发明内容
因此,本发明要解决的技术问题就是针对现在四氢噻吩核苷类化合物的合成存在的反应路线长,成本高,条件苛刻等不足,提供一种合成一类新的四氢噻吩核苷类似物的中间体化合物及其制备方法。
本发明中,通式1的化合物为本发明新合成的化合物,是用于合成四氢噻吩核苷类似物的中间体化合物,
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上述通式中,Ac代表乙酰基。
本发明还提供所述的通式1所示的中间体化合物的制备方法,包括如下步骤:将通式16所示的化合物在非质子性溶剂中,其中甲苯为优选溶剂,与三丁基锡氢在偶氮二异丁腈催化下反应,形成通式1所示的化合物,
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上述通式中,Ac代表乙酰基。该反应中,投料摩尔比为化合物16∶三丁基锡氢∶偶氮二异丁腈=1∶1∶0.05-1∶1.5∶0.05;反应温度为较佳的为60℃~110℃,优选110℃。
所述的通式16所示的化合物可由下列方法制得:将通式15所示的化合物在甲苯中,用三苯基膦做催化剂与碘反应,以在5-位引入碘,形成通式16所示的化合物,
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上述通式中,Ac代表乙酰基。该反应中,反应温度较佳的为60~110℃,优选110℃;投料摩尔比为化合物15∶碘∶三苯基膦∶咪唑=1∶2∶2.5∶3。
所述的通式15所示的化合物的制备方法包括如下步骤:将通式14所示的化合物在四氢呋喃中,与四丁基氟化铵反应,可将叔丁基二甲基硅基脱除。
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上述通式中,Ac代表乙酰基;TBDMS代表叔丁基二甲基硅基。该反应中,反应温度较佳的为10~60℃,优选25℃;投料摩尔比为化合物14∶叔丁基氟化氨=1∶1-1∶1.2。
所述的通式14所示的化合物的制备方法包括如下步骤:将通式13所示的化合物在醋酐中进行加热,可以形成通式14所示的化合物,
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上述通式中,Ac代表乙酰基;TBDMS代表叔丁基二甲基硅基。该反应的反应的优选温度为100℃。
所述的通式13所示的化合物的制备方法包括如下步骤:将通式12所示的化合物在二氯甲烷中,用间氯过氧苯甲酸氧化成化合物13。
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上述通式中,TBDMS代表叔丁基二甲基硅基。-78~-10℃为优选温度,而更优选的为-78~-50℃;投料摩尔比为化合物12∶间氯过氧苯甲酸=1∶1.
所述的通式12所示的化合物的制备方法包括如下步骤:将通式11所示的化合物在N,N-二甲基甲酰胺中,与水合硫化钠反应,形成通式12所示的化合物。
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上述通式中,TBDMS代表叔丁基二甲基硅基;Ms代表甲磺酰基。反应温度为80~120℃,优选的温度为100℃;投料摩尔比为化合物11∶水合硫化钠=1∶1-1∶1.2。
通式11的化合物是已知化合物,通式12~16和1的化合物是本发明新发明的新化合物。其他未作特别说明的原料化合物或试剂,均市售可得。
本发明中,未作特别说明的反应原料或溶剂的用量为本领域常规用量。
相比于现有技术。本发明的有益效果如下:本发明的上述中间体化合物可用于合成一类新的四氢噻吩核苷类似物。
具体实施方式
下面用实施例来进一步说明本发明,但本发明并不受其限制。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件,或按照制造厂商所建议的条件。本发明中所称“室温”是指温度为15~35℃。
实施例中,化合物的熔点用毛细管熔点测定仪测定,温度计未校正;1HNMR由Varian AM-400型核磁共振仪测定,以TMS为内标,化学位移以δ(ppm)表示;质谱用Q-TOF型质谱仪测定;比旋光度由Perkin Elmer P-341旋光仪测定。
柱层析所用硅胶为青岛海洋化工厂生产(薄层层析H型),薄层层析板为烟台芝罘实验化工厂生产的HSGF 254型。
实施例1:(2S,3S,4R)-2-叔丁基二甲硅氧甲基-3,4-O-亚异丙基-四氢噻吩(化合物12)
化合物11(32.1g,0.07mol)溶于700mL的二甲基亚砜,在室温下加入水合硫化钠(20g,0.08mol),100℃机械搅拌,TLC监测至原料消失。降至室温后,反应体系倒入冰水中,搅拌5分钟后,用乙醚提取5次(200mL/次)。合并有机层,用水洗有机层3次(200mL/次),将有机层用无水硫酸镁干燥后浓缩,得黄色油状物粗品。将该粗品经柱层析纯化(石油醚/乙酸乙酯20/1),得黄色油状物13.8g收率65%。
[α]D20=194°C=1.0,甲醇。
MS m/z:305(M++1).1HNMR(CDCl3)δ(ppm):0.89(s,9H);0.08(s,6H);1.29(s,3H);1.41(s,3H);2.86(t J=2.0;J=1.6,2H);3.32~3.37(m,1H);3.78(dd,J=7.2;J=10.0,1H);4.03(dd,J=7.6;J=10.4,1H);4.69~4.72(m,1H);4.84~4.87(m,1H)。
实施例2:(2S,3S,4R)-1-氧代-2-叔丁基二甲硅氧甲基-3,4-O-亚异丙基-四氢噻吩(化合物13)
化合物12(7.4g,24.3mmol)溶于150mL二氯甲烷中。在-78℃下滴加0.49mol/L的间氯过氧苯甲酸的二氯甲烷溶液(50mL,24.5mmol),反应1小时后,升至室温,加入饱和碳酸氢钠水溶液,搅拌5分钟。静止分层,将水层用二氯甲烷萃取三次(30mL/次),合并有机层,用饱和食盐水洗有机层。无水硫酸镁干燥,浓缩后得白色固体。经柱层析纯化(石油醚/乙酸乙酯3/1),得3.97g白色固体,收率51%。
[α]D20=153°C=1.0,甲醇。
MS m/z:343(M++23).1HNMR(CDCl3)δ(ppm):0.93(s,9H);0.12(S,6H);1.30(S,3H);1.49(S,3H);2.85(dd,J=6.0;J=13.6;1H);3.12~3.17(m,1H);3.64(dd,J=1.6;J=13.6;1H)
实施例3:(2S,3S,4R)-1-氧代-2-叔丁基二甲硅氧甲基-3,4-O-亚异丙基-四氢噻吩(化合物13)
化合物12(7.4g,24.3mmol)溶于150mL二氯甲烷中。在-10℃下滴加0.49mol/L加间氯过氧苯甲酸的二氯甲烷溶液(50mL,24.5mmol),反应1小时后升至室温,加入饱和碳酸氢钠水溶液,搅拌5分钟。静止分层,用二氯甲烷萃取水层三次(30mL/次),合并有机层后用饱和食盐水洗有机层。无水硫酸镁干燥,过滤浓缩后得白色固体。经柱层析纯化(石油醚/乙酸乙酯3/1),得白色固体,收率48%。
[α]D20=153°C=1.0,甲醇。
MS m/z:343(M++23).1HNMR(CDCl3)δ(ppm):0.93(s,9H);0.12(S,6H);1.30(S,3H);1.49(S,3H);2.85(dd,J=6.0;J=13.6;1H);3.12~3.17(m,1H);3.64(dd,J=1.6;J=13.6;1H)
实施例4:(3R,4S,5S)-2-乙酰氧基-3,4-O-亚异丙基-5-叔丁基二甲硅氧甲基-四氢噻吩(化合物14)
将化合物13(2.89g,9mmol)溶于10mL的醋酐中,在100℃下加热搅拌3小时。减压蒸除醋酐,用10ml乙酸乙酯溶解残留物,分别用饱和碳酸氢钠水溶液和饱和食盐水洗有机层。无水硫酸镁干燥、浓缩后得油状物3.10g(化合物14的粗品),粗品经柱层析分离(石油醚/乙酸乙酯3/1)可得化合物14的非对应异构体。粗品可不经纯化直接投下一步反应。
化合物14a
MS m/z:422(M++23).1HNMR(CDCl3)δ(ppm):0.83(s,9H);0.00(S,6H)1.22(S,3H);1.40(S,3H);1.97(S,3H);3.68~3.72(m,1H);3.74~3.78(m,1H);3.93~3.97(m,1H);4.71~4.73(m,1H);4.79~4.81(m,1H);5.88(S,1H)。
化合物14b
MS m/z:422(M++23).1HNMR(CDCl3)δ(ppm):0.90(s,9H);0.07(S,6H);1.33(S,3H);1.54(S,3H);2.10(S,3H);3.71~3.76(m,1H);3.52~3.58(m,1H);4.07~4.11(m,1H);4.83(t,J=5.6;J=6.0;1H);4.92(t,J=6.4;J=6.4;1H);5.98(d,J=6.4;1H)。
实施例5:(3R,4S,5S)-2-乙酰氧基-3,4-O-亚异丙基-5-羟甲基-四氢噻吩(化合物15)
将化合物14的粗品(10g,27.6mmol)在室温下溶解于100mL的四氢呋喃中,加入四丁基氟化铵,10℃下搅拌3小时。减压蒸除溶剂,用30mL乙酸乙酯溶解残留物,水洗有机层。无水硫酸镁干燥,过滤浓缩后得化合物15的粗品5g。纯化后得异构体的混合物,粗品也可不纯化直接投下一步反应。
MS m/z:271(M++23).1HNMR(CDCl3)δ(ppm):1.32(s,3H);1.37(S,1H);1.504(S,3H);1.57(S,1H);2.06(S,3H);2.12(s,1H);3.60(b,1H);3.60~3.64(m,0.3H);3.72(b,0.3H);3.81~3.85(m,1H);3.96~3.97(m,2.2H);4.06~4.11(m,0.3H);4.82(d,J=6.0;1H);4.87~4.90(m,0.3H);4.96~4.99(m;1H);5.08~5.11(m,0.3H)。5.98(s,0.3);5.99(s,1H)
实施例6:(3R,4S,5S)-2-乙酰氧基-3,4-O-亚异丙基-5-羟甲基-四氢噻吩(化合物15)
将化合物14的粗品(10g,27.6mmol)在室温下溶解于100mL的四氢呋喃中,加入四丁基氟化铵,60℃下搅拌1小时。减压蒸除溶剂,残留物用30mL乙酸乙酯溶解,水洗有机层。无水硫酸镁干燥,浓缩后得化合物15的粗品4.8g。该粗品不纯化直接投下一步反应。
实施例7:(3R,4S,5R)-2-乙酰氧基-3,4-O-亚异丙基-5-碘甲基-四氢噻吩(化合物16)
将化合物15的粗品(5g)溶于100mL甲苯中,在室温下分别加入三苯基膦(13.2g,50.5mmol)、咪唑(4.12g,60.6mmol)和碘(10g,40.4mmol)。搅拌均匀后60℃反应1小时,加入饱和碳酸氢钠水溶液搅拌5分钟,静止分层,水层用乙酸乙酯萃取三次(30mL/次),合并有机层,用10%的硫代硫酸钠水溶液洗,无水硫酸镁干燥,过滤后浓缩,残留物经柱层析纯化(石油醚/乙酸乙酯15/1)得黄色油状物3.82g(化合物16),三步收率38%。
[α]D15=-179.2°C=1.0,甲醇。
MS m/z:381(M++23).1HNMR(CDCl3)δ(ppm):1.33(S,3H);1.50(S,3H);2.05(S,3H);3.29~3.33(m,1H);3.46(t,J=10.0;J=9.6;1H);3.95~3.97(m,1H);4.84~4.89(m,2H);6.00(S,1H)。
实施例8:(3R,4S,5R)-2-乙酰氧基-3,4-O-亚异丙基-5-碘甲基-四氢噻吩(化合物16)
将化合物15的粗品(5g)溶于100mL甲苯中,在室温条件下分别加入三苯基膦(13.2g,50.5mmol)、咪唑(4.12g,60.6mmol)和碘(10g,40.4mmol)。搅拌均匀后升温至回流,20分钟后,加入饱和碳酸氢钠水溶液搅拌5分钟,静止分层,水层用乙酸乙酯萃取三次(30mL/次),合并有机层,用10%的硫代硫酸钠水溶液洗有机层,无水硫酸镁干燥,过滤后浓缩,将残留物进行柱层析纯化(石油醚/乙酸乙酯15/1)得黄色油状物4.05g(化合物16),两步收率41%。
[α]D15=-179.2°C=1.0,甲醇。
MS m/z:381(M++23).1HNMR(CDCl3)δ(ppm):1.33(S,3H);1.50(S,3H);2.05(S,3H);3.29~3.33(m,1H);3.46(t,J=10.0;J=9.6;1H);3.95~3.97(m,1H);4.84~4.89(m,2H);6.00(S,1H)。
实施例9:(3R,4S,5S)-2-乙酰氧基-3,4-O-亚异丙基-5-甲基-四氢噻吩(化合物1)
将化合物16(6.2g;17.3mmol)溶于甲苯中,分别加入三正丁基锡氢(0.72mL;26.0mmol)和偶氮二异丁腈(1.42g;8.65mmol)。110℃搅拌20分钟,减压蒸除溶剂,残留物溶于乙酸乙酯,水洗有机层,用无水硫酸镁干燥,过滤,浓缩后得黄色油状物,柱层析(石油醚/乙酸乙酯10/1)纯化得2.67g淡黄色固体化合物1,收率为67%
[α]D13=-212.6°C=1.0,甲醇,mp:44~46℃。
MS m/z:255(M++23).1HNMR(CDCl3)δ(ppm):1.32(S,3H);1.50(S,3H);1.38(d,J=6.8;3H);2.05(S,3H);3.69~3.72(m,1H);4.70~4.73(m,1H);4.77~4.78(m,1H);5.94(S,1H)。
实施例10:(3R,4S,5S)-2-乙酰氧基-3,4-O-亚异丙基-5-甲基-四氢噻吩(化合物1)
将化合物16(6.2g;17.3mmol)溶于甲苯中,分别加入三正丁基锡氢(0.72mL;26.0mmol)和偶氮二异丁腈(1.42g;8.65mmol)。60℃搅拌1小时,减压蒸除溶剂,残留物溶于乙酸乙酯中,水洗有机层,无水硫酸镁干燥,过滤,浓缩后得黄色油状物,柱层析(石油醚/乙酸乙酯10/1)纯化得2.67g淡黄色固体化合物1,收率为58%
[α]D13=-212.6°C=1.0,甲醇,mp:44~46℃。
MS m/z:255(M++23).1HNMR(CDCl3)δ(ppm):1.32(S,3H);1.50(S,3H);1.38(d,J=6.8;3H);2.05(S,3H);3.69~3.72(m,1H);4.70~4.73(m,1H);4.77~4.78(m,1H);5.94(S,1H)。
实施例11:四氢噻吩核苷类似物2-氯-6-环己胺基-9-[(2R,3R,4S,5S)-3,4-二羟基-5-甲基-四氢噻吩-2-基]嘌呤(A7)及2-氯-6-环己胺基-9-[(2S,3R,4S,5S)-3,4-二羟基-5-甲基-四氢噻吩-2-基]嘌呤(A’7)的制备
将化合物1(3g,12.9mmol)与化合物2,6-二氯嘌呤(6.11g,32.3mmol)及干燥的乙腈(30ml)置于100ml三颈瓶中,氮气保护,在冰浴下滴加1mmol/L四氯化锡的二氯甲烷溶液(15.5ml,15.5mmol),室温搅拌过夜。在冰浴下,将反应液倾入二氯甲烷和饱和NaHCO3水溶液的混合液中,搅拌5min,静止分层,水层用二氯甲烷萃取三次(10ml/次),合并有机层,水洗有机层,无水硫酸镁干燥,过滤,浓缩,得黄色油状物。将该黄色油状物溶于15mL四氢呋喃中,在20℃滴加环己胺,搅拌6小时后减压蒸除溶剂,将残留物和85%的甲酸水溶液5mL置于10mL反应瓶中,0℃下搅拌,TLC监测反应至原料消失。减压蒸除溶剂,残留物经柱层析纯化,可分别得到白色固体化合物2-氯-6-环己胺基-9-[(2R,3R,4S,5S)-3,4-二羟基-5-甲基-四氢噻吩-2-基]嘌呤(A7)及2-氯-6-环己胺基-9-[(2S,3R,4S,5S)-3,4-二羟基-5-甲基-四氢噻吩-2-基]嘌呤(A’7)。
A7:[α]D13=-85.6°C=1.0,甲醇,mp:127℃(dec);收率57%A’7:[α]D13=-24°C=1.0,甲醇,mp:125℃(dec);收率22%
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化合物A7及A’7的核磁及质谱
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下面通过效果实施例来进一步说明本发明的有益效果。
效果实施例
本发明化合物A7及A’7的体外抗肿瘤活性试验结果如下:
1.试验方法:采用MTT法测定化合物A7及A’7在浓度为100μg/ml时对受试肿瘤细胞的抑制率及半数抑制浓度(IC50),进行测定。
MTT法:96孔板每孔加入浓度为4~5×104个/ml的细胞悬液100μl,置37℃,5%CO2培养箱内。24h后,加入样品液,10μl/孔,设双复孔,37℃,5%CO2作用72h。每孔加入5mg/ml的MTT溶液20μl,作用4h后加入溶解液,100μl/孔,置培养箱内,溶解后用MK-2全自动酶标仪测570nm OD值。
2.受试肿瘤细胞:人乳腺癌细胞MDA-MB-435、人结肠癌细胞LOVO和人白血病细胞CEM。
3.阳性对照药为5-氟尿嘧啶和克拉屈滨。
化合物A7及A’7对三种肿瘤细胞在浓度为100μg/ml时对受试肿瘤细胞的抑制率及IC50值列于下表中。由表可见,本发明的化合物对人白血病细胞CEM具有好的活性。
化合物A7及A’7对人体肿瘤细胞的体外增殖抑制作用
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