劉 霞,蘇長會(huì)
(1.江蘇開放大學(xué) 理工學(xué)院,江蘇 南京 210036;2.江蘇城市職業(yè)學(xué)院 江蘇 南京 210017;3.南京大學(xué) 金陵學(xué)院 化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院,江蘇 南京 210089)
·快遞論文·
新型含1,2,3-三氮唑的喹唑啉酮席夫堿的合成*
劉 霞1,2,蘇長會(huì)3
(1.江蘇開放大學(xué) 理工學(xué)院,江蘇 南京 210036;2.江蘇城市職業(yè)學(xué)院 江蘇 南京 210017;3.南京大學(xué) 金陵學(xué)院 化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院,江蘇 南京 210089)
以2-氨基-4-氟苯甲酸為原料合成了中間體 3-氨基-7-氟-2-甲基喹唑啉-4(3H)-酮(3);以4-硝基苯甲醛為原料合成了中間體 4-[4-(氯甲基)-1H-1,2,3-三氮唑-1-基]-苯甲醛(5);3和5在四氯化鈦催化下經(jīng)縮合反應(yīng)合成了一種新型的含1,2,3-三氮唑的喹唑啉酮席夫堿——(E)-3-{4-[4-(氯甲基)-1H-1,2,3-三氮唑]苯亞甲胺基}-2-甲基-7-氟-4(3H)-喹唑啉酮(1)。1,3和5均為新化合物,其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR,13C NMR,IR,MS和元素分析表征。
三氮唑;喹唑啉酮;席夫堿;合成
1,2,3-三氮唑化合物[1]既具有芳香環(huán)的穩(wěn)定性,又有很好的生物兼容性,能將不同底物的藥效基團(tuán)通過三氮唑環(huán)鏈接成為一個(gè)分子,其衍生物可通過氫鍵和偶極作用提高與生物靶點(diǎn)的結(jié)合能力,具有比咪唑更低的毒性。目前,已有很多三氮唑衍生物作為抗菌、抗腫瘤、抗炎癥、抗高血壓等[2-3]藥物廣泛應(yīng)用于臨床。
喹唑啉酮類化合物是一類具有良好生物活性的含氮雜環(huán)化合物,在抗菌、抗炎、抗高血壓和抗癌等方面[4-5]都顯示出優(yōu)良的活性。對(duì)以喹唑啉酮類化合物為基礎(chǔ)的衍生物研究成為熱點(diǎn),特別是含有其他雜環(huán)片段的喹唑啉酮類衍生物,其結(jié)構(gòu)的可變性和廣譜的生物活性使之在醫(yī)藥和農(nóng)藥領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。如用于晚期結(jié)、直腸癌治療的抗葉酸劑雷替曲塞就含有喹唑啉酮結(jié)構(gòu)片段[6]。席夫堿也是一種具有特殊生理活性的藥效基團(tuán),如抑菌、殺菌、抗腫瘤、抗病毒等[7]。最近的研究顯示,喹唑啉酮中的C-2或N-3位被芳基或雜芳基取代時(shí),抗炎活性大大提高[8]。因此,我們將三氮唑和席夫堿官能團(tuán)引入其中,期望得到一種新型的具有抗菌、抗炎活性的化合物。
本文以2-氨基-4-氟苯甲酸為原料合成了中間體 3-氨基-7-氟-2-甲基喹唑啉-4(3H)-酮(3);以4-硝基苯甲醛為原料合成了中間體 4-[4-(氯甲基)-1H-1,2,3-三氮唑-1-基]-苯甲醛(5);3和5在四氯化鈦催化下經(jīng)縮合反應(yīng)合成了一種新型的含1,2,3-三氮唑的喹唑啉酮席夫堿——(E)-3-{4-[4-(氯甲基)-1H-1,2,3-三氮唑]苯亞甲胺基}-2-甲基-7-氟-4(3H)-喹唑啉酮(1,Scheme 1)。1,3和5均為新化合物,其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR,13C NMR,IR,MS和元素分析表征。
1.1 儀器與試劑
SGW X-4型顯微熔點(diǎn)儀(溫度未校正);Varian Mercury Plus 300型核磁共振儀(300Hz,CDCl3為溶劑,TMS為內(nèi)標(biāo));Bruker Vector 22型紅外光譜儀(KBr壓片);Mariner Mass Spectrometer型質(zhì)譜儀;Carlo Erba 1106型元素分析儀。
7-氟-2-甲基-4(3H)-3,1-苯并噁嗪酮(2)參考文獻(xiàn)[11-12]方法合成【類白色固體,收率95.2%,m.p.195.4℃~195.7℃;1H NMRδ:2.46(s,3H),7.17~7.21(m,2H),8.20(dd,J=6.0,9.0Hz,1H);MS-ESIm/z:180{[M+H]+}】;其余所用試劑均為分析純或化學(xué)純。
1.2 合成
(1)3的合成[11]
在反應(yīng)瓶中依次加入2895mg(5mmol),乙醇15mL和水合肼750mg(15mmol),攪拌下于80℃反應(yīng)2h(TLC檢測)。降至室溫,析晶,抽濾,濾餅用乙醇重結(jié)晶得類白色固體3930mg,收率96.4%,m.p.153.1℃~153.7℃;1H NMRδ:2.68(s,3H),4.87(s,2H),7.13~7.29(m,2H),8.24(dd,J=6.0Hz,9.0Hz,1H);13C NMR(75MHz)δ:21.93,111.41,114.41,116.71,128.83,148.70,156.79,163.82,167.15;ESI-MSm/z:194{[M+H]+};Anal.calcd for C9H8N3OF:C 55.93,H 4.19,N,21.70;found C 55.96,H 4.17,N 21.75。
(2)4-疊氮基苯甲醛(4)的合成
在反應(yīng)瓶中依次加入4-硝基苯甲醛3.02g(20mmol),六甲基磷酰三胺(HMPT)35mL和疊氮鈉2.6g(40mmol),攪拌下于60℃反應(yīng)8h(TLC檢測)。加入乙醚200mL,分別用水(2×100mL)和飽和氯化鈉溶液(100mL)洗滌,用無水硫酸鈉干燥,旋蒸除溶得棕色油狀液體42.78g,收率94.5%;1H NMRδ:7.18(d,J=9.0Hz,2H),7.91(d,J=10.5Hz,2H),9.97(s,1H);IRν:3301,3288,2117,1698cm-1;ESI-MSm/z:148{[M+H]+}。
(3)5的合成[10]
在反應(yīng)瓶中依次加入41.47g(10mmol),混合溶劑[V(乙醇)∶V(水)=9∶1],3-氯丙炔0.75g(10mmol),抗壞血酸鈉198mg(1mmol)和碘化亞銅191mg(1mmol),氮?dú)獗Wo(hù),攪拌下于室溫反應(yīng)3h(TLC檢測)。抽濾,濾液旋蒸除溶,殘余物用乙酸乙酯(100mL)溶解,分別用水(2×50mL)和飽和食鹽水(50mL)洗滌,用無水硫酸鈉干燥,旋蒸除乙酸乙酯后經(jīng)硅膠柱層析[洗脫劑:V(石油醚)∶V(乙酸乙酯)=10∶1]純化得黃色固體52.03g,收率91.7%,m.p.119.5℃~20.3℃;1H NMRδ:4.80(s,2H),7.96(d,J=8.4Hz,2H),8.07(d,J=8.4Hz,2H),8.14(s,1H),10.08(s,1H);13C NMRδ:35.47,119.13,120.45,131.01,135.82,140.35,145.73,190.19;IRν:1700,1684,1621,1549cm-1;ESI-MSm/z:244{[M+Na]+};Anal.calcd for C10H8N3OCl:C 54.22,H 3.63,N 18.92;found C 54.19,H 3.64,N 18.96。
(4)1的合成
在反應(yīng)瓶中依次加入甲苯10mL,5221mg(1mmol),2193mg(1mmol)和四氯化鈦19mg(0.1mmol),攪拌下于110℃(回流)反應(yīng)5h(TLC檢測)。旋蒸除甲苯,殘余物用乙醇重結(jié)晶得棕色粉末1335mg,收率85.0%,m.p.208.5℃~209.1℃;1H NMR(DMSO-d6)δ:2.56(s,3H),4.96(s,2H),7.39~7.48(m,2H),8.13~8.25(m,5H),9.05(s,1H),9.09(s,1H);13C NMR(75MHz)δ:22.38,36.24,111.94,115.19,118.10,120.56,122.74,129.85,130.48,132.52,138.39,145.03,145.50,155.08,156.82,164.01,167.99;IRν:3300,1680,1595,1559,1508,1479,1253cm-1;ESI-MSm/z:397{[M+H]+};Anal.calcd for C19H14N6OFCl:C 57.52,H 3.59,N 21.16;found C 57.51,H 3.56,N 21.18。
2.1 合成
(1)4和5的合成
合成4的傳統(tǒng)方法是以硝基化合物為原料依次進(jìn)行還原胺化、重氮化和疊氮化,但由于硝基苯甲醛中的醛基易與硝基還原生成的氨基發(fā)生縮合,導(dǎo)致收率大大降低。為避免發(fā)生縮合反應(yīng),本文采用HMPT作溶劑[9],硝基苯甲醛與疊氮鈉于60℃直接反應(yīng)8h得4,收率大于90%。4與氯丙炔經(jīng)環(huán)加成反應(yīng)[10]得5,收率也大于90%。
(2)1的合成
本文以2-氨基-4-氟苯甲酸為原料依次與乙酸酐和水合肼反應(yīng),高收率的合成了3[11-12]。3和5經(jīng)縮合反應(yīng)合成了1。溶劑和催化劑的選擇對(duì)1的收率影響很大,影響結(jié)果見表1。由表1可見,乙醇作溶劑時(shí),5會(huì)優(yōu)先和其羥基反應(yīng)生成縮醛;三氯甲烷或DMF作溶劑時(shí),僅得到痕量產(chǎn)物;苯作溶劑時(shí),1收率提高至17%??紤]到苯的毒性較大,用甲苯代替苯作溶劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn),也可得到相似的結(jié)果。
表1 溶劑和催化劑對(duì)合成1的影響*Table1 Effect of solvent and catalyst on synthesizing 1
*aldehyde(1mmol),amine(1mmol),catalyst(0.1eq),solvent(10mL)under reflux condition
為提高1的收率,分別加入催化量的甲酸、乙酸、對(duì)甲苯磺酸和TiCl4催化,收率有了明顯提高。從表1可見,用TiCl4作催化劑時(shí),收率提高至85%,其可能原因有兩點(diǎn):(1)TiCl4作為路易斯酸活化醛基促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行;(2)TiCl4的吸水作用促進(jìn)反應(yīng)向正向進(jìn)行。
[1] Katritzky A R,Zhang Y,Singh S K.1,2,3-Triazole formation under mild conditions via 1,3-dipolar cycloaddition of acetylenes with azides[J].Heterocycles,2003,60(5):1225-1239.
[2] Genin M J,Allwine D A,Anderson D J,etal.Substituent effects on the antibacterial activity of nitrogen-carbon-linked (azolylphenyl)oxazolidinones with expanded activity against the fastidious gram-negative organisms haemophilus influenzae and moraxella catarrhalis[J].J Med Chem,2000,43(5):953-970.
[3] Brockunier L L,Parmee E R,Ok H O,etal.MeO-PEG-bounded azide cycloadditions to alkynyl dipolarophiles[J].Bioorg Med Chem Lett,2000,10(18):2111-2114.
[4] Roopan S M,Nawaz Khan F,Jin J S,etal.An efficient one pot-three component cyclocondensation in the synthesis of 2-(2-chloro-quinolin-3-yl)-2,3-dihydroquinazolin-4(1H)-ones:Potential antitumor agents[J].Res Chem Intermed,2012,37(8):919-927.
[5] Mohamed M S,Kamel M M,Kassem E M M,etal.Novel 6,8-dibromo-4(3H)quinazolinone derivatives of anti-bacterial and anti-fungal activities[J].Eur J Med Chem,2010,45(8):3311-3319.
[6] Cao S L,Han Y,Yuan C Z.Synthesis and antiproliferative activity of 4-substituted-piperazine-1-carbodithioate derivatives of 2,4-diaminoquinazoline[J].Eur J Med Chem,2013,64:401-409.
[7] 朱萬仁,李家貴,陳淵,等.新型席夫堿的合成及其抑菌活性[J].合成化學(xué),2011,19(3):341-344.
[8] Alagarsamy V,Dhanabal K,Parthiban P,etal.Synthesis and pharmacological investigation of novel 3-(3-methylphenyl)-2-substituted amino-3H-quinazolin-4-ones as analgesic and anti-inflammatory agents[J].J Pharm Pharmacol,2007,59(5):669-677.
[9] Stokes B J,Vogel C V,Urnezis L K,etal.Intramolecular Fe(II)-catalyzed N-O or N-N bond formation from aryl azides[J].Org Lett,2010,12(12):2884-2887.
[10] Zhang W S,Su C H ,Jiang Y B,etal.Synthesis of phenylacetylene containing 1,2,3-triazole group[J].Res Chem Intermed,2009,35:589-595.
[11] Nagase T,Mizutani T,Ishikawa S,etal.Synthesis and pharmacological investigation of novel 3-(3-methylphenyl)-2-substituted amino-3H-quinazolin-4-ones as analgesic and anti-inflammatory agents[J].J Med Chem,2008,51(15):4780-4789.
[12] Alagarsamy V,Murugananthan G,Venkateshperumal R.Synthesis,analgesic,anti-inflammatory and antibacterial activities of some novel 2-methyl-3-substituted quinazolin-4-(3H)-ones[J].Biol Pharm Bull,2003,26(12):1711-1714.
SynthesisofaNovelQuinazolin-4(3H)-onewith1,2,3-TriazolesMoietyConjugatedbySchiffBase
LIU Xia1,2,SU Chang-hui3
(1.College of Science and Technology,Jiangsu Open University,Nanjing 210036,China;2.The City Vocational College of Jiangsu,Nanjing 210017,China;3.Chemistry and Life Science College,Nanjing University Jinling College,Nanjing 210089,China)
An intermediate,3-amino-7-fluoro-2-methylquinazolin-4(3H)-one(3),was obtained from 2-amino-7-fluorobenzoic acid.4-[4-(Chloromethyl)-1H-1,2,3-triazol-1-yl]benzaldehyde(5)was prepared from 4-azidobenzaldehyde.A novel complex,(E)-3-{4-[4-(chloromethyl)-1H-1,2,3-triazol-1-yl]benzylideneamino}-7-fluoro-2-methylquinazolin-4(3H)-one(1),was synthesized by the condensation reaction of3with5using TiCl4as the catalyst.1,3and5were novel compounds and the structures were characterized by1H NMR,13C NMR,IR,MS and elemental analysis.
triazol;quinazolinone;Schiff base;synthesis
2014-01-08;
2014-02-20
江蘇省省屬高校自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(13KJB150009)
劉霞(1981-),女,漢族,江蘇南京人,副教授,主要從事藥物合成的研究。E-mail:liuxia_1107@163.com
O621.3;O626.26
A
1005-1511(2014)04-0520-03