N-(1-(5-溴-2-((對(duì)氯芐基)氧基)芐基)-4-哌啶基)-N-乙基苯甲酰胺的合成及表征

黃 斌,程德軍，郝世雄

(四川理工學(xué)院 材料與化學(xué)工程學(xué)院，四川 自貢 643000)

0 引言

全球范圍內(nèi)艾滋病——獲得性免疫缺乏癥以驚人速度傳播.艾滋(HIV)病毒主要攻擊人體的T淋巴細(xì)胞，破壞T淋巴細(xì)胞后造成人體免疫功能喪失.研究表明，要阻止人體感染HIV病毒必須讓趨化因子受體即CCR5發(fā)生特定的基因突變[1-3]，Schwarz提出趨化因子受體是一種可利用的新靶點(diǎn)[4].因此針對(duì)引起趨化因子受體的基因突變的拮抗劑研究備受關(guān)注，在2003年全球第一個(gè)抑制劑(T-20)在美國(guó)批準(zhǔn)上市，但該抑制劑會(huì)出現(xiàn)耐藥性，生產(chǎn)成本高.TAK-779是日本Takeda公司研發(fā)的一種非肽類小分子拮抗劑[5],在此基礎(chǔ)之上又研發(fā)出TAK-220和TAK-652[6-7].本課題組也針對(duì)非肽類小分子拮抗劑進(jìn)行研究，合成了幾種新的非肽類小分子拮抗劑，這幾種拮抗劑都具有抗HIV感染的能力[8-10].

本文以對(duì)氯芐氯、5-溴水楊醛和1-芐基-4-哌啶酮為原料合成了一種新的非肽類小分子拮抗劑,其結(jié)構(gòu)經(jīng)MS、13CNMR及1HNMR確證，圖1、圖2和圖3為合成方法.

圖1 4-溴-2-溴甲基-1-((4-溴芐基)氧)苯的合成路線Fig.1 Synthetic route of 4-bromo-2-bromomethyl-1-((4-chlorobenzyl)oxy)benzene

圖2 N-乙基-N-(4-哌啶基)苯甲酰胺的合成路線Fig.2 Synthetic route of N-ethyl-N-(4-piperidyl) benzamide

圖3 N-(1-(5-溴-2-((對(duì)氯芐基)氧基)芐基)-4-哌啶基)-N-乙基苯甲酰胺Fig.3 Synthetic route of (N-(1-(5-bromo-2-((4-chlorobenzyl) oxy)benzyl) -4-piperidyl)-N-ethylbenzoylamide

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器與試劑

AGILENT MS(MSDVL美國(guó)) ，Bruker AV600 NRM(600 MHz德國(guó))；碳酸鉀、NBS、DMF、5-溴水楊醛、甲醇、對(duì)氯芐氯、三氟乙酸、丙酮、1-芐基-4-哌啶酮、硼氫化鈉、甲酸胺、二氯甲烷，以上藥品都為市售AR.

1.2 4-溴-2-溴甲基-1-((4-氯芐基)氧)苯(Ⅲ)的合成

1.2.1 5-溴-2-(4-氯芐氧基)苯甲醛(Ⅰ)的合成

合成參見(jiàn)文獻(xiàn)[11], 具體為：在250 mL三口瓶中加入5-溴-水楊醛0.025 mol(5.00 g)、N,N-二甲基甲酰胺100 mL、對(duì)氯芐氯0.03 mol(4.86 g)、K2CO30.03 mol(4.25 g)，回流；用薄層色譜(TLC)點(diǎn)板檢測(cè)反應(yīng)，反應(yīng)完全后，停止反應(yīng)，冷卻至室溫，加入蒸餾水150 mL，搖勻后，水相用乙酸乙酯150 mL萃取兩次，然后用飽和NaHCO3溶液、飽和NaCl溶液洗滌3次，并用無(wú)水硫酸鈉進(jìn)行干燥，蒸干，得化合物(Ⅰ)7.30 g，產(chǎn)率為89.3%.

1.2.2 5-溴-2-(4-氯芐氧基)苯甲醇(Ⅱ)的合成

合成參見(jiàn)文獻(xiàn)[11]，將0.02 mol (6.48 g)Ⅰ加入到250 mL單口燒瓶中,再加入100 mL甲醇進(jìn)行溶解，分批加入硼氫化鈉0.024 mol (0.92 g)，室溫下反應(yīng)1.5 h，用薄層色譜檢測(cè)反應(yīng)完全后停止反應(yīng).用氫氧化鈉溶液(2.0 mol/L)淬滅反應(yīng)，得白色沉淀，過(guò)濾烘干得白色固體即化合物(Ⅱ)(6.02 g)，產(chǎn)率約91.8%.

1.2.3 4-溴-2-溴甲基-1-((4-氯芐基)氧)苯(Ⅲ)的合成

合成參見(jiàn)文獻(xiàn)[11]，將0.029 mol (5.3 g) N-溴代丁二酰亞胺和0.023 mol (7.5 g)Ⅱ加入到250 mL燒瓶中，加入100 mL二氯甲烷進(jìn)行溶解，在0 ℃強(qiáng)烈攪拌下，在30 min內(nèi)將三苯基磷0.029 mol (7.8 g)分批加入燒瓶中，在室溫下反應(yīng)5.5 h，用TLC點(diǎn)板檢測(cè)，反應(yīng)完全后加入正己烷30 mL，過(guò)濾，濾液經(jīng)NaCl飽和溶液洗滌，無(wú)水硫酸鈉干燥，經(jīng)柱色譜分離，蒸干，得化合物(Ⅲ)8.8 g，產(chǎn)率約98.8%.

1.3 N-乙基-N-(4-哌啶基)苯甲酰胺(Ⅳ)的合成

1.3.1 1-芐基-4-(N-乙胺基)哌啶(3)的合成

在100 mL燒瓶中加入乙胺鹽酸鹽27 mmol(2.20 g)和1-芐基-4-哌啶酮25 mmol(4.73 g)，滴加15 mL的三乙胺和40 mL四氫呋喃，攪拌反應(yīng)10 min，然后將醋酸硼氫化鈉37 mmol(8.00 g)在30 min內(nèi)緩慢加入燒瓶,攪拌反應(yīng)3 h，薄層色譜檢測(cè)無(wú)原料后，用50 mL NaOH溶液(2 mol/L)淬滅反應(yīng)，用CH3COOCH2CH3提取，氯化鈉飽和溶液洗滌，用無(wú)水Na2SO4干燥，過(guò)濾，濃縮得黃色油狀化合物(3)，4.65 g，產(chǎn)率85.4%.

1.3.2 N-(4-(1-芐基哌啶基))-N-乙基苯甲酰胺(4)的合成

將4.5 mmol(1.00 g)化合物3，加入到2 mL三乙胺及14 mL CH2Cl2的溶液中，攪拌將其完全溶解，將反應(yīng)液放入冰浴中，并緩慢滴入由二氯亞砜和苯甲酸反應(yīng)得到的苯甲酰氯6.10 g，反應(yīng)2 h，反應(yīng)結(jié)束后將溶劑蒸干，用少量水和乙酸乙酯洗滌分液，用氯化鈉飽和溶液洗滌，無(wú)水Na2SO4干燥，蒸干，產(chǎn)品柱層析得產(chǎn)品1.12 g即化合物(4)，產(chǎn)率76.2%.

1.3.3 N-乙基-N-(4-哌啶基)苯甲酰胺(Ⅳ)的合成

在15 mL甲醇中加入1.5 mmol(0.48 g)化合物(4)，攪拌溶解，加入4.0 mmol(0.25 g)甲酸胺和Pd-C0.4 g，攪拌回流反應(yīng)3 h，薄層色譜檢測(cè)無(wú)原料后，過(guò)濾，蒸干，得化合物(Ⅳ)0.40 g，直接用于后續(xù)反應(yīng).

1.4 N-(1-(5-溴-2-((對(duì)氯芐基)氧基)芐基)-4-哌啶基)-N-乙基苯甲酰胺(Ⅴ)的合成

把1.2 mmol (0.17 g)K2CO3、1 mmol (0.23 g)Ⅳ和1 mmol (0.40 g)Ⅲ加入到50 mL燒瓶中，用10 mL二甲基甲酰胺溶解，在室溫下攪拌反應(yīng)3～5 h, 薄層色譜檢測(cè)無(wú)原料后，用乙酸乙酯萃取反應(yīng)液，用氯化鈉飽和溶液洗3次，用無(wú)水硫酸鈉干燥，柱層析分離，m(PE)∶m(EA)=5∶1，濃縮得白色固體0.36 g，產(chǎn)率65.0%.

2 結(jié)果與討論

2.1 4-溴-2-溴甲基-1-((4-氯芐基)氧)苯的表征

1HNMR(600 MHz,CDCl3):δ7.46(s,1H),7.34～7.41(m,5H), 6.77(d,1H，J=2 Hz), 5.09(s,2H),4.50(s,2H).

MS(ESI): 413.20(M+Na)+.

通過(guò)核磁氫譜及質(zhì)譜分析表明產(chǎn)物(Ⅲ)即是目標(biāo)化合物.

2.2 化合物(Ⅲ)的合成

在化合物(Ⅲ)的合成中，本文以NBS為溴化劑，文獻(xiàn)[8]以CBr4為溴化劑，不但毒性NBS比CBr4小，實(shí)驗(yàn)條件優(yōu)于文獻(xiàn)[8]，而且收率提高了10個(gè)百分點(diǎn)，提高至90%.

2.3 產(chǎn)物(Ⅳ)的結(jié)構(gòu)表征

1HNMR(600 MHz,CDCl3):δ8.01(m,2H),7.62～7.71(m,3H),3.78(m,2H),3.57(m,1H),2.64～2.75(m,4H),2.01(S,1H),1.64～1.92(m,4H),1.32(t,3H,J=7Hz).

MS(ESI):232.15(M+).

通過(guò)核磁氫譜及質(zhì)譜分析表明化合物(Ⅳ)即是目標(biāo)化合物.

2.4 化合物(Ⅴ)的表征

1HNMR(600 MHz, CDCl3):δ1.26(t,3H,J=7 Hz),1.65(m,4H),1.87(m,2H),2.88 (m,2H),3.45(br s,4H), 4.99(s,2H),6.75(d,1H,J=6 Hz),7.23(d,1H, J=6 Hz),7.28～7.32(m,7H), 7.38～7.39(m,3H),7.47(s,1H).

13CNMR(600 MHz, CDCl3):δ30.8,53.0,55.6,69.6,113.6,125.9, 128.5,128.7,128.9, 129.5, 130.6,132.8,133.8,135.2, 155.6.

MS(ESI):542.21, 543.19(M+).

通過(guò)核磁氫譜、質(zhì)譜和碳譜分析表明化合物(Ⅴ)即是目標(biāo)產(chǎn)物，總產(chǎn)率約為34.2%.

2.5 化合物(Ⅴ)的結(jié)構(gòu)特征

CCR5小分子拮抗劑結(jié)構(gòu)類型多樣，其結(jié)構(gòu)上具有鮮明的特征：①該小分子拮抗劑中間連接鍵含有環(huán)狀結(jié)構(gòu)，中間結(jié)構(gòu)是有生物活性的哌啶環(huán)；②該小分子拮抗劑不僅含有活性雜原子取代的苯環(huán)，而且還含有酰胺結(jié)構(gòu)；③該小分子拮抗劑結(jié)構(gòu)上具有季氮原子，能以穩(wěn)定的季銨鹽存在，在生理pH值條件下，可能被質(zhì)子化[8-9]；④該拮抗劑的另一端存在疏水基團(tuán)，本產(chǎn)物引入了溴和氯原子，相比于其他的拮抗劑，溴和氯的引入有效地提高了該拮抗劑的生物活性.

2.6 化合物(Ⅴ)的活性

通過(guò)對(duì)化合物(Ⅴ)的生物活性檢測(cè)，目標(biāo)產(chǎn)物(V)的結(jié)合活性分別為SPA GTPγS Assay(IC50=7.92 nmol/L)和Calcium Flux Assay(IC50=23.1 nmol/L)，抗病毒活性EC50=61 nmol/L.因此，該化合物具有較好的抗病毒活性和受體結(jié)合活性[12].

3 結(jié)論

首先合成4-溴-2-溴甲基-1-((4-氯芐基)氧)苯和N-乙基-N-(4-哌啶基)苯甲酰胺兩種中間產(chǎn)物，最終合成了N-乙基-N-(1-(5-溴-2-((對(duì)氯芐基)氧基)芐基)-4-哌啶基)苯甲酰胺一種新的非肽類小分子拮抗劑，因?yàn)榉磻?yīng)條件溫和，合成路線相對(duì)較短，總產(chǎn)率達(dá)到了34.2%.其結(jié)構(gòu)經(jīng)1HNMR、13CNMR及MS確證，產(chǎn)物經(jīng)抗病毒活性測(cè)試(EC50=61 nmol/L) 和受體結(jié)合活性(SPA GTPγS Assay(IC50=7.92 nmol/L)、Calcium Flux Assay(IC50=23.1 nmol/L)，具有較好的抗病毒活性和受體結(jié)合活性.這種拮抗劑不存在潛在的炎癥應(yīng)答效應(yīng)，具有可通過(guò)靜脈注射方式給藥的優(yōu)勢(shì)，可能在生物醫(yī)藥或抗HIV感染領(lǐng)域具有潛在應(yīng)用價(jià)值，具有廣泛的應(yīng)用前景.