专利名称：4-(4-取代哌嗪)-5,6,7-三烷氧基喹唑啉类化合物及其制备方法和应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有抗癌作用和抗植物病菌的4-(4-取代哌嗪)_5，6，7-三烷氧基喹唑啉化合物制备方法及应用。
背景技术：
喹唑啉类化合物表现出良好的生物活性，成为化学界和生物学界学者们研究的热点之一。在农药方面，喹唑啉类化合物具有抗菌，抗病毒，杀螨等生物活性。其中喹螨醚(EL-436)是由美国Dow-Elanco公司(陶氏益农公司)的Wright在80年代末推出的一种结构简单的高效新型杀螨剂。在医药方面，自从1994年Fry等发现4-苯胺基喹唑啉(PD153035)作为EGFR酪氨酸激酶的特异性抑制剂以来，喹唑啉类化合物成为抗癌药物研制的热点之一，已发展众多商品化药物。如吉非替尼ZD1839 (Iressa)和埃罗替尼0SI-774 (Tarceva)早已进入市场。目前，不可逆抑制效果的药物BIBW2992也己进入临床测试阶段。2004年丁明武等(丁明武，陈云峰，杨尚君.2-烷氧基-3H-喹唑啉-4-酮的合成与杀菌活性L/].有机化学，2004，24 (8) : 923-926.)报道了新型喹唑啉酮化合物，以杀菌剂多菌灵(Carbendazim)为对照,对该化合物的杀菌活性进行了初步测试。结果表明，该化合物表现出较好的抑菌活性，在50 mg/ L浓度时，对水稻纹枯菌(Pelliculariasasakii)的抑制率为89%.
2007 年 Xu 等(Xu, G. F. ; Song, B. A. ; Bhadury P. S. ; Yang S. ; Zhang P. Q.;/in L. H. ; Xue ff. ; Hu D. Y. and Lu P. Synthesis and antifungal activity ofnovel s-substituted 6-f luoro-4-alkya(aryl) thiopuinazoline derivatives L/].Bioorganic & Medicinal Chemistry, 2007, 15: 3768-3774.)报道了一系列新型 4-疏基喹唑啉化合物，其中3个化合物具有良好的抑菌活性。在药剂浓度为500 μ g/mL下，对小麦赤霉病菌的抑制率均为100%，对辣椒枯萎病菌的抑制率分别为92. 3%,98. 5%,89. 3%，对苹果腐烂病菌的抑制率分别为96. 9%、100%,94. 8%，均高于对照药剂恶霉灵。初步推测目标化合物对辣椒枯萎菌丝的作用方式为抑制菌丝体内几丁质酶的活性，进而影响菌体内还原糖含量、几丁糖含量，从而破坏菌丝细胞细胞壁的合成与分解平衡，影响菌丝的生长。
2008年高兴文等(高兴文，蔡学建，严凯，高丽丽，王和英，陈卓，宋宝安.
4-m -喹唑啉酮类SchifT碱的合成与抗烟草花叶病毒活性L/].有机化学，2008，28
(10): 1785-1791.)报道了一类新型4-C2/7)-喹唑啉酮类SchifT碱。这类化合物在药剂的质量浓度均为500 mg/L时对TMV的活体均有较高的治疗作用，其抑制率与对照药剂宁南霉素相当。研究表明其PAL酶、POD酶、SOD酶、叶绿素含量等相关酶和调控物质在一定的时间内都具有相关性；同时具有诱导PR-5基因表达上调的作用，从而提高烟草抗病毒的能力，阻止TMV病毒的系统感染和远距离侵袭。2006 年 Hal sal I 等(Hal sail, C. T. ; Hennequin, L. F. A. ; Plowright, A. T.;Storey, R. ; Lennon, K. Qinazoline derivatives as tyrosine kinase inhitors[/*].W02006090163, 2006.)报道了一系列新型喹唑啉化合物，其结构特点为在喹唑啉环6位的氧原子上连接的是I-甲基-2-甲酰胺哌啶取代基团，主要测试了该系列化合物对人口腔表皮癌细胞(KB)中EGFR的活性，其中活性最好的三个化合物对EGFR抑制活性的IC5tl值分别为 56， 61, 23 nmol/Lo2007年许传莲等[许传莲，郭宗香，章砚东，赵辅昆，许根俊，俞永平.6，7-二甲氧基-4-芳胺基喹唑啉衍生物的合成与活性筛选.中国药学杂志[/]. 2007, 42，1748-1752.]报道了一系列新型喹唑啉化合物，对EGFR- TK有明显的抑制活性。在200μ mo I/L和40 μ mol/L浓度下，化合物6a，6b和6c对EGFR酪氨酸激酶的抑制活性(0D值)分别为 O. 1872,0. 1921,0. 1984 和 O. 2032，O. 2448，O. 2368，而 Gefitinib 的 OD 值为O. 2416，O. 2976，其抑制活性高于对照药物Gefitinib。2008 年 Li 等(Li, D. ; Ambrogio, L. ; Shimamura, T. ; Kubo, S. ; Takahashi,M. ; Chirieac, L. R. ; Padera, R. F. ; Shapiro, G. I. ; Baum, A. ; Himmelsbach, F.;Rettig, ff. J. ; Meyerson, Μ. ; Solca, F. ; Greulich, Η. ; Wong, K. -K. BIBW2992, anirreversible EGFR/HER2 inhibitor highly effective in preclinical lung cancer models [/]. Oncogene. 2008, 27，4702-4711.)报道了 BIBW2992 (该化合物为 2002 年在世界专利WO 02/50043中报道合成)作为EGFR的不可逆抑制剂对潜伏期肺癌具有高抑制活性，该化合物对表达WT-EGFR或LR-EGFR、LR/TM-EGFR的肺癌细胞的增殖抑制活性的IC5tl值，分别为 60、0. 7、99 nmol/L，而对照药物Gefitinib 的 IC5tl值分别为 157、5,>4000 nmol/L，Erlotinib的IC5tl值分别为110、40、>4000 nmol/L。体外酶活性测试结果表明BIBW2992对野生型和突变型EGFR均有很好的抑制活性，对WT-EGFR的IC5tl值为0. 5 nmol/L,优于对照药物 Gefitinib (IC50 值 3 nmol/L)，而对突变型 LR-EGFR 的抑制 IC50 值为 O. 4 nmol/L,与Gefitinib (IC5tl值0. 8 nmol/L)相当；但对已经对Gefitinib产生抗性的LR/TM-EGFR双突变型，其抑制IC50值为10 nmol/L，远优于对照药物Gefitinib的(IC5tl值为1013 nmol/L)。此外，BIBW2992在10 nmol/L可明显抑制LR-EGFR的磷酸化，在100 nmol/L可抑制LR/TM-EGFR的磷酸化。在临床前活体抑瘤试验中，口服剂量20 mg/kg/day下，连续服用25天的肿瘤体积缩小率治疗组与对照组相比(T/C)为2%，效果优于GefitiniM 口服剂量为75 mg/kg/day, T/C=46%);对表达LR/TM双突变型EGFR的NCIH1975细胞所导致的肿瘤有抑制活性，体积治疗率为12% (T/C，治疗组比对照组).对已经对Erlotinib产生抗性的原发小鼠肺癌也有很好的治疗活性，每日口服剂量20 mg/kg/day下，治疗四周后，肿瘤减小了50%。目前BIBW2992的一期临床试验已经结束，已进入二期临床试验阶段。2008 年 Abouzid 等(Abouzid, K. ; Shouman, S. Bioorg. Med. Chem. Design,synthesis and in vitro antitumor activity of 4-aminoquinoline and 4-aminoquinazoline derivatives targeting EGFR tyrosine kinase. Bioorganic & MedicinalChemistryL/], 2008, 16，7543-7551.)报道了一系列4-磺酰胺基哌嗪(或氨基磺酰基苯胺基)喹唑啉化合物，生物活性测试结果表明该类化合物对人乳腺癌细胞(MCF-7)具有良好的体外增殖抑制活性，其中化合物最好的三个化合物体外抑制人乳腺癌细胞的IC5tl值分别为I. 08、I. 98,0. 13 nmol/L，具有优异的抗癌活性。2009 年 Zhang 等(Zhang, Y. -D. ; Chen, Z. ; Lou, Y. -J. ; Yu, Y. -P. 2，3-Disubstituted 8-arylamino-3H_imidazo[4，5_g]quinazolines: A novel class ofantitumor agents. European /ournal of Medicinal Chemistry[/]. 2009, 44,448-452.)报道了 2，3- 二取代-8-芳胺-3氢-咪唑并喹唑啉，对五种人类癌细胞(人肺癌细胞A549，人白血病细胞K562和Molt-4，人前列腺癌细胞PC3，人乳腺癌细胞MDA-MB-231)进行了体外活性测试，大部分化合物对这
些细胞表现出有效的抑制活性，对人肺癌细胞A549的抑制活性尤其突出，其中有11个化合物活性与对照药物Gefitinib (抑制A549细胞的IC5tl值为13. 59 μ mol/L)相当甚至优于Gefitinib，抑制A549细胞的IC5tl值范围为2. 81-12. 14 μ mol/L。流式细胞仪分析发现经三个化合物处理的A549细胞有80. 38-86. 28%在G0/G1期内，意味着化合物能很大程度使细胞周期停滞在这一阶段，这一结果与对照药物Gefitinib类似。2010 年 Chilin 等(Chilin, A. ; Conconi, Μ. T. ; Marzaro, G. ; Guiotto,Adriano. ; Urbani, L. ; Tonus, F. ; Parnigotto, P. Exploring Epidermal GrowthFactor Receptor (EGFR) Inhibitor Features: The Role of Fused Dioxygenated
Rings on the Quinazoline Scaffold. Journal of Medicinal chemistry[/]. 2010,53，1862-1866.)报道了一系列新型喹唑啉化合物，大部分化合物对EGF诱导的EGFR磷酸化抑制活性与HH53035相当。活性最好的化合物对A431细胞增殖抑制活性IC5tl值分别为O. 75, O. 67, O. 77 μ mol/L，活性优于对照药物 PD153035 (IC5tl 值为 4. 40 μ mol/L)。从背景技术可知，喹唑啉(酮)类化合物具有较好的抗植物病菌、抗植物病毒、抗癌等方面的生物活性，但关于4- (4-取代哌嗪)-5，6，7-三烷氧基喹唑啉类化合物目前尚无人合成过，且国内外关于该类化合物抗植物病原真菌和抗癌活性的研究报道也比较少。
发明内容
本发明目的在于设计合成一系列结构新颖的含4-(4-取代哌嗪)-5，6，7-三烷氧基喹唑啉类化合物，该类化合物用喹唑啉结构作为骨架，在4-位上连接含取代基的哌嗪进行活性基团拼接，对该系列化合物进行了合成方法和抗植物病原真菌以及抗癌活性研究。化合物结构通式(I)如下
权利要求
1.4-(4-取代哌嗪)-5，6，7-三烷氧基喹唑啉类化合物，其化合物结构通式如下
2.根据权利要求I所述的化合物，其特征在于所述化合物如下所示 化合物a .5，6，7-三甲氧基-4-(4-(2-(三氟甲基)苯磺酰基)哌嗪)喹唑啉 化合物b .5，6，7-三甲氧基-4-(4-(4-(三氟甲基)苯磺酰基)哌嗪)喹唑啉 化合物c .5，6，7-三甲氧基-4-(4-(4-甲基苯磺酰基)哌嗪)喹唑啉 化合物d .5，6，7-三甲氧基-4-(4-(4-甲氧基苯磺酰基)哌嗪)喹唑啉 化合物e .5，6，7-三甲氧基-4- (4-(苯磺酰基)哌嗪)喹唑啉 化合物f .5，6，7-三甲氧基-4-(4-(3-甲氧基苯基)哌嗪)喹唑啉 化合物g .5，6，7-三甲氧基-4-(4-(4-氟苯基)哌嗪)喹唑啉 化合物h .5，6，7-三甲氧基-4-(4-(4-硝基苯基)哌嗪)喹唑啉 化合物i : .5，6，7-三甲氧基-4-(4-(2-吡啶基)哌嗪)喹唑啉 化合物j .5，6，7-三甲氧基-4-(4-苄基哌嗪)喹唑啉 化合物k: .5，6，7-三甲氧基-4-(4-(3-吗啉丙基)哌嗪)喹唑啉 化合物I: .5，6，7-三甲氧基-4-(4-(4-氯苄基)哌嗪)喹唑啉 化合物m:.5，6，7-三甲氧基-4-(4-(4-氟苄基)哌嗪)喹唑啉 化合物η: 5，6，7-三甲氧基-4-(4-(4-甲基苄基)哌嗪)喹唑啉 化合物ο: 5，6，7-三甲氧基-4-(4-(2-甲基苄基)哌嗪)喹唑啉 化合物P: 5，6，7-三甲氧基-4-(4-(3-甲基苄基)哌嗪)喹唑啉 化合物q: 5，6，7-三甲氧基-4-(4-(2, 6- 二氯苄基)哌嗪)喹唑啉 化合物r: 5，6，7-三乙氧基-4- (4-(苯磺酰基)哌嗪)喹唑啉 化合物s: 5，6，7-三乙氧基-4-(4-(4-(三氟甲基)苯磺酰基)哌嗪)喹唑啉 化合物t: 5，6，7-三乙氧基-4-(4-(4-甲氧基苯磺酰基)哌嗪)喹唑啉 化合物u: 5，6，7-三乙氧基-4-(4-(4-甲基苯磺酰基)哌嗪)喹唑啉 化合物V: 5，6，7-三乙氧基-4-(4-(2-(三氟甲基)苯磺酰基)哌嗪)喹唑啉 化合物w: 5，6，7-三乙氧基-4-(4-(2-吡啶基)哌嗪)喹唑啉 化合物X: 5，6，7-三乙氧基-4-(4-(3-甲氧基苯基)哌嗪)喹唑啉 化合物y: 5，6，7-三乙氧基-4-(4-苄基哌嗪)喹唑啉 化合物z: 5，6，7-三乙氧基-4-(4-(4-氟苯基)哌嗪)喹唑啉 化合物A: 5，6，7-三乙氧基-4- (4- (4-硝基苯基)哌嗪)喹唑啉 化合物B: 5，6，7-三乙氧基-4-(4-(3-吗啉丙基)哌嗪)喹唑啉 化合物C: 5，6，7-三乙氧基-4-(4-(4-氟苄基)哌嗪)喹唑啉 化合物D: 5，6，7-三乙氧基-4-(4-(4-氯苄基)哌嗪)喹唑啉。
3.根据权利要求I或2所述的化合物在制备抗植物病菌和抗癌药物中的应用。
4.根据权利要求I所述4-(4-取代哌嗪)-5，6，7-三烷氧基喹唑啉化合物的制备方法，其特征在于通式(I)化合物的制备方法是以2，3，4-三羟基苯甲酸、硫酸二甲酯、硫酸二乙酯、甲醇、硫酸、硝酸、氢气、甲酰胺、三氯氧磷、N-Boc哌嗪、盐酸、芳磺酰氯、4-芳(苄、吡啶、吗啉丙)基取代哌嗪为原料，经醚化、酯化、硝化、还原、闭环、氯代、N-Boc哌嗪取代、脱Boc反应、亲核取代合成或在氯代后直接与取代哌嗪进行亲核取代反应合成，其合成路线为
5.根据权利要求4所述的4- (4-取代哌嗪)_5，6，7-三烷氧基喹唑啉化合物的制备方法，其特征是多步合成，合成方法为 第一步2，3,4-三烷氧基苯甲酸的制备 将少量2，3，4-三羟基苯甲酸和水在瓶中搅拌，滴加氢氧化钠溶液和硫酸二甲酯(或硫酸二乙酯)，加热回流，TLC跟踪反应进程，原料点消失后，停止反应，用盐酸调PH值为中性，有红棕色固体析出，抽滤烘干得粗产品，滤液用氯仿萃取脱溶得粗产品，合并粗产品用柱层析分离纯化目标化合物，得黄色固体； 第二步2，3，4-三烷氧基苯甲酸甲酯的制备 将少量2，3，4-三甲(或乙)氧基苯甲酸和甲醇混合搅拌，加入少量浓硫酸，加热回流，TLC跟踪反应进程，原料点消失后，停止反应，将反应后溶液脱溶，加水，氯仿萃取脱溶，柱层析分离纯化目标化合物，得无色油状物； 第三步6_硝基-2，3，4-三烷氧基苯甲酸甲酯的制备 将少量2，3，4-三甲(或乙)氧基苯甲酸甲酯加入硝酸中，倒入冰水，TLC跟踪反应进程，原料点消失后，停止反应，用氯仿萃取脱溶，柱层析分离纯化目标化合物，得黄色油状物； 第四步6_氨基-2，3，4-三烷氧基苯甲酸甲酯的制备 通入氢气，将少量6-硝基-2，3，4-三甲(或乙)氧基苯甲酸甲酯和少量钯炭催化剂以及甲醇混合搅拌，TLC跟踪反应进程，原料点消失后，停止反应，脱溶得棕红色固体，柱层析分离纯化目标化合物，得棕黄色固体； 第五步5，6，7-三烷氧基喹唑啉-4- m -酮的制备 将少量6-氨基-2，3，4-三烷氧基苯甲酸甲酯、甲酰胺、三氯氧磷和甲苯混加热回流，反应一段时间后，析出大量固体，TLC跟踪反应进程，原料点消失后，停止反应，脱溶，加水后用氨水调PH值为中性，析出黄褐色沉淀，氯仿萃取脱溶，柱层析分离纯化目标化合物，得到白色絮状固体； 第六步4_氯-5，6，7-三烷氧基喹唑啉的制备将少量喹唑啉酮、三氯氧磷、三乙胺和甲苯混合搅拌，TLC跟踪反应进程，原料点消失后，停止反应，脱溶加水，用氨水调PH值为中性，氯仿萃取脱溶，柱层析分离纯化目标化合物，得到淡黄绿色固体； 第七步4- (N-Boc-哌嗪)-5，6，7-三烷氧基喹唑啉或4- (4-取代哌嗪)_5，6，7-三烷氧基喹唑啉的制备 将少量4-氯-5，6，7-三烷氧基喹唑啉、4-N-Boc-哌嗪或4-取代哌嗪以及N，N- 二甲基甲酰胺、氢化钠混合，常温搅拌，TLC跟踪反应进程，原料点消失后，停止反应，饱和氯化铵溶液洗涤，乙酸乙酯萃取后脱溶，柱层析法得到油状物或固体； 第八步4_哌嗪-5，6，7-三烷氧基喹唑啉的制备 将少量4-[4-N-Boc-哌嗪]-5，6，7-三烷氧基喹唑啉、少量稀盐酸常温混合搅拌，TLC跟踪反应进程，原料点消失后，停止反应，加浓氨水调PH为中性或弱碱性，氯仿萃取脱溶，柱层析法纯化得油状物； 第九步4_ (4-取代哌嗪)_5，6，7-三烷氧基喹唑啉的制备 将少量4-哌嗪基-5，6，7-三烷氧基喹唑啉和取代芳磺酰氯、乙醇、三乙胺混合，加热回流，TLC跟踪反应进程，原料点消失后，停止反应，脱溶，柱层析法得到油状物或固体。
全文摘要
本发明公开了一类4-(4-取代哌嗪)-5,6,7-三烷氧基喹唑啉类化合物及其制备方法和应用，其化合物结构由下列通式(I)表示。本发明介绍了以2,3,4-三羟基苯甲酸、硫酸二甲酯、硫酸二乙酯、甲醇、硫酸、硝酸、氢气、甲酰胺、三氯氧磷、N-Boc哌嗪、盐酸、芳磺酰氯、4-芳(苄、吡啶、吗啉丙)基取代哌嗪为原料，经多步合成了一系列新型4-(4-取代哌嗪)-5,6,7-三烷氧基喹唑啉类化合物，该类化合物具有较好的抗癌作用和抑制植物真菌作用，可用于制备抗癌药物和抗植物真菌农药。(I)
文档编号A01P3/00GK102942529SQ20121044647
公开日2013年2月27日 申请日期2012年11月9日 优先权日2012年11月9日
发明者杨松, 张英, 薛伟, 向红梅, 王培义, 胡德禹, 张秋云, 金林红, 尹娟, 冉义江 申请人:贵州大学