(2:1)];1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.43(d,2H,J=8.2Hz),7.19(d,2H,J=7.9Hz),3.06(s,3H),2.39(s,3H);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ141.5,132.4,129.6,116.7,102.2,85.9,43.6,21.9;IR(KBr)(cm-1)3474w,2162s,1604m,1507m,1409w,1069s;HRMS(ESI):m/z calcd for C10H10OS[M+H]+:179.0525;found 179.0520.
化合物2e:浅黄色油状物,80%产率,1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.49(d,2H,J=8.8Hz,),6.90(d,2H,J=8.6Hz),3.85(s,3H),3.05(s,3H).
化合物2f:浅黄色油状物,75%产率,Rf=0.27[石油醚/乙酸乙酯(2:1)];1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.55-7.37(m,4H),3.07(s,3H);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ132.4,130.8,128.8,119.8,101.7,86.4,43.6,其中在132.4和128.8ppm处有两个碳信号重叠;IR(KBr)(cm-1)3460w,2165m,1668s,1488s,1069m,961w;HRMS(ESI):m/z calcd for C9H7BrOS[M+H]+:242.9474;found 242.9473.
化合物2g:浅黄色油状物,75%产率,Rf=0.15[石油醚/乙酸乙酯(2:1)];1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.40-7.32(m,2H),7.24(ddd,1H,J=8.9,2.6,1.4Hz),7.22-7.15(m,1H),3.08(s,3H);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ162.2(d,1JC-F=246.7Hz),130.6(d,3JC-F=8.4Hz),128.3(d,4JC-F=3.2Hz),121.5(d,3JC-F=9.3Hz),119.1(d,2JC-F=23.3Hz),118.3(d,2JC-F=21.0Hz),100.0(d,4JC-F=3.4Hz),87.2,43.5;19F NMR(376MHz,CDCl3)δ-111.5;IR(KBr)(cm-1)3446w,2924s,2854m,2165m,1581s,1363w;HRMS(ESI):m/zcalcd for C9H7FOS[M+H]+:183.0274;found 183.0269.
实施例3:N-取代马来酰亚胺类化合物3的合成
以化合物3a具体合成步骤为例,在氧气保护下,向干燥的反应管中依次加入炔酰胺1'a(119.8mg,0.40mmol)、炔基亚砜2a(98.5mg,0.60mmol)、甲苯(1.0mL)和三氟甲磺酸三甲基硅脂(36.2μL,0.20mmol),保持氧气球与反应管相连,并在70℃油浴中搅拌2.0h;薄层色谱法监测反应进程,待反应完全后,将反应液冷却至室温,过硅胶抽滤,减压蒸馏除去溶剂,所得粗产物以石油醚/乙酸乙酯(40:1)为洗脱剂,经硅胶柱层析分离得到白色固体产物3a(66.6mg,0.24mmol),产率为61%。
将实施例1中制备得到的炔酰胺1a、1b、1c和1d与实施例2中制备得到的炔基亚砜2a分别按本实施例中上述方法制备化合物3,对应得到N-取代马来酰亚胺类化合物3e、3f、3g和3h;将实施例1中制备得到的炔酰胺1'a、1'b、1'c和1'd与实施例2中制备得到的炔基亚砜2a,分别按本实施例中上述方法制备化合物3,对应得到N-取代马来酰亚胺类化合物3a、3b、3c和3d;将实施例1中制备得到的炔酰胺1a与实施例2中制备得到的炔基亚砜2b、2c、2d、2e、2f和2g分别按本实施例中上述方法制备化合物3,对应得到N-取代马来酰亚胺类化合物3i、3j、3k、3l、3m和3n。
化合物3a:白色固体,61%产率,Rf=0.26[石油醚/乙酸乙酯(40:1)];mp=75–76℃;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.59-7.56(m,2H),7.49-7.40(m,5H),7.35-7.27(m,3H),4.74(s,2H),2.20(s,3H);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ171.7,170.8,137.2,136.6,136.5,129.6,129.5,129.0,128.7,128.65,128.59,127.8,41.8,10.0;IR(neat)(cm-1)3440w,2940w,1701s,1434s,1350m,1124m;HRMS(ESI):m/z calcd for C18H16NO2[M+H]+:278.1176;found278.1176.
化合物3b:白色固体,42%产率,Rf=0.21[石油醚/乙酸乙酯(40:1)];mp=73–75℃;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.59-7.56(m,2H),7.50-7.41(m,3H),3.09(s,3H),2.21(s,3H);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ172.2,171.2,137.2,136.6,129.6,129.5,129.0,128.6,24.1,10.0;IR(neat)(cm-1)3448w,2923m,1706s,1770w,1439m,1384s;HRMS(ESI):m/z calcd forC12H12NO2[M+H]+:202.0863;found 202.0857.
化合物3c:白色固体,58%产率,Rf=0.23[石油醚/乙酸乙酯(40:1)];mp=39–41℃;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.61-7.57(m,2H),7.54-7.39(m,3H),5.91-5.81(m,1H),5.27-5.17(m,2H),4.19(dt,2H,J=5.7,1.5Hz),2.22(s,3H);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ171.6,170.6,137.1,136.6,131.8,129.6,129.5,129.0,128.6,117.6,40.3,10.0;IR(neat)(cm-1)3451w,2923w,1706s,1435m,1398s,1126m;HRMS(ESI):m/z calcd for C14H14NO2[M+H]+:228.1019;found 228.1015.
化合物3d:黄色油状物,47%产率,Rf=0.65[石油醚/乙酸乙酯(40:1)];1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.52-7.48(m,2H),7.42-7.33(m,3H),3.50(t,2H,J=7.2Hz),2.13(s,3H),1.58-1.50(m,2H),1.30-1.24(m,2H),0.87(t,3H,J=7.4Hz);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ172.1,171.2,136.9,136.4,129.5,129.5,129.1,128.6,38.0,30.7,20.1,13.7,10.0;IR(neat)(cm-1)3452w,2903m,1704s,1442m,1405s,1186w;HRMS(ESI):m/z calcd forC15H18NO2[M+H]+:244.1332;found 244.1326.
化合物3e:白色固体,15%产率,Rf=0.21[石油醚/乙酸乙酯(40:1)];mp=142–144℃;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.94-7.90(m,2H),7.49-7.38(m,5H),7.35-7.26(m,3H),6.75(s,1H),4.74(s,2H);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ170.5,170.2,144.0,136.5,131.3,129.1,128.9,128.8,128.78,128.67,128.0,124.0,41.8.
化合物3f:黄色固体,38%产率,Rf=0.15[石油醚/乙酸乙酯(40:1)];mp=146–148℃;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.94-7.91(m,2H),7.47-7.44(m,3H),6.74(s,1H),3.09(s,3H);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ170.9,170.6,144.1,131.3,129.1,128.9,128.7,124.1,24.1.
化合物3g:黄色固体,26%产率,Rf=0.17[石油醚/乙酸乙酯(40:1)];mp=78–80℃;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.95-7.92(m,2H),7.48-7.44(m,3H),6.74(s,1H),5.90-5.81(m,1H),5.26-5.18(m,2H),4.20(d,2H,J=5.6Hz);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ170.4,170.1,144.0,131.8,131.3,129.1,128.9,128.8,124.0,117.8,40.2;IR(neat)(cm-1)3441w,2957m,2924s,1701s,1492m,1431w;HRMS(ESI):m/z calcd for C13H12NO2[M+H]+:214.0863;found 214.0859.
化合物3h:黄色油状物,30%产率,Rf=0.28[石油醚/乙酸乙酯(40:1)];1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.87-7.83(m,2H),7.40-7.37(m,3H),6.65(s,1H),3.51(t,2H,J=7.3Hz),1.56-1.50(m,2H),1.32-1.24(m,2H),0.87(t,3H,J=7.4Hz);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ170.9,170.7,143.8,131.2,129.1,129.0,128.7,124.0,38.0,30.8,20.2,13.8;IR(neat)(cm-1)3064w,1731m,1668m,1497w,1141s,1029s;HRMS(ESI):m/z calcd forC14H16NO2[M+H]+:230.1176;found 230.1168.
化合物3i:黄色固体,18%产率,Rf=0.28[石油醚/乙酸乙酯(40:1)];1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.96-7.88(m,2H),7.51-7.27(m,7H),6.75(s,1H),4.75(s,2H);IR(neat)(cm-1)3438w,2956m,2923s,1694s,1401m,1279w;HRMS(ESI):m/z calcd for C17H10BrNO2[M-H]+:339.9978;found 339.9985.
化合物3j:黄色固体,24%产率,Rf=0.23[石油醚/乙酸乙酯(40:1)];mp=130–132℃;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.03(d,2H,J=8.1Hz),7.70(d,2H,J=8.3Hz),7.41-7.39(m,2H),7.36-7.27(m,3H),6.85(s,1H),4.75(s,2H);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ170.0,169.6,142.5,136.2,132.7(q,2JC-F=32.8Hz),132.1,129.1,128.9,128.7,128.1,126.1,126.0(q,3JC-F=3.7Hz),123.8(q,1JC-F=270.9Hz),41.9;19F NMR(376MHz,CDCl3)δ-63.1;IR(neat)(cm-1)3445w,2958m,2924s,1697s,1456m,1277w;HRMS(ESI):m/z calcd forC18H11F3NO2[M-H]+:330.0747;found 330.0750.
化合物3k:黄色固体,17%产率,Rf=0.29[石油醚/乙酸乙酯(40:1)];mp=117–120℃;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.83(d,2H,J=8.3Hz),7.40-7.37(m,2H),7.35-7.24(m,5H),6.69(s,1H),4.73(s,2H),2.39(s,3H);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ170.7,170.4,144.0,142.0,136.6,129.9,128.8,128.73,128.66,128.0,126.1,122.8,41.7,21.8;IR(neat)(cm-1)3441w,2919m,2849w,1692s,1611m,1402s;HRMS(ESI):m/z calcd for C18H16NO2[M+H]+:278.1176;found 278.1175.
化合物3l:黄色固体,13%产率,Rf=0.16[石油醚/乙酸乙酯(40:1)];mp=124–126℃;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.93(dt,2H,J=9.0,3.0Hz),7.40-7.26(m,5H),6.95(dt,2H,J=9.0,3.0Hz),6.61(s,1H),4.73(s,2H),3.86(s,3H);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ170.9,170.6,162.2,143.5,136.7,130.6,128.8,128.6,127.9,121.6,121.0,114.6,55.6,41.7;IR(neat)(cm-1)3439w,2957m,2923s,1697s,1604m,1434w;HRMS(ESI):m/z calcd forC18H16NO3[M+H]+:294.1125;found 294.1124.
化合物3m:白色固体,13%产率,Rf=0.25[石油醚/乙酸乙酯(40:1)];mp=148–150℃;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.93-7.90(m,2H),7.46-7.27(m,7H),6.74(s,1H),4.74(s,2H);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ170.5,170.2,144.0,136.5,131.3,129.1,128.9,128.8,128.7,128.0,124.1,41.8,其中在128.9,128.8和128.7ppm处有三个碳信号重叠;IR(neat)(cm-1)3439w,2920m,1759w,1703s,1397s,1176w;HRMS(ESI):m/z calcd for C17H13BrNO2[M+H]+:342.0124;found 342.0124.
化合物3n:黄色固体,20%产率,Rf=0.22[石油醚/乙酸乙酯(40:1)];mp=126–128℃;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.70-7.66(m,2H),7.44-7.39(m,3H),7.35-7.28(m,3H),7.16(tdd,J=8.3,2.4,1.1Hz,1H),6.76(s,1H),4.74(s,2H);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ170.1,169.7,162.9(d,1JC-F=245.7Hz),142.6(d,4JC-F=2.9Hz),136.3,130.7(d,3JC-F=8.0Hz),130.7(d,3JC-F=8.2Hz),128.9,128.7,128.1,125.1,124.5(d,4JC-F=3.1Hz),118.3(d,2JC-F=21.1Hz),115.7(d,2JC-F=23.3Hz),41.8;19F NMR(376MHz,CDCl3)δ-111.4;IR(neat)(cm-1)3409s,2922s,2851m,1708m,1434w,1400w;HRMS(ESI):m/z calcd forC17H12FNNaO2[M+H]+:304.0744;found 304.0742.
实施例4:本发明实施例3所合成的代表性化合物的抗肿瘤活性研究
化合物3抗肿瘤活性研究所用的细胞株、细胞培养试剂、实验仪器及来源见表1、表2和表3。
表1细胞株种类及来源
表2细胞培养试剂及生产厂家
表3实验仪器及生产厂家
化合物3的抗肿瘤细胞活性及细胞毒性检测:
以VCR(长春新碱)为阳性对照药,使用CCK-8法进行抗肿瘤活性实验步骤如下:取对数生长期的癌细胞计数,配制成浓度为5×104个/mL细胞悬液,震荡混匀后接种于96孔板,每孔加入细胞悬液100μL,37℃、体积百分比5% CO2培养条件下培养4-8h;用新鲜的培养基配置含不同浓度化合物的培养液培养48h;48h后,甩掉96孔板孔内培养液,每孔加入10% CCK8溶液100μL,继续培养1-4h,然后在450nm波长下检测吸光度。抑制率=[(Ac-As)/(Ac-Ab)]×100%;As:实验孔吸光度(含细胞、培养基、CCK-8溶液,化合物培养液处理组);Ac:对照孔吸光度(含细胞、培养基、CCK-8溶液,不含化合物培养液处理组);Ab:空白孔吸光度(含培养基和CCK-8溶液,不含细胞和化合物)。以VCR(长春新碱)为阳性对照药,使用GraphPad Prism 9.0计算化合物的IC50见表4。
表4化合物3对部分癌细胞的抗肿瘤活性
本试验采用本领域技术人员熟知的方法进行,利用5种癌细胞株评价本发明所制备的N-取代马来酰亚胺类化合物3的抗肿瘤活性及细胞毒性。实验结果表明:1.所检测的目标化合物3e-3n对所测的癌细胞株(人子宫颈癌细胞C33A、人宫颈癌细胞Hela、人肝癌细胞Hep G2、人肺癌细胞A549和人乳腺癌细胞MCF-7)均具有很好的抑制活性;2.其中,所检测的目标化合物3e-3n对人子宫颈癌细胞C33A和人宫颈癌细胞Hela均具有很强的抑制活性;3.具体到各个化合物与阳性对照药VCR(长春新碱)相比,3e、3j和3m对人子宫颈癌细胞C33A、人宫颈癌细胞Hela、人肝癌细胞Hep G2和人乳腺癌细胞MCF-7具有很好的抑制活性;3f对人子宫颈癌细胞C33A、人宫颈癌细胞Hela和人乳腺癌细胞MCF-7具有很好的抑制活性;3g、3h和3l对人子宫颈癌细胞C33A和人宫颈癌细胞Hela具有很好的抑制活性;3i对人子宫颈癌细胞C33A具有很好的抑制活性;3k和3n对人子宫颈癌细胞C33A、人宫颈癌细胞Hela、人肝癌细胞Hep G2、人肺癌细胞A549和人乳腺癌细胞MCF-7具有很好的抑制活性。可以看出,本发明所述化合物具有很好的抗肿瘤活性,将其应用于抗肿瘤药物的制备,具有很好的开发前景。

Claims (8)

1.一种N-取代马来酰亚胺类化合物,其特征在于,其结构通式如下:
R选自C1-6烷基、氢;R1选自C1-6烷基、烯丙基;R2选自苯基或被C1-3烷基、卤素、甲氧基、三氟甲基单取代的苯基。
2.如权利要求1所述N-取代马来酰亚胺类化合物,其特征在于,R选自氢;R1选自C1-4烷基、烯丙基;R2选自苯基或被C1-3烷基、卤素、甲氧基、三氟甲基单取代的苯基。
3.如权利要求1所述N-取代马来酰亚胺类化合物,其特征在于,选自如下化合物:
4.制备如权利要求1所述N-取代马来酰亚胺类化合物的方法,其特征在于,通过如下方法实现:
在氧气保护下,向干燥的反应管内依次加入炔酰胺1或1'、炔基亚砜2、甲苯和三氟甲磺酸三甲基硅脂,保持氧气球与反应管相连,置于油浴中搅拌反应;薄层色谱法监测反应进程,待反应完全后,将反应液冷却至室温,抽滤,减压蒸馏除去溶剂,所得粗产物经硅胶柱层析分离得到一系列N-取代马来酰亚胺类化合物3。
5.根据权利要求4所述N-取代马来酰亚胺类化合物的制备方法,其特征在于,原料炔酰胺1通过如下方法实现:
1)在氮气保护下,将炔基溴化物4、磺酰胺5、1,10-菲咯啉、磷酸钾、五水硫酸铜、甲苯置于反应瓶中,加热搅拌反应;薄层色谱法监测反应进程,待反应完全后,将反应液冷却至室温,抽滤,减压蒸馏除去溶剂,所得粗产物经硅胶柱层析分离得到原料炔基末端为TIPS取代的磺酰基炔酰胺6;
2)在氮气保护下,将TIPS取代的磺酰基炔酰胺6置于反应瓶中,加入无水四氢呋喃,缓慢滴加正四丁基氟化铵,随后转移至室温进行反应;薄层色谱法监测反应进程,至反应完全,经淬灭,萃取,合并有机相,干燥,抽滤,减压浓缩除去溶剂后,所得粗产物经硅胶柱层析分离得到原料炔酰胺1。
6.根据权利要求4所述N-取代马来酰亚胺类化合物的制备方法,其特征在于,原料炔酰胺1'通过如下方法实现:
在氮气保护下,将炔酰胺1置于反应瓶中,加入无水四氢呋喃,缓慢滴加双(三甲硅基)氨基锂,随后缓慢升温,缓慢滴加碘代烷化合物,缓慢升至室温;薄层色谱法监测反应进程,待反应完全后,淬灭,萃取,合并有机相,经干燥,抽滤,减压蒸馏除去溶剂,所得粗产物经硅胶柱层析分离得到原料炔酰胺1'。
7.根据权利要求4所述N-取代马来酰亚胺类化合物的制备方法,其特征在于,原料炔基亚砜2通过如下方法实现:
在氮气保护下,将炔基硫醚7和二氯甲烷置于反应瓶中,加入3-氯过氧苯甲酸8,搅拌反应;薄层色谱法监测反应进程,待反应完全后,淬灭,萃取,合并有机相,洗涤合并的有机相,经干燥,抽滤,减压蒸馏除去溶剂,所得粗产物经硅胶柱层析分离得到原料炔基亚砜2。
8.根据权利要求1、2或3所述N-取代马来酰亚胺类化合物在制备抗肿瘤药物中的应用,其特征在于,以其为活性成分,将其应用于制备治疗子宫颈癌、宫颈癌、肝癌、肺癌或乳腺癌的药物。
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