具有抗肿瘤活性的叔丁基取代的不对称哌啶酮化合物及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一系列具有抗肿瘤活性的叔丁基取代的不对称哌啶酮化合物及其制 备方法，属于抗肿瘤药物及其制备方法技术领域。
【背景技术】
[0002] 3,5-二芳亚甲基-4-哌啶酮衍生物属于姜黄素类似物，包含两个α，β-不饱和酮药 效团，该药效团能够对肿瘤细胞中含量较高的巯基具有较强的亲和力，从而表现出优越的 抗肿瘤活性 [1]。与临床的抗肿瘤药物相比，具有两大优势:一是作为细胞毒类药物，能有效 避免当前临床化疗药的基因毒性，实验验证细胞凋亡机制可能是通过激活caspase 3诱导 核小体间DNA断裂，也有实验证实是诱导细胞自体吞噬;二是分子中包含两个α，β-不饱和酮 药效团，能够与肿瘤位点巯基进行连续两次的连接，表现出更强的细胞毒活性。基于以上优 势，大量的对称的3,5_二芳亚甲基-4-哌啶酮衍生物被合成和进一步活性筛选，也发现了一 批活性较好的化合物，如3,5-二(2-氟苯亚甲基)-4-哌啶酮化?24) [2]，它能够激活〇38口&86-3和增强Bax到Bcl-2、Bcl-xL等达到抑制!1(：1'-116、!11'-29^63增殖的效果，该药物对结肠癌 和胃肠癌的具有潜在的治疗效果。H.0sman [3]将吲哚酮和L-脯氨酸通过环化连接到4-哌啶 酮的氮原子上，得到一些列胆碱酯酶抑制剂，IC5Q值可达到3.36μΜ，与乙酰胆碱酯酶(Ache) 活性相当，能达到丁酰胆碱酯酶(BuChE)活性的5倍。
[0003] 本课题组也合成了一系列3，5_二（芳亚甲基)-4-哌啶酮衍生物，通过体外细胞毒 性和抗肿瘤活性评价筛选出了一批活性好的衍生物，部分化合物的IC 5Q值达到微摩尔级，低 于1.0μΜ[4〃]。尽管如此，文献报道和本课题组前期合成的化合物均为对称的3,5_二(芳亚甲 基)-4-哌啶酮衍生物，对于两边取代基不同的不对称衍生物报道较少。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于寻找抗肿瘤活性好的新型抗肿瘤药物，提供6个叔丁基取代的 不对称哌啶酮化合物;同时提供上述6个化合物的制备方法。
[0005] 考虑到不同的取代基可能影响分子的构型、极性、水溶性、脂溶性等因素，进一步 影响它们的抗肿瘤活性，因此，本申请选择4-叔丁基苯甲醛和其它芳醛作为醛基原料，再与 N-甲基-4-哌啶酮进行克莱森-施密特缩合，经柱层析纯化得到一系列叔丁基取代的不对称 哌啶酮化合物，并初步评价它们的抗肿瘤活性。
[0006] 本发明是通过以下技术方案实现的：
[0007] 具有抗肿瘤活性的叔丁基取代的不对称哌啶酮化合物，分别命名为3-(4-叔丁基 苯亚甲基)-5-(2-甲氧基苯亚甲基)-4-哌啶酮(A)、3-(4-叔丁基苯亚甲基)-5-(4-甲氧基苯 亚甲基）-4-哌啶酮（B)、3-(4-叔丁基苯亚甲基）-5-(3，4_二甲氧基苯亚甲基）-4-哌啶酮 (C)、3-(4-叔丁基苯亚甲基)-5-(3,5_二甲氧基苯亚甲基)-4-哌啶酮(D)、3-(4-叔丁基苯亚 甲基)-5-(3，4,5_三甲氧基苯亚甲基)-4-哌啶酮(E)、3-(4-叔丁基苯亚甲基)-5-(2-溴-4- 氟苯亚甲基)-4-哌啶酮(F)，特殊之处在于，其结构式为：
[0009] 具有抗肿瘤活性的叔丁基取代的不对称哌啶酮化合物的制备方法，其原理为：首 先通过N-甲基-4-哌啶酮与4-叔丁基苯甲醛和另一种芳醛，进行克莱森-施密特缩合反应得 到发明产物A~F。
[0010] 具有抗肿瘤活性的叔丁基取代的不对称哌啶酮化合物的制备方法，特殊之处在 于，它包括如下具体步骤：
[0011] 将N-甲基-4-哌啶酮、4-叔丁基苯甲醛和另一种芳醛按照一定摩尔比混合在醇水 溶液中，加入适量催化剂，控制反应温度和反应时间，薄层分析跟踪反应进程，反应完全后， 沉淀抽滤，硅胶柱层析纯化得到发明产物具有抗肿瘤活性的叔丁基取代的不对称哌啶酮化 合物A~F。
[0012] 并通过红外光谱、核磁共振和元素分析验证其结构的正确性。
[0013] 在发明产物叔丁基取代的不对称哌啶酮化合物A~F的制备过程中，另一种芳醛是 2-甲氧基苯甲醛、4-甲氧基苯甲醛、3,4_二甲氧基苯甲醛、3,5_二甲氧基苯甲醛、3,4,5_三 甲氧基苯甲醛、2-溴-4-氟苯甲醛中的一种；
[0014] 在发明产物叔丁基取代的不对称哌啶酮化合物A~F的制备过程中，一定摩尔比是 指4-叔丁基苯甲醛与另一种芳醛的比值0.5:1.5~1.5:0.5，这两种醛的摩尔量之和为N-甲 基-4-哌啶酮的1.8~2.5倍；
[0015] 在发明产物叔丁基取代的不对称哌啶酮化合物A~F的制备过程中，醇水溶液的醇 为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇中的任意一种；
[0016] 在发明产物叔丁基取代的不对称哌啶酮化合物A~F的制备过程中，催化剂是指氢 氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、哌啶、吡咯中的一种，氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液的质量浓度 为5%~25%;
[0017] 在发明产物叔丁基取代的不对称哌啶酮化合物A~F的制备过程中，反应温度是指 20 ~80°C;
[0018] 在发明产物叔丁基取代的不对称哌啶酮化合物A~F的制备过程中，反应时间是指 2~12小时；
[0019] 在发明产物叔丁基取代的不对称哌啶酮化合物A~F的制备过程中，硅胶柱层析是 指选用200~300目硅胶、300-400目硅胶中的一种，洗脱剂选用石油醚/乙酸乙酯= 10:1~ 1:1(体积比），进行柱层析。
[0020] 本发明提供的具有抗肿瘤活性的叔丁基取代的不对称哌啶酮化合物在制备新型 抗肿瘤药物中的应用。
[0021] 本发明的具有抗肿瘤活性的叔丁基取代的不对称哌啶酮化合物A~F，抗肿瘤活性 好，可避免现在使用的抗肿瘤药的基因毒性，对正常细胞的毒性小。所述化合物A~F的制备 方法操作简便，反应条件温和，合成产率高，利于其在抗肿瘤领域的广泛推广。
【具体实施方式】
[0022]以下给出本发明的【具体实施方式】，用来对本发明进行进一步说明。
[0023] 实施例1
[0024] 3-(4-叔丁基苯亚甲基)-5-(2-甲氧基苯亚甲基)-4-哌啶酮(A)的合成
[0025] 将O.Olmol的N-甲基-4-哌啶酮与O.Olmol的4-叔丁基苯甲醛和O.Olmol的2-甲氧 基苯甲醛混合于25mL乙醇和水的溶液中，室温下滴加15mL20%氢氧化钠溶液，常温搅拌反 应4h，通过薄层色谱法(TLC)薄层分析确定反应终点。反应完毕后所得油状物用200~300目 硅胶柱层析(洗脱剂:石油醚/乙酸乙酯= 3:1)得黄色油状物，即发明产物3-(4-叔丁基苯亚 甲基)-5-(2-甲氧基苯亚甲基)-4-哌啶酮(A)，2.23g，收率为61 %。
[0026] 4 匪R(400MHz，CDC13)S8.06(s，1H，-C = CH) ,7.80(s，lH，-C = CH)，7.44((1, J = 7.5Hz，2H，-C6H4)，7.36(m，3H，-C6H4)，7.20(d，J = 7.4Hz，lH，-C6H4)，6.97(t，J = 7.6Hz，lH，-C6H4)，6.93(d，J = 8.4Hz，lH，-C6H4)，3.86(s，3H，-0CH3)，3.78(s，2H，-CH2)，3.66(s，2H，-CH 2), 2.43(s,3H,-NCH3),1.34(s,9H,-CH3). Elemental analysis( % )calcd. for C25H29NO2 (375.50):C 79.96,H 7.78,N 3.73；Found:C 79.88,H 7.82,N 3.75.
[0027] 实施例2
[0028] 3-(4-叔丁基苯亚甲基)-5-(4-甲氧基苯亚甲基)-4-哌啶酮(B)的合成
[0029] 将O.Olmol的N-甲基-4-哌啶酮与O.Ollmol的4-叔丁基苯甲醛和O.OlOmol的4-甲 氧基苯甲醛混合于16mL甲醇和水的溶液中，室温下滴加15mL10%氢氧化钾溶液，40°C搅拌 反应3h，通过薄层色谱法(TLC)薄层分析确定反应终点。反应完毕后沉淀抽滤，所得沉淀用 200~300目硅胶柱层析(洗脱剂:石油醚/乙酸乙酯= 4:1)得亮黄色粉末，即发明产物3-(4-叔丁基苯亚甲基)-5-(4-甲氧基苯亚甲基)-4-哌啶酮(B)，2.32g，收率为62%。
[0030] Mp:154~156Γ·IR(cm-3 :2954(s)，2783(m)，1675(m)，1604(s)，1505(s)，1456 (8),1253(8),1166(8),1031(8),918(8),830(8).? NMR(400MHz，CDCl3)S7.78((1,2H，-C = CH)，7.45(d，J = 7.7Hz，2H，-C6H4)，7.37(m，4H，-C6H4)，6.95(d，J = 8.1Hz，2H，-C6H4) ,3.85 (s，3H，-OCH3)，3·77(d，4H，-CH2)，2·48(s，3H，-NCH3)，1·34(s，9H，-CH 3)·E1ementa1 analysis(%)calcd.for C25H29N〇2(375.50):C 79.96，H 7.78，N 3.73;Found:C 79.89，H 7.80,N 3.76.
[0031] 实施例3
[0032] 3-(4-叔丁基苯亚甲基)-5-(3,4-二甲氧基苯亚甲基)-4-哌啶酮(C)的合成
[0033] 将O.Olmol的N-甲基-4-哌啶酮与0.009mol的4-叔丁基苯甲醛和O.Ollmol的3,4-二甲氧基苯甲醛混合于20mL丙醇和水的溶液中，室温下滴加15mL10%氢氧化钠溶液，50°C 搅拌反应3.5h，通过薄层色谱法(TLC)薄层分析确定反应终点。反应完毕后沉淀抽滤，所得 沉淀用300~400目硅胶柱层析(洗脱剂:石油醚/乙酸乙酯= 4:1)得黄色粉末，即发明产物 3-(4-叔丁基苯亚甲基)-5-( 3,4-二甲氧基苯亚甲基)-4-哌啶酮(C)，2.3g，收率为57 %。
[0034] Mp:155~157Γ.IR(cm-3 :2956(s)，2837(m)，1670(m),1609(s),1515(s),1460 (s),1325(s),1253(s),1142(s),1024(s),990(m),927(s),855(s) , 766(m). ΧΗ NMR (400MHz，CDCl3)S7.80(s，1H，-C = CH)，7.76(s，1H，-C = CH)，7.45((1, J = 8.1Hz，2H，-C6H4)， 7 · 36(d，J = 8.2Hz，2H，-C6H4)，7.01((1, J = 8.3Hz，1H，-C6H3)，6.96-6.89(m，2H，-C6H3) ,3.92 (d，6H，-0CH3)，3.79(d，4H，-CH2),2.48(s，3H，-NCH 3)，1.35(s，9H，-CH3).Elemental analysis(%)calcd.for C26H3iN03(405.52): C77.01 ,H 7.71,N 3.45；Found:C 77.06,H 7.70,N 3.43.
[0035] 实施例4
[0036] 3-(4-叔丁基苯亚甲基)-5-(3,5-二甲氧基苯亚甲基)-4-哌啶酮(D)的合成
[0037] 将0.01111〇1的1甲基-4-哌啶酮与0.011111〇1的4-叔丁基苯甲醛和0.01111〇13,5-二 甲氧基苯甲醛混合于15mL异丙醇和水的溶液中，室温下滴加16mL20 %氢氧化钾溶液，40 °C 搅拌反应6h，通过薄层色谱法(TLC)薄层分析确定反应终点。反应完毕后沉淀抽滤，所得沉 淀用300~400目硅胶柱层析(洗脱剂:石油醚/乙酸乙酯= 3:1)得浅黄色粉末，即发明产物 3-(4-叔丁基苯亚甲基)-5-(3,5-二甲氧基苯亚甲基)-4-哌啶酮(D)，2.27g，收率为56%。
[0038] Mp:102~104Γ·IR(cm-3 :2950(s)，2773(m)，1669(m)，1598(s)，1459(s)，1324 (8),1269(8),1154(8),1063(8),941(8),832(8),690(8).? NMR(400MHz，CDC13)S7.79(s， lH，-C = CH)，7.73(s，lH，-C = CH)，7.45(d，J = 8.3Hz，2H，-