肖 潛
(韓山師范學(xué)院化學(xué)系,廣東 潮州 521041)
吡咯并異喹啉化合物以及吡唑并吡咯化合物是雜環(huán)化合物中重要的一類衍生物,具有廣泛的生物活性,如抗病毒[1]、抗腫瘤[2]和抗菌[3]等。近期,有研究表明,吡唑并異喹啉衍生物對(duì)CDC25B,TC-PTP和PTP-1B有良好的活性抑制作用[4]。多氟芳烴因其獨(dú)特的化學(xué)性質(zhì)[5]也深受藥物化學(xué)工作者的高度重視。在此基礎(chǔ)上,我們[6]曾以2-取代乙炔基取代苯甲醛腙和多氟芳烴為原料高效便捷地構(gòu)建了含多氟芳烴-并H-吡唑并[5,1-a]異喹啉骨架化合物。
基于多樣性導(dǎo)向合成的理念,為了尋找先導(dǎo)化合物及新的活性物質(zhì),本文以2-取代乙炔基取代苯甲醛腙(1a~1f)和多氟芳烴為原料,采用一鍋法串聯(lián)反應(yīng)合成7種新型的含多氟芳烴的異喹啉骨架化合物(2a~2e,3d,3e和4f,Scheme 1),其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR,19F NMR和HR-ESI-MS表征。
2~4的合成,為新藥的開(kāi)發(fā)研究提供實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論依據(jù)。
WRS-2型熔點(diǎn)儀(溫度未校正);JEOL JNMECA-400(400M Hz)型核磁共振儀(CDCl3為溶劑,TMS為內(nèi)標(biāo));Finnigan MAT 8430型高分辨質(zhì)譜儀。所用試劑均為分析純。
(1)1a~1f的合成通法
在反應(yīng)瓶中依次加入取代2-取代乙炔基取代苯甲醛5 mmol,對(duì)甲苯磺酰肼(H2NHNTs)5 mmol,乙醇50 mL及幾滴濃鹽酸,攪拌下于室溫反應(yīng)至終點(diǎn)。過(guò)濾,濾餅用乙醇重結(jié)晶得無(wú)色透明晶體1a ~1f。
(2)2~4的合成(以2a為例)
在反應(yīng)瓶中加入2-苯基乙炔基-5-氯苯甲醛腙(1a)122.4 mg(0.3 mmol),三氟甲磺酸銀7.7 mg 及二氯乙烷 0.6 mL,攪拌下于60℃反應(yīng)1 h。加入碳酸銫173.6 mg(0.9 mmol),五氟苯(2)126.0 mg(0.75 mmol)及 DMF 1.0 mL,于60℃反應(yīng)至終點(diǎn)(TLC跟蹤)。過(guò)濾,旋干濾液后經(jīng)硅膠柱層析[洗脫劑:V(石油醚)∶V(乙酸乙酯)=100∶1]純化得白色固體2a。
用類似的方法合成白色固體2b~2d;用2-三氟甲基-1,3,5,6-四氟苯替代五氟苯,用類似的方法合成白色固體3d 和3e;用 2-氰基-1,3,5,6-四氟苯替代五氟苯,用類似的方法合成白色固體4f。
2a:收率 58%,m.p.255.4 ℃ ~256.1 ℃;1H NMR δ:8.94 ~8.92(m,1H),7.93(s,1H),7.86(d,J=8.2 Hz,1H),7.57 ~7.53(m,6H);19F NMR δ:-135.77(s,1F),-155.35(d,J=23.2 Hz,1F),-156.21(d,J=23.2 Hz,1F),-163.89(d,J=23.2 Hz,1F);HR-ESI-MS m/z:Calcd for C21H9N2F4Cl{[M+H]+}401.046 3,found 401.044 4。
2b:收率 47%,m.p.174.5 ℃ ~175.1 ℃;1H NMR δ:8.55(s,1H),7.71(d,J=8.2 Hz,1H),7.48(d,J=7.7 Hz,1H),7.31 ~7.26(m,1H),3.30(t,J=7.5 Hz,2H),2.62(s,3H),1.94 ~ 1.91(m,2H),1.59 ~ 1.53(m,2H),1.04(t,J=7.3 Hz,3H);19F NMR δ:- 136.53(d,J=36.1 Hz),-156.30(d,J=35.1 Hz),-156.73(d,J=35.0 Hz),-166.69(t,J=18.1 Hz);HR-ESI-MS m/z:Calcd for C20H16N2F4{[M+H]+}361.132 2,found 361.132 0。
Scheme 1
2c:收率 41%,m.p.246.4 ~246.9 ℃;1H NMR δ:8.64(s,1H),7.69(d,J=7.7 Hz,1H),7.47(d,J=8.0 Hz,1H),7.10(s,1H),2.94 ~2.88(m,1H),2.61(s,3H),1.31 ~1.29(m,2H),0.98 ~ 0.96(m,2H);19F NMR δ:-135.65(s,1F),-156.73(d,J=23.2 Hz,1F),-157.53(d,J=23.2 Hz,1F),-166.01(d,J=23.2 Hz,1F);HR-ESI-MS m/z:Calcd for C19H12N2F4{[M+H]+}345.100 9,found 345.101 0。
2d:收率 52%,m.p.233.7 ℃ ~234.3 ℃;1H NMR δ:8.88 ~ 8.87(m,1H),7.47 ~ 7.45(m,2H),7.08(s,1H),2.98 ~2.95(m,1H),1.35 ~ 1.32(m,2H),1.01 ~ 0.99(m,2H);19F NMR δ:-110.67(s,1F),-136.42(d,J=23.2 Hz,1F),-156.35(d,J=34.8 Hz,1F),-156.70(d,J=23.2 Hz,1F),-165.21(d,J=23.2 Hz,1F);HR-ESI-MS m/z:Calcd for C18H9N2F5{[M+H]+}349.075 9,found 349.074 4。
3d:收率 58%,m.p.213.1 ℃ ~213.5 ℃;1H NMR δ:8.90 ~ 8.87(m,1H),7.48 ~ 7.46(m,2H),7.14(s,1H),2.99 ~2.92(m,1H),1.37 ~ 1.35(m,2H),1.02 ~ 1.00(m,2H);19F NMR δ:-55.69(s,3F),-110.14(s,1F),-127.44(t,J=23.2 Hz,1F),-137.12(d,J=23.2 Hz,1F),-151.04(d,J=23.2 Hz,1F);HR-ESI-MS m/z:Calcd for C19H9N2F7{[M+H]+}399.072 7,found 399.072 4。
3e:收率 40%,m.p.248.4 ℃ ~248.7 ℃;1H NMR δ:8.73(s,1H),7.94 ~7.92(m,2H),7.82(d,J=7.9 Hz,1H),7.58 ~7.57(m,5H),2.66(s,3H);19F NMR δ:-55.63(d,J=23.2 Hz,3F),-127.20(t,J=23.2 Hz,1F),-136.36(s,1F),- 151.32(d,J=23.2 Hz,1F);HR-ESI-MS m/z:Calcd for C23H12N2F6{[M+H]+}431.097 7,found 431.097 7。
4f:收率 45%,m.p.172.4 ℃ ~172.8 ℃;1H NMR δ:8.72(s,1H),7.88 ~ 7.87(m,1H),7.73 ~7.70(m,2H),7.42(s,1H),3.31(t,J=7.4 Hz,2H),1.97 ~1.90(m,2H),1.60 ~1.57(m,2H),1.05(t,J=7.3 Hz,3H);19F NMR δ:-119.08(d,J=20.5 Hz,1F),-135.59(t,J=18.7 Hz,1F),- 145.15(d,J=17.4 Hz,1F);HR-ESI-MS m/z:Calcd for C20H14N3F3{[M+H]+}354.121 3,found 354.121 7。
首先,在三氟甲磺酸銀的作用下,1發(fā)生分子內(nèi)的環(huán)化得到異喹啉氮氮葉立德A;之后,多氟芳烴在強(qiáng)堿的作用下生成多氟苯炔中間體;兩者發(fā)生[3+2]環(huán)化后得到中間體B;最后,在強(qiáng)堿的作用下B芳構(gòu)化,得到目標(biāo)產(chǎn)物3(Scheme 2)。
Scheme 2
多氟芳烴2,3,5,6-四氟吡啶和2,4,5-三氟硝基苯與1f不能適用于該反應(yīng),未能獲得目標(biāo)化合物,可能是由于在該條件下無(wú)法生成苯炔中間體所致。
以4f為例。在1H NMR譜圖中,苯環(huán)上的氫出現(xiàn)在 δ 8.72~7.42,與苯環(huán)相連的亞甲基上的兩個(gè)氫以三重峰出現(xiàn)在δ 3.31,其余兩個(gè)亞甲基以多重峰出現(xiàn)在 δ 1.97~1.57,而甲基則以三重峰出現(xiàn)在δ 1.05。在19F NMR譜圖中出現(xiàn)三個(gè)峰積分均為1∶1∶1,與化合物結(jié)構(gòu)相符。ESI-HRMS譜圖出現(xiàn)分子離子峰,與數(shù)據(jù)吻合。
[1]Marco E,Laine W,Tardy C,et al.Molecular determinants of topoisomerase I poisoning by lamellarins:Comparison with camptothecin and structure activity relationships[J].J Med Chem,2005,48(11):3796 -3807.
[2]Kluza J,Gallego M,Loyens A,et al.Cancer cell mitochondria are direct proapoptotic targets for the marine antitumor drug lamellarin D[J].Cancer Res,2006,66(6):3177-3187.
[3]Johns B A,Gudmundsson,K S,Turner E M,et al.Pyrazolopyridine antiherpetics:SAR of C2'and C7 amine substituents[J].Bioorg Med Chem,2005,13(7):2397-2411.
[4]Chen Z Y,Wu J.Efficient generation of biologically active H-pyrazolo[5,1-a]isoquinolines via multicomponent reaction[J].Org Lett,2010,12(21):4856 -4859.
[5]Zahn A,Brotschi C,Leumann C J.Pentafluorophenyl-phenyl interactions in biphenyl-DNA[J].Chem Eur J,2005,11(7):2125 -2129.
[6]Zhang L,Xiao Q,Ye S Q,et al.Generation of polyfluoroaryl-fused H-pyrazolo[5,1-a]isoquinolines through a reaction of N'-(2-alkynylbenzylidene)hydrazide with polyfluoroarene[J].Chemistry An Asian Journal,2012,7(8):1909-1914.