李瑩，李陽，顧為，王鑫，3，聶愛華

(1.廣西醫(yī)科大學(xué) 研究生院，廣西 南寧 530021;2.軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院 毒物藥物研究所，北京 100850;3.齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院 藥學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾 161006)

1-硫雜-4，8-二氮雜螺［4.5］癸烷-3-羧酸類衍生物不僅有護肝、消炎、鎮(zhèn)痛、鎮(zhèn)靜、降血脂、降糖、降壓、抗動脈硬化、抗驚厥、抗癲癇、血管擴張作用，還是血小板聚集抑制劑［1-3］。同時又是凋亡抑制蛋白家族(IAPs)拮抗劑的重要藥物中間體［4-7］。因此，合成該類化合物并將其應(yīng)用到藥物發(fā)現(xiàn)領(lǐng)域具有重要的意義。

本文以L-半胱氨酸為起始原料，經(jīng)酯化、成環(huán)、水解、縮合、脫去氨基保護五步反應(yīng)合成了6 個新型1-硫雜-4，8-二氮雜螺［4.5］癸烷-3-羧酸類衍生物，這些化合物結(jié)構(gòu)未見文獻報道，并且經(jīng)過了1H NMR和LC-MS 表征。

1 實驗部分

1.1 試劑與儀器

L-半胱氨酸、N-Boc-4-哌啶酮、1-羥基苯并三唑(HOBt)、1-(3-二甲胺丙基)-3-乙基碳二亞胺(EDCI)、無水甲醇、無水乙醚、二氯甲烷、三乙胺等均為分析純。

RY-1 型(毛細管型)熔點儀;JNM-ECA-400 超導(dǎo)NMR 儀(DMSO 為溶劑，TMS 為內(nèi)標);API-150EX(ESI)型質(zhì)譜儀。

1.2 實驗方法

合成路線如下:

1.2.1 L-半胱氨酸甲酯鹽酸鹽(2)的合成［8-9］將18.2 g(150 mmol)半胱氨酸懸浮于160 mL 無水甲醇中，冰浴(0 ℃)下攪拌。緩慢通入干燥的氯化氫氣體，原料逐漸溶解至澄清透明，繼續(xù)通入干燥的氯化氫氣體4 h，反應(yīng)過夜。減壓濃縮，有大量白色固體析出，用乙醚和甲醇重結(jié)晶，得到白色固體14.35 g，收率98.0%。m.p.142 ℃;1H NMR δ:4.4(t，1H)，3.7(s，3H)，3.1(dd，1H)，3.0(dd，1H)。

1.2.2 8-(叔-丁氧羰基)-1-硫雜-4，8-二氮雜螺［4.5］癸烷-3-羧酸甲酯(3)的合成 將4.43 g(22.2 mmol)N-Boc-4-哌啶酮溶于80 mL 無水甲醇中，攪拌均勻，呈無色透明液。將4 g(23.3 mmol)中間體(2)溶于10 mL 無水甲醇中，用3.3 mL 三乙胺游離之后加入反應(yīng)體系中，加畢常溫攪拌。TLC 跟蹤監(jiān)測反應(yīng)完畢后，蒸除溶劑，加入乙酸乙酯200 mL，依次用飽和檸檬酸水溶液、水、飽和碳酸氫鈉水溶液、飽和食鹽水各100 mL 洗滌，有機相無水硫酸鈉干燥，減壓蒸除溶劑后用硅膠柱層析［石油醚∶乙酸乙酯=15 ∶1］(體積比)純化，得到黃色油狀物4.71 g(中間體3)，收率67.1%。1H NMR(400 MHz，DMSO-d6)，δ:4.12(t，J = 8 Hz，1H，NH ─CH ─CH2)，3. 69(s，3H，OCH3)，3.56 ～3.25(m，4H，CH2─N─CH2)，3.22(brs，1H，C ─NH─CH)，3. 25(m，1H，S ─CH2─CH)，2.93(m，1H，S─CH2─CH)，1.86 ～1.71(m，4H，CH2─C─CH2)，1.40(S，9H，CH3─C ×3);ESIMS m/z(%):317{［M + H］+，74}，633 {［2M +H］+，39}。

1.2.3 8-(叔-丁氧羰基)-1-硫雜-4，8-二氮雜螺［4.5］癸烷-3-羧酸(4)的合成 將4.76 g(15.04 mmol)中間體(3)溶于32 mL 無水甲醇，攪拌均勻，得淡黃色透明液體。冰浴下滴加2 mol/L 的NaOH 水溶液，自然升至常溫，繼續(xù)攪拌，TLC 跟蹤監(jiān)測反應(yīng)完畢，蒸除溶劑，得略黃色固體，加入30 mL 水，過濾除去不溶物，冰浴下加入1 mol/L 的HCl 水溶液，調(diào)節(jié)pH=7，加入乙酸乙酯50 mL×3 萃取，合并有機相，無水硫酸鈉干燥。減壓蒸除溶劑后得到略黃色固體，加入20 mL 石油醚過濾除去雜質(zhì)后，得黃色固體3.6 g(中間體4)，收率80.0%。1H NMR(400 MHz，DMSO-d6)，δ:3. 99(t，J = 7 Hz，1H，NH ─CH ─CH2)，3. 57 ～3. 16(m，4H，CH2─N─CH2)，3. 25(m，1H，S ─CH2─CH)，3. 16(brs，1H，C ─NH ─CH)，2.88(m，1H，S─CH2─CH)，1.88 ～1.69(m，4H，CH2─C─CH2)，1.39(S，9H，CH3─C ×3);ESIMS m/z(%):303{［M + H］+，100}，605{［2M +H］+，23}。

1. 2. 4 (6)的合成(以6a 為例) 將303 mg(1 mmol)中間體(4)和154 mg(1 mmol)對氯苯胺(5a)溶于5 mL 二氯甲烷中，攪拌均勻，得淡黃色透明液體。冰浴下加入135(1 mmol)1-羥基苯并三唑(HOBt)，190 mg (1 mmol)1-(3-二甲胺丙基)-3-乙基碳二亞胺(EDCI)的1 mL 二氯甲烷溶液，自然升至常溫，繼續(xù)攪拌。TLC 跟蹤監(jiān)測反應(yīng)完畢，蒸除溶劑，加入乙酸乙酯50 mL，有機相依次用檸檬酸、水、飽和碳酸氫鈉、飽和氯化鈉各10 mL 洗滌至中性，有機相無水硫酸鈉干燥，減壓蒸除溶劑后用硅膠柱層析［石油醚∶乙酸乙酯=2 ∶1］(體積比)純化，得到黃色油狀物(6a)256.7 mg，收率62. 3%;1H NMR(400 MHz，DMSO-d6)，δ:10.27(brs，1H，CO─NH─C)，7.68(d，J =12 Hz，2H，ArH)，7.40(d，J =12 Hz，2H，ArH)，4. 12 (t，J = 7 Hz，1H，NH ─CH ─CH2)，3.60 ～3.25(m，4H，CH2─N─CH2)，3.30 ～3.00(m，1H，S─CH2─CH)，1.89(m，4H，CH2─C─CH2)，1.39(s，9H，CH3─C ×3);ESI-MS m/z(%):413{［M +H］+，100}。

用類似的方法合成6b ～6f。

6b:淡 黃 色 油 狀 物，收 率59. 7%;1H NMR(400 MHz，DMSO-d6)，δ:10.31(brs，1H，CO─NH─C)，7.84(s，1H，ArH)，7.52(d，J=4 Hz，1H，ArH)，7.36(t，J=8 Hz，1H，ArH)，7.16(d，J=4 Hz，1H，ArH)，4.13(t，J=8 Hz，1H，NH─CH─CH2)，3.64 ～3.35(m，4H，CH2─N─CH2)，3.25(m，1H，S─CH2─CH)，3.03(m，1H，S─CH2─CH)，1.77(m，4H，CH2─C─CH2)，1.41(s，9H，CH3─C × 3);ESI-MS m/z(%):413{［M + H］+，22}，283{［M－C5H9O2─C2H4］+，100}。

6c:無色透明油狀物，收率75. 1%;1H NMR(400 MHz，CHLOROFORM-D)，δ:8. 92(brs，1H，CO─NH─C)，7.44(d，J=8 Hz，2H，ArH)，7.14(d，J=8 Hz，2H，ArH)，4.34(t，J=7 Hz，1H，NH─CH─CH2)，3.95 ～3.10(m，4H，CH2─N─CH2)，3.52(m，1H，S─CH2─CH)，3.41(m，1H，S─CH2─CH)，2. 33(s，3H，CH3─C)，1.98 ～1.82(m，4H，CH2─C─CH2)，1.46(s，9H，CH3─C ×3);ESI-MS m/z(%):392［M+H］+，48}，263{［M－C6H11NO2］+，60}，339［M－C4H4］+，100}。

6d:無色透明油狀物，收率74. 4%;1H NMR(400 MHz，CHLOROFORM-D)，δ:9. 44(brs，1H，CO─NH─C)，8.37(s，1H，ArH)，7.07(t，J =1.6 Hz，1H，ArH)，6.97(d，J=8 Hz，1H，ArH)，6.90(t，J=8 Hz，1H，ArH)，4.36(t，J =7 Hz，1H，NH─CH─CH2)，3.89(s，3H，OCH3─C)，3.88 ～3.18(m，4H，CH2─N─CH2)，3.51 ～3.43(m，2H，S─CH2─CH)，1.99 ～1.83(m，4H，CH2─C─CH2)，1.46(s，9H，CH3─C ×3);ESIMS m/z (%):409［M + H］+，24}，252{［M－C3H4O］+，100}，431［M+Na］+，1}。

6e:黃 色 油 狀 物，收 率 72. 7%;1H NMR(400 MHz，DMSO-d6)，δ:8.95(brs，1H，CO─NH─C)，7.41(s，1H，ArH)，7.34(d，J=8 Hz，1H，ArH)，7.22(t，J=8 Hz，1H，ArH)，6.95(d，J =8 Hz，1H，ArH)，4.33(t，J =7 Hz，1H，NH─CH─CH2)，4.11 ～3.10(m，4H，CH2─N─CH2)，3.53 ～3.41(m，2H，S─CH2─CH)，2.35(s，3H，CH3─C)，2.05 ～1.81(m，4H，CH2─C─CH2)，1.46(s，9H，CH3─C ×3);ESIMS m/z(%):392［M +H］+，52}，263{［M－C6H11NO2］+，76}，339［M－C4H4］+，100}。

6f:淡黃色油狀物，收率73.8%;1H NMR(400 MHz，DMSO-d6)，δ:7.38(m，3H，ArH)，7.20(d，J=5.6 Hz，2H，ArH)，3.74 ～3.09(m，4H，CH2─N─CH2)，3.58(t，J=8 Hz，1H，NH─CH─CH2)，3.25(s，3H，CH3─N)，2.82(m，2H，S─CH2─CH)，1.98 ～1.64(m，4H，CH2─C─CH2)，1.37(s，9H，CH3─C ×3);ESI-MS m/z(%):392［M + H］+，45}，263{［M－C6H11NO2］+，68}，339［M－C4H4］+，100}。

1.2.5 7a 的合成(以7a 為例) 0 ℃下，將50 mg(0.121 mmol)6a 懸浮于2 mL 鹽酸/乙酸乙酯溶液中，自然升至常溫，繼續(xù)攪拌。TLC 跟蹤監(jiān)測反應(yīng)完畢。蒸除溶劑，得略黃色固體，加入乙醚洗滌，過濾，烘干，得略黃色粉末(7a)37. 6 mg，收率91. 0%。m.p.164 ～166 ℃;1H NMR(400 MHz，DMSO-d6)，δ:10.97(brs，1H，CO─NH─C)，9.13(brs，2H，HCl)，7.71(d，J=8 Hz，2H，ArH)，7.41(d，J =8 Hz，2H，ArH)，4.54(t，J =7 Hz，1H，NH─CH─CH2)，3.33～2.98(m，4H，CH2─N─CH2)，3.52 ～3.19(t，2H，S─CH2─CH)，2.27 ～2.09(m，4H，CH2─C─CH2);ESI-MS m/z(%):312{［M +Na］+，70}，283{［M－C2H4］+，100}。

用類似的方法合成7b ～7h。

7b:白色固體，收率93.3%，m. p.225 ～227 ℃;1H NMR(400 MHz，DMSO-d6)，δ:11. 09(brs，1H，CO─NH─C)，7. 87(s，1H，ArH)，7. 58(m，1H，ArH)，7. 38(t，J =8 Hz，1H，ArH)，7. 18(m，1H，ArH)，4.58(t，J =8 Hz，1H，NH─CH─CH2)，3.54～3.22(m，2H，S─CH2─CH)，3.34 ～2.98(m，4H，CH2─N─CH2)，2.31 ～2.14(m，4H，CH2─C─CH2);ESI-MS m/z(%):312{［M + H］+，58}，283{［M－C2H4］+，100}。

7c:白色固體，收率91.8%，m. p.218 ～220 ℃;1H NMR(400 MHz，DMSO-d6)，δ:10. 69(brs，1H，CO─NH─C)，7.54(d，J=8 Hz，2H，ArH)，7.15(d，J =8 Hz，2H，ArH)，4.53(t，J=7 Hz，NH─CH─CH2)，3.55～3.18(m，2H，S─CH2─CH)，3.33 ～2.98(m，4H，CH2─N─CH2)，2.29 ～2.10(m，7H，CH3─C，CH2─C ─CH2);ESI-MS m/z(%):292{［M + H］+，100}，263{［M－C2H2］+，83}，314［M+Na］+，4}。

7d:白色固體，收率96.5%，m. p.219 ～221 ℃;1H NMR(400 MHz，DMSO-d6)，δ:9. 79(brs，1H，CO─NH─C)，8. 06(s，1H，ArH)，7. 10(m，2H，ArH)，6.95(d，J=8 Hz，1H，ArH)，4.64(t，J=7 Hz，1H，NH─CH─CH2)，3.89(s，3H，OCH3─C)，3.34～2.99(m，6H，CH2─N─CH2，S─CH2─CH)，2.31～2.16(m，4H，CH2─C─CH2);ESI-MS m/z(%):308{［M+H］+，63}，279{［M－C2H4］+，100}，330［M+Na］+，1}。

7e:黃色固體，收率89.4%，m. p.209 ～211 ℃;1H NMR(400 MHz，DMSO-d6)，δ:10. 72(brs，1H，CO─NH─C)，7.47(m，2H，ArH)，7.24(t，J =8 Hz，1H，ArH)，6.93(d，J =8 Hz，1H，ArH)，4.57(t，J =7 Hz，1H，NH ─CH ─CH2)，3. 55 ～3. 21(m，2H，S─CH2─CH)，3.35 ～2.98(m，4H，CH2─N─CH2)，2.29 ～2.10(m，7H，CH3─C，CH2─C─CH2);ESIMS m/z(%):292{［M + H］+，100}，263{［M－C2H4］+，74}，583{［2M+H］+，7}。

7f:淡黃色固體，收率92.7%，m.p.100 ～102 ℃;1H NMR(400 MHz，DMSO-d6)，δ:7. 48(m，5H，ArH)，4.86(t，J =8 Hz，1H，NH─CH─CH2)，3.94～3. 40 (m，2H，S ─CH2─CH)，3. 23 (s，3H，CH3─N)，2. 89(m，4H，CH2─N ─CH2)，2. 22 ～1.70(m，4H，CH2─C─CH2);ESI-MS m/z(%):292{［M + H］+，98}，263{［M－C2H4］+，100}，583{［2M+H］+，6}。

2 結(jié)果與討論

中間體(2)的合成，首先采用的是在甲醇中滴加氯化亞砜加熱回流，但是發(fā)現(xiàn)產(chǎn)物中雜質(zhì)特別多，主產(chǎn)物少。而后改為在甲醇中通入干燥的氯化氫氣體，合成的產(chǎn)物中主產(chǎn)物明顯，并且可以放大生產(chǎn)，少量的雜質(zhì)通過重結(jié)晶就可以除去，得到純度很高的產(chǎn)物。

3 結(jié)論

本文以半胱氨酸為起始原料，經(jīng)過酯化、水解、縮合等反應(yīng)合成了未見報道的6 個化合物，為1-硫雜-4，8-二氮雜螺［4.5］癸烷-3-羧酸類衍生物的合成與應(yīng)用拓展了新的思路。

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