具有抗腫瘤活性的1,2,3-三唑類化合物及其制備方法
【專利說明】具有抗腫瘤活性的1 ,2,3-三唑類化合物及其制備方法
[00011本發明為申請號為201310669840.2,申請日為2013年12月10日，名稱為《1，2,3_三 唑類化合物及其制備方法和用途》的發明專利的分案申請。
技術領域
[0002] 本發明涉及一系列1，2，3-三唑類化合物作為新型抗癌藥物，屬于藥物合成領域。
【背景技術】
[0003]三唑是由2個碳原子和3個氮原子組成，它是咪唑環中的1個碳原子被氮原子取代 所得到的五元雜環。三唑環具有豐富的電子和芳香性，可通過與金屬離子配位以及發生疏 水作用、形成氫鍵以及靜電作用等多種非共價鍵力與生物體內的受體以及酶相互作用，使 得三唑類化合物表現出抗細菌、抗真菌、抗結核、抗病毒、抗炎鎮痛、抗癌等多種生物活性。 目前已經有眾多的三唑類藥物用于農業和臨床。
[0004] 在農業領域，經過十幾年的發展，三唑類農藥拓寬了其應用范圍以及防止對象，其 主要作為殺菌劑，具有內吸功能、保護和治療的作用，因此被廣泛用于由子擔子菌、囊菌等 由真菌引起的多種病害的防治。三唑酮于1974年德國拜耳公司開發研制，它是第一個商品 化的三唑類殺菌劑產品。可用于防治果樹、蔬菜、煙草、葡萄、花卉以及小麥和大麥的銹病和 白粉病，毒性低且對蜜蜂安全。
[0005]
[0006]在醫學領域，三唑類化合物在抗菌領域的應用一直備受醫藥學研究工作者的重 視。三唑類化合物中，1，2,3_三唑類是一類重要的雜環化合物，對它的研究已有上百年。 1993年，Kume等人（KumeM.；KubotaT.；KimuraΥ,etal.Synthesisandstructure activityrelationshipofnew7_beta_[(Z)_2_(2-aminothiazol_4_y1)_2_ hydroxyminoacetamidoj-phalosporinswith1,2,3-triazoleinC_3sidechain[J].J Antibiotics. 1993,46，177-192.)通過將1，2，3-三唑連接到頭孢菌素的母核結構式上得到 了一系列結構新穎的頭孢菌素類衍生物。它們的活性與原來的藥物相比都具有良好的生物 利用度。
[0007]
[0008]此外，三唑類化合物作為芳香化酶抑制劑，能夠通過抑制芳香化酶活性，阻止婦女 體內雄激素轉化為雌激素，從而降低雌激素水平，達到治療絕經婦女乳腺癌疾病的目。第三 代芳香化酶抑制劑（CuzickJ.Anastrozole[J].DrugsToday,2005,41,227-239.)阿那曲 唑、伏氯唑和來曲唑已經用于臨床，具有高效、專一、可逆、毒副作用小等特點，在一些國家 已經成為了一線的治療藥物。
[0009]
[0010]三唑類化合物作為新型的具有抗腫瘤潛力的化合物，已成為藥物化學研發的重 點。1，2，3-三唑作為1，2，4-三唑的電子等排體，同樣在抗癌領域表現出了潛在的研究價值。

【發明內容】

[0011] 本發明的主要目的是提供一系列1，2，3-三唑類化合物及其制備方法，并對這些化 合物進行初步的生物活性研究，尋找活性好、選擇性高的新型抗癌藥物。
[0012] 本發明所述的1，2，3-三唑類化合物的結構通式如下：
[0015]其中在結構式1、11和III類中，為鹵素(氟、氯、溴）、甲基、甲氧基、羥基、硝基 等。R3為3，4_(次甲基二氧)芐基、芐基、取代芐基、噻吩等。
[0013]
[0014]
[0016] 結構式I類中，k為0、1。
[0017 ]結構式II、III類中，X為氧、氮等;R4為氫、直鏈或&_(：5支鏈烷基。
[0018]本發明還提供上述三類化合物的合成方法：
[0019] -、I類1，2，3_三唑類化合物的合成方法
[0020]
[0021] Ri,R2 = X(F,Cl,Br),Me,MeO,OH,N〇2；
[0022]
[0023] 反應式1:1類1，2，3-三唑類化合物的合成路線
[0024] 具體按照下述步驟進行：
[0025](1)在常溫條件下，取代基醛1與在ΚΚ03作為堿條件下發生發應，生成 ?Ν2
炔，其結構式為
其中醛：
K2C03的摩爾比為1:1-5:1-200,優選1:1.1: 2;其中所述的堿為碳酸鉀，碳酸鈉，氫化鈉，叔丁醇鉀，優選碳酸鉀；其中所述的溶劑是甲 醇，丙酮，丁酮，優選甲醇;其中所述反應溫度為-40°C_80°C，優選0°C_25°C;反應時間為1-24小時，優選10小時；其中所述取代醛的取代基為鹵素原子(氟、氯、溴），甲基，甲氧基， 羥基，硝基等。
[0026] (2)炔與疊氮類化合物在CuS〇4· 5H20和抗壞血酸鈉的作用下發生Click Chemistry反應得到1，2，3-三唑類化合物3，其結構式）
_中所述的炔： 疊氮:Cu2S〇4 · 5H20:抗壞血酸鈉的摩爾比為1:1-3:1-5:1-5，優選1:1.2:3:3;其中所述反應 溶劑為二甲基亞砜、水、叔丁醇、四氫呋喃，優選叔丁醇和水;其中所述反應溫度為-40°C_80 °C，優選0°C_25°C;反應時間為1-24小時，優選2小時；其中，R3為3，4-(次甲基二氧)芐基、芐 基、取代芐基、噻吩等。
[0027]二、II類1，2，3-三唑類化合物的合成方法
[0028]當X= 〇 時
[0029]
[0030] ，R2 =F，Cl，Br，Me，MeO，OH，N〇2;R4=Η，&-C5直鏈或支鏈烷基；
[0031]
[0032] 反應式2-1:II類1，2，3-三唑類化合物的合成方法
[0033] 具體按照下述步驟進行：
[0034] 1.取代苯酚4與α_溴代酯在碳酸鉀存在下反應，得到α_苯氧基酸甲酯5,其結構式
， 其中所述取代苯酚：溴代酯：碳酸鉀的摩爾比為1:1-5 :1-5,優選1: 〇 1.1:2;其中所述的堿為碳酸鉀，碳酸鈉，氫化鈉，優選碳酸鉀;其中所述反應溫度為-40°C_ 80°C，優選65°C;反應時間為1-24小時，優選12小時；其中所述取代醛的取代基R!，R2為鹵素 原子(氟、氯、溴），甲基，甲氧基，羥基，硝基等;R4為氫、直鏈或&-(：5支鏈烷基。
[0035] 2.α-苯氧基酸甲酯5在氫氧化鋰堿性條件下水解得到α-苯氧基酸甲酸6，其結構式 %
其中所述取代α-苯氧基酸甲酯5:氫氧化鋰摩爾比為1:1-10，優選1:5;其 中所述反應溫度為-40°C_80°C，優選25°C;反應時間為1-24小時，優選2小時。
[0036] 3.α-苯氧基酸甲酸6在EDC/HOBt作用下同二甲羥胺鹽酸鹽縮合，得到α-苯氧基酰 胺7,結構式》
'其中所述取代α-苯氧基酸:二甲羥胺鹽酸鹽:H0Bt:EDC:N- ^'〇 甲基嗎啡啉的摩爾比為1:1-5:1-5:1-10，優選1:1.1:1.1:1.1:1.5。其中所述反應溫度為-40°C_80°C，優選25°C;反應時間為1-24小時，優選10小時。
[0037] 4.α-苯氧基酰胺7在四氫鋁鋰的作用下反應得到相應的α-苯氧基醛8,其結構式為 H其中所述取代α-苯氧基酰胺：四氫鋁鋰的摩爾比為1:1-3,優選1:1.8;其中
α 所述反應溫度為-80°C_80°C，優選_78°C;反應時間為1-24小時，優選5小時。
[0038] 5.在常溫條件下，α-苯氧基醛8與
;在K2C03作為堿條件下發生發應，生相
應的炔9,其結構式其中醛： K2C03的摩爾比為1:1-5:1-200,優
〇 選1:1.1:12;其中所述反應溫度為-40°c-80°c，優選0°c-25°c;反應時間為1-24小時，優選 10小時。
[0039] (6)炔9與疊氮類化合物在CuS〇4· 5H20和抗壞血酸鈉的作用下發生Click Chemistry反應得到1，2，3-三唑類化合物10，其結構式3
其中所述的 炔2:疊氮:Cu2S〇4 · 5H20:抗壞血酸鈉的摩爾比為1:1-3:1-5:1-5，優選1:1.2:3:3;其中所述 反應溫度為-40°C_80°C，優選0°C_25°C;反應時間為1-24小時，優選3小時；其中，R3為3，4-(次甲基二氧)芐基、芐基、取代芐基、噻吩等。
[0040]當X=N時
[0042] ，R2 =X(F，Cl，Br)，Me，MeO，OH，N〇2;R4=Η，&-C5直鏈或支鏈烷基；
[0043]
[0044] 反應式2-2:II類1，2，3-三唑類化合物的合成方法
[0045] 具體按照下述步驟進行：
[0046] (1)取代氟苯11與氨基酸12在碳酸鉀的作用下，得到α-苯胺基酸甲酸13,其結構式
) Η其中所述取代氟苯:氨基酸:碳酸鉀的摩爾比為1:1-5:1-5,優選1:1.2:2; 〇 其中所述的堿為碳酸鉀，碳酸鈉，氫化鈉，優選碳酸鉀;其中所述反應溫度為-40°C_80°C，優 選:80°C;反應時間為1-24小時，優選12小時；其中所述取代醛的取代基心，1?2為鹵素原子 (氟、氯、溴），甲基，甲氧基，羥基，硝基等;R4為氫、直鏈或&-(：5支鏈烷基。
[0047 ] (2)化合物13到化合物17的合成參照上述化合物6到10的合成方法。
[0048]三、III類1，2，3-三唑類化合物的合成方法
[0049]

[0050] Ri,R2=F,Cl,Br,Me,MeO,OH,N〇2； Rt
[0051 ] R4=Η，直鏈或&-C5 支鏈烷基;X= 0，N;
[0052] 反應式3:III類1，2，3-三唑類化合物的合成方法
[0053] 具體按照下述步驟進行：
[0054] (1)α-苯氧(胺)基酸甲酸6在EDC/HOBt作用下同炔胺縮合，得到相應的炔18,結構 式Ξ其中所述取代α_苯氧(胺)基酸:炔胺:H0Bt:EDC:N，N-二異丙基乙胺 ^
〇 的摩爾比為1:1-5:1-5:1-10,優選1:1.1:1.1:1.1: 3。其中所述反應溫度為-40°C-80°C，優 選25°C;反應時間為1-24小時，優選12小時。其中所述取代酸的取代基Ri，R2為鹵素原子(氟、 氯、溴），甲基，甲氧基，羥基，硝基等;R4為氫、直鏈或&-(：5支鏈烷基。
[0055] (2)化合物炔18在CuS〇4 · 5H20和抗壞血酸鈉的作用下與疊氮類化合物發生Click
Chemistry反應得到1，2，3-三唑類化合物19，其結構式戈 其中所 〇 述的炔18:疊氮:Cu2S〇4 · 5H20:抗壞血酸鈉的摩爾比為1:1-3:1-5:1-5，優選1:1.2:3:3;其 中所述反應溫度為-40°C_80°C，優選0°C_25°C;反應時間為1-24小時，優選2小時；其中，R3 為3,4-(次甲基二氧)芐基、芐基、取代芐基、噻吩等。
[0056] 本發明的優點：通過ClickChemistry方法合成了一系列結構新型的1，2，3-三挫 類化合物。這些化合物對DU-145(人前列腺癌細胞）、Hela(子宮頸癌細胞）、SH-SY5Y(神經母 細胞瘤細胞）、K562(慢性粒細胞白血病細胞）、K562/ADR(耐阿霉素慢性粒細胞白血病細胞） 5種癌細胞顯示出了的一定的抑制作用。
【具體實施方式】
[0057] 以下結合走偷仿I丨對太勞昍講桿詿細描彳術·伯太發明不局限于這些實施例。
[0058] 實施例]
[0059] 1-[3,4_(亞甲二氧基)芐基]-4-(2,4-二氯苯基)-1，2,3_三唑（3a)的制備
[0060]步驟一:2，4_二氯苯甲炔的制備
[0061]稱取2，4-二氯苯甲醛（202 · 6mg，1 · 2mmol)加入溶劑甲醇（5mL)，再稱取碳酸鉀 (325 ·5mg，2· 3mmol，2eq);加，
（256mg，1 · 3mmol，1 · 2eq)，反應 10小時。將反應物 濃縮，除去甲醇；加入H20(15mL)和乙酸乙酯（5mL)將其溶解，用乙酸乙酯（30mLX3)萃取，有 機相用飽和NaHC03溶液(30mL)、H20 (25mLX2)、飽和氯化鈉溶液（30mLX1)洗滌;并用適量無 水硫酸鈉干燥有機相。濃縮，再進行柱層析純化[V(乙酸乙酯）：V(石油醚）= 1:50]，得淡粉 色固體 146mg，產率74%,ΗNMR(300MHz，CDC13):S7.45((1,J= 10·35Ηζ，1Η) ,7.22(dd，J= 8.04Hz，1H)，3.41(s，1H).
[0062]步驟二：1 _[ 3，4-(亞甲二氧基)芐基]-4- (2，4-二氯苯基)-1，2，3-三唑的制備
[0063]稱取化合物2.4-二氯苯甲炔(81.611^，0.51111]1〇1)投入圓底燒瓶中；再稱取化合物3， 4-亞甲二氧基芐基疊氮（120mg，0 · 68mmol，1 · 4eq)投入圓底燒瓶中；加入二甲基亞砜 (0.2mL);量取溶液叔丁醇（4mL)和H20(2mL)滴入混合物中；后稱取催化劑五合水硫酸銅 (390mg);再稱取抗壞血酸鈉鹽(290mg)。由澄清變為渾濁，呈黃色。常溫攪拌5個小時，對實 驗進行后處理，在攪拌下加入冰水（15mL)，淬滅反應；用乙酸乙酯(30mLX3)萃取;有機相用 H20(25mLX2)、飽和氯化鈉溶液（30mLX2)洗滌;并用適量無水硫酸鈉干燥有機相;過濾并 濃縮，成固體，呈棕色，柱層析純化[V(二氯甲烷）：V(石油醚）= 1:1]，得白色固體125.Omg， 產率75%,ΗNMR(300MHz，CDC13):S8.20((1,J= 8.52Hz，lH)，8.09((1,J= 1.98Hz，1H) ,8.08 (s，lH)，7.44(d，J= 2.04Hz，lH)，7.34(dd，J= 6.42Hz，lH)，6.79-6.85(m，3H)，5.99(s，2H)， 5.49(s，2H).13C匪R(75MHz，CDC13) :δ54·82,102.12,109.15,109.31,122.56,123.55, 128.24,128.51,128.75,130.53,131.18,132.23,134.76,148.77,149.0