宋 萍, 趙靜國, 李桂杰
(武漢工業(yè)學院 生物與制藥工程學院,湖北 武漢 430023)
阿比朵爾[ 6-溴-4-二甲氨基甲基-5-羥基-1-甲基-2-(苯硫甲基)-1H-吲哚-3-羧酸乙酯鹽酸鹽(Arbidol, Chart 1)]是由前蘇聯(lián)藥物化學研究中心研究開發(fā)的非核苷類抗病毒藥物,不但具有廣譜抗病毒活性,而且還具有免疫調(diào)節(jié)作用和干擾素誘導作用,目前主要用于治療流行性感冒并已在多國上市。對阿比朵爾系列化合物的研究從上世紀八十年代開始,主要集中在改造1-位,2-位,4-位基團,對6-位取代基的研究并不多。
Arbidol
Chart1
本文以Arbidol為先導化合物,以對苯醌和3-(甲基氨基)-2-丁烯酸乙酯(1)為起始原料,在文獻[1~14]方法的基礎上,主要通過改變6-位基團達到對Arbidol的結(jié)構(gòu)進行修飾和改造的目的。分別以硝基、氨基、乙酰氨基作6-位取代基的同時,改變2-位,4-位和5-位的基團,設計并合成了20個新型的阿比朵爾衍生物(7a~7e,10b~10i,13b,13c,13e,13j, 16c,16e,16j, Scheme 1),其結(jié)構(gòu)經(jīng)1HNMR和MS表征。新阿比朵爾衍生物的合成,為進一步研究其構(gòu)效關(guān)系奠定基礎。
INOVA-600型核磁共振儀(CDCl3為溶劑,TMS為內(nèi)標);TRACE MS2000型氣相質(zhì)譜聯(lián)用儀。
1參考文獻[6]方法合成;對苯醌(≥97%),工業(yè)級;其余所用試劑均為分析純。
CompabcdefghijRn-Bu2N-ON-N-HONN-EtNN-N-N-Ph2N-SNMe2N-
Scheme1
(1) 1,2-二甲基-5-羥基-1H-吲哚-3-羧酸乙酯(2)的合成
在反應瓶中依次加入1,2-二氯乙烷500 mL,苯醌48.8 g(440 mmol)及ZnCl 5 g,冰水浴冷卻,攪拌下緩慢滴加160 g(420 mmol)的1,2-二氯乙烷(100 mL)溶液,滴畢,反應3 h;于室溫反應21 h。抽濾,濾餅用50%丙酮洗滌后,置30%丙酮(250 mL)中回流2 h。冷卻,抽濾,濾餅用水洗滌,干燥得灰白色固體2 67.5 g,收率69%(52%[12]);1H NMRδ: 1.43~1.45(m, 3H, CH3), 2.74(s, 3H, CH3), 3.66(s, 3H, CH3), 4.37~4.40(m, 2H, CH2), 7.26~7.57(m, 3H, ArH); MSm/s: 233.0(M+)。
(2) 1,2-二甲基-5-乙酰氧基-1H-吲哚-3-羧酸乙酯(3)的合成
在反應瓶中加入2 23.3 g(100 mmol)的丙酮(100 mL)溶液和三乙胺21.6 mL,攪拌下于室溫緩慢滴加乙酰氯17.1 mL(240 mmol),滴畢,反應30 min。攪拌下傾入500 mL冰水中,攪拌10 min;抽濾,濾餅用水洗至中性,干燥后用甲醇重結(jié)晶得白色固體324.2 g,收率88%(89.1%[12]);1H NMRδ: 1.42~1.46(t, 3H, CH3), 2.34(s, 3H, CH3), 2.76(s, 3H, CH3), 3.67(s, 3H, CH3), 4.37~4.41(m, 2H, CH2), 6.95~7.79(m, 3H, PhH); MSm/s: 275.2(M+)。
(3) 6-硝基-5-乙酰氧基-1,2-二甲基-1H-吲哚-3-羧酸乙酯(4)的合成
于0 ℃將3 8.28 g(30 mmol)加入30 mL乙酸酐中,攪拌下緩緩滴加混酸(65%硝酸3 mL+乙酸酐6 mL+冰乙酸6 mL),滴畢,于0 ℃反應4 h。倒入200 mL冰水中,抽濾,濾餅經(jīng)硅膠柱層析[洗脫劑:A=V(石油醚) ∶V(乙酸乙酯)=3 ∶2]純化得黃色固體4 5 g,收率52%;1H NMRδ: 1.43~1.46(t, 3H, CH3), 2.42(s, 3H, CH3), 2.79(s, 3H, CH3), 3.75(s, 3H, CH3), 4.38~4.42(q, 2H, CH2), 7.84(s, 1H, ArH), 8.15(s, 1H, ArH); MSm/s: 320.2(M+)。
(4) 6-硝基-5-乙酰氧基-1-甲基-2-溴甲基-1H-吲哚-3-羧酸乙酯(5)的合成
在反應瓶中依次加入1,2-二氯乙烷75 mL, 4 4.8 g(15 mmol), NBS 3.2 g(18 mmol)及催化量的過氧化苯甲酰,攪拌下回流反應8 h。冷卻至室溫,抽濾,濾餅用少量甲醇洗滌,干燥得淡黃色固體55.1 g,收率85.2%;1H NMRδ: 1.46~1.49(t, 3H, CH3), 2.43(s, 3H, CH3), 3.90(s, 3H, CH3), 4.43~4.48(q, 2H, CH2), 5.13(s, 2H, CH2), 7.94(s, 1H, ArH), 8.27(s, 1H, ArH); MSm/s: 400.1(M+)。
(5) 6-硝基-5-羥基-1-甲基-2-苯硫甲基-1H-吲哚-3-羧酸乙酯(6)的合成
在反應瓶中加入氫氧化鉀1.39 g的甲醇(187 mL)溶液和苯硫酚1.24 g(11 mmol),攪拌10 min;加入5 4.5 g(11 mmol),于室溫反應7 h。倒入150 mL水中,用稀鹽酸調(diào)至pH 2~3;抽濾,濾餅用大量水洗滌,干燥得橘黃色固體6 3.9 g,收率89.6%;1H NMRδ: 1.37~1.41(t, 3H, CH3), 3.62(s, 3H, CH3), 4.27~4.32(q, 2H, CH2), 4.67(s, 2H, CH2), 7.23~7.36(m, 5H, PhH), 7.73(s, 1H, ArH), 8.10(s, 1H, ArH), 10.42(s, 1H, OH); MSm/s: 386.2(M+)。
(6) 6-硝基-4-取代基甲基-5-羥基-1-甲基-2-苯硫甲基-1H-吲哚-3-羧酸乙酯(7a~7e)的合成(以7a為例)
在反應瓶中依次加入冰乙酸10 mL,二正丁胺(Ⅰa)0.188 mL(1.08 mmol)及37%~40%甲醛0.15 mL,冰水浴冷卻下攪拌15 min。加入6 232 mg(0.6 mmol),于75 ℃反應3 h。冰水冷卻下用飽和NaOH溶液調(diào)至pH 7~8;用二氯甲烷(25 mL)萃取,濃縮有機液得紅色油狀物,經(jīng)硅膠柱層析(梯度洗脫劑:A=5 ∶1~3 ∶1)純化得7a。
用類似的方法合成7b~7e。
(7) 6-氨基-5-乙酰氧基-1,2-二甲基-1H-吲哚-3-羧酸乙酯(8)的合成
在反應瓶中依次加入THF 140 mL, 4 5.12 g(16 mmol), 10%Pd/C 0.8 g, 2mol·L-1H2SO430 mL,置高壓反應斧中,于0.5 MPa常溫反應5 h。用飽和碳酸鈉溶液洗滌后用水洗至pH 7~8;減壓濃縮后經(jīng)硅膠柱層析(洗脫劑:A=3 ∶1)純化后,再用乙酸乙酯重結(jié)晶得白色固體8 3.13 g,收率67.5%;1H NMRδ: 1.16~1.50(t, 3H, CH3), 2.66(s, 3H, CH3), 2.80(s, 3H, CH3), 3.74(s, 3H, CH3), 4.15~4.18(q, 2H, CH2), 4.47(s,1H, ArH), 8.17(s, 1H, ArH); MSm/s: 290.0[M+]。
(8) 6-氨基-5-乙酰氧基-1-甲基-2-溴甲基-1H-吲哚-3-羧酸乙酯(9)的合成
在反應瓶中依次加入四氯化碳100 mL, 8 1.45 g(5 mmol), NBS 1.03 g(6 mmol)及催化量的過氧化苯甲酰,攪拌下回流反應5 h。冷卻至室溫,抽濾,濾餅干燥得白色固體9 1.58 g,收率85.6%;1H NMRδ: 1.48~1.52(t, 3H, CH3), 2.67(s, 3H, CH3), 3.86(s, 3H, CH3), 4.44~4.49(q, 2H, CH2), 5.19(s, 2H, CH2), 7.53(s, 1H, ArH), 8.21(s, 1H, ArH); MSm/s: 369.1(M+)。
(9) 6-氨基-5-乙酰氧基-1-甲基-2-取代基甲基-1H-吲哚-3-羧酸乙酯(10b~10i)的合成(以10f為例)
在反應瓶中依次加入二氯甲烷15 mL, 9 185 mg(0.5 mmol), 1%氫氧化鈉3 mL,N-甲基芐胺(Ⅰf)(0.12 mL, 0.9 mmol)及催化量的四丁基溴化銨,攪拌下于室溫反應2 h。用水洗滌,分液,有機層用無水硫酸鈉干燥,蒸干溶劑后經(jīng)硅膠柱層析(洗脫劑:A=4 ∶1)純化得10f152 mg。
用類似的方法合成10b~10e,10g~10i。
(10) 6-乙酰氨基-5-乙酰氧基-1,2-二甲基-1H-吲哚-3-羧酸乙酯(11)的合成
在反應瓶中依次加入干燥丙酮210 mL,三乙胺10.65 mL及8 3.48 g(12 mmol),攪拌下于50 ℃~57 ℃緩慢滴加乙酰氯6.45 mL(9 mmol),滴畢,于67 ℃反應2 h。攪拌下倒入1 L冰水中,靜置10 min。抽濾,濾餅用水洗至中性,干燥后用乙酸乙酯重結(jié)晶得白色固體11 2.10 g,收率52.7%;1H NMRδ: 1.41~1.44(t, 3H, CH3), 2.20(s, 3H, CH3), 2.40(s, 3H, CH3), 2.71(s, 3H, CH3), 3.62(s, 3H, CH3), 4.34~4.40(q, 2H, CH2), 7.79(s, 1H, ArH), 8.08(s, 1H, ArH); MSm/s: 332.1(M+)。
(11) 6-乙酰氨基-5-羥基-1,2-二甲基-1H-吲哚-3-羧酸乙酯(12)的合成
在反應瓶中依次加入氫氧化鉀0.56 g的甲醇(40 mL)溶液和11 1.66 g(5 mmol),攪拌下于室溫反應1 h。倒入100 mL水中,用稀鹽酸調(diào)至pH 2~3。抽濾,濾餅用大量水洗滌,干燥得白色固體12 1.38 g,收率為95.2%;1H NMRδ: 1.43~1.46(t, 3H, CH3), 2.23(s, 3H, CH3), 2.80(s, 3H, CH3), 3.69(s, 3H, CH3), 4.36~4.42(q, 2H, CH2), 7.76(s, 1H, ArH), 8.10(s, 1H, ArH); MSm/s: 290.0(M+)。
(12) 6-乙酰氨基-4-取代基甲基-5-羥基-1,2-二甲基-1H-吲哚-3-羧酸乙酯(13b,13c,13e和13j)的合成(以13j為例)
在反應瓶中依次加入THF 12 mL, 33%二甲胺(Ⅰj)0.334 mL(1.6 mmol)及37%~40%甲醛0.202 mL,于室溫攪拌15 min;加入12 232 mg(0.8 mmol),回流反應3 h。攪拌下傾入30 mL~50 mL冰水中,析出固體,過濾,濾餅干燥得白色固體13j。
用類似的方法合成13b,13c和13e。
(13) 6-乙酰氨基-5-乙酰氧基-1-甲基-2-溴甲基-1H-吲哚-3-羧酸乙酯(14)的合成
在反應瓶中依次加入1,2-二氯乙烷50 mL, 11 1.22 g(3.7 mmol), NBS 0.8 g(4.5 mmol)及催化量的過氧化苯甲酰,攪拌下回流反應7 h。冷卻至室溫,抽濾,濾餅用少量1,2-二氯乙烷和水洗滌,干燥得白色固體14 1.28 g,收率84.8%;1H NMRδ: 1.42~1.46(t, 3H, CH3), 2.26(s, 3H, CH3), 2.41(s, 3H, CH3), 3.74(s, 3H, CH3), 4.37~4.43(q, 2H, CH2), 5.11(s, 2H, CH2), 7.78(s, 1H, ArH), 8.19(s, 1H, ArH); MSm/s: 411.1(M+)。
(14) 6-乙酰氨基-5-羥基-1-甲基-2-苯硫甲基-1H-吲哚-3-羧酸乙酯(15)的合成
在反應瓶中依次加入氫氧化鉀0.53 g的甲醇(100 mL)溶液和苯硫酚340 mg(3.1 mmol),攪拌10 min后加入14 1.26 g(3.1 mmol),于室溫反應6 h。倒入120 mL水中,用稀鹽酸調(diào)至pH 2~3;抽濾,濾餅用大量水洗滌,干燥得白色固體15 1.08 g,收率88.5%;1H NMR(DMSO-d6)δ: 1.32~1.35(m, 3H, CH3), 2.13(s, 3H, CH3), 3.63(s, 3H, CH3), 4.17~4.24(m, 2H, CH2), 4.81(s, 2H, CH2), 7.23~7.37(m, 5H, ArH), 7.47(s, 1H, ArH), 8.06(s, 1H, PhH), 9.17(s, 1H, NH), 9.65(s, 1H, OH); MSm/s: 397.0(M+)。
(15) 6-乙酰氨基-4-以代基甲基-5-羥基-1-甲基-2-苯硫甲基-1H-吲哚-3-羧酸乙酯(16c,16e和16j)的合成(以16j為例)
在反應瓶中依次加入THF 11 mL, Ⅰj0.113 mL(0.5 mmol)及37%~40%甲醛0.076 mL,攪拌15 min;加入15 119 mg(0.3 mmol),回流反應3 h。冷卻至室溫,傾入50 mL冰水中,抽濾,濾餅用少量THF/水洗滌,干燥得16l。
用類似的方法合成16c和16e。
設計并合成了20個未見報道的阿比朵爾衍生物。由于目前對阿比朵爾6-位取代基團的研究并不多,故本文從改變6-位取代基出發(fā)對其進行結(jié)構(gòu)改造,以便探討6-位取代基變化對其活性的影響,其生物活性正在篩選中。
衍生物7, 10, 13和16的實驗結(jié)果見表1,光譜數(shù)據(jù)見表2。
在合成2時,引入路易斯酸ZnCl做催化劑較傳統(tǒng)的Nenitzescu反應產(chǎn)率有所提高。由于吲哚環(huán)共軛性強,電子云較大,在用硝化方法合成4時就不能用硝酸/硫酸方法。此方法使原料氧化變黑。經(jīng)過反復實驗以及參考文獻[9],用硝酸/酸酐較緩和的方法可達到目的(3→4)。但副產(chǎn)物還是較多,其中主要的副產(chǎn)物是硝基位于吲哚環(huán)4-位的化合物[1H NMRδ: 1.33~1.35(t, 3H, CH3), 2.33(s, 3H, CH3), 2.65(s, 3H, CH3), 3.64(s, 3H, CH3), 4.26~ 4.29(q, 2H, CH2), 6.99~ 7.00(d, 1H, PhH), 7.32~7.34(d, 1H, PhH); MSm/s: 320.1(M+)]。
表1 7, 10, 13和16的實驗結(jié)果Table 1 Experimental results of 7, 10, 13, 16
表2 7, 10, 13和16的光譜數(shù)據(jù)Table 2 Spectrum data of 7, 10, 13, 16
續(xù)表2
Comp1H NMR δMS m/s(M+)10d1.45~1.47(t, 3H, CH3), 2.59~2.61(t, 2H, CH2), 2.64(s, 3H, CH3), 3.18~3.25(m, 8H, CH2), 3.63~3.65(t, 2H, CH2), 3.87(s, 3H, CH3), 4.17(s, 2H, CH2), 4.38~4.42(q, 2H, CH2), 7.51(s,1H, ArH), 8.20(s, 1H, ArH)418.110e1.04~1.07(t, 3H, CH3), 1.39~1.41(t, 3H, CH3), 2.40~2.43(m, 2H, CH2), 2.60(s, 3H, CH3), 2.61~2.64(m, 8H, CH2), 3.82(s, 3H, CH3), 4.11(s, 2H, CH2), 4.32~4.36(m, 2H, CH2), 7.45(s, 1H, ArH), 8.17(s, 1H, ArH)402.110f1.42~1.44(t, 3H, CH3), 2.17(s, 3H, CH3), 2.60(s, 3H, CH3), 3.55(s, 2H, CH2), 3.79(s, 3H, CH3), 4.13(s, 2H, CH2), 4.35~4.39(q, 2H, CH2), 7.17~7.24(m, 5H, PhH), 7.45(s, 1H, ArH), 8.13(s, 1H, ArH)409.110g1.15~1.19(m, 3H, CH3), 1.23~1.31(m, 2H, CH2), 1.41~1.43(t, 3H, CH3), 1.56~1.63(m, 2H, CH2), 2.07~2.13(m, 2H, CH2), 2.38~2.42(m, 2H, CH2), 2.54~2.56(m, 1H, CH), 2.60(s, 3H, CH3), 3.89(s, 3H, CH3), 4.18(s, 2H, CH2), 4.34~4.38(m, 2H, CH2), 7.45(s, 1H, ArH), 8.12(s, 1H, ArH)387.310h1.00~1.16(m, 4H, CH2), 1.31~1.37(m, 8H, CH2), 1.44~1.47(m, 3H, CH3), 1.53~1.80(m, 8H, CH2), 2.44~2.48(m, 2H, CH), 2.65(s, 3H, CH3), 3.93(s, 3H, CH3), 3.94(s, 2H, CH2), 4.39~4.41(m, 2H, CH2), 7.48(s, 1H, ArH), 8.19(s, 1H, ArH)469.210i1.54~1.57(t, 3H, CH3), 2.65(s, 3H, CH3), 3.85(s, 3H,CH3), 4.17(s, 2H, CH2), 4.54~4.57(q, 2H, CH2), 6.90~7.25(m, 8H, ArH), 7.44(s, 1H, ArH), 8.17(s, 1H, ArH)487.113b1.33~1.36(t, 3H, CH3), 2.18(s, 3H, CH3), 2.55(s, 3H, CH3), 2.52~2.66(m, 4H, CH2), 3.58(s, 3H, CH3), 3.64~3.73(m, 4H, CH2), 4.28~4.31(m, 4H, CH2), 8.06(s, 1H, ArH), 8,33(s, 1H, NH)389.113c1.30~1.32(t, 3H, CH3), 1.73~1.82(m, 4H, CH2), 2.12(s, 3H, CH3), 2.54(s, 3H, CH3), 2.56~2.63(m, 4H, CH2), 3.58(s, 3H, CH3), 4.19~4.26(m, 4H, CH2), 8.09(s, 1H, ArH), 9.00(s, 1H,OH)373.213e1.06~1.08(t, 3H, CH3), 1.36~1.39(t, 3H, CH3), 2.22(s, 3H, CH3), 2.41~2.43(m, 2H, CH2), 2.58(s, 3H, CH3), 2.78~2.97(m, 8H, CH2), 3.62(s, 3H, CH3), 4.25(s, 2H, CH2), 4.30~4.34(q, 2H, CH2), 8.10(s, 1H, ArH), 8,35(s, 1H, NH)416.213j1.37~1.40(t, 3H, CH3), 2.21(s, 3H, CH3), 2.37(s, 6H, CH3), 2.59(s, 3H, CH3), 3.62(s, 3H, CH3), 4.25(s, 2H, CH2), 4.31~4.35(q, 2H, CH2), 8.16(s, 1H, ArH), 8,35(s, 1H, NH)347.116c1.29~1.31(t, 3H, CH3), 1.87(s, 4H, CH2), 2.22(s, 3H, CH3), 2.62~2.83(m, 4H, CH2), 3.57(s, 3H, CH3), 4.16~4.19(q, 2H, CH2), 4.42(s, 2H, CH2), 4.52(s, 2H, CH2), 7.23~7.31(m, 5H, PhH), 8.23(s, 1H, ArH), 8.35(s, 1H, NH)480.016e1.07~1.09(t, 3H, CH3), 1.29~1.31(t, 3H, CH3), 2.22(s, 3H, CH3), 2.38~2.44(m, 2H, CH2), 2.77~2.95(m, 8H, CH2), 3.56(s, 3H, CH3), 4.16~4.19(q, 2H, CH2), 4.24(s, 2H, CH2), 4.51(s, 2H, CH2), 7.23~7.30(m, 5H, PhH), 8.14(s, 1H, ArH), 8.34(s, 1H, NH)523.1
續(xù)表2
Comp1H NMR δMS m/s(M+)16j1.30~1.32(t, 3H, CH3), 2.22(s, 3H, CH3), 2.37(s, 6H, CH3), 3.57(s, 3H, CH3), 4.17~4.20(q, 2H, CH2), 4.23(s, 2H, CH2), 4.52(s, 2H, CH2), 7.22~7.31(m, 5H, PhH), 8.19(s, 1H, ArH), 8.35(s, 1H, NH)454.1
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