N-3-苯并咪唑噻唑胺类衍生物及其制备方法与应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种N-3-苯并咪唑噻唑胺类衍生物及其制备方法与应用。
【背景技术】
[0002] Hedgeh〇g(Hh)信号通路控制着多细胞生物中细胞胚胎的发育，生长和组织修复等 多方面的作用。然而，缺少该信号会导致前脑无裂畸形和独眼畸形，这条通路存在与许多脊 椎动物的结构单元中，如神经元，骨骼，皮肤，头发。而在人的组织中，Hh信号通路的异常激 活与多种癌症相关，如基底细胞癌，神经胶质瘤，胰腺癌，胃肠癌，前列腺癌。
[0003] 哺乳动物中，Hh通路的配体有三种分别是Shh，Ihh和Dhh，Shh是脊椎动物中最为 普遍的形式，它与脑组织结构和生长方式相关联。早期的Shh表达发现与成年的啮齿动物 中，这使得它受到了很多关注，该蛋白的一些新功能也被陆续地研究出来。Shh蛋白是一种 分泌蛋白，它在神经干细胞中的定义决定了它在成年脑组织中的地位。
[0004] Shh蛋白有自动催化裂解的功能，终端有羧基官能团，能够形成两个肽键，一个是 含有羧基终端区域，它除了调节躯体蛋白裂解以外，目前还没有发现其它的功能。另一个则 是氨基终端的区域，掌管着所有已知细胞器官的形成和变化。受基底细胞综合症困扰的人 群是有shh的下游关键受体patched(Ptc)突变所引起的，Ptc被定义为shh信号通路的反 向调节器。这些人群容易演变成成神经管细胞瘤，它是一种儿童群体中常见的恶性脑癌。 Ptc受体发生突变后，它对下游的smoothened(Smo)受体的束缚解开了，导致接下来的癌变 过程。纤毛是shh信号的传导中心，遗传学研究证实鼠体内的纤毛上的shh信号调控着腹 神经管和成熟的干细胞，异常的shh信号造成了纤毛组织的突变。对Smo的抑制作用解除 后，恢复活性的Smo可引起Cos-2和SuFu高度磷酸化，而将Gli从复合物中释放出来，活化 的Gli进入细胞核，启动Hh靶基因的转录和表达。
[0005] 近几年，hedgehog信号通路的研究引起了广泛的关注。Smo受体是该信号通路中 的一个关键传导器，与细胞癌变密切相关，它是七次跨膜蛋白，归属于G蛋白偶联受体第F 类。目前已经报道的Hh抑制剂中绝大多数的化合物都属于Smo抑制剂。已进入临床和上 市的Hh抑制剂共有6个，并且都是Smo抑制剂。其中，Vismodegib在2012年被美国食品 药品管理局（FDA)批准用于治疗基底细胞癌，诺华的Sonidegib和LEQ-506分别进入临床 III期和I期研究。辉瑞开发的Glasdegib和百时美施贵宝开发的XL139也处于临床I期， 用于治疗多种实体瘤。礼来开发的Taladegib处于临床I期，治疗脑癌和小细胞肺癌。以 上数据都说明Hh抑制剂开发具有广阔的前景。然而，发现新的化学结构类型和结构特征的 Smo抑制剂有助于更好地描述Hh信号通路作用机制，所以开发新型Hh抑制剂具有重要的理 论与实际意义。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是提供N-3-苯并咪唑噻唑胺类衍生物及其制备方法。
[0007] 本发明所提供的N-3-苯并咪唑噻唑胺类衍生物，其结构通式如式I所示：
[0008]
[0009] 式I中，札为吗啉基、哌啶基、N-甲基哌嗪基、N-芳基哌嗪、二乙胺基、乙氧基、羟 基、（二甲氧基）乙胺基或&为下列苯环上单取代或多取代苯胺的一种：氟、氯、三氟甲氧 基、甲基、甲氧基、羟基、硝基、氨基、乙酰氨基、三氟甲基、氰基。
[0010] 上述式I所示化合物药学上可接受的盐也属于本发明的保护范围。
[0011] 本发明的化合物可用于抑制Hedgehog激酶。
[0012] 本发明所提供的应用是式I所示的化合物或药学上可接受的盐在制备真核生物 肿瘤细胞抑制剂中的应用或在制备预防和/或治疗肿瘤药物中的应用。
[0013] 所述真核生物为哺乳动物；所述肿瘤细胞为癌细胞；所述癌细胞为结肠癌细胞、 胃癌细胞；所述结肠癌细胞具体为LSI74T细胞，所述胃癌细胞具体为MGC803细胞。
[0014] 本发明提供的N-3-苯并咪唑酰双胺类衍生物（式I所示的化合物），经仪器分析 测试，结构正确无误。本发明提供的制备上述衍生物的方法，合成步骤简便且易于操作。该 类化合物具有非常好的抗肿瘤活性，在制备抗肿瘤药物领域，具有重要的实用价值和应用 前景。
[0015] 本发明提供的制备式I所述化合物的方法，包括如下步骤：
[0016] 1)使式II所示化合物与邻苯二胺发生缩合、环合、还原反应，得到式III所示化合 物。
[0017]
[0018]
[0019] 2)使式III经缩合得到式IV化合物，再水解得到式V化合物；
[0020]
[0021] 3)使式V所述化合物与溴代丙酮酸乙酯进行环合反应，得到式VI所示化合物；再 水解得到式VII所示化合物
[0022]
[0023] 4)使式VII所述化合物与不同的芳胺和脂肪胺缩合，得到得到式I所示化合物； 上述方法，步骤1)中式II所示化合物与邻苯二胺胺进行缩合反应的反应介质为四氢呋喃； 进行环合反应的反应介质为冰醋酸，反应条件为ll〇°C加热回流，反应时间为2-6小时，优 选4小时；还原反应条件为氯化亚锡酸性条件。
[0024] 步骤2)中所述缩合反应的反应介质为乙醇；所述水解反应的介质为1. 5M的氢氧 化钠水溶液与乙醇的混合溶液提供，其中水与乙醇的体积比为3:7。
[0025] 步骤3)中所述缩合反应的反应介质为乙醇，反应条件为80°C加热回流，反应时间 为4-8小时，具体选择6小时；水解反应的反应介质为丙酮和水
[0026] 步骤4)中所述缩合反应的反应介质为N，N-二甲基甲酰胺，反应条件为室温搅拌 24小时。
【具体实施方式】
[0027] 下面通过具体实施例对本发明进行说明，但本发明并不局限于此。下述实施例中 所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和生物材料，如无特殊说明，均可从 商业途径获得。
[0028] 实施例1N- (3- (1H-苯并咪唑-2-基）-4-氯苯胺基）噻唑-4-N-取代苯基）甲酰 胺的合成
[0029] 步骤1)N-(2_氨基苯基）_2_氯_5_硝基苯甲酰胺的合成
[0030]
[0031] 于100mL圆底烧瓶中，2-氯-5-硝基苯甲酸3. 18g(17. 6mmol)溶于70mL无水四氢 呋喃，加入草酰氯4. 19g(35. 2mmol)，滴加1滴DMF，35°C搅拌4小时。旋蒸浓缩得淡黄色的 2-甲基-5-硝基苯甲酰氯固体，无水四氢咲喃溶解，待用。于另一 100mL圆底烧瓶中，邻苯 二胺1. 91g(17. 6mmol)溶于40mL无水四氢咲喃，加入2. 42g(23. 8mmol)三乙胺，冰浴下缓 慢滴加2-甲基-5-硝基苯甲酰氯的四氢呋喃溶液，常温搅拌过夜，过滤，将滤液旋干，用水 洗涤，将沉淀物通过过滤收集，得到深黄色N- (2-氨基苯基）_2_氯_5_硝基苯甲酰胺固体， 收率 95%，ESI-MSm/z:292. 1[M+H] +。
[0032] 步骤2) 2-(2-甲基-5-硝基苯基）-lH_苯并[d]咪唑的合成
[0033]
[0034] 于100mL圆底烧瓶中，N-(2_氨基苯基）_2_氯-5-硝基苯甲酰胺 0. 84g(0. 0028mol)溶于40ml冰乙酸，110°C下回流3小时。将淡黄色透明液倒入水中，水 层黄色浑浊，加入饱和碳酸氢钠调至弱酸，有大量乳白色絮状固体析出，抽滤，收集滤饼， 硅胶拌样，柱色谱，洗脱剂（PE:EA= 6:1~9:1)，旋蒸浓缩得淡黄色2-(2_氯-5-硝基苯 基）-lH-苯并[d]咪唑固体，收率 90%，ESI-MSm/z:274.0[M+H] +。
[0035] 步骤3)3-(1H-苯并[d]咪唑-2-基）-4-甲基苯胺的合成
[0036]
[0037] 将2-(2-氯-5-硝基苯基）_111-苯并[(1]咪唑0.768(3.2臟〇1)溶到乙醇中，80 1€ 回流，全溶后加入1/5量的水，加入氯化亚锡2. 6g(12. 8mmol)，搅拌1小时。滴加24ml浓 HC1，回流8小时。旋蒸浓缩母液得到褐色的盐酸水溶液，溶于水变成淡黄的透明液，用氢 氧化钠调节到弱碱性，体系白色浑浊。等量乙酸乙酯萃取两遍，饱和食盐水洗涤，硫酸镁干 燥，过滤，旋蒸浓缩得暗黄色3-(1H-苯并[d]咪唑-2-基）-4-氯苯胺固体，收率72%。1H NMR(400MHz，DMS0-d6)S7.57(s，2H)，7.19(dd，J= 5.8,3.1Hz，2H)，7.02(d，J= 8.1Hz， 1H)，6. 96(d，J= 1. 9Hz，1H)，6. 64(dd，J= 8. 0,1. 9Hz，1H)。ESI-MSm/z:244. 1[M+H] +。
[0038] 步骤4)N-[3-(1H-苯并咪唑-2-基）-4-氯苯基]-苯甲酰基硫脲（IV)的合成
[0039]
[0040] 将硫氰酸钾（0. 90g, 9. 24mmol)溶于20mL乙腈，滴加苯甲酰氯溶液，反应体系立即 变为黄色浑浊，回流搅拌5h后，加入固体粉末III(0. 88mmol)后继续回流10h。反应完毕， 将反应液趁热倒入凉水中，用50mL乙酸乙酯萃取两遍，合并有机相，无水硫酸钠干燥，蒸除 溶剂，得黄色粗产物，经柱层析（环己烷/乙酸乙酯=10:1)提纯，得黄色粉末（IV)，收率 89%，ESI-MSm/z:407. 1[M+H]+。
[0041] 步骤5)N- [3- (1H-苯并咪唑-2-基）-4-氯苯基]硫脲（V)的合成
[0042]
[0043] 将苯甲酰基硫脲（V) (4g, 0.Olmol)溶于lOOmL乙醇水溶液，加入氢氧化钠 (0.6g，1.5N)后升温至60°C，搅拌半小时，反应完毕。蒸除溶剂，加入50mL等量的水 和乙酸乙酯，静置，抽滤，干燥得白色固体粉末（V)，收率93%。虫NMR(400MHz，DMS0) 8 12. 72 (s, 1H), 10. 05 (s, 1H), 8. 05 (d,J= 1. 7Hz, 1H), 7. 74-7. 66 (m, 2H), 7. 58 (d,J= 8. 5Hz, 2H)，7. 25 (t,J= 7. 5Hz, 2H) ?ESI-MSm/z: 303. 0 [M+H]+。
[0044] 步骤6)N-[3-(1H-苯并咪唑-2-基）-4-氯苯胺基]噻唑-4-甲酸乙酯（VI)的合 成
[0045]
[0046] 将（V) (2g，6. 6mmol)溶于无水乙醇中，升温70°C，加入氯代丙酮酸乙酯 (6. 4g，33mmol)，回流搅拌3h，反应完全。减压除去溶剂，用低温的二氯甲烷洗涤多次，抽滤， 真空干燥，得白色粉末（VI)，收率 74%。虫NMR(400MHz，DMS0)Sl〇.78(s，lH)，8.18(d，J =2. 3Hz, 1H), 7. 91 (dd,J= 8. 8, 2. 4