一种喹啉类烯胺酮化合物及其制备方法与流程

文档序号:12103476阅读:663来源:国知局

本发明属于有机化学领域,具体涉及一种喹啉类烯胺酮化合物及其制备方法。



背景技术:

喹啉(酮)化合物(I)是最重要的杂环化合物之一,不仅可以作为合成中间体构建分子多样性氮杂环化合物,而且表现出广泛的生物活性,其活性主要包括:抗菌、抗肿瘤、抗病毒、抗HIV、作为微管蛋白酶抑制剂等。喹啉酮母体结构在天然产物和化学合成药物中都很常见,尤其是抗菌药物。1962年第一个喹啉酮类抗菌药物萘啶酸面世以来,开辟了人类合成抗菌药物的新局面。40多年以来,已开发的同类化合物的数量惊人,上市及临床应用的就有几十种,其中最具代表性的包括诺氟沙星、环丙沙星等,其结构式如下:

烯胺酮是一类重要的有机合成中间体,因为其含有独特的氮杂烯结构,所以其结构中包含两个亲核中心(α-C和-NH),可以与其它含有亲电中心的底物经氮杂烯历程发生反应,紧接着与氨基氮发生环合得到稠杂环化合物。目前国内外研究发现的烯胺酮多为结构单一的β-烯胺酮,这就限制了其在合成稠杂环化合物中的应用。而根据药物化学中的活性叠加原理,当化合物含有更多的活性因素时,其具有活性的可能性越大。因此,设计合成这样一类含喹啉母核的烯胺酮化合物,将帮助化学家发现更多基于烯胺的反应,进一步地可以将合成出来的化合物用于新药开发中。β-烯胺酮与喹啉类烯胺酮结构特点如下:

喹啉类烯胺酮本身具有潜在的生物活性,而且其可作为一类结构新颖的烯胺酮被广泛用于有机合成中构建分子多样性稠杂环化合物,进一步开发该类化合物的高效制备方法,将会为我们发现新药提供便利。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种喹啉类烯胺酮化合物,以用于合成分子多样性具有潜在生物活性的稠杂环化合物。本发明还提供所述喹啉类烯胺酮化合物的制备方法。

本发明的目的通过如下技术方案实现:

一种喹啉类烯胺酮化合物,其结构式为式(1):

式(1)中,R1为取代苯基、杂环基或者苄基;R2为甲基或氢。

本发明所述取代苯基为邻、间、对三个位点的单或双取代的卤素、硝基、氢、烷基、烷氧基,烷基或烷氧基为C1─C2;所述杂环基为未取代的呋喃基、噻吩基和吲哚基。

作为本发明的喹啉类烯胺酮化合物的进一步改进,喹啉类烯胺酮化合物为以下任意一个:1)2-氨基-1-(硝基苯基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

2)2-氨基-1-(4-氟-苯基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

3)2-氨基-1-(4-氯-苯基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

4)2-氨基-1-(4-溴-苯基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

5)2-氨基-1-苯基-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

6)2-氨基-1-(对甲苯基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

7)2-氨基-1-(4-甲氧苯基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

8)2-氨基-1-(2-氟-苯基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

9)2-氨基-1-(3-氟-苯基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

10)2-氨基-1-(3-氯-苯基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

11)2-氨基-1-(3-溴-苯基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

12)2-氨基-1-(间甲苯基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

13)2-氨基-1-(2-氯-5-甲基苯基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

14)2-氨基-1-(呋喃-2-基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

15)2-氨基-1-(噻吩-2-基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

16)2-氨基-1-(1H-吲哚-3-基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

17)2-氨基-1-苄基-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

18)2-氨基-7,7-二甲基-1-(硝基苯基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

19)2-氨基-7,7-二甲基-1-(4-氟-苯基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

20)2-氨基-7,7-二甲基-1-(4-氯-苯基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

21)2-氨基-7,7-二甲基-1-(4-溴-苯基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

22)2-氨基-7,7-二甲基-1-苯基-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

23)2-氨基-7,7-二甲基-1-(对甲苯基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

24)2-氨基-7,7-二甲基-1-(4-甲氧苯基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

25)2-氨基-7,7-二甲基-1-(2-氟-苯基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

26)2-氨基-7,7-二甲基-1-(3-氟-苯基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

27)2-氨基-7,7-二甲基-1-(3-氯-苯基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

28)2-氨基-7,7-二甲基-1-(3-溴-苯基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

29)2-氨基-7,7-二甲基-1-(间甲苯基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

30)2-氨基-7,7-二甲基-1-(2-氯-5-甲基苯基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

31)2-氨基-7,7-二甲基-1-(呋喃-2-基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

32)2-氨基-7,7-二甲基-1-(噻吩-2-基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

33)2-氨基-7,7-二甲基-1-(1H-吲哚-3-基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

34)2-氨基-7,7-二甲基-1-苄基-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H);-二酮

本发明同时还提供了上述喹啉类烯胺酮化合物的制备方法,其反应方程式如下:

制备方法包括以下步骤:

1)在回流条件下,取化合物1和氰基乙酸溶于乙酸酐中,反应完成后,加入饱和碳酸氢钠溶液中和反应液;用乙酸乙酯萃取反应液,干燥浓缩有机相,硅胶柱层析得到化合物2;

2)取化合物2,用乙醇溶解;加入哌啶,室温反应完全;有白色粗产物(I)析出,抽滤,洗涤,重结晶得到纯品喹啉类烯胺酮化合物。

本发明方法实现了一类骨架新颖的烯胺酮的合成,将大大扩充基于烯胺酮的有机反应。反应特点包括:原料简单易得,反应产率高,操作简便,后处理简单等特点,具有一定的工业应用前景。

具体实施方式

以下通过具体的实施例进一步说明本发明是如何实现的。

本发明所述喹啉类烯胺酮化合物的结构为式(1):

式(1)中,R1为取代苯基、杂环基或者苄基;R2为甲基或氢。所述取代苯基为邻、间、对三个位点的单或双取代的卤素、硝基、氢、烷基、烷氧基,烷基或烷氧基为C1─C2;所述杂环基为未取代的呋喃基、噻吩基和吲哚基。

本发明所述喹啉类烯胺酮化合物具体为以下任意一个:

1)2-氨基-1-(硝基苯基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

2)2-氨基-1-(4-氟-苯基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

3)2-氨基-1-(4-氯-苯基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

4)2-氨基-1-(4-溴-苯基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

5)2-氨基-1-苯基-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

6)2-氨基-1-(对甲苯基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

7)2-氨基-1-(4-甲氧苯基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

8)2-氨基-1-(2-氟-苯基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

9)2-氨基-1-(3-氟-苯基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

10)2-氨基-1-(3-氯-苯基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

11)2-氨基-1-(3-溴-苯基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

12)2-氨基-1-(间甲苯基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

13)2-氨基-1-(2-氯-5-甲基苯基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

14)2-氨基-1-(呋喃-2-基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

15)2-氨基-1-(噻吩-2-基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

16)2-氨基-1-(1H-吲哚-3-基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

17)2-氨基-1-苄基-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

18)2-氨基-7,7-二甲基-1-(硝基苯基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

19)2-氨基-7,7-二甲基-1-(4-氟-苯基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

20)2-氨基-7,7-二甲基-1-(4-氯-苯基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

21)2-氨基-7,7-二甲基-1-(4-溴-苯基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

22)2-氨基-7,7-二甲基-1-苯基-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

23)2-氨基-7,7-二甲基-1-(对甲苯基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

24)2-氨基-7,7-二甲基-1-(4-甲氧苯基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

25)2-氨基-7,7-二甲基-1-(2-氟-苯基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

26)2-氨基-7,7-二甲基-1-(3-氟-苯基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

27)2-氨基-7,7-二甲基-1-(3-氯-苯基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

28)2-氨基-7,7-二甲基-1-(3-溴-苯基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

29)2-氨基-7,7-二甲基-1-(间甲苯基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

30)2-氨基-7,7-二甲基-1-(2-氯-5-甲基苯基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

31)2-氨基-7,7-二甲基-1-(呋喃-2-基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

32)2-氨基-7,7-二甲基-1-(噻吩-2-基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

33)2-氨基-7,7-二甲基-1-(1H-吲哚-3-基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

34)2-氨基-7,7-二甲基-1-苄基-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮

以上所述喹啉类烯胺酮化合物的制备方法的反应方程式如下:

制备方法包括以下步骤:

1)在回流条件下,取化合物1(β-烯胺酮)和氰基乙酸溶于乙酸酐中,回流反应30~60分钟,薄层层析监测反应完成后,加入饱和碳酸氢钠溶液中和反应液;用乙酸乙酯萃取反应液,饱和食盐水洗有机相两次,干燥浓缩有机相,硅胶柱层析得到化合物2(β-烯胺酮的α-碳的酰基化产物);氰基乙酸和β-烯胺酮的摩尔比为1:1;

2)取化合物2,用乙醇溶解;加入哌啶,室温反应完全,中间体发生分子内环合,经亚胺-烯胺互变,不需要进一步分离直接得到白色粗产物即喹啉类烯胺酮化合物(I),抽滤,洗涤,重结晶得到纯品喹啉类烯胺酮化合物。

实施例1 2-氨基-1-(4-氟-苯基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮的合成:

1)将3-((4-氟苯基)氨基)环己基-2-烯酮0.205g(1.0mmol)和氰基乙酸0.850g(1.0mmol)加入反应瓶内,搅拌下分批加入5mL乙酸酐,加热回流反应1小时,反应完毕,用碳酸氢钠饱和溶液将反应液调制碱性,乙酸乙酯萃取、有机相干燥、减压浓缩,浓缩物经过柱层析(石油醚:乙酸乙酯=2:1),得到黄色中间体3-((4-氟苯基)氨基)-6-氧代环己烯基-3-甲酰乙腈0.190g,产率70%;

2)取3-((4-氟苯基)氨基)-6-氧代环己烯基-3-甲酰乙腈0.190g(0.7mmol),用乙醇溶解;然后滴入两滴哌啶,室温反应2小时后,反应完全,有白色固体析出,过滤,得到白色固体2-氨基-1-(4-氟-苯基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)─二酮0.171g,产率90%;1H NMR(400MHz,DMSO-d6+HClO4):δ=7.57–7.63(m,1H,ArH),7.37–7.40(m,1H,ArH),7.27–7.32(m,1H,ArH),7.53–7.57(m,1H,ArH),6.26(s,1H,CH),2.54–2.61(m,2H,CH2),2.40–2.45(m,2H,CH2),1.93–1.98(m,2H,CH2);13C NMR(100MHz,DMSO-d6+HClO4):δ=203.3,168.7,163.5(d,1JC─F=246.9Hz),165.0,162.9,158.0,130.7,130.6,119.0(d,2JC─F=23.1Hz),118.7(d,2JC─F=23.1Hz),109.4,93.7,36.2,29.0,20.1;HRMS(ESI-TOF):m/z calcd for C15H14FN2O2[(M+H)+],273.2817;found,273.2815。

实施例2 2-氨基-1-苯基-7,8-二氢喹啉-4,5-(1H,6H)-二酮的合成:

以3-(苯氨基)环己基-2-烯酮代替3-((4-氟苯基)氨基)环己基-2-烯酮,其余同实施例1(原料之间配比按照摩尔比),收率:91%;1H NMR(400MHz,DMSO-d6+HClO4):δ=7.78–7.84(m,3H,ArH),7.52–7.56(m,2H,ArH),6.30(s,1H,CH),2.58–2.62(m,2H,CH2),2.40–2.44(m,2H,CH2),1.94–1.98(m,2H,CH2);13C NMR(100MHz,DMSO-d6+HClO4):δ=203.3,168.7,162.7,157.8,134.6,132.0,131.8,128.0,109.3,93.7,36.3,29.0,20.2;HRMS(ESI-TOF):m/z calcd forC15H15N2O2[(M+H)+],255.2913;found,255.2918。

实施例3 2-氨基-1-(对甲苯基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮的合成:

以3-(对甲苯氨基)环己基-2-烯酮代替3-((4-氟苯基)氨基)环己-2-烯酮,其余同实施例1(原料之间配比按照摩尔比),收率:90%;1H NMR(400MHz,DMSO-d6+HClO4):δ=8.49(d,J=8.0Hz,2H,ArH),8.37(d,J=8.0Hz,2H,ArH),7.23(s,1H,CH),3.54–3.58(m,2H,CH2),3.37–3.41(m,5H,CH2+CH3),2.90–2.94(m,2H,CH2);13C NMR(100MHz,DMSO-d6+HClO4):δ=203.4,168.7,162.9,157.9,141.8,132.5,127.7,109.3,93.7,36.2,28.9,21.3,20.1;HRMS(ESI-TOF):m/zcalcd for C16H17N2O2[(M+H)+],269.3178;found,269.3178。

实施例4 2-氨基-7,7-二甲基-1-(4-氟-苯基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮的合成:以3-(对氟苯基)氨基)-5,5-二甲基环己基-2-烯酮代替3-((4-氟苯基)氨基)环己基-2-烯酮,其余同实施例1(原料之间配比按照摩尔比),收率:90%;1H NMR(400MHz,DMSO-d6+HClO4):δ=7.60–7.64(m,2H,ArH),7.53–7.57(m,2H,ArH),6.30(s,1H,CH),5.11(br,2H,NH2),2.53(s,2H,CH2),2.37(s,2H,CH2),0.94(s,6H,2×CH3);13C NMR(100MHz,DMSO-d6+HClO4):δ=202.7,168.3,163.8(d,1JC─F=247.1Hz),160.7,158.4,130.7,130.6(d,3JC─F=4.8Hz),119.1(d,2JC─F=23.3Hz),118.9(d,2JC─F=23.3Hz),108.6,94.0,49.5,41.8,32.7,27.8;HRMS(ESI-TOF):m/zcalcd for C17H18FN2O2[(M+H)+],301.3349;found,301.3347。

实施例5 2-氨基-7,7-二甲基-1-(4-氯-苯基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮的合成:

以3-(对氯苯基)氨基)-5,5-二甲基环己基-2-烯酮代替3-((4-氟苯基)氨基)环己基-2-烯酮,其余同实施例1(原料之间配比按照摩尔比),收率:93%;1H NMR(400MHz,DMSO-d6+HClO4):δ=7.57(d,J=8.0Hz,2H,ArH),7.36(d,J=8.4Hz,2H,ArH),6.05(s,1H,CH),5.91(br,2H,NH2),2.25–2.31(m,3H,CH2),2.11–2.14(m,1H,CH2),0.70(s,6H,2×CH3);13C NMR(100MHz,DMSO-d6+HClO4):δ=202.4,168.3,160.5,158.3,136.8,133.4,132.1,130.2,108.6,94.0,49.6,41.8,32.7,27.7;HRMS(ESI-TOF):m/z calcd for C17H18ClN2O2[(M+H)+],317.7895;found,317.7885。

实施例6 2-氨基-7,7-二甲基-1-(对甲苯基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮的合成:

以5,5-二甲基-3-(对甲苯氨基)-环己基-2-烯酮代替3-((4-氟苯基)氨基)环己基-2-烯酮,其余同实施例1(原料之间配比按照摩尔比),收率:93%;1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ=7.57(d,J=8.0Hz,2H,ArH),7.36(d,J=8.4Hz,2H,ArH),6.05(s,1H,CH),5.91(br,2H,NH2),2.25–2.31(m,3H,CH2),2.11–2.14(m,1H,CH2),0.70(s,6H,2×CH3);13C NMR(100MHz,DMSO-d6):δ=194.3,174.6,156.4,153.0,140.1,133.8,131.5,129.0,116.9,96.4,52.2,42.6,31.9,28.2,21.3;HRMS(ESI-TOF):m/z calcd for C18H21N2O2[(M+H)+],297.3710;found,297.3718。

实施例7 2-氨基-7,7-二甲基-1-(4-甲氧苯基)-7,8-二氢喹啉-4,5(1H,6H)-二酮的合成:

以3-(对甲氧苯基)氨基)-5,5-二甲基环己基-2-烯酮代替3-((4-氟苯基)氨基)环己基-2-烯酮,其余同实施例1(原料之间配比按照摩尔比),收率:88%;1H NMR(400MHz,DMSO-d6+HClO4):δ=7.44(d,J=7.6Hz,2H,ArH),7.23(d,J=7.6Hz,2H,ArH),6.27(s,1H,CH),5.28(br,2H,NH2),3.85(s,3H,OCH3),2.52(s,2H,CH2),2.38(s,2H,CH2),0.93(s,6H,2×CH3);13C NMR(100MHz,DMSO-d6+HClO4):δ=202.9,168.3,161.3,161.1,158.6,129.3,126.8,116.9,108.5,93.8,56.1,49.4,41.8,32.6,27.8;HRMS(ESI-TOF):m/z calcd for C18H21N2O3[(M+H)+],313.3704;found,313.3718。

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