新型4-苯胺基取代吡喃香豆素并啶类化合物的合成及抗肿瘤活性研究

新型4-苯胺基取代吡喃香豆素并啶类化合物的合成及抗肿瘤活性研究

氨基葡萄糖是一种天然存在的具有广泛生物活性的药物，如肿瘤、抗菌、人类免疫缺陷（hiv）、抗炎、氧化等。氮环化合物也是非常重要的有机小分子化合物，如吡啶、吡啶、溶菌酶、脲等。广泛分布于自然界，是一种非常有效的生物活性物质。它是医药、农药和有机材料的中心骨架。基于以上原因,我们设计并合成4-位含有苯胺基的吡喃香豆素并嘧啶类化合物,并对其体外抗肿瘤活性的进行筛选,以期发现抗肿瘤活性更好的先导化合物,目标产物的结构如图1所示.1结果与讨论1.1化合物的合成通过查阅文献,合成4-苯胺基取代嘧啶的方法主要有两种.(1)以氨基烯酸为原料和甲酰胺反应生成嘧啶-4-酮,再与二氯亚砜或三氯氧磷进行氯化,最后和苯胺类化合物反应得到4-苯胺基取代嘧啶通过以上方法,可以得到很多具有生物活性的杂环并嘧啶类化合物,如吡唑并嘧啶多组分反应(MulticomponentReactions,MCRs)因其兼具高原子经济性、高汇聚性、操作简单、快速高效、易于实现多样性导向合成等特点,一直以来受到有机化学家的持续关注,被广泛应用于从简单原料出发合成大量结构多样化的复杂分子近年来,人们以4-羟基香豆素、3-羟基香豆素、5,7-二羟基香豆素、丙二腈及芳香醛为原料通过多组分反应合成了一系列含有烯胺腈结构的吡喃香豆素类衍生物.其结构如图3所示.以上反应的产率高、后处理方便、时间短、所用催化剂价廉易得,分别为4-二甲氨基吡啶(DMAP)具有烯胺腈结构的4-取代吡喃香豆素本身也具有一定的生物活性,如抗肿瘤及抗氧化由于通过上述多组分反应可以比较容易获得含烯胺腈结构的吡喃香豆素.因此,我们按Scheme3路线进行吡喃香豆素并嘧啶类化合物的合成.首先通过多组分反应合成具有烯胺腈结构的吡喃香豆素(1),再与N,N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛(DMF-DMA)反应得到相应的甲脒;然后与芳香胺反应得到4-苯胺基取代的吡喃香豆素并嘧啶类化合物;并在此基础上,对所合成目标化合物的体外抗肿瘤1.2化合物3a7.5的结构表征以化合物2a、3a和4a为例说明化合物的结构表征.化合物2a的氢谱可以看到δ7.90~6.75的芳环质子信号,δ7.38两个氢的单峰为伯胺(NH1.3化合物3h-pcp对接结果利用CLCDrugdiscoveryWorkbench软件进行模拟,选择PDB号为1SA0的蛋白中的秋水仙碱结合位点为靶点,选取体外活性较好的化合物4h与该靶点进行对接,对接结果如图5(a)所示,化合物4h与微管蛋白中的秋水仙碱位点具有很好的结合能力,提示该类化合物具有潜在的抗肿瘤活性.采用四甲基偶氮唑盐微量酶反应比色法(MTT)测定了吡喃香豆素并嘧啶类化合物4a~4s对人宫颈癌细胞(Hela)及人急性早幼粒白血病细胞株(HL-60)的体外抗肿瘤活性从表1可以看出,当R2化合物的合成以4-羟基香豆素、芳香醛、丙二腈、DMF-DMA以及芳香胺为原料,通过三步反应合成了19个4-苯胺基取代吡喃香豆素并嘧啶类化合物,均未见文献报道.该方法不仅具有反应时间时间短、产率高、后处理操作简便、无需柱色谱分离等优点,而且还为以烯胺腈结构为原料制备其他类型吡喃香豆素并含氮杂环类化合物奠定了一定基础.体外抗肿瘤活性实验表明,部分目标产物对人宫颈癌细胞Hela及人急性早幼粒白血病细胞株(HL-60)具有较好的抑制活性.3实验部分3.1br压片法X-5显微熔点测定仪(未校准,北京泰克仪器有限公司);傅里叶变换红外光谱仪(KBr压片法,美国PekinElmer公司);BrukerAvance-400MHz核磁共振仪(TMS作内标,CDCl实验所用人宫颈癌细胞株Hela由第四军医大学提供,人急性早幼粒白血病细胞株HL-60由香港理工大学ChanKin-Fai博士提供.3.2化合物3a2d的合成称取0.52g(4mmol)4-羟基香豆素、0.26g(4mmol)丙二腈、4mmol芳香醛、0.10g(0.8mmol)DMAP,加入50mL无水乙醇回流,待反应结束后,冷却至室温,过滤得粗产物,无水乙醇重结晶得产物.2-氨基-3-氰基-4-(3',4'-二甲氧苯基)-吡喃[3,2-c]色烯-5-酮(2a):白色固体,产率90%.m.p.241~243℃;2-氨基-3-氰基-4-(3',4',5'-三甲氧苯基)-吡喃[3,2-c]色烯-5-酮(2b):白色固体,产率88%.m.p.245~247℃;2-氨基-3-氰基-4-(2',3'-二氯苯基)-吡喃[3,2-c]色烯-5-酮(2c):白色固体,产率85%.m.p.293~295℃;2-氨基-3-氰基-4-(4'-硝基苯基)-吡喃[3,2-c]色烯-5-酮(2d):黄色固体,产率83%.m.p.276~278℃;2-氨基-3-氰基-4-(4'-溴苯基)-吡喃[3,2-c]色烯-5-酮(2e):白色固体,产率86%.m.p.273~275℃;2-氨基-3-氰基-4-(3'-硝基苯基)-吡喃[3,2-c]色烯-5-酮(2f):白色固体,产率82%.m.p.261~263℃;3.3----------------------,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,5-,5-,5e3e5e3e3e3e3e3e3e3e3e3e3e3e3e3e3e3e3e3e3e3e3e3e3e3e3e3e3e3e3e3e3e3e3e3e3e3e3e3e3e3e3e3e3e3e3e3e3e3,5e3,5e3e3e3e3e3e3e3e3e3e3e3e3e3e3e3e3e3e3e3e3e3e3e3e3e3e称取1.88g(5mmol)2,加入5mLDMF-DMA回流,待反应结束后,冷却至室温,过滤得粗产物,乙醚洗涤干燥得产物.(E)-N'-[2-氰基-3-(3',4'-二甲氧苯基)-吡喃[3,2-c]色烯]-N,N-二甲基甲脒(3a):白色固体,产率84%.m.p.280~282℃;(E)-N'-[2-氰基-3-(3',4',5'-三甲氧苯基)-吡喃[3,2-c]色烯]-N,N-二甲基甲脒(3b):灰色固体,产率83%.m.p.250~252℃;(E)-N'-[2-氰基-3-(2',3'-二氯苯基)-吡喃[3,2-c]色烯]-N,N-二甲基甲脒(3c):白色固体,产率81%.m.p.270~272℃;(E)-N'-[2-氰基-3-(4'-硝基苯基)-吡喃[3,2-c]色烯]-N,N-二甲基甲脒(3d):黄色固体,产率84%.m.p.293~295℃;(E)-N'-[2-氰基-3-(4'-溴苯基)-吡喃[3,2-c]色烯]-N,N-二甲基甲脒(3e):亮黄色固体,产率83%.m.p.290~292℃;(E)-N'-[2-氰基-3-(3'-硝基苯基)-吡喃[3,2-c]色烯]-N,N-二甲基甲脒(3f):黄色固体,产率80%.m.p.289~291℃;3.4化合物5-3,5--吡啶-2,3,5-吡啶-2,4-吡啶-2,4-吡啶-4,5-3,5--吡啶-2,4-吡啶-4,5-苯磺酸酯3a,4e,5-苯磺酸酯3,4e,5-吡啶-4-吡啶甲基-5-苯磺酸酯3,4e,5-吡啶-4-吡啶甲基-5-苯磺酸酯3,4e,5-吡啶-4e,5-3,5-5-苯乙氧基-2,3,4e,5-吡啶-4e,5-吡啶-4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,5-,5-,5-,5-,5-,5-,5-,5-,5-,5-,5-,5-,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,5-吡啶甲基,5-吡啶甲基,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e,4e在50mL圆底烧瓶中加入3(0.5mmol),芳香胺(0.55mmol)和8mL冰醋酸回流,薄层色谱(TLC)监测反应进程,待反应结束后,冷却至室温,析出晶体,过滤,乙醚洗涤后,干燥得产物4.4-(3'-氯-4'-氟苯胺基)-5-(3',4'-二甲氧苯基)-色烯[3',4':5,6]吡喃[2,3-d]嘧啶-6-酮(4a):黄色固体,产率85%.m.p.246~248℃;4-(3',4'-二氯苯胺基)-5-(3',4'-二甲氧苯基)-色烯[3',4':5,6]吡喃[2,3-d]嘧啶-6-酮(4b):黄色固体,产率82%.m.p.238~240℃;4-(4'-溴苯胺基)-5-(3',4'-二甲氧苯基)-色烯[3',4':5,6]吡喃[2,3-d]嘧啶-6-酮(4c):黄色固体,产率84%.m.p.239~241℃;4-(4'-氯苯胺基)-5-(3',4'-二甲氧苯基)-色烯[3',4':5,6]吡喃[2,3-d]嘧啶-6-酮(4d):亮黄色固体,产率83%.m.p.229~231℃;4-(3'-氯-4'-甲基苯胺基)-5-(3',4'-二甲氧苯基)-色烯[3',4':5,6]吡喃[2,3-d]嘧啶-6-酮(4e):灰色固体,产率80%.m.p.246~248℃;4-(4'-溴苯胺基)-5-(3',4',5'-三甲氧苯基)-色烯[3',4':5,6]吡喃[2,3-d]嘧啶-6-酮(4f):黄色固体,产率81%.m.p.293~295℃;4-(4'-氯苯胺基)-5-(3',4',5'-三甲氧苯基)-色烯[3',4':5,6]吡喃[2,3-d]嘧啶-6-酮(4g):黄色固体,产率84%.m.p.299~301℃;4-(3'-氯-4'-氟苯胺基)-5-(3',4',5'-三甲氧苯基)-色烯[3',4':5,6]吡喃[2,3-d]嘧啶-6-酮(4h):黄色固体,产率82%.m.p.280~282℃;4-(3',4'-二氯苯胺基)-5-(2',3'-二氯苯基)-色烯[3',4':5,6]吡喃[2,3-d]嘧啶-6-酮(4i):黄色固体,产率79%.m.p.>320℃;4-(4'-氯苯胺基)-5-(2',3'-二氯苯基)-色烯[3',4':5,6]吡喃[2,3-d]嘧啶-6-酮(4j):黄色固体,产率83%.m.p.>320℃;4-(4'-溴苯胺基)-5-(2',3'-二氯苯基)-色烯[3',4':5,6]吡喃[2,3-d]嘧啶-6-酮(4k):黄色固体,产率81%.m.p.>320℃;4-(4'-溴苯胺基)-5-(4'-硝基苯基)-色烯[3',4':5,6]吡喃[2,3-d]嘧啶-6-酮(4l):黄色固体,产率80%.m.p.>320℃;4-(4'-氯苯胺基)-5-(4'-硝基苯基)-色烯[3',4':5,6]吡喃[2,3-d]嘧啶-6-酮(4m):黄色固体,产率82%.m.p.317~319℃;4-(3'-氯-4'-氟苯胺基)-5-(4'-硝基苯基)-色烯[3',4':5,6]吡喃[2,3-d]嘧啶-6-酮(4n):灰色固体,产率83%.m.p.298~301℃;4-(3'-氯-4'-氟苯胺基)-5-(4'-溴苯基)-色烯[3',4':5,6]吡喃[2,3-d]嘧啶-6-酮(4o):黄色固体,产率85%.m.p.297~299℃;4-(4'-溴苯胺基)-5-(4'-溴苯基)-色烯[3',4':5,6]吡喃[2,3-d]嘧啶-6