咪唑[2,1-b]噻唑衍生物及其制备方法和用途与流程

文档序号:13145116阅读:248来源:国知局
技术领域本发明属于化学医药领域,具体涉及咪唑[2,1-b]噻唑衍生物及其制备方法和用途。

背景技术:
慢性丙型肝炎是由丙型肝炎病毒(HCV)引起的一种慢性肝脏疾病,是肝硬化和肝癌的主要原因,也是目前肝脏移植的首要原因。据世界卫生组织(WHO)1999年的调查显示,全球约有3%的人(1.7亿人)感染了HCV(J.Viral.Hepat.1999,6:35-47),中国的感染率约为3.2%(4000万人)(LancetInfect.Dis.2005.5:558–67),而且感染人数有逐年增多的趋势。这些感染了HCV的人群,经过10-20年的潜伏期后,约有80%的人将发展为慢性丙型肝炎,20%的人将进一步发展成肝硬化,1%-4%的人将最终恶化转变为肝癌(Med.Res.Rev.2007,27:353-73)。FDA批准的治疗慢性丙型肝炎的传统标准方案是联合应用PEG-干扰素-α和利巴韦林,该治疗方案存在以下一些问题:①有效率低;②治疗周期长,治疗费用高;③毒副作用较为严重。在2011年-2014年间,有4种作用于病毒自身蛋白的直接抗病毒药物被FDA批准用于HCV的治疗,这些药物与利巴韦林和干扰素联合应用的治疗有效率可由原来的50%提高到70%-90%。另外,2014年,还有两种直接抗病毒药物组合被FDA批准用于HCV感染病人的治疗,这两种药物组合的有效率均可以达到90%以上。但目前这些药物还是存在耐药突变产生较快,治疗周期较长,治疗费用较高等问题,故开发具有新型慢性丙型肝炎药物十分必要。长度为9.6kb的HCV正向单链RNA基因组编码一个约3000氨基酸的多聚蛋白,在病毒自身蛋白及宿主蛋白的共同作用下,该多聚蛋白被剪切为多个成熟的病毒结构蛋白及非结构蛋白:Core、E1、E2、P7、NS2/3、NS2、NS3、NS4A、NS4B、NS5A、NS5B。其中结构蛋白Core、E1、E2、P7为病毒粒子的必须组成部分,而非结构蛋白NS2/3、NS2、NS3、NS4A、NS4B、NS5A、NS5B对病毒复制及组装具有重要的作用。抑制这些结构及非结构蛋白,均有可能抑制病毒的复制从而达到抗病毒的效果。HCV非结构蛋白NS4B是一种4次跨膜蛋白,在HCV复制时会诱导病毒复制必须的膜状网络形成,因此对病毒的复制十分重要。NS4B双亲螺旋4BAH2可以诱导病毒复制必须的脂质囊泡的形成(Sci.Transl.Med.2010,2,15ra6),而其C-末端区域可与病毒负链RNA相连,而这种连接对HCV的复制是必须的(Nat.Biotechnol.2008,26:1019-1027)。干扰任何一种功能均可以达到抑制HCV复制的作用,因此NS4B抑制剂被认为是很有希望能抗丙型肝炎的药物(Viruses,2010,2:2481-2492;AntiviralRes.,2011,90:93-101)。

技术实现要素:
本发明提供了一种咪唑[2,1-b]噻唑衍生物,其结构如式Ⅰ所示:其中,R1、R2独立地为-H、卤素、C1~C8烷基、C3~C8环烷基、C1~C8烷氧基;或R1和R2形成5~8元的取代饱和碳环、5~8元的取代不饱和碳环或5~8元的不饱和环酮;所述取代饱和碳环、取代不饱和碳环的取代基为-H、卤素、C1~C4烷基或C1~C4烷氧基;R3为卤素、C1~C8烷基、取代C3~C8环烷基或C3~C8环烯基;所述取代C3~C8环烷基的取代基为-H、卤素、羟基或C1~C4烷基;R4为卤素、氰基、C1~C4烷基、乙炔基或乙烯基。作为优选的方案,R1、R2独立地为-H、卤素、C1~C4烷基、C3~C6环烷基、C1~C4烷氧基;或R1和R2形成5~8元的取代饱和碳环、5~8元的不饱和碳环或5~8元的不饱和环酮;所述取代饱和碳环、取代不饱和碳环的取代基为-H、卤素、C1~C4烷基或C1~C4烷氧基;R3为卤素、C1~C4烷基、取代C3~C6环烷基或C3~C6环烯基;所述取代C3~C6环烷基的取代基为-H、卤素、羟基或C1~C4烷基;R4为卤素、氰基、C1~C4烷基、乙炔基或乙烯基。优选的,R1、R2独立地为-H、卤素、C1~C4烷基、C3~C6环烷基;或R1和R2形成5~8元的取代饱和碳环、5~8元的不饱和碳环或5~8元的不饱和环酮;所述取代饱和碳环、取代不饱和碳环的取代基为-H、卤素、C1~C4烷基或C1~C4烷氧基;R3为卤素、C1~C4烷基、取代C3~C6环烷基或C3~C6环烯基;所述取代C3~C6环烷基的取代基为-H、卤素、羟基或C1~C4烷基;R4为卤素、氰基、C1~C4烷基、乙炔基或乙烯基。进一步优选的,R1、R2独立地为-H、卤素、C1~C4烷基、C3~C6环烷基;或R1和R2形成5~8元的取代饱和碳环、5~8元的不饱和碳环或5~8元的不饱和环酮;所述取代饱和碳环、取代不饱和碳环的取代基为-H、卤素、C1~C4烷基或C1~C4烷氧基;R3为取代C3~C6环烷基或C3~C6环烯基;所述取代C3~C6环烷基的取代基为-H、卤素、羟基或C1~C4烷基;R4为卤素、氰基、C1~C4烷基、乙炔基或乙烯基。更进一步优选的,R1、R2独立地为-H、卤素、C1~C4烷基、C3~C6环烷基;或R1和R2形成5~8元的取代饱和碳环、5~8元的不饱和碳环或5~8元的不饱和环酮;所述取代饱和碳环、取代不饱和碳环的取代基为-H、卤素、C1~C4烷基或C1~C4烷氧基;R3为取代C3~C6环烷基或C3~C6环烯基;所述取代C3~C6环烷基的取代基为-H或羟基;R4为卤素、氰基、C1~C4烷基、乙炔基或乙烯基。再优选的,R1、R2独立地为-H、卤素、C1~C4烷基、C3~C6环烷基;或R1和R2形成5~8元的取代饱和碳环、5~8元的不饱和碳环或5~8元的不饱和环酮;所述取代饱和碳环、取代不饱和碳环的取代基为-H、卤素、C1~C4烷基或C1~C4烷氧基;R3为取代C3~C6环烷基或C3~C6环烯基;所述取代C3~C6环烷基的取代基为-H或羟基;R4为卤素或C1~C4烷基。再进一步优选的,R1、R2独立地为-H、卤素、C1~C4烷基、C3~C6环烷基;或R1和R2形成5~8元的取代饱和碳环、5~8元的不饱和碳环或5~8元的不饱和环酮;所述取代饱和碳环、取代不饱和碳环的取代基为-H、卤素、C1~C4烷基或C1~C4烷氧基;R3为取代C3~C6环烷基或C3~C6环烯基;所述取代C3~C6环烷基的取代基为-H或羟基;R4为卤素。最优的,R1、R2独立地为-H、-Cl、C1~C4烷基、环丙基;或R1和R2形成5~8元的取代饱和碳环、5~8元的不饱和碳环或5~8元的不饱和环酮;所述取代饱和碳环、取代不饱和碳环的取代基为-H、-Cl、-Br、甲基或甲氧基;R3为取代C3~C6环烷基或C3~C6环烯基;所述取代C3~C6环烷基的取代基为-H或羟基;R4为-Cl。上述咪唑[2,1-b]噻唑衍生物,当R1和R2形成5~8元的取代饱和碳环时,其结构如式Ⅱ所示:其中,R3为卤素、C1~C8烷基、取代C3~C8环烷基或C3~C8环烯基;所述取代C3~C8环烷基的取代基为-H、卤素、羟基或C1~C4烷基;R4为卤素、氰基、C1~C4烷基、乙炔基或乙烯基;R5、R6独立的为-H、卤素、C1~C4烷基或C1~C4烷氧基;n=1~4的整数。作为优选的方案,R3为卤素、C1~C4烷基、取代C3~C6环烷基或C3~C6环烯基;所述取代C3~C6环烷基的取代基为-H、卤素、羟基或C1~C4烷基;R4为卤素、氰基、C1~C4烷基、乙炔基或乙烯基;R5、R6独立的为-H、卤素、C1~C4烷基或C1~C4烷氧基;n=1~4的整数。优选的,R3为取代C3~C6环烷基或C3~C6环烯基;所述取代C3~C6环烷基的取代基为-H、卤素、羟基或C1~C4烷基;R4为卤素、氰基、C1~C4烷基、乙炔基或乙烯基;R5、R6独立的为-H、卤素、C1~C4烷基或C1~C4烷氧基;n=1~4的整数。进一步优选的,R3为取代C3~C6环烷基;所述取代C3~C6环烷基的取代基为-H、卤素、羟基或C1~C4烷基;R4为卤素、氰基、C1~C4烷基、乙炔基或乙烯基;R5、R6独立的为-H、卤素、C1~C4烷基或C1~C4烷氧基;n=1~4的整数。更进一步优选的,R3为取代C3~C6环烷基;所述取代C3~C6环烷基的取代基为-H;R4为卤素、氰基、C1~C4烷基、乙炔基或乙烯基;R5、R6独立的为-H、卤素、C1~C4烷基或C1~C4烷氧基;n=1~4的整数。再优选的,R3为取代C3~C6环烷基;所述取代C3~C6环烷基的取代基为-H;R4为卤素;R5、R6独立的为-H、卤素、C1~C4烷基或C1~C4烷氧基;n=1~4的整数。再进一步优选的,R3为取代C3~C6环烷基;所述取代C3~C6环烷基的取代基为-H;R4为卤素;R5、R6独立的为-H或C1~C4烷基;n=1~4的整数。最优的,R3为环戊烷;R4为-Cl;R5、R6独立的为-H或甲基;n=1或2。上述咪唑[2,1-b]噻唑衍生物,当R1和R2形成5~8元的取代不饱和碳环时,其结构如式Ⅲ所示:其中,R3为卤素、C1~C8烷基、取代C3~C8环烷基或C3~C8环烯基;所述取代C3~C8环烷基的取代基为-H、卤素、羟基或C1~C4烷基;R4为卤素、氰基、C1~C4烷基、乙炔基或乙烯基;R7为-H、卤素、C1~C4烷基或C1~C4烷氧基。作为优选的方案,R3为卤素、C1~C4烷基、取代C3~C6环烷基或C3~C6环烯基;所述取代C3~C6环烷基的取代基为-H、卤素、羟基或C1~C4烷基;R4为卤素、氰基、C1~C4烷基、乙炔基或乙烯基;R7为-H、卤素、C1~C4烷基或C1~C4烷氧基。优选的,R3为取代C3~C6环烷基或C3~C6环烯基;所述取代C3~C6环烷基的取代基为-H、卤素、羟基或C1~C4烷基;R4为卤素、氰基、C1~C4烷基、乙炔基或乙烯基;R7为-H、卤素、C1~C4烷基或C1~C4烷氧基。进一步优选的,R3为取代C3~C6环烷基;所述取代C3~C6环烷基的取代基为-H、卤素、羟基或C1~C4烷基;R4为卤素、氰基、C1~C4烷基、乙炔基或乙烯基;R7为-H、卤素、C1~C4烷基或C1~C4烷氧基。更进一步优选的,R3为取代C3~C6环烷基;所述取代C3~C6环烷基的取代基为-H;R4为卤素、氰基、C1~C4烷基、乙炔基或乙烯基;R7为-H、卤素、C1~C4烷基或C1~C4烷氧基。再优选的,R3为取代C3~C6环烷基;所述取代C3~C6环烷基的取代基为-H;R4为卤素;R7为-H、卤素、C1~C4烷基或C1~C4烷氧基。再进一步优选的,R3为C3~C6环烷基;R4为卤素;R7为-H卤素、C1~C4烷基或C1~C4烷氧基。最优的,R3为环戊烷;R4为-Cl;R5、R6独立的为-H、-Cl、Br或甲基。上述咪唑[2,1-b]噻唑衍生物,其结构式为:本发明还提供了上述咪唑[2,1-b]噻唑衍生物的制备方法。方案一,制备式Ⅰ所示咪唑[2,1-b]噻唑衍生物的合成路线如下:制备式Ⅰ所示咪唑[2,1-b]噻唑衍生物的操作步骤为:a、当R1、R2独立地为-H、卤素、C1~C8烷基、C3~C8环烷基或C1~C8烷氧基时,原料1与液溴在甲醇中反应生成α溴代醛或酮(中间体1-1);所述原料1与液溴的摩尔比为1︰1;所述的反应温度为0~20℃,反应时间为0.5h~3h;b、中间体1-1与硫脲在乙醇中反应得到2-氨基噻唑(中间体1-2);所述中间体1-1与硫脲的摩尔比为1︰1~1.5;所述的反应温度为80℃~100℃,反应时间为3h~12h;c、中间体1-2与3-溴丙酮酸乙酯在丁酮中回流反应得到咪唑并[2,1-b]噻唑中间体(中间体1-3);所述中间体1-2与3-溴丙酮酸乙酯的摩尔比为1︰1.5~4;所述的反应时间为12h~48h;d、中间体1-3与NBS、NIS或NCS在DMF中,于0℃~30℃条件下反应3h~12h后,得到中间体1-4;中间体1-4与氢氧化锂在10℃~50℃发生水解反应,得到中间体1-5;所述中间体1-3与NBS、NIS或NCS的摩尔比为1︰1~3;所述中间体1-4与氢氧化锂的摩尔比为1︰5~50;所述水解反应的溶剂是体积比为水︰甲醇︰四氢呋喃=1︰2︰2的混合溶剂;所述水解反应的时间为3h~12h;e、将中间体-5与中间体4混悬于二氯甲烷中,随后向该混悬液中依次加入HOBT和EDCI,室温下反应3~12h,得到式Ⅰ化合物;所述中间体1-5与中间体4的摩尔比为1︰0.8~1.2;EDCI、HOBt与中间体1-5的摩尔比为1.5︰1.2︰1;所述的反应时间为3h~12h。方案二,制备式Ⅱ所示咪唑[2,1-b]噻唑衍生物的合成路线如下:制备式Ⅱ所示咪唑[2,1-b]噻唑衍生物的操作步骤为:a、当R1和R2形成5~8元的取代饱和碳环时,原料2与NBS反应生成α溴代环酮(中间体2-1);所述原料2与NBS的摩尔比为1︰1~1.1;所述反应的溶剂为DMSO;所述的反应温度为20℃~30℃,反应的时间为0.5h~3h;b、中间体2-1与硫脲在乙醇中,于80℃~100℃条件下反应3h~12h,得到2-氨基噻唑(中间体2-2);c、中间体2-2随后再与3-溴丙酮酸乙酯在丁酮中回流反应得到咪唑并[2,1-b]噻唑中间体(中间体2-3);所述中间体2-2与3-溴丙酮酸乙酯的摩尔比为1︰1.5~4;所述的反应时间为12h~48h;d、中间体2-3与NBS、NIS或NCS于0℃~30℃反应3h~12h后,得到中间体2-4;然后中间体2-4与氢氧化锂水解反应得到中间体2-5;所述中间体1-3与NBS、NIS或NCS的摩尔比为1︰1~3;所述中间体2-4与氢氧化锂的摩尔比为1︰5~50;所述水解反应的溶剂是体积比为水︰甲醇︰四氢呋喃=1︰2︰2的混合溶剂;所述水解反应的时间为3h~12h;e、中间体2-5再与中间体4混悬于二氯甲烷中,随后向该混悬液中依次加入HOBT和EDCI,室温下反应3~12h,得到式Ⅱ化合物;所述中间体2-5与中间体4的摩尔比为1︰0.8~1.2;EDCI、HOBt与中间体2-5的摩尔比为1.5︰1.2︰1;所述的反应时间为3h~12h。方案三,制备式Ⅲ所示咪唑[2,1-b]噻唑衍生物的合成路线如下:制备式Ⅲ所示咪唑[2,1-b]噻唑衍生物的操作步骤为:a、当R1和R2形成5~8元的取代不饱和碳环时,将代2-氨基苯丙噻唑(原料3)与3-溴丙酮酸乙酯在丁酮中回流反应,得到咪唑并[2,1-b]噻唑中间体(中间体3-1);所述原料3与3-溴丙酮酸乙酯的摩尔比为1︰1.5~4;所述反应的时间为12h~48h;b、中间体3-1与NBS、NIS或NCS在0℃~30℃反应3h~12h后,得到中间体3-2;所述中间体3-1与NBS、NIS或NCS的摩尔比为1︰1~3;所述反应的溶剂为DMF;c、中间体3-2在氢氧化锂存在下水解得到中间体3-3;中间体3-2与氢氧化锂的投料比例为1︰5~50;所述水解反应的溶剂是体积比为水︰甲醇︰四氢呋喃=1︰2︰2的混合溶剂;所述水解反应的时间为3h~12h;d、中间体3-3再与中间体4混悬于二氯甲烷中,随后向该混悬液中依次加入HOBT和EDCI,室温下反应3~12h,得到式Ⅲ化合物;所述中间体3-3与中间体4的摩尔比为1︰0.8~1.2;EDCI、HOBt与中间体3-3的摩尔比为1.5︰1.2︰1;所述的反应时间为3h~12h。中间体4的制备路线如下:制备中间体4的操作步骤为:a、对硝基苯磺酰氯(原料4)与甘氨酸在NaOH水溶液中反应,得到2-(4-硝基苯磺酰胺基)乙酰胺(中间体4-1);所述原料4与甘氨酸的摩尔比为1︰1~1.05;所述氢氧化钠与原料4的摩尔比为1︰1.05~1.5;所述反应的温度为0℃~30℃,反应时间为2h~4h;b、中间体4-1再与R3-NH2反应,得到N-取代-2-(4-硝基苯磺酰胺基)乙酰胺(中间体4-2);所述中间体4-2与R3-NH2的摩尔比为1︰0.8~1.2;所述的反应中还要加入HATU和DIEA,HATU、DIEA与中间体4-2的摩尔比为1.5︰2~3︰1;所述反应的温度为0℃~30℃,反应时间为6h~24h;c、中间体4-2与1,2-二溴乙烷在碳酸钾存在下于DMF中反应,得到对硝基苯磺酰基保护的哌嗪酮化合物(中间体4-3);所述中间体4-2、1,2-二溴乙烷和碳酸钾的摩尔比为1︰10︰10;所述反应的温度为50℃~80℃,反应时间为18h~36h;d、中间体4-3再在巯基丙酸甲酯的作用下脱去磺酰基得到中间体4-4;所述中间体4-3、巯基丙酸甲酯与氢氧化锂的摩尔比为1︰2.5︰3;所述反应锇溶剂为乙腈与DMSO以体积比49:1混合的溶剂;所述反应的温度为50℃,反应时间为3h~12h。其中,R1、R2独立地为-H、卤素、C1~C8烷基、C3~C8环烷基、C1~C8烷氧基;或R1和R2形成5~8元的取代饱和碳环、5~8元的取代不饱和碳环或5~8元的不饱和环酮;所述取代饱和碳环、取代不饱和碳环的取代基为-H、卤素、C1~C4烷基或C1~C4烷氧基;R3为卤素、C1~C8烷基、取代C3~C8环烷基或C3~C8环烯基;所述取代C3~C8环烷基的取代基为-H、卤素、羟基或C1~C4烷基;R4为卤素、氰基、C1~C4烷基、乙炔基或乙烯基。上述咪唑[2,1-b]噻唑衍生物包括了它们的同位素化合物、外消旋体、旋光活性异构体、多晶型形式或其混合物。本发明还提供了式Ⅰ~Ⅲ所示的咪唑[2,1-b]噻唑衍生物药学上可接受的盐或水合物。本发明还提供了上述咪唑[2,1-b]噻唑衍生物的前药,依据本发明,前药是上述化合物的衍生物,它们自身可能具有较弱的活性或甚至没有活性,但是在给药后,在生理条件下(例如通过代谢、溶剂分解或另外的方式)被转化成相应的生物活性形式。一种药物组合物,是由式Ⅰ~Ⅲ所示的咪唑[2,1-b]噻唑衍生物、及其盐或水合物添加药学上可以接受的辅助性成分制备而成的。具体为Ⅰ~Ⅲ所示的咪唑[2,1-b]噻唑衍生物及其盐或水合物与利巴韦林、PEG-干扰素-α、NS3/4A抑制剂、NS5A抑制剂、核苷及非核苷类NS5B抑制剂中的一种或多种形成的药物组合物。该药物组合物可以是以合并于同一剂型或者各自以不同剂型供人服用。其中NS3/4A抑制剂包括但不限于Telaprevir、Boceprevir、Semiprevir、Danoprevir、Asunaprevir、Faldaprevir、Vedroprevir、MK-5172、MK-7009、ACH1625。NS5A抑制剂包括但不限于Daclatasvir、Ombitasvir、Ledipasvir、Samatasvir、ACH3102、GSK2336805、MK8742、PPI-668、GS5816、JNJ-47910382。NS5B抑制剂包括但不限于Sofosbuvir、RG7128、ABT-333、BI207127、GS9669、GS9190、ANNA-595、BMS-791325、TMC-647055、VX-222、ABT-072。本发明还提供了上述式Ⅰ~Ⅲ所示的咪唑[2,1-b]噻唑衍生物、及其盐或水合物在制备治疗丙型肝炎药物中的用途。本发明化合物具有优良的活性,与NS3/4A抑制剂、NS5A抑制剂、核苷及非核苷类NS5B抑制剂无交叉耐药性,且与NS3/4A抑制剂、NS5A抑制剂、核苷及非核苷类NS5B抑制剂联合应用时具有协同抗病毒的优点,可以独立的或与利巴韦林、PEG-干扰素-α、NS3/4A抑制剂、NS5A抑制剂、核苷及非核苷类NS5B抑制剂中的一种或多种形成药物组合物,用于HCV感染患者的治疗。具体实施方式本发明实施例中所用到的主要试剂及材料的来源如下:薄层色谱硅胶(GF254)和柱层析硅胶(60-100目、200-300目、300-400目)购自青岛海洋化工厂;核磁共振所用到的氘代试剂(含内标TMS)为美国剑桥CIL生产进口分装产品;反应中用到的N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃和丁酮为市售分析纯试剂重蒸处理或4A分子筛干燥;其他所有化学合成相关试剂均为市售分析纯或化学纯。RPMI-1640、DMEM、胎牛血清、胰酶等购自GibcoBRL公司(InvitrogenCorporation,USA),溴化噻唑蓝四唑(MTT)、二甲亚砜(DMSO)为Sigma(USA)产品;青霉素钠、硫酸链霉素为华北制药厂产品;15mL及50mL离心管购自BD公司;1.5mL、2mL及4mL离心管购自AxygenScientific公司;10μL、200μL及1000μL枪头购自RonlabsScientificInstrument公司;6孔板、96孔板及培养皿购自康宁公司;其它试剂均为国产分析纯。Huh7复制子系统采用含10%胎牛血清、100U/mL青霉素、100μg/mL链霉素的DMEM完全培养基、5%CO2、37℃培养。联合用药试验中的NS3/4A抑制剂simeprevir、NS5A抑制剂Daclatasvir、NS5B抑制剂Sofosbuvir及NS4B抑制剂Clemizole均购至药明康德新药研发有限公司。本发明中涉及英文缩写的含义如表1所示。表1英文缩写的含义实施例14-(5-氯咪唑并[2,1-b]噻唑-6-碳酰)-1-环戊基哌嗪-2-酮(化合物1)的制备(1)2-(4-硝基苯磺酰胺基)乙酸的合成:冰浴下将甘氨酸(10g,133mmol)溶于1N的氢氧化钠溶液(140mL,140mmol),向其中缓慢加入对硝基苯磺酰氯(29.5g,133mmol)。半小时后反应液缓慢升至室温,加入1N的氢氧化钠溶液至pH>9。反应2小时,向反应液中加入150mL氢氧化钠溶液(1N),并用乙酸乙酯萃取(100mL×3),过滤除去水相中不溶性物质,滤液用6N的盐酸调节pH至1,待该混悬液继续搅拌半小时,过滤,滤饼用少量冰水洗涤后经真空干燥得到白色产物19.73g,产率56.88%,ESI-MS[M+H]+(m/z):261.1。(2)N-环戊基-2-(4-硝基苯磺酰胺基)乙酰胺的合成:将2-(4-硝基苯磺酰胺基)乙酸(1.0eq)与环戊胺(1.0eq)溶于DMF后,向其中分别加入二异丙基乙胺(DIEA,2.0-3.0eq)和HATU(1.5eq),室温下反应12h,向反应液中直接加水后析出灰白色沉淀,过滤后用冷水洗涤并经真空干燥得到相应产物,产率:73.12%,1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.49(d,J=8.8Hz,2H),8.39(s,1H),8.02(d,J=8.8Hz,2H),7.80(d,J=6.8Hz,1H),3.86~3.77(m,1H),3.51(s,2H),1.72~1.27(m,8H)。ESI-MS[M+Na]+(m/z):350.1。(3)4-(4-硝基苯磺酰基)-1–环戊基-2-哌嗪酮的合成:向中间体N-环戊基-2-(4-硝基苯磺酰胺基)乙酰胺(1.0eq)的DMF溶液中加入碳酸钾(10.0eq),60℃下搅拌半小时。向反应液中加入1,2-二溴乙烷(10.0eq),于60℃下继续反应24h,减压蒸馏除去溶剂,残余固体混悬于水中搅拌半小时,过滤得淡黄色粗产品,将过滤得到的粗产品再混悬于1N的稀盐酸中搅拌半小时,过滤,滤饼经冷水洗涤、真空干燥,得较纯中间体产物,该中间体不经进一步纯化可直接用于下一步反应,产率:86.68%,1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.43(d,J=8.4Hz,2H),8.08(d,J=8.4Hz,2H),4.66~4.60(m,1H),3.67(s,2H),3.37~3.26(m,4H),1.59~1.39(m,8H)。ESI-MS[M+H]+(m/z):354.1。(4)1–环戊基-2-哌嗪酮的合成:向巯基丙酸甲酯(2.5eq)的乙腈/DMSO(V/V=49/1)溶液中加入氢氧化锂(3.0eq),50℃下搅拌半小时,向该反应液中缓慢滴加中间体4-(4-硝基苯磺酰基)-1–环戊基-2-哌嗪酮(1.0eq)的乙腈/DMSO(V/V=49/1)溶液。继续于50℃下反应6小时,减压蒸除溶剂,得红棕色到棕黑色油状物,残余油状物溶于二氯甲烷中,过滤除去不溶物,滤液用1N的稀盐酸洗涤2次,合并盐酸溶液,并用氢氧化钾调节pH=12。后用二氯甲烷萃取8次,合并二氯甲烷层,无水硫酸镁干燥。减压蒸除溶剂得淡黄色油状产物,产率:70.51%,1HNMR(400MHz,CDCl3)δ5.03~4.94(m,1H),3.55(s,2H),3.23(s,2H),3.07(s,2H),1.85~1.45(m,8H)。(5)咪唑并[2,1-b]噻唑-6-甲酸乙酯的合成:向2-氨基噻唑(0.500g,5mmol)的四氢呋喃溶液中滴加溴丙酮酸乙酯(90%,1.625g,7.5mmol),室温下反应8h后过滤生成的沉淀,滤饼用四氢呋喃洗涤。随后将滤饼溶于热的乙醇溶液中并于80℃下回流反应8h,冷却后蒸除溶剂,残余固体用冷水洗涤并过滤、真空干燥后得中间体重0.375g,产率38.27%,1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.42(s,1H),7.95(d,J=4.5Hz,1H),7.45(d,J=4.5Hz,1H),4.27(q,J=7.1Hz,2H),1.29(t,J=7.1Hz,3H)。(6)5-氯咪唑并[2,1-b]噻唑-6-甲酸乙酯的合成:将上一步中间体咪唑并[2,1-b]噻唑-6-甲酸乙酯(1.0eq)溶于DMF(0.2mol/L)后,向其中缓慢加入NCS(1.05eq),室温下反应3h,随后向其中加入2倍体积的蒸馏水并继续于室温下搅拌半小时,过滤生成的沉淀,滤饼用冷水洗涤并真空干燥得到相应氯代中间体,产率:87.14%。(7)5-氯咪唑并[2,1-b]噻唑-6-甲酸的合成:将5-氯咪唑并[2,1-b]噻唑-6-甲酸乙酯(1.0eq)溶于四氢呋喃/甲醇(V/V=1/1)后向其中加入1N的氢氧化锂水溶液(5.0eq),室温下反应3h,减压蒸除溶剂,剩余固体溶于水中并用稀盐酸调节pH=3,过滤生成的沉淀并经真空干燥即得水解产物,产率:84.33%。(8)4-(5-氯咪唑并[2,1-b]噻唑-6-碳酰)-1-环戊基哌嗪-2-酮的合成:5-氯咪唑并[2,1-b]噻唑-6-甲酸(1.0eq)与1–环戊基-2-哌嗪酮(1.2eq)混悬于二氯甲烷中,随后向该混悬液中依次加入HOBT(1.2eq)和EDCI(1.5eq),室温下反应3-12h直至TLC检测酸已完全转化。反应液经水萃取,二氯甲烷层用饱和碳酸钾溶液及饱和食盐水洗涤后经硫酸镁干燥。拌样后通过柱层析纯化得到目标产物。净重:56mg,收率64%。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ7.44(d,J=3.4Hz,1H),7.04(d,J=4.6Hz,1H),4.95(d,J=9.0Hz,1H),4.74(s,1H),4.39(s,1H),4.28(s,1H),3.95(s,1H),3.40(s,2H),1.96~1.40(m,8H)。13CNMR(100MHz,CDCl3)δ165.35,146.51,134.98,120.76,116.54,115.63,54.13,50.92,47.26,40.03,28.04,24.12。MS(ESI)m/z:391.1[M+K]+。实施例24-(5-氯-2-甲基咪唑并[2,1-b]噻唑-6-碳酰)-1-环戊基哌嗪-2-酮(化合物2)的合成(1)2-甲基咪唑并[2,1-b]噻唑-6-甲酸乙酯的合成:5-甲基-2-氨基噻唑(1.0eq)与溴丙酮酸乙酯(1.0eq)溶于丁酮后升温至80℃回流反应12h,向反应液中再次滴加溴丙酮酸乙酯(1.0eq)并继续回流反应12h,冷却反应液后减压蒸除溶剂,残余物用乙酸乙酯和水萃取,水层用乙酸乙酯反萃2次,合并乙酸乙酯层并用饱和食盐水洗涤,无水硫酸镁干燥,硅胶拌样后柱层析纯化得相应产物,产率:16.86%。(2)5-氯-2-甲基咪唑并[2,1-b]噻唑-6-甲酸乙酯的合成:以2-甲基咪唑并[2,1-b]噻唑-6-甲酸乙酯为原料,经过与实施例1(6)类似的合成方法,得到目标化合物,产率84.45%。(3)5-氯-2-甲基咪唑并[2,1-b]噻唑-6-甲酸的合成:以5-氯-2-甲基咪唑并[2,1-b]噻唑-6-甲酸乙酯为原料,经过与实施例1(7)类似的合成方法,得到目标化合物,产率79.84%。(4)4-(5-氯-2-甲基咪唑并[2,1-b]噻唑-6-碳酰)-1-环戊基哌嗪-2-酮的合成:以5-氯-2-甲基咪唑并[2,1-b]噻唑-6-甲酸为原料,经过与实施例1(8)类似的合成方法,得到目标化合物,产率65%。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ7.20(s,1H),4.87(s,1H),4.62(s,1H),4.33(s,1H),4.15(s,1H),3.87(s,1H),3.33(s,2H),2.43(s,3H),1.79(s,2H),1.72~1.37(m,6H)。13CNMR(100MHz,CDCl3)δ165.25,161.33,145.49,131.23,108.22,54.21,50.85,47.11,40.24,28.11,24.12,14.30。MS(ESI)m/z:389.2[M+Na]+。实施例34-(5-氯-2-异丙基咪唑并[2,1-b]噻唑-6-碳酰)-1-环戊基哌嗪-2-酮(化合物3)的合成(1)5-异丙基噻唑-2-胺的合成:0℃下向异戊醛(1.721g,20mmol)的二氯甲烷/二氧六环(V/V=4/1)溶液中缓慢滴加液溴(1.0mL,20mmol)的二氯甲烷/二氧六环(V/V=4/1,12mL)溶液。反应液在10℃下继续反应2h后得到2-溴异戊醛中间体。2-溴异戊醛中间体的的二氯甲烷/二氧六环溶液缓慢滴加至硫脲(1.523g,20mmol)的二氯甲烷/二氧六环溶液(30mL)中,加入乙醇(6mL)与三乙胺(2.424g,24mmol)。室温下反应20h后向反应液中加入100mL蒸馏水,并用12N的氢氧化钠溶液调节pH=12,室温下搅拌1h后反应混合液用二氯甲烷与水萃取,二氯甲烷层用饱和食盐水洗涤并经无水硫酸镁干燥。硅胶拌样后经柱层析纯化得5-异丙基噻唑-2-胺(e41)1.202g,产率42.26%。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ6.73(s,1H),4.84(s,2H),2.99(d,J=6.8Hz,1H),1.25(t,J=8.3Hz,6H)。(2)4-(5-氯-2-异丙基咪唑并[2,1-b]噻唑-6-碳酰)-1-环戊基哌嗪-2-酮的合成:以5-异丙基噻唑-2-胺为原料,经过与合成实施例2类似的4部反应,得到目标化合物,四步总产率17.37%。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ7.14(s,1H),4.96(s,1H),4.75(s,1H),4.38(s,1H),4.29(s,1H),3.94(s,1H),3.38(s,2H),3.20~3.04(m,1H),1.86~1.40(m,8H),1.38(d,J=6.8Hz,6H)。13CNMR(100MHz,CDCl3)δ165.27,161.09,145.64,132.84,130.94,128.85,105.65,54.11,50.91,47.25,40.25,29.31,28.05,24.11,23.47。MS(ESI)m/z:395.1[M+H]+。实施例44-(5-氯-2-异丙基-3-甲基咪唑并[2,1-b]噻唑-6-碳酰)-1-环戊基哌嗪-2-酮(化合物4)的合成(1)4-甲基-5-异丙基噻唑-2-胺及4-异丁基噻唑-2-胺的合成:0℃下向4-甲基戊-2-酮(2.003g,20mmol)的甲醇溶液中缓慢滴加液溴(1mL,20mmol),室温下反应2h。向反应液中加入蒸馏水并继续搅拌半小时。随后用乙醚与水萃取,乙醚层用饱和食盐水洗涤及无水硫酸镁干燥。减压蒸干溶剂后得到1-溴-4-甲基戊-2-酮和3-溴-4-甲基戊-2-酮的混合物,该混合物不经进一步纯化直接用于下一步反应。将溴代生成的混合中间体于乙醇中与硫脲(1.523g,20mmol)回流反应6h,待反应液冷却后,减压蒸干溶剂,残余物溶于水中并调节pH=12,随后用乙酸乙酯与水萃取反应液,乙酸乙酯层用饱和食盐水洗涤和无水硫酸镁干燥,硅胶拌样后经柱层析纯化得4-甲基-5-异丙基噻唑-2-胺及4-异丁基噻唑-2-胺。4-甲基-5-异丙基噻唑-2-胺,0.384g,产率12.29%,ESI-MS[M+H]+(m/z):157.1。4-异丁基噻唑-2-胺,2.563g,产率82.02%,ESI-MS[M+H]+(m/z):157.1。(2)4-(5-氯-2-异丙基-3-甲基咪唑并[2,1-b]噻唑-6-碳酰)-1-环戊基哌嗪-2-酮的合成:以4-甲基-5-异丙基噻唑-2-胺为原料,经过与合成实施例2类似的4部反应,得到目标化合物,四步总产率4.85%。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ4.87(s,1H),4.51(s,1H),4.30(s,1H),4.14~3.94(m,1H),3.85(s,1H),3.34(s,2H),3.18(d,J=5.3Hz,1H),2.54(s,3H),1.79(s,2H),1.72~1.36(m,6H),1.23(d,J=13.3Hz,6H)。13CNMR(100MHz,CDCl3)δ165.11,160.47,145.95,136.25,123.10,54.15,50.93,47.19,39.91,30.03,28.11,24.11,23.79,11.95。MS(ESI)m/z:431.2[M+Na]+。实施例54-(5-氯-3-甲基咪唑并[2,1-b]噻唑-6-碳酰)-1-环戊基哌嗪-2-酮(化合物5)的合成以4-甲基-2-氨基噻唑为原料,经过与合成实施例2类似的4部反应,得到目标化合物,四步总产率15.58%。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ6.52(s,1H),5.32(s,1H),4.89(d,J=8.0Hz,1H),4.56(s,1H),4.31(s,1H),3.87(s,1H),3.33(s,2H),2.61(s,3H),1.80(s,2H),1.70~1.32(m,6H)。13CNMR(100MHz,CDCl3)δ165.18,160.50,148.07,134.01,130.17,54.19,50.90,47.18,39.99,28.08,24.11,14.51。MS(ESI)m/z:389.2[M+Na]+.实施例64-(5-氯-3-环丙基咪唑并[2,1-b]噻唑-6-碳酰)-1-环戊基哌嗪-2-酮(化合物6)的合成(1)4-环丙基噻唑-2-胺的合成:反应操作同实施例4(1),与硫脲的关环反应完成后,减压蒸干溶剂,残余物溶于蒸馏水后用10%的氢氧化钠溶液调节pH=12并于室温下继续搅拌半小时,过滤生成的白色沉淀,滤饼用冷水洗涤,得白色粉末状产物1.900g,产率67.86%,MS(ESI)m/z:141.0[M+H]+。(2)4-(5-氯-3-环丙基咪唑并[2,1-b]噻唑-6-碳酰)-1-环戊基哌嗪-2-酮的合成:以4-环丙基噻唑-2-胺为原料,经过与合成实施例2类似的4部反应,得到目标化合物,四步总产率21.53%。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ6.37(d,J=1.2Hz,1H),4.87(d,J=7.9Hz,1H),4.57(s,1H),4.32(s,1H),4.12(s,1H),3.88(s,1H),3.32(s,2H),2.17(s,1H),1.79(s,2H),1.71~1.48(m,4H),1.49~1.36(m,2H),1.00(q,J=6.1Hz,2H),0.81~0.72(m,2H)。13CNMR(100MHz,CDCl3)δ165.40,161.99,146.63,135.64,130.92,115.11,109.16,54.19,50.99,47.26,40.09,28.09,24.17,8.68,7.28.MS(ESI)m/z:415.2[M+Na]+。HRMS(ESI)m/zcalcdforC18H21ClN4O2S,393.1147;found,393.1165。实施例74-(5-氯-3-异丁基咪唑并[2,1-b]噻唑-6-碳酰)-1-环戊基哌嗪-2-酮(化合物7)的合成:以4-异丁基噻唑-2-胺为原料,经过与合成实施例2类似的4部反应,得到目标化合物,四步总产率3.95%。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ6.52(s,1H),4.86(d,J=7.5Hz,1H),4.54(s,1H),4.32(s,1H),4.07(s,1H),3.87(s,1H),3.33(s,2H),2.78(d,J=4.6Hz,2H),2.12~1.40(m,9H),0.96(d,J=6.2Hz,6H)。13CNMR(100MHz,CDCl3)δ165.15,161.24,145.67,133.54,129.78,114.30,110.78,54.18,50.88,47.17,39.92,36.63,28.08,27.64,24.11,22.02。MS(ESI)m/z:431.3[M+Na]+。实施例81-环戊基-4-(2,5-二氯-3-环丙基咪唑并[2,1-b]噻唑-6-碳酰)哌嗪-2-酮(化合物8)的合成(1)2,5-二氯-3-环丙基咪唑并[2,1-b]噻唑-6-甲酸乙酯的合成:将5-氯-3-环丙基咪唑并[2,1-b]噻唑-6-甲酸乙酯溶于DMF(0.2mol/L)后,向其中缓慢加入NBS(1.05eq),室温下反应3-6h后向反应液中加入另一份NCS(1.05eq)并继续反应12h,随后向其中加入2倍体积的蒸馏水并继续于室温下搅拌半小时,过滤生成的沉淀,滤饼用冷水洗涤并真空干燥得到目标化合物,产率:69.53%,MS(ESI)m/z:305.0[M+H]+。(2)1-环戊基-4-(2,5-二氯-3-环丙基咪唑并[2,1-b]噻唑-6-碳酰)哌嗪-2-酮:以2,5-二氯-3-环丙基咪唑并[2,1-b]噻唑-6-甲酸乙酯为原料,经过与合成实施例2(3)和实施例2(4)相类似的两步反应,得到目标化合物,两步总产率25.36%。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ5.06–4.72(m,1H),4.53(s,1H),4.31(s,1H),4.07(d,J=10.0Hz,1H),3.87(s,1H),3.28(s,2H),1.95~1.71(m,3H),1.69-1.50(m,4H),1.49~1.32(m,2H),1.18-1.09(m,2H),1.07~0.99(m,2H)。13CNMR(100MHz,CDCl3)δ165.25,161.37,143.16,134.09,130.90,118.59,115.34,54.19,50.83,47.19,40.01,28.05,24.10,8.72,6.49。MS(ESI)m/z:449.2[M+Na]+。实施例91-环戊基-4-(2,5-二氯-3-异丁基咪唑并[2,1-b]噻唑-6-碳酰)哌嗪-2-酮(化合物9)的合成(1)2,5-二氯-3-异丁基咪唑并[2,1-b]噻唑-6-甲酸乙酯的合成:将5-氯-3-异丁基咪唑并[2,1-b]噻唑-6-甲酸乙酯溶于DMF(0.2mol/L)后,向其中缓慢加入NBS(1.05eq),室温下反应3-6h后向反应液中加入另一份NCS(1.05eq)并继续反应12h,随后向其中加入2倍体积的蒸馏水并继续于室温下搅拌半小时,过滤生成的沉淀,滤饼用冷水洗涤并真空干燥得到目标化合物,产率:43.11%,MS(ESI)m/z:320.0[M+H]+。(2)1-环戊基-4-(2,5-二氯-3-异丁基咪唑并[2,1-b]噻唑-6-碳酰)哌嗪-2-酮的合成:以2,5-二氯-3-异丁基咪唑并[2,1-b]噻唑-6-甲酸乙酯为原料,经过与合成实施例2(3)和实施例2(4)相类似的两步反应,得到目标化合物,两步总产率26.75%。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ4.96~4.83(m,1H),4.54(s,1H),4.32(s,1H),4.08(s,1H),3.87(s,1H),3.32(s,2H),2.84(d,J=4.6Hz,2H),2.10(s,1H),1.80(s,2H),1.64(s,2H),1.57(s,2H),1.43(s,2H),0.97(d,J=5.0Hz,6H)。13CNMR(100MHz,CDCl3)δ165.25,161.21,143.87,134.15,130.76,117.21,114.73,54.23,50.89,47.23,40.04,33.34,29.08,28.07,24.11,21.91。MS(ESI)m/z:465.1[M+Na]+。实施例104-(5-氯-3-环丙基咪唑并[2,1-b]噻唑-6-碳酰)-1-(反式-4-羟基环己基)哌嗪-2-酮(化合物10)的合成(1)反式-4-{[3-(1-甲基乙基)硅基]氧
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