新型芳香吲唑酮類化合物的合成與表征

張曉穎， 張 杰， 于海濤， 王小龍

(南京中醫(yī)藥大學 藥學院，江蘇 南京 210029)

熱休克蛋白(Hsp90)作為一種癌癥治療的目標靶點，影響著其伴侶蛋白分子在人體內的折疊、成熟、轉運、以及構象穩(wěn)定。 Hsp90在細胞的生長、復制和存活過程中起到至關重要的作用[1]，在惡性細胞中的高表達是癌癥細胞生存的重要條件。Hsp90作為一種專一靶點通過影響癌癥的信號通路從而產生抗癌的作用[2]。

研究表明，吲唑酮結構已經成為一種篩選Hsp90抑制劑的結構骨架，該結構的任何一個位點都可以進行變換，以期產生更多的分子庫，為研究Hsp90抑制劑提供更多的化合物。

本文在文獻[3]方法的基礎上，合成了9個新型的芳香吲唑酮化合物(3a～3i)，為Hsp90抑制劑的研究提供一條思路[4]。p-取代苯胺(1a～1i)經重氮化后再與2-氯乙酰乙酸乙酯反應制得中間體(Z)-4-[2-(1-氯-2-乙氧基-2-羰亞甲基)肼基]-取代苯(2a～2i)； 在無水乙醇中，2a～2i分別與5，5-二甲基-1，3-環(huán)己二酮發(fā)生環(huán)化反應合成了3a～3i(Scheme 1),其結構經1H NMR和MS表征。

1 實驗部分

1．1 儀器與試劑

BUCHI B-54型熔點儀(溫度未校正)；Bruker Avance Ⅲ型核磁共振譜儀(CDCl3或DMSO-d6為溶劑，TMS為內標)；Mariner 5140型電噴霧質譜儀和TOF-MS型質譜儀。

Scheme1

柱色譜用硅膠(100目～200目， 300目～400目)，青島海洋化工廠；GF254薄層層析硅膠板，煙臺德信生物科技有限公司；所用試劑均為分析純,其中乙醇經鎂和碘經無水處理后使用。

1.2 合成[3]

(1) 2的合成(以2a為例)

在反應瓶中依次加入1a2.74 g(20 mmol)，水70 mL，無水乙醇10 mL及濃鹽酸6 mL，攪拌使其溶解(溶液澄清透明)，置低溫恒溫反應浴(0 ℃～5 ℃)中，分批加入亞硝酸鈉1.4 g(20 mmol)，加畢，反應30 min。用無水乙酸鈉調節(jié)至pH 5，滴加2-氯乙酰乙酸乙酯2.69 g(20 mmol)的乙醇(20 mL)溶液，滴畢，低溫劇烈攪拌反應24 h。減壓抽濾，濾餅真空干燥，用無水乙醇重結晶得(Z)-4-[2-(1-氯-2-乙氧基-2-羰亞甲基)肼基]-苯甲酸(2a)。用類似的方法合成2b～2i。

(2) 3的合成(以3a為例)

在反應瓶中加入無水乙醇鈉0.68 g(10 mmol)的無水乙醇(50 mL)溶液，5，5-二甲基-1，3-環(huán)己二酮1.4 g(10 mmol)，攪拌使其溶解，于室溫反應7 h；加入2a2.71 g(7)(10 mmol)，于室溫反應1 h;于90 ℃回流反應過夜。用10%鹽酸調至pH 7,分液，水層用乙酸乙酯萃取至無色；合并萃取液，濃縮后經硅膠柱層析[梯度洗脫劑:V(乙酸乙酯) ∶V(石油醚)=3 ∶1～1 ∶1]分離，用丙酮重結晶得4-[3-(乙氧?；?-6，6-二甲基-4-氧-4，5，6，7-四氫吲唑-1]-苯甲酸(3a)。用類似的方法合成3b～3i。

2 結果與討論

2和3的實驗結果見表1；1H NMR和MS數據見表2。

2．1 合成

在2的合成中，重氮鹽與2-氯乙酰乙酸乙酯的反應直接在冰浴中進行，不需分離，從而保證了反應的安全性。

3的合成需在無水的環(huán)境中進行。對于類似反應，文獻[5，6]采用Et3N/無水乙醇體系，但產率不高。為此，以合成3a為例，考察了反應溶劑對其收率的影響，結果表明，在MeCN-H2O/NaOH,丙酮-H2O/LiOH, EtOH/LiOH， DMF/LiOH及DMF-H2O/LiOH體系下，反應不能進行;在EtOH/NaHCO3，苯/Et3N和EtOH/Et3N體系中，有少量3a生成，但雜質多，難以純化；在EtOH/EtONa體系中，只得到未環(huán)合的產物；而在EtOH/EtONa中回流反應，則能得到約30%的3a，而且雜質較少。由此可見，合成3a的最佳反應體系為EtOH/EtONa。

表1 2和3的實驗結果Table 1 Experimental results of 2 and 3

表2 2和3的1H NMR和MS數據Table 2 1H NMR and MS data of 2 and 3

在3的純化中，只有3a尤其特殊，其易附于硅膠柱上，較難洗脫。

2.2 反應活性考察

為了進一步了解該反應的反應活性，我們采用乙酰乙酸乙酯替代5，5-二甲基-1，3-環(huán)己二酮與1反應，得到的化合物產率很高(約70%)。并且，該反應在未加熱的狀態(tài)下就能得到產物，未發(fā)現副產物的生成。我們推測可能是由于環(huán)己二酮的環(huán)狀結構造成一定的環(huán)張力，從而影響該反應的反應性能。

3 結論

合成了9個新型的芳香吲唑酮類化合物，可利用其作為新型抗癌單體結構的分子庫[7]。該方法具有實驗條件簡單、操作方便、產率較高的優(yōu)點，對研究Hsp90抑制劑類抗癌藥具有一定的意義。

[1] 王緋，楊永平. HSP90抑制劑靶向治療癌癥研究進展[J].解放軍醫(yī)學雜志，2006，3(31)：274-275.

[2] Gary E L Brandt， Brian S J Blagg. Alternate strategies of Hsp90 modulation for the treatment of cancer and other diseases[J].Curr Top Med Chem，2009，9(15):1447-1461.

[3] 張曉穎,張杰,李偉, 等． 一種新型Hsp90抑制劑的合成及其抑制活性[J]．合成化學，2011，19(5)：659-661．

[4] Kenneth H Huang, James M, Veal R. Discovery of novel 2-aminobenzamide inhibitors of heat shock protein 90 as potent,selective and orally active antitumor agents[J].J Med Chem,2009,52:4288-4305.

[5] VS Matiichuk, M A Potopnyk, N D Obushak. Molecular design of pyrazolo[3,4-d]pyridazines[J].Russ J Org Chem,2008,9:1352-1361.

[6] Hamdi M Hassaneen, Abdou O， Abdelhamid,etal. Synthesis and reactions ofN-aryl-C-arylsulfonulformohydrazidoyl bromides[J].J Heterocuclic Chem,1985,22：395.

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