具有生物活性的5,6,7,8-四氢吡啶并[3,4-d]嘧啶化合物及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于具有抗肿瘤活性的化合物的合成技术领域，具体涉及一种具有生物活 性的5, 6, 7, 8-四氢吡啶并[3, 4-d]嘧啶化合物及其制备方法和应用。
【背景技术】
[0002] 四氢吡啶并[3, 4-d]嘧啶化合物是一种重要的含氮杂环，在医药、农药、化 学、物理和材料科学等众多领域有着不可缺少的作用。四氢吡啶并[3, 4-d]嘧啶化 合物因为具有很好的生物活性被广泛应用于医药研宄，例如：文章（中国药物化学杂 志，25 (1)，2015, 8-14)报道合成了一系列2-氨基-7, 8-二氢吡啶并[4, 3-d]嘧啶-6 (5H) 烷氧基双芳基脲类化合物，其中有多个化合物在对人乳腺癌细胞MDA-MB-231的体外抗增 殖活性测试中，表现出很好的效果。鉴于此，本发明合成了一系列新型的5, 6, 7, 8-四氢吡 啶并[3, 4-d]嘧啶化合物，并对其做了抗乳腺癌细胞MCF-7活性测试。
【发明内容】
[0003] 本发明解决的技术问题是提供了一种工艺简单、易于控制、目标产物收率较高且 重复性好的具有生物活性的5, 6, 7, 8-四氢吡啶并[3, 4-d]嘧啶化合物及其制备方法，制得 的5, 6, 7, 8-四氢吡啶并[3, 4-d]嘧啶化合物在制备抗肿瘤药物中具有较好的应用前景。
[0004] 本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，具有生物活性 的5, 6, 7, 8-四氢吡啶并[3, 4-d]嘧啶化合物，其特征在于具有如下结构：
，其中札为乙基甲酸酯基、乙胺甲基、甲胺甲酰基、二甲胺基甲酰基、吡啶-3-亚 甲基胺基甲酰基、哌啶甲酰基或苯胺基甲酰基，R2为氢或苄基。
[0005] 本发明所述的具有生物活性的5, 6, 7, 8-四氢吡啶并[3, 4-d]嘧啶化合物的制备 方法，其特征在于：7_苄基-4-乙基甲酸酯基-5, 6, 7, 8-四氢吡啶并[3, 4-d]嘧啶的合成 包括以下步骤： (1) 在反应瓶中加入苄胺、溴代乙酸乙酯、三乙胺和甲苯，回流反应至TLC监控原料反 应完全，停止加热，加水后用乙醚萃取反应液，合并有机相，再用饱和碳酸钠溶液洗绦有机 相，分出有机相，蒸出溶剂，经柱层析分离提纯得到N-乙酸乙酯基苄胺； (2) 在反应瓶中加入N-乙酸乙酯基苄胺、溴丁酸乙酯、碳酸钾和乙腈，回流反应至 TLC监控原料反应完全后过滤反应液，滤液减压浓缩，经柱层析分离提纯得到N- 丁酸乙酯 基-N-乙酸乙酯基-苄胺； (3) 在反应瓶中加入N-丁酸乙酯基-N-乙酸乙酯基-苄胺、乙醇钠和甲苯，加热至回 流，TLC监控原料反应完全后，冷却，水洗，用乙酸乙酯萃取，合并有机相，用饱和氯化钠溶液 洗涤有机相后蒸出有机相得到1-苄基-3-羰基-4-哌啶甲酸乙酯； (4) 在反应瓶中加入甲脒盐酸盐、甲醇和氢化钾，搅拌混合均匀后加入1-苄基-3-羰 基-4-哌啶甲酸乙酯，氮气保护下，TLC监控原料反应完全，加入乙酸溶液，减压蒸出溶剂 甲醇，加水后用二氯甲烷萃取，再用饱和氯化钠溶液洗涤有机相，蒸出有机相得到7-苄 基-4-羰基-5, 6, 7, 8-四氢吡啶并[3, 4-d]嘧啶； (5) 在反应瓶中，把7-苄基-4-羰基-5, 6, 7, 8-四氢吡啶并[3, 4-d]嘧啶加入到三氯 氧磷中，加热回流反应至TLC监控原料反应完全，减压蒸出三氯氧磷，往浓缩物中加入饱和 碳酸氢钠溶液，用二氯甲烷萃取反应液，合并有机相，旋干后粗产品经柱层析分离提纯得到 7-苄基-4-氯-5, 6, 7, 8-四氢吡啶并[3, 4-d]嘧啶； (6) 在高压釜中加入7-苄基-4-氯-5, 6, 7, 8-四氢吡啶并[3, 4-d]嘧啶、三苯基膦、醋 酸铅、二茂铁和三乙胺，以乙醇作为溶剂，通入CO使高压釜内压力达到IMPa，加热至100°C， TLC监控原料反应完全后过滤反应液，滤液蒸出溶剂乙醇，再经柱层析色谱分离提纯得到 7-苄基-4-乙基甲酸酯基-5, 6, 7, 8-四氢吡啶并[3, 4-d]嘧啶。
[0006] 本发明所述的具有生物活性的5, 6, 7, 8-四氢吡啶并[3, 4-d]嘧啶化合物的制备 方法，其特征在于：7_苄基-4-乙胺甲基-5, 6, 7, 8-四氢吡啶并[3, 4-d]嘧啶的合成包括 以下步骤： (1) 在反应瓶中，将上述合成的7-苄基-4-乙基甲酸酯基-5, 6, 7, 8-四氢吡啶并 [3, 4-d]嘧啶和硼氢化钠加入到甲醇中，室温反应直至TLC监控原料反应完全，加水后 用乙酸乙酯萃取，合并有机相，旋干后粗产品经柱层析分离提纯得到7-苄基-4-羟甲 基-5, 6, 7, 8-四氢吡啶并[3, 4-d]嘧啶； (2) 在反应瓶中，把7-苄基-4-羟甲基-5, 6, 7, 8-四氢吡啶并[3, 4-d]嘧啶和三乙醇 胺加入到二氯甲烷中，反应温度设定为-l〇°C，滴加甲基磺酰氯溶液，滴加完后反应温度升 至20°C，反应直至TLC监控原料反应完全，加水后用二氯甲烷萃取反应液，分出有机相，用 饱和碳酸氢钠溶液洗涤后，旋干有机相得到7-苄基-4-甲磺酰甲酯基-5, 6, 7, 8-四氢吡啶 并[3, 4-d]嘧啶； (3) 在反应瓶中，将7-苄基-4-甲磺酰甲酯基-5, 6, 7, 8-四氢吡啶并[3, 4-d]嘧啶加 入到乙腈中，再加入碘化钠和无水碳酸钾，室温反应Ih后加入氨基乙烷，TLC监控原料反 应完全，加水后用乙酸乙酯萃取反应液，合并有机相，旋干有机相后经柱层析分离提纯得到 7-苄基-4-乙胺甲基-5, 6, 7, 8-四氢吡啶并[3, 4-d]嘧啶。
[0007] 本发明所述的具有生物活性的5, 6, 7, 8-四氢吡啶并[3, 4-d]嘧啶化合物的 制备方法，其特征在于：7-苄基-4-酰基-5, 6, 7, 8-四氢吡啶并[3, 4-d]嘧啶和4-酰 基-5, 6, 7, 8-四氢吡啶并[3, 4-d]嘧啶的合成包括以下步骤： (1) 在反应瓶中，将上述合成的7-苄基-4-乙基甲酸酯基-5, 6, 7, 8-四氢吡啶并 [3, 4-d]嘧啶加入到甲醇中，再加入氢氧化钠溶液，加热至回流，反应结束后，冷却至室温， 用盐酸溶液调节溶液pH为3-4,加水后用二氯甲烷萃取反应液，蒸出有机相得到7-苄 基-4-羧基-5, 6, 7, 8-四氢吡啶并[3, 4-d]嘧啶； (2) 在反应瓶中加入7-苄基-4-羧基-5, 6, 7, 8-四氢吡啶并[3, 4-d]嘧啶、胺基化合 物和混合催化剂2-(7-偶氮苯并三氮唑）-N，Ν，Ν'，Ν' -四甲基脲六氟磷酸酯（HATU)与三 乙胺或ο-苯并三氮唑-Ν，Ν，Ν'，Ν' -四甲基脲四氟硼酸（TBTU)与三乙胺，以二氯甲烷作为 溶剂，在室温下反应直至TLC监控原料反应完全，加水后用二氯甲烷萃取，有机相分出后旋 干，粗品经柱层析分离提纯得到7-苄基-4-酰基-5, 6, 7, 8-四氢吡啶并[3, 4-d]嘧啶化合 物； (3)在反应瓶中加入7-苄基-4-酰基-5, 6, 7, 8-四氢吡啶并[3, 4-d]嘧啶化合物和 甲酸铵，以钯碳作为催化剂，以甲醇作为溶剂，室温反应直至TLC监控原料反应完全，加水 后用氯仿萃取，合并有机相旋干后经柱层析分离提纯得到4-酰基-5, 6, 7, 8-四氢吡啶并 [3, 4-d]嘧啶化合物。
[0008] 进一步限定，所述的胺基化合物为盐酸二甲胺、盐酸甲胺、吡啶-3-甲胺、哌啶或 苯胺。
[0009] 本发明所述的具有生物活性的5, 6, 7, 8-四氢吡啶并[3, 4-d]嘧啶化合物在制备 抗乳腺肿瘤药物中的应用。
[0010] 本发明合成了具有抗肿瘤活性的5, 6, 7, 8-四氢吡啶并[3, 4-d]嘧啶化合物， 制备过程工艺简单，易于控制，目标产物收率高且重复性好，制得的具有抗肿瘤活性的 5, 6, 7, 8-四氢吡啶并[3, 4-d]嘧啶化合物均对乳腺癌细胞MCF-7具有一定的抑制作用。
【具体实施方式】
[0011] 以下通过实施例对本发明的上述内容做进一步详细说明，但不应该将此理解为本 发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发 明的范围。
[0012] 实施例1 N-乙酸乙酯基苄胺的合成
在反应瓶中加入溴乙酸乙酯37g(0. 22mol)后加入回流，在缓慢滴加苄胺22g(0. 2mol) 和三乙胺44g的混合溶液，滴加完后继续加热回流，TLC监控原料反应完后，冷却至室温，加 入一定量的水后用乙醚500mL萃取反应液，合并有机相，用饱和的碳酸氢钠溶液洗绦反应 液，分出有机相，蒸出溶剂后，经柱层析分离提纯(洗脱剂：PE :EA=20:1)，得到N-乙酸乙酯 基苄胺35g，收率88%。
[0013] 实施例2 N- 丁酸乙酯基-N-乙酸乙酯基-苄胺的合成
将N-乙酸乙酯基苄胺400g (2. Imol)加入乙腈3000mL中，再加入4-溴-丁酸乙酯 450g (2. 2mol)和无水碳酸钾700g (5. Omol)，加热至回流，反应过夜，TLC监控原料反应完 全，反应液冷却至室温，过滤反应液，滤液浓缩后经柱层析分离提纯(洗脱剂：PE: EA=IO: 1 )， 得到产品N- 丁酸乙酯基-N-乙酸乙酯基-苄胺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