具有生物活性的5,6,7,8-四氫吡啶并[3,4-d]嘧啶化合物及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于具有抗腫瘤活性的化合物的合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有生物活 性的5, 6, 7, 8-四氫吡啶并[3, 4-d]嘧啶化合物及其制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 四氫吡啶并[3, 4-d]嘧啶化合物是一種重要的含氮雜環(huán)，在醫(yī)藥、農(nóng)藥、化 學(xué)、物理和材料科學(xué)等眾多領(lǐng)域有著不可缺少的作用。四氫吡啶并[3, 4-d]嘧啶化 合物因?yàn)榫哂泻芎玫纳锘钚员粡V泛應(yīng)用于醫(yī)藥研宄，例如：文章（中國(guó)藥物化學(xué)雜 志，25 (1)，2015, 8-14)報(bào)道合成了一系列2-氨基-7, 8-二氫吡啶并[4, 3-d]嘧啶-6 (5H) 烷氧基雙芳基脲類化合物，其中有多個(gè)化合物在對(duì)人乳腺癌細(xì)胞MDA-MB-231的體外抗增 殖活性測(cè)試中，表現(xiàn)出很好的效果。鑒于此，本發(fā)明合成了一系列新型的5, 6, 7, 8-四氫吡 啶并[3, 4-d]嘧啶化合物，并對(duì)其做了抗乳腺癌細(xì)胞MCF-7活性測(cè)試。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供了一種工藝簡(jiǎn)單、易于控制、目標(biāo)產(chǎn)物收率較高且 重復(fù)性好的具有生物活性的5, 6, 7, 8-四氫吡啶并[3, 4-d]嘧啶化合物及其制備方法，制得 的5, 6, 7, 8-四氫吡啶并[3, 4-d]嘧啶化合物在制備抗腫瘤藥物中具有較好的應(yīng)用前景。
[0004] 本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案，具有生物活性 的5, 6, 7, 8-四氫吡啶并[3, 4-d]嘧啶化合物，其特征在于具有如下結(jié)構(gòu)：
，其中札為乙基甲酸酯基、乙胺甲基、甲胺甲?；⒍装坊柞；⑦拎?3-亞 甲基胺基甲酰基、哌啶甲?；虮桨坊柞；?，R2為氫或芐基。
[0005] 本發(fā)明所述的具有生物活性的5, 6, 7, 8-四氫吡啶并[3, 4-d]嘧啶化合物的制備 方法，其特征在于：7_芐基-4-乙基甲酸酯基-5, 6, 7, 8-四氫吡啶并[3, 4-d]嘧啶的合成 包括以下步驟： (1) 在反應(yīng)瓶中加入芐胺、溴代乙酸乙酯、三乙胺和甲苯，回流反應(yīng)至TLC監(jiān)控原料反 應(yīng)完全，停止加熱，加水后用乙醚萃取反應(yīng)液，合并有機(jī)相，再用飽和碳酸鈉溶液洗絳有機(jī) 相，分出有機(jī)相，蒸出溶劑，經(jīng)柱層析分離提純得到N-乙酸乙酯基芐胺； (2) 在反應(yīng)瓶中加入N-乙酸乙酯基芐胺、溴丁酸乙酯、碳酸鉀和乙腈，回流反應(yīng)至 TLC監(jiān)控原料反應(yīng)完全后過濾反應(yīng)液，濾液減壓濃縮，經(jīng)柱層析分離提純得到N- 丁酸乙酯 基-N-乙酸乙酯基-芐胺； (3) 在反應(yīng)瓶中加入N-丁酸乙酯基-N-乙酸乙酯基-芐胺、乙醇鈉和甲苯，加熱至回 流，TLC監(jiān)控原料反應(yīng)完全后，冷卻，水洗，用乙酸乙酯萃取，合并有機(jī)相，用飽和氯化鈉溶液 洗滌有機(jī)相后蒸出有機(jī)相得到1-芐基-3-羰基-4-哌啶甲酸乙酯； (4) 在反應(yīng)瓶中加入甲脒鹽酸鹽、甲醇和氫化鉀，攪拌混合均勻后加入1-芐基-3-羰 基-4-哌啶甲酸乙酯，氮?dú)獗Ｗo(hù)下，TLC監(jiān)控原料反應(yīng)完全，加入乙酸溶液，減壓蒸出溶劑 甲醇，加水后用二氯甲烷萃取，再用飽和氯化鈉溶液洗滌有機(jī)相，蒸出有機(jī)相得到7-芐 基-4-羰基-5, 6, 7, 8-四氫吡啶并[3, 4-d]嘧啶； (5) 在反應(yīng)瓶中，把7-芐基-4-羰基-5, 6, 7, 8-四氫吡啶并[3, 4-d]嘧啶加入到三氯 氧磷中，加熱回流反應(yīng)至TLC監(jiān)控原料反應(yīng)完全，減壓蒸出三氯氧磷，往濃縮物中加入飽和 碳酸氫鈉溶液，用二氯甲烷萃取反應(yīng)液，合并有機(jī)相，旋干后粗產(chǎn)品經(jīng)柱層析分離提純得到 7-芐基-4-氯-5, 6, 7, 8-四氫吡啶并[3, 4-d]嘧啶； (6) 在高壓釜中加入7-芐基-4-氯-5, 6, 7, 8-四氫吡啶并[3, 4-d]嘧啶、三苯基膦、醋 酸鉛、二茂鐵和三乙胺，以乙醇作為溶劑，通入CO使高壓釜內(nèi)壓力達(dá)到IMPa，加熱至100°C， TLC監(jiān)控原料反應(yīng)完全后過濾反應(yīng)液，濾液蒸出溶劑乙醇，再經(jīng)柱層析色譜分離提純得到 7-芐基-4-乙基甲酸酯基-5, 6, 7, 8-四氫吡啶并[3, 4-d]嘧啶。
[0006] 本發(fā)明所述的具有生物活性的5, 6, 7, 8-四氫吡啶并[3, 4-d]嘧啶化合物的制備 方法，其特征在于：7_芐基-4-乙胺甲基-5, 6, 7, 8-四氫吡啶并[3, 4-d]嘧啶的合成包括 以下步驟： (1) 在反應(yīng)瓶中，將上述合成的7-芐基-4-乙基甲酸酯基-5, 6, 7, 8-四氫吡啶并 [3, 4-d]嘧啶和硼氫化鈉加入到甲醇中，室溫反應(yīng)直至TLC監(jiān)控原料反應(yīng)完全，加水后 用乙酸乙酯萃取，合并有機(jī)相，旋干后粗產(chǎn)品經(jīng)柱層析分離提純得到7-芐基-4-羥甲 基-5, 6, 7, 8-四氫吡啶并[3, 4-d]嘧啶； (2) 在反應(yīng)瓶中，把7-芐基-4-羥甲基-5, 6, 7, 8-四氫吡啶并[3, 4-d]嘧啶和三乙醇 胺加入到二氯甲烷中，反應(yīng)溫度設(shè)定為-l〇°C，滴加甲基磺酰氯溶液，滴加完后反應(yīng)溫度升 至20°C，反應(yīng)直至TLC監(jiān)控原料反應(yīng)完全，加水后用二氯甲烷萃取反應(yīng)液，分出有機(jī)相，用 飽和碳酸氫鈉溶液洗滌后，旋干有機(jī)相得到7-芐基-4-甲磺酰甲酯基-5, 6, 7, 8-四氫吡啶 并[3, 4-d]嘧啶； (3) 在反應(yīng)瓶中，將7-芐基-4-甲磺酰甲酯基-5, 6, 7, 8-四氫吡啶并[3, 4-d]嘧啶加 入到乙腈中，再加入碘化鈉和無水碳酸鉀，室溫反應(yīng)Ih后加入氨基乙烷，TLC監(jiān)控原料反 應(yīng)完全，加水后用乙酸乙酯萃取反應(yīng)液，合并有機(jī)相，旋干有機(jī)相后經(jīng)柱層析分離提純得到 7-芐基-4-乙胺甲基-5, 6, 7, 8-四氫吡啶并[3, 4-d]嘧啶。
[0007] 本發(fā)明所述的具有生物活性的5, 6, 7, 8-四氫吡啶并[3, 4-d]嘧啶化合物的 制備方法，其特征在于：7-芐基-4-?；?5, 6, 7, 8-四氫吡啶并[3, 4-d]嘧啶和4-酰 基-5, 6, 7, 8-四氫吡啶并[3, 4-d]嘧啶的合成包括以下步驟： (1) 在反應(yīng)瓶中，將上述合成的7-芐基-4-乙基甲酸酯基-5, 6, 7, 8-四氫吡啶并 [3, 4-d]嘧啶加入到甲醇中，再加入氫氧化鈉溶液，加熱至回流，反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至室溫， 用鹽酸溶液調(diào)節(jié)溶液pH為3-4,加水后用二氯甲烷萃取反應(yīng)液，蒸出有機(jī)相得到7-芐 基-4-羧基-5, 6, 7, 8-四氫吡啶并[3, 4-d]嘧啶； (2) 在反應(yīng)瓶中加入7-芐基-4-羧基-5, 6, 7, 8-四氫吡啶并[3, 4-d]嘧啶、胺基化合 物和混合催化劑2-(7-偶氮苯并三氮唑）-N，Ν，Ν'，Ν' -四甲基脲六氟磷酸酯（HATU)與三 乙胺或ο-苯并三氮唑-Ν，Ν，Ν'，Ν' -四甲基脲四氟硼酸（TBTU)與三乙胺，以二氯甲烷作為 溶劑，在室溫下反應(yīng)直至TLC監(jiān)控原料反應(yīng)完全，加水后用二氯甲烷萃取，有機(jī)相分出后旋 干，粗品經(jīng)柱層析分離提純得到7-芐基-4-?；?5, 6, 7, 8-四氫吡啶并[3, 4-d]嘧啶化合 物； (3)在反應(yīng)瓶中加入7-芐基-4-?；?5, 6, 7, 8-四氫吡啶并[3, 4-d]嘧啶化合物和 甲酸銨，以鈀碳作為催化劑，以甲醇作為溶劑，室溫反應(yīng)直至TLC監(jiān)控原料反應(yīng)完全，加水 后用氯仿萃取，合并有機(jī)相旋干后經(jīng)柱層析分離提純得到4-酰基-5, 6, 7, 8-四氫吡啶并 [3, 4-d]嘧啶化合物。
[0008] 進(jìn)一步限定，所述的胺基化合物為鹽酸二甲胺、鹽酸甲胺、吡啶-3-甲胺、哌啶或 苯胺。
[0009] 本發(fā)明所述的具有生物活性的5, 6, 7, 8-四氫吡啶并[3, 4-d]嘧啶化合物在制備 抗乳腺腫瘤藥物中的應(yīng)用。
[0010] 本發(fā)明合成了具有抗腫瘤活性的5, 6, 7, 8-四氫吡啶并[3, 4-d]嘧啶化合物， 制備過程工藝簡(jiǎn)單，易于控制，目標(biāo)產(chǎn)物收率高且重復(fù)性好，制得的具有抗腫瘤活性的 5, 6, 7, 8-四氫吡啶并[3, 4-d]嘧啶化合物均對(duì)乳腺癌細(xì)胞MCF-7具有一定的抑制作用。
【具體實(shí)施方式】
[0011] 以下通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的上述內(nèi)容做進(jìn)一步詳細(xì)說明，但不應(yīng)該將此理解為本 發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)施例，凡基于本發(fā)明上述內(nèi)容實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā) 明的范圍。
[0012] 實(shí)施例1 N-乙酸乙酯基芐胺的合成
在反應(yīng)瓶中加入溴乙酸乙酯37g(0. 22mol)后加入回流，在緩慢滴加芐胺22g(0. 2mol) 和三乙胺44g的混合溶液，滴加完后繼續(xù)加熱回流，TLC監(jiān)控原料反應(yīng)完后，冷卻至室溫，加 入一定量的水后用乙醚500mL萃取反應(yīng)液，合并有機(jī)相，用飽和的碳酸氫鈉溶液洗絳反應(yīng) 液，分出有機(jī)相，蒸出溶劑后，經(jīng)柱層析分離提純(洗脫劑：PE :EA=20:1)，得到N-乙酸乙酯 基芐胺35g，收率88%。
[0013] 實(shí)施例2 N- 丁酸乙酯基-N-乙酸乙酯基-芐胺的合成
將N-乙酸乙酯基芐胺400g (2. Imol)加入乙腈3000mL中，再加入4-溴-丁酸乙酯 450g (2. 2mol)和無水碳酸鉀700g (5. Omol)，加熱至回流，反應(yīng)過夜，TLC監(jiān)控原料反應(yīng)完 全，反應(yīng)液冷卻至室溫，過濾反應(yīng)液，濾液濃縮后經(jīng)柱層析分離提純(洗脫劑：PE: EA=IO: 1 )， 得到產(chǎn)品N- 丁酸乙酯基-N-乙酸乙酯基-芐胺492g，收率80%。
[0014] 1H NMR (400 MHz, CDCl3) : δ 7. 26-7. 14 (m，5 H)，4. 08-3. 98 (m，4 H)，3. 69 (s，2 Η), 3.21 (s，2 Η), 2.58 (t，/= 6.8 Hz, 2