于 雪,柯 苗,張 娟
(咸陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院醫(yī)藥化工學(xué)院,陜西 咸陽(yáng) 712000)
萘啶是一類(lèi)具有特殊結(jié)構(gòu)的含氮雜環(huán)化合物,具有獨(dú)特的共軛π 電子剛性結(jié)構(gòu)。萘啶衍生物存在于許多活性天然產(chǎn)物中,如海洋天然產(chǎn)物來(lái)源的阿普他明(aaptamine)類(lèi)生物堿Suberitine A-D[1]和Nakijinamines C-E 等[2]。同時(shí),在雜環(huán)化學(xué)領(lǐng)域,萘啶衍生物是一類(lèi)具有重要生物活性的有機(jī)化合物,以其優(yōu)異的化學(xué)和生物活性而被廣泛地研究和應(yīng)用于藥物分子設(shè)計(jì)及合成中,如拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅱ抑制劑[3]、5-HT4 受體拮抗劑[4]、HIV-1 整合磷酸二酯酶受體抑制劑[5]、蛋白激酶CK-2 受體抑制劑等[6]、抗瘧原蟲(chóng)的磷脂酰肌醇-4 激酶抑制劑[7]、選擇性TGF-β I 型受體抑制劑等[8]。因此,近些年來(lái),圍繞萘啶衍生物的合成研究引起了科研工作者的廣泛關(guān)注[9-10]。目前,已經(jīng)有許多構(gòu)筑萘啶環(huán)衍生物的方法被報(bào)道,主要包括Friedlaender 反應(yīng)法合成、Combes 反應(yīng)法合成、Gould-Jacobs 反應(yīng)法合成等。
Friedlaender 反應(yīng)條件溫和、收率及穩(wěn)定性高、區(qū)域性和選擇性較好,已被廣泛應(yīng)用于構(gòu)筑各種結(jié)構(gòu)新穎的萘啶化合物[11]。Chen 等[12]以4-取代的2,6-二氨基-吡啶-3,5-二甲醛(1)和取代的酮(2)為原料,利用Friedlaender 反應(yīng)合成一種多取代萘啶化合物的有機(jī)化合物(3),反應(yīng)過(guò)程[式(1)]簡(jiǎn)潔易行,產(chǎn)物收率較高。
Hsiao 等[13]以2-氨基-煙堿醛(4)、取代丙酮(5)、β-羰基磷酸酯(6)為主要原料,經(jīng)過(guò)Friedlaender 反應(yīng)得到2-取代-1,8-萘啶化合物(7)和2-取代-1,8-萘啶化合物(8)。該反應(yīng)[式(2)]經(jīng)過(guò)三組分“一鍋法”合成得到2 種混合物,缺點(diǎn)是產(chǎn)物需要分離純化,反應(yīng)成本較高。
Dormer 等[14]探索了以有機(jī)堿催化為條件研究和合成萘啶類(lèi)有機(jī)化合物(10)和(11),F(xiàn)riedlaender 環(huán)化策略實(shí)現(xiàn)高度的區(qū)域選擇性合成,萘啶化合物(10)與(11)是2 號(hào)位含有取代基的1,8-萘啶類(lèi)化合物作為取代的1,8-萘啶類(lèi)化合物,該過(guò)程是在有機(jī)堿催化下經(jīng)過(guò)縮合環(huán)化得到,見(jiàn)式(3)。
Peinador[15]研究小組以6-氨基-2-乙氧基-5-甲酰基-4-苯基煙腈(12)和2,3-丁二酮(13)為原料,在氫氧化鉀催化下,合成得到多取代基的萘啶化合物(14)。該過(guò)程一步反應(yīng),得到1,8-萘啶類(lèi)化合物,見(jiàn)式(4)。
2010 年,Shelara 等[16]利用Friedlaender 策略合成了具有顯著熒光性能的萘啶類(lèi)化合物(16)。以鄰氨基苯甲醛(4)和氰基乙酰胺為起始原料,經(jīng)環(huán)化縮合反應(yīng)得到鄰氨基喹啉化合物(15),化合物(15)再與氰基苯乙酮經(jīng)過(guò)分子內(nèi)克萊森縮合反應(yīng)得到鄰氨基苯并萘啶類(lèi)化合物(16),該共軛結(jié)構(gòu)[見(jiàn)下頁(yè)式(5)]具有優(yōu)異的熒光性能,在熒光探針?lè)矫婢哂兄匾挠猛尽?/p>
Combes 反應(yīng)是合成喹啉化合物的一種常用方法,也是以吡啶胺和1,3-二羰基化合物反應(yīng)制備用于制備萘啶衍生物的重要方法。Greiner 等[17]以2-溴吡啶為原料經(jīng)過(guò)Combes 反應(yīng),兩步反應(yīng)合成了多取代的萘啶衍生物(20),見(jiàn)式(6)。
Varadi 等[18]報(bào)道了一種可衍生化的2 位和7 位取代的1,8-萘啶衍生物,該研究以2,6-二氨基吡啶(21)為原料,和2-羥基丁二酸發(fā)生Combes 反應(yīng),得到7-氨基-1,8-萘啶-2-醇(22),然后再和乙酸酐發(fā)生N-酰基化反應(yīng)得到萘啶衍生物(23),接著在三氯氧磷作用下發(fā)生氯代反應(yīng)得到萘啶衍生物(24),最后通過(guò)鈀催化偶聯(lián)反應(yīng)得到炔基取代的萘啶化合物(25),見(jiàn)式(7)。
Lambert 等[19]以2-甲基5-氰基-6-氯煙酸甲酯(26)與鄰氨基苯甲酸酯衍生物(27)發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)得到中間體(28),然后在多聚磷酸作用下發(fā)生Combes 反應(yīng)環(huán)化得到鄰氨基苯并萘啶酯類(lèi)化合物(29),該反應(yīng)第二步需要經(jīng)歷高溫和強(qiáng)酸性環(huán)境,具有一定的局限性,反應(yīng)見(jiàn)式(8)。
Gould-Jacobs 化學(xué)反應(yīng)是現(xiàn)代合成羥基喹啉的經(jīng)典策略之一。Sipoc 等[20]以2-(1-乙氧基乙基)丙二酸二乙酯(30)和苯胺發(fā)生縮合反應(yīng),形成烯胺中間體(31),經(jīng)分子內(nèi)Gould-Jacobs 關(guān)環(huán)反應(yīng)得到4-羥基-2-甲基-1,6-萘啶-3-羧酸(32)。此反應(yīng)可用于合成各種高度官能化的羥基取代萘啶化合物(32),見(jiàn)式(9)。
Tomita 等[21]以3-(6-氯-5-氟-2-甲基吡啶-3-基)-3-氧代丙酸乙酯為原料,與原甲酸三乙酯和胺為原料合成得到烯中間體(34),然后發(fā)生Gould-Jacobs 關(guān)環(huán),得到萘啶衍生物(35),然后與仲胺發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)得到萘啶衍生物(36),最后在酸性條件下水解得到1,8-萘啶衍生物(37),見(jiàn)式(10)。
萘啶是一類(lèi)重要的含氮芳香雜環(huán)化合物,存在于許多活性天然產(chǎn)物藥物分子中。因此,近年來(lái),萘啶衍生物的合成已經(jīng)成為有機(jī)化學(xué)及藥物化學(xué)領(lǐng)域的熱點(diǎn)課題。目前,已經(jīng)報(bào)道的合成萘啶環(huán)衍生物的方法主要包括Friedlaender 反應(yīng)法合成、Combes 反應(yīng)法合成、Gould-Jacobs 反應(yīng)法合成等。然而目前已經(jīng)報(bào)道的方法尚存在一定的缺點(diǎn),例如合成時(shí)間長(zhǎng)、路線(xiàn)復(fù)雜、收率低、需要過(guò)渡金屬催化等。因而,探索萘啶藥生物的簡(jiǎn)單高效合成具有重要的研究意義,也是該領(lǐng)域后續(xù)研究工作的重點(diǎn)。本文綜述了萘啶衍生物的合成方法,希望對(duì)萘啶衍生物合成的新方法提供一定的參考作用。