具有抗肿瘤活性的1,2,3-三唑类化合物及其制备方法
【专利说明】具有抗肿瘤活性的1 ,2,3-三唑类化合物及其制备方法
[00011本发明为申请号为201310669840.2,申请日为2013年12月10日，名称为《1，2,3_三 唑类化合物及其制备方法和用途》的发明专利的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明涉及一系列1，2，3-三唑类化合物作为新型抗癌药物，属于药物合成领域。
【背景技术】
[0003]三唑是由2个碳原子和3个氮原子组成，它是咪唑环中的1个碳原子被氮原子取代 所得到的五元杂环。三唑环具有丰富的电子和芳香性，可通过与金属离子配位以及发生疏 水作用、形成氢键以及静电作用等多种非共价键力与生物体内的受体以及酶相互作用，使 得三唑类化合物表现出抗细菌、抗真菌、抗结核、抗病毒、抗炎镇痛、抗癌等多种生物活性。 目前已经有众多的三唑类药物用于农业和临床。
[0004] 在农业领域，经过十几年的发展，三唑类农药拓宽了其应用范围以及防止对象，其 主要作为杀菌剂，具有内吸功能、保护和治疗的作用，因此被广泛用于由子担子菌、囊菌等 由真菌引起的多种病害的防治。三唑酮于1974年德国拜耳公司开发研制，它是第一个商品 化的三唑类杀菌剂产品。可用于防治果树、蔬菜、烟草、葡萄、花卉以及小麦和大麦的锈病和 白粉病，毒性低且对蜜蜂安全。
[0005]
[0006]在医学领域，三唑类化合物在抗菌领域的应用一直备受医药学研究工作者的重 视。三唑类化合物中，1，2,3_三唑类是一类重要的杂环化合物，对它的研究已有上百年。 1993年，Kume等人（KumeM.；KubotaT.；KimuraΥ,etal.Synthesisandstructure activityrelationshipofnew7_beta_[(Z)_2_(2-aminothiazol_4_y1)_2_ hydroxyminoacetamidoj-phalosporinswith1,2,3-triazoleinC_3sidechain[J].J Antibiotics. 1993,46，177-192.)通过将1，2，3-三唑连接到头孢菌素的母核结构式上得到 了一系列结构新颖的头孢菌素类衍生物。它们的活性与原来的药物相比都具有良好的生物 利用度。
[0007]
[0008]此外，三唑类化合物作为芳香化酶抑制剂，能够通过抑制芳香化酶活性，阻止妇女 体内雄激素转化为雌激素，从而降低雌激素水平，达到治疗绝经妇女乳腺癌疾病的目。第三 代芳香化酶抑制剂（CuzickJ.Anastrozole[J].DrugsToday,2005,41,227-239.)阿那曲 唑、伏氯唑和来曲唑已经用于临床，具有高效、专一、可逆、毒副作用小等特点，在一些国家 已经成为了一线的治疗药物。
[0009]
[0010]三唑类化合物作为新型的具有抗肿瘤潜力的化合物，已成为药物化学研发的重 点。1，2，3-三唑作为1，2，4-三唑的电子等排体，同样在抗癌领域表现出了潜在的研究价值。
【发明内容】
[0011] 本发明的主要目的是提供一系列1，2，3-三唑类化合物及其制备方法，并对这些化 合物进行初步的生物活性研究，寻找活性好、选择性高的新型抗癌药物。
[0012] 本发明所述的1，2，3-三唑类化合物的结构通式如下：
[0015]其中在结构式1、11和III类中，为卤素(氟、氯、溴）、甲基、甲氧基、羟基、硝基 等。R3为3，4_(次甲基二氧)苄基、苄基、取代苄基、噻吩等。
[0013]
[0014]
[0016] 结构式I类中，k为0、1。
[0017 ]结构式II、III类中，X为氧、氮等;R4为氢、直链或&_(：5支链烷基。
[0018]本发明还提供上述三类化合物的合成方法：
[0019] -、I类1，2，3_三唑类化合物的合成方法
[0020]
[0021] Ri,R2 = X(F,Cl,Br),Me,MeO,OH,N〇2；
[0022]
[0023] 反应式1:1类1，2，3-三唑类化合物的合成路线
[0024] 具体按照下述步骤进行：
[0025](1)在常温条件下，取代基醛1与在ΚΚ03作为碱条件下发生发应，生成 ?Ν2
炔，其结构式为
其中醛：
K2C03的摩尔比为1:1-5:1-200,优选1:1.1: 2;其中所述的碱为碳酸钾，碳酸钠，氢化钠，叔丁醇钾，优选碳酸钾；其中所述的溶剂是甲 醇，丙酮，丁酮，优选甲醇;其中所述反应温度为-40°C_80°C，优选0°C_25°C;反应时间为1-24小时，优选10小时；其中所述取代醛的取代基为卤素原子(氟、氯、溴），甲基，甲氧基， 羟基，硝基等。
[0026] (2)炔与叠氮类化合物在CuS〇4· 5H20和抗坏血酸钠的作用下发生Click Chemistry反应得到1，2，3-三唑类化合物3，其结构式）
_中所述的炔： 叠氮:Cu2S〇4 · 5H20:抗坏血酸钠的摩尔比为1:1-3:1-5:1-5，优选1:1.2:3:3;其中所述反应 溶剂为二甲基亚砜、水、叔丁醇、四氢呋喃，优选叔丁醇和水;其中所述反应温度为-40°C_80 °C，优选0°C_25°C;反应时间为1-24小时，优选2小时；其中，R3为3，4-(次甲基二氧)苄基、苄 基、取代苄基、噻吩等。
[0027]二、II类1，2，3-三唑类化合物的合成方法
[0028]当X= 〇 时
[0029]
[0030] ，R2 =F，Cl，Br，Me，MeO，OH，N〇2;R4=Η，&-C5直链或支链烷基；
[0031]
[0032] 反应式2-1:II类1，2，3-三唑类化合物的合成方法
[0033] 具体按照下述步骤进行：
[0034] 1.取代苯酚4与α_溴代酯在碳酸钾存在下反应，得到α_苯氧基酸甲酯5,其结构式
， 其中所述取代苯酚：溴代酯：碳酸钾的摩尔比为1:1-5 :1-5,优选1: 〇 1.1:2;其中所述的碱为碳酸钾，碳酸钠，氢化钠，优选碳酸钾;其中所述反应温度为-40°C_ 80°C，优选65°C;反应时间为1-24小时，优选12小时；其中所述取代醛的取代基R!，R2为卤素 原子(氟、氯、溴），甲基，甲氧基，羟基，硝基等;R4为氢、直链或&-(：5支链烷基。
[0035] 2.α-苯氧基酸甲酯5在氢氧化锂碱性条件下水解得到α-苯氧基酸甲酸6，其结构式 %
其中所述取代α-苯氧基酸甲酯5:氢氧化锂摩尔比为1:1-10，优选1:5;其 中所述反应温度为-40°C_80°C，优选25°C;反应时间为1-24小时，优选2小时。
[0036] 3.α-苯氧基酸甲酸6在EDC/HOBt作用下同二甲羟胺盐酸盐缩合，得到α-苯氧基酰 胺7,结构式》
'其中所述取代α-苯氧基酸:二甲羟胺盐酸盐:H0Bt:EDC:N- ^'〇 甲基吗啡啉的摩尔比为1:1-5:1-5:1-10，优选1:1.1:1.1:1.1:1.5。其中所述反应温度为-40°C_80°C，优选25°C;反应时间为1-24小时，优选10小时。
[0037] 4.α-苯氧基酰胺7在四氢铝锂的作用下反应得到相应的α-苯氧基醛8,其结构式为 H其中所述取代α-苯氧基酰胺：四氢铝锂的摩尔比为1:1-3,优选1:1.8;其中
α 所述反应温度为-80°C_80°C，优选_78°C;反应时间为1-24小时，优选5小时。
[0038] 5.在常温条件下，α-苯氧基醛8与
;在K2C03作为碱条件下发生发应，生相
应的炔9,其结构式其中醛： K2C03的摩尔比为1:1-5:1-200,优
〇 选1:1.1:12;其中所述反应温度为-40°c-80°c，优选0°c-25°c;反应时间为1-24小时，优选 10小时。
[0039] (6)炔9与叠氮类化合物在CuS〇4· 5H20和抗坏血酸钠的作用下发生Click Chemistry反应得到1，2，3-三唑类化合物10，其结构式3
其中所述的 炔2:叠氮:Cu2S〇4 · 5H20:抗坏血酸钠的摩尔比为1:1-3:1-5:1-5，优选1:1.2:3:3;其中所述 反应温度为-40°C_80°C，优选0°C_25°C;反应时间为1-24小时，优选3小时；其中，R3为3，4-(次甲基二氧)苄基、苄基、取代苄基、噻吩等。
[0040]当X=N时
[0042] ，R2 =X(F，Cl，Br)，Me，MeO，OH，N〇2;R4=Η，&-C5直链或支链烷基；
[0043]
[0044] 反应式2-2:II类1，2，3-三唑类化合物的合成方法
[0045] 具体按照下述步骤进行：
[0046] (1)取代氟苯11与氨基酸12在碳酸钾的作用下，得到α-苯胺基酸甲酸13,其结构式
) Η其中所述取代氟苯:氨基酸:碳酸钾的摩尔比为1:1-5:1-5,优选1:1.2:2; 〇 其中所述的碱为碳酸钾，碳酸钠，氢化钠，优选碳酸钾;其中所述反应温度为-40°C_80°C，优 选:80°C;反应时间为1-24小时，优选12小时；其中所述取代醛的取代基心，1?2为卤素原子 (氟、氯、溴），甲基，甲氧基，羟基，硝基等;R4为氢、直链或&-(：5支链烷基。
[0047 ] (2)化合物13到化合物17的合成参照上述化合物6到10的合成方法。
[0048]三、III类1，2，3-三唑类化合物的合成方法
[0049]
[0050] Ri,R2=F,Cl,Br,Me,MeO,OH,N〇2； Rt
[0051 ] R4=Η，直链或&-C5 支链烷基;X= 0，N;
[0052] 反应式3:III类1，2，3-三唑类化合物的合成方法
[0053] 具体按照下述步骤进行：
[0054] (1)α-苯氧(胺)基酸甲酸6在EDC/HOBt作用下同炔胺缩合，得到相应的炔18,结构 式Ξ其中所述取代α_苯氧(胺)基酸:炔胺:H0Bt:EDC:N，N-二异丙基乙胺 ^
〇 的摩尔比为1:1-5:1-5:1-10,优选1:1.1:1.1:1.1: 3。其中所述反应温度为-40°C-80°C，优 选25°C;反应时间为1-24小时，优选12小时。其中所述取代酸的取代基Ri，R2为卤素原子(氟、 氯、溴），甲基，甲氧基，羟基，硝基等;R4为氢、直链或&-(：5支链烷基。
[0055] (2)化合物炔18在CuS〇4 · 5H20和抗坏血酸钠的作用下与叠氮类化合物发生Click
Chemistry反应得到1，2，3-三唑类化合物19，其结构式戈 其中所 〇 述的炔18:叠氮:Cu2S〇4 · 5H20:抗坏血酸钠的摩尔比为1:1-3:1-5:1-5，优选1:1.2:3:3;其 中所述反应温度为-40°C_80°C，优选0°C_25°C;反应时间为1-24小时，优选2小时；其中，R3 为3,4-(次甲基二氧)苄基、苄基、取代苄基、噻吩等。
[0056] 本发明的优点：通过ClickChemistry方法合成了一系列结构新型的1，2，3-三挫 类化合物。这些化合物对DU-145(人前列腺癌细胞）、Hela(子宫颈癌细胞）、SH-SY5Y(神经母 细胞瘤细胞）、K562(慢性粒细胞白血病细胞）、K562/ADR(耐阿霉素慢性粒细胞白血病细胞） 5种癌细胞显示出了的一定的抑制作用。
【具体实施方式】
[0057] 以下结合走偷仿I丨对太劳昍讲杆诖细描彳术·伯太发明不局限于这些实施例。
[0058] 实施例]
[0059] 1-[3,4_(亚甲二氧基)苄基]-4-(2,4-二氯苯基)-1，2,3_三唑（3a)的制备
[0060]步骤一:2，4_二氯苯甲炔的制备
[0061]称取2，4-二氯苯甲醛（202 · 6mg，1 · 2mmol)加入溶剂甲醇（5mL)，再称取碳酸钾 (325 ·5mg，2· 3mmol，2eq);加，
（256mg，1 · 3mmol，1 · 2eq)，反应 10小时。将反应物 浓缩，除去甲醇；加入H20(15mL)和乙酸乙酯（5mL)将其溶解，用乙酸乙酯（30mLX3)萃取，有 机相用饱和NaHC03溶液(30mL)、H20 (25mLX2)、饱和氯化钠溶液（30mLX1)洗涤;并用适量无 水硫酸钠干燥有机相。浓缩，再进行柱层析纯化[V(乙酸乙酯）：V(石油醚）= 1:50]，得淡粉 色固体 146mg，产率74%,ΗNMR(300MHz，CDC13):S7.45((1,J= 10·35Ηζ，1Η) ,7.22(dd，J= 8.04Hz，1H)，3.41(s，1H).
[0062]步骤二：1 _[ 3，4-(亚甲二氧基)苄基]-4- (2，4-二氯苯基)-1，2，3-三唑的制备
[0063]称取化合物2.4-二氯苯甲炔(81.611^，0.51111]1〇1)投入圆底烧瓶中；再称取化合物3， 4-亚甲二氧基苄基叠氮（120mg，0 · 68mmol，1 · 4eq)投入圆底烧瓶中；加入二甲基亚砜 (0.2mL);量取溶液叔丁醇（4mL)和H20(2mL)滴入混合物中；后称取催化剂五合水硫酸铜 (390mg);再称取抗坏血酸钠盐(290mg)。由澄清变为浑浊，呈黄色。常温搅拌5个小时，对实 验进行后处理，在搅拌下加入冰水（15mL)，淬灭反应；用乙酸乙酯(30mLX3)萃取;有机相用 H20(25mLX2)、饱和氯化钠溶液（30mLX2)洗涤;并用适量无水硫酸钠干燥有机相;过滤并 浓缩，成固体，呈棕色，柱层析纯化[V(二氯甲烷）：V(石油醚）= 1:1]，得白色固体125.Omg， 产率75%,ΗNMR(300MHz，CDC13):S8.20((1,J= 8.52Hz，lH)，8.09((1,J= 1.98Hz，1H) ,8.08 (s，lH)，7.44(d，J= 2.04Hz，lH)，7.34(dd，J= 6.42Hz，lH)，6.79-6.85(m，3H)，5.99(s，2H)， 5.49(s，2H).13C匪R(75MHz，CDC13) :δ54·82,102.12,109.15,109.31,122.56,123.55, 128.24,128.51,128.75,130.53,131.18,132.23,134.76,148.77,149.0