CN101899057A

CN101899057A - 嘧啶并噁唑衍生物的一种制备方法及其在医学上的用途

Info

Publication number: CN101899057A
Application number: CN 201010232505
Authority: CN
Inventors: 孙丽萍; 徐丹; 尤启冬
Original assignee: China Pharmaceutical University
Current assignee: China Pharmaceutical University
Priority date: 2010-07-21
Filing date: 2010-07-21
Publication date: 2010-12-01

Abstract

本专利涉及一种与抑制肿瘤新生血管生成相关的嘧啶并噁唑衍生物的合成方法和医学用途。制备由2-甲基-4，6-二氯-5-氨基嘧啶为起始原料，经N-烃化缩合、酰化、闭环三步反应制得。方法操作简便，反应条件温和，原料及反应试剂经济易得，各步产率均较高。这类化合物主要应用于抑制肿瘤新生血管生成。

Description

嘧啶并噁唑衍生物的一种制备方法及其在医学上的用途

技术领域

本专利涉及一种制备嘧啶并噁唑衍生物和其相关中间体的方法，以及其在医学上的用途。

背景技术

噁唑环是一类结构稳定的杂环，在许多天然产物结构中被发现。因其具有对人体低毒、高效等优良的生物活性，而被广泛应用于药物分子设计，药物合成以及药物生物活性研究等领域。杂环并噁唑类结构小分子化合物近年来被开发应用于多个药物治疗领域，如抗肿瘤，抗炎，抗菌等，具有很好的药物开发的前景。

2，7位取代的嘧啶并噁唑类杂环化合物(式Ⅵ)已被报道应该用于抗肿瘤药物开发，其主要针对靶点是表皮生长因子受体(EGFR)，内皮细胞生长因子受体(VEGFR)等络氨酸激酶，抑制它们过度磷酸化表达，抑制肿瘤新生血管生成，从而抑制肿瘤细胞增生，促使肿瘤细胞凋亡。

嘧啶并噁唑显示了优越的骨架活性，但有关其合成报道甚少。(Bioorganic & MedicinalChemistry Letters，14，2004，P_1997-2000)报道了2，7位取代的嘧啶并噁唑类杂环化合物的合成方法。以4，6-二羟基-5-氨基嘧啶为原料，首先与芳酰氯进行酰化，之后在多聚磷酸为溶剂条件下环合构建噁唑环，并用三氯氧磷将7位羟基进行氯代，最后用氨基化合物亲核取代7位氯，得到终产物。此方法特点是先构建嘧啶并噁唑环，之后在7位接上氨基取代物，共4步得到目标产物。缺点是最后一步氨基亲核取代反应较难进行，须在DMF溶剂中110度反应10多个小时，且产率较低；同时反应中用到三氯氧磷、多聚磷酸等毒性、腐蚀性很大的反应试剂，合成成本也较高，不利于工业化生产。

同时，目前已报道的其他杂环并噁唑化合物的合成方法，大多见于吡啶并噁唑的合成，其合成的关键步骤是噁唑环的构建，合成方法大致可分为以下几类：

1.(Synthesis，1，1990，P_64-66)以2-氯-3-氨基吡啶为原料，与酰氯酰化反应之后，在三甲基硅多磷酸盐催化条件下加热至180度，缩合，构建噁唑环得到终产物。此方法环合噁唑环时反应温度过高，且三甲基硅多磷酸盐价格较为昂贵，不利于工业化生产。

2.(Synthesis，13，2003，P_2033～2040)使用2-氨基-3-溴吡啶为原料，酰化后，使用在氨基钠/叔丁醇钠强碱条件下环合噁唑环。缺陷是强碱条件易于产生副产物，反应产率不高。

3.(Tetrahedron Letters，48，2007，P_2295-2298)用2-氨基-3-羟基吡啶与羧酸在微波条件下，高温下一步直接环合。缩短了反应时间，简化了操作，但反应在微波下进行，对反应条件要求较高，且产物收率因底物不同而差异很大。

发明内容

1.本发明的目的在于研发一种制备2，7位取代的嘧啶并噁唑类衍生物的方法，克服诸多以前报道的杂环并噁唑构建方法中存在的反应条件苛刻，试剂昂贵，产率较低等缺点。

为解决以上问题，提供技术方法如下：

a)将式Ⅰ化合物与式Ⅱ化合物溶于反应溶剂中，加少量酸催化，进行N-烃化缩合反应，生成式Ⅲ化合物；

b)碱性条件下，将式Ⅲ化合物溶于反应溶剂中，搅拌充分后，0度条件下缓慢滴加式Ⅳ化合物至体系中，进行酰化取代，生成式Ⅴ化合物；

c)式Ⅴ化合物在金属和碱性配体催化下，经环合反应，得到具有式Ⅵ的嘧啶并噁唑类衍生物；

R1-R5为氢、卤素、C1～C10烷基、C1～C10烷氧基、硝基、氨基、羟基、C1～C10烷基酰基、苯甲酰基、N-苯基脲基；

R6-R10为氢、卤素、C1～C10烷基、C1～C10烷氧基、硝基、氨基、羟基；

n为0或1或2。

本发明的关键在于由式Ⅴ化合物合成式Ⅵ化合物，即嘧啶并噁唑环的构建。合成中设计使用在无机碱催化条件下，卤代亚铜与含氮碱性配体形成螯合中间体，去促进酰胺底物(式Ⅴ化合物)形成噁唑环(式Ⅵ化合物)的催化环合。优选使用碳酸钾、碘化亚铜、N，N’-二甲基乙二胺作为反应催化剂，式Ⅴ化合物与碳酸钾、碘化亚铜、N，N’-二甲基乙二胺投料摩尔比为1∶2～10∶0.05～0.2∶0.1～0.2。反应溶剂优选四氢呋喃。

本发明提供了一种简便、高效合成嘧啶并噁唑衍生物的方法，与现有其他方法相比，该方法优点如下：

a)操作简便，无需特殊反应设备，全部反应均在室温或回流情况下进行，反应条件温和。

b)所有反应试剂和反应溶剂均为实验室常规试剂，经济易得。

c)整个合成采用先在7位进行氨基取代，再进行噁唑环构建的方法，由三步反应组成，每步收率均在80％以上。其中，式Ⅴ化合物合成式Ⅵ化合物一步，即噁唑环的构建，不同底物的最终收率均在90％以上。

2.本发明的另一目的在于在式Ⅵ化合物中，探索发现具有抑制肿瘤新生血管生成的苗头化合物。药理试验显示，式Ⅵ化合物大多对于与肿瘤新生血管生长密切相关的VEGF-HUVEC细胞(内皮细胞生长因子诱导的人脐静脉内皮细胞)有较强的增殖抑制作用，从而阻止了依赖足够血管供应的肿瘤生长，阻止了转移瘤的形成。

表1 部分式Ⅵ化合物对VEGF-HUVEC细胞增殖抑制实验结果

具体实施方式

本发明可由下列实施例得到进一步阐述，但并不是限制本发明。

实施例1

a)式Ⅲ化合物(R₃＝Cl，n＝0，中间体Ⅲ-a)的制备

于反应瓶依次加入4，6-二氯-2-甲基-5-氨基嘧啶5g，对氯苯胺4.5g，乙醇/水混合溶液(乙醇∶水＝1∶8)45ml，室温条件下缓慢滴加0.5ml浓盐酸至反应体系中，加热至回流，搅拌反应6小时，之后停止加热，室温搅拌反应1小时。析出大量固体，抽虑，滤饼用石油醚和水分别洗涤，真空干燥，得灰色固体6.4g，收率85％。

b)式Ⅴ化合物(R₃＝Cl，R₈＝Cl，n＝0，中间体Ⅴ-a)的制备

在50ml无水二氯甲烷溶液中加入2.7g中间体Ⅲ-a和1.2ml无水吡啶，搅拌均匀后，0度条件下，缓慢滴加1.4ml对氯苯甲酰氯，室温反应2小时。析出大量固体，抽虑。滤饼用二氯甲烷和石油醚混合溶液(二氯甲烷∶石油醚＝1∶10)重结晶。真空干燥得白色固体3.3g，收率81％。

c)式Ⅵ化合物(R₃＝Cl，R₈＝Cl，n＝0，终产物Ⅵ-a)的制备

在15ml四氢呋喃溶液中加入2.2g中间体Ⅴ-a，2g碳酸钾，0.06ml(50mg)N，N’-二甲基乙二胺，60mg碘化亚铜，氮气保护，加热至65度反应4小时。趁热抽虑，滤液柱层析分离(展开剂为二氯甲烷∶石油醚＝1∶2)，得白色固体1.85g，收率92％。¹H NMR(CDCl3)δ8.75(s，1H)，8.24(d，2H，J＝6.6Hz)，7.78(d，2H J＝8.7Hz)，7.52(d，2H，J＝6.6Hz)，7.37(d，2H，J＝8.7Hz)，2.73(s，3H)；EI-MS 370/372(M⁺).

实施例2

a)式Ⅲ化合物(R₃＝CH₃，n＝0，中间体Ⅲ-h)的制备

于反应瓶依次加入4，6-二氯-2-甲基-5-氨基嘧啶5g，对甲基苯胺3.7g，乙醇/水混合溶液(乙醇∶水＝1∶8)45ml，室温条件下缓慢滴加0.5ml浓盐酸至反应体系中，加热至回流，搅拌反应6小时，之后停止加热，室温搅拌反应1小时。析出大量固体，抽虑，滤饼用石油醚和水分别洗涤，真空干燥，得灰色固体6.6g，收率95％。

b)式Ⅴ化合物(R₃＝CH₃，R₈＝NO₂，n＝0，中间体Ⅴ-h)的制备

在50ml无水二氯甲烷溶液中加入2.5g中间体Ⅲ-h和1.2ml无水吡啶，搅拌均匀后，0度条件下，缓慢加入2.2g对硝基苯甲酰氯，室温反应5小时。析出大量固体，抽虑。滤饼用二氯甲烷和石油醚混合溶液(二氯甲烷∶石油醚＝1∶10)重结晶。真空干燥得淡黄色固体3.2g，收率80％。

c)式Ⅵ化合物(R₃＝CH₃，R₈＝NO₂，n＝0，终产物Ⅵ-h)的制备

在15ml四氢呋喃溶液中加入2g中间体Ⅴ-h，2g碳酸钾，0.06ml(50mg)N，N’-二甲基乙二胺，60mg碘化亚铜，氮气保护，加热至65度反应6小时。趁热抽虑，滤液柱层析分离(展开剂为二氯甲烷)，得淡黄色固体1.65g，收率91％。¹H NMR(CDCl₃)δ8.75(s，1H)，8.40(d，2H J＝9.0Hz)，8.33(d，2H J＝9.0Hz)，7.67(d，2H J＝8.1Hz)，7.24(d，2HJ＝8.1Hz)，2.73(s，3H)，2.39(s，3H)；EI-MS 361(M⁺)。

实施例3

a)式Ⅲ化合物(n＝0，中间体Ⅲ-k)的制备

于反应瓶依次加入4，6-二氯-2-甲基-5-氨基嘧啶5g，4-N-苯基脲基苯胺7.7g，乙醇/水混合溶液(乙醇∶水＝1∶5)60ml，室温条件下缓慢滴加1ml浓盐酸至反应体系中，加热至回流，搅拌反应6小时，之后停止加热，室温搅拌反应1小时。析出大量固体，抽虑，滤饼用石油醚和水分别洗涤，真空干燥，得淡褐色固体8.4g，收率81％。

b)式Ⅴ化合物(

R₈＝OCH₃，n＝0，中间体Ⅴ-k)的制备

在50ml无水二氯甲烷溶液中加入3.7g中间体Ⅲ-k和1.2ml无水吡啶，搅拌均匀后，0度条件下，缓慢滴加1.6ml对甲氧基苯甲酰氯，室温反应2小时。析出大量固体，抽虑。滤饼用二氯甲烷和石油醚混合溶液(二氯甲烷∶石油醚＝1∶10)重结晶。真空干燥得淡黄色固体4.4g，收率87％。

c)式Ⅵ化合物(

R₈＝OCH₃，n＝0，终产物Ⅵ-k)的制备

在25ml四氢呋喃溶液中加入2.5g中间体Ⅴ-k，1g碳酸钾，0.03ml(25mg)N，N’-二甲基乙二胺，30mg碘化亚铜，氮气保护，加热至65度反应4小时。趁热抽虑，滤液柱层析分离(展开剂为二氯甲烷)，得淡黄色固体2.15g，收率93％。¹H NMR(DMSO)δ8.67(s，1H)，8.11(d，2H J＝8.7Hz)，7.80(d，2H J＝8.7Hz)，7.45(t，4H)，7.30(t，2H)，7.19(d，2H J＝8.4Hz)，6.98(s，2H)，3.87(s，3H)，2.75(s，3H)；EI-MS 466(M⁺)。

实施例4

a)式Ⅲ化合物(n＝1，中间体Ⅲ-n)的制备

于反应瓶依次加入4，6-二氯-2-甲基-5-氨基嘧啶5g，苄胺3.9ml，乙醇/水混合溶液(乙醇∶水＝1∶8)45ml，室温条件下缓慢滴加0.5ml浓盐酸至反应体系中，加热至回流，搅拌反应6小时，之后停止加热，室温搅拌反应1小时。析出大量固体，抽虑，滤饼用石油醚和水分别洗涤，真空干燥，得黄褐色固体6.5g，收率93％。

b)式Ⅴ化合物(R₈＝OCH₃，n＝1，中间体Ⅴ-n)的制备

在50ml无水二氯甲烷溶液中加入2.5g中间体Ⅲ-n和1.2ml无水吡啶，搅拌均匀后，0度条件下，缓慢滴加1.6ml对甲氧基苯甲酰氯，室温反应2小时。析出大量固体，抽虑。滤饼用二氯甲烷和石油醚混合溶液(二氯甲烷∶石油醚＝1∶10)重结晶。真空干燥得褐色固体3.4g，收率88％。

c)式Ⅵ化合物(R₈＝OCH₃，n＝1，终产物Ⅵ-n)的制备

在15ml四氢呋喃溶液中加入1.9g中间体Ⅴ-n，2g碳酸钾，0.06ml(50mg)N，N’-二甲基乙二胺，60mg碘化亚铜，氮气保护，加热至65度反应4小时。趁热抽虑，滤液柱层析分离(展开剂为二氯甲烷∶石油醚＝1∶2)，得淡黄固体1.55g，收率90％。¹H NMR(CDCl₃)δ8.08(d，2H J＝8.7Hz)，7.34(m，5H)，7.00(d，2H J＝8.7Hz)，4.95(s，2H)，4.95(bs，1H)，3.88(s，3H)，2.64(s，3H)；EI-MS 346(M⁺)。

Claims

1.一种制备嘧啶并噁唑衍生物的方法，该方法包括：

a)将式Ⅰ化合物与式Ⅱ化合物进行N-烃化缩合反应，生成式Ⅲ化合物；

b)碱性条件下，式Ⅲ化合物与式Ⅳ化合物进行酰化反应，生成式Ⅴ化合物；

n为0或1或2。

2.根据权利要求1的制备方法，步骤b)中的碱为有机碱。

3.根据权利要求2的制备方法，其中所述的有机碱为吡啶、三乙胺、4-二甲氨基吡啶、1-羟基-苯并-三氮唑或N，N-二异丙基乙胺。

4.根据权利要求3的制备方法，其中所述的有机碱优选吡啶。

5.根据权利要求1的制备方法，步骤c)中的金属为卤化亚铜。

6.根据权利要求5的制备方法，其中所述的金属优选碘化亚铜。

7.根据权利要求1的制备方法，步骤c)中的碱性配体为含氮配体。

8.根据权利要求7的制备方法，其中所述的含氮配体为L-脯氨酸、1，10-菲罗啉、N，N’-二甲基乙二胺，8-羟基喹啉。

9.根据权利要求8的制备方法，其中所述的含氮配体优选N，N’-二甲基乙二胺。

10.权利要求1中的化合物Ⅵ与药学上可接受的载体在制备治疗肿瘤新生血管生成以及对肿瘤细胞增殖、迁移具有抑制作用的药物中的用途。