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一种 4- 芳基 -1H -1,2,3- 三氮唑的制备方法
    【技术领域】
     本发明属于药物中间体合成技术领域， 具体涉及一种 4- 芳基 -1H -1,2,3- 三 氮唑的制备方法。背景技术
     本方法合成的 4- 芳基 -1H -1,2,3- 三氮唑， 是一类重要的有机药物中间体。该类 化合物作为药效基团比咪唑具有更低的毒性， 由于其具有芳香环的稳定性， 这类化合物不 像其它胺类或偶氮类化合物那样容易分解。它可以耐强酸和强碱 , 并能在多种氧化、 还原 条件下保持稳定， 因此被广泛应用于有机化学， 药物化学， 材料化学及组合化学等多个领 域中。
     1H -1,2,3- 三氮唑已作为商品应用于防腐剂 [1]、 农药 [2]、 光学材料 [3] 和染料 [3] 等 领域， 一些 1H -1,2,3- 三氮唑基团也是药物分子结构中的活性部分 [4]， 可作为 HIV-1 抑制剂 [5] [6] [7] 、 抗菌素 和选择性 β3- 类肾上腺拮抗剂 、 抗病毒药物、 抗惊厥剂 [8] 和 IDO 抑制剂 [9]。 4- 芳基 -1H -1,2,3- 三氮唑化合物也可作为人体蛋氨酸基肽酶抑制剂 （hMetAP2） 等， 是一种 [10,11] 潜在的抗癌药物 (Figure 1， 1-3) 。
     Figure 1 由于 1,2,3- 三氮唑化合物很难从天然产物中分离提取出来， 所以人工合成此类化合 物就显得尤为重要。对该类化合物进行合成方法学的研究具有重要的意义。本合成方法所 用原料为反 -2,3- 二溴 -3- 芳基丙酸， 所用催化剂为碘化亚铜， 与现有文献中的钯催化方法 [12] 相比 ， 本方法具有低成本的特点， 易于工业化生产。
     参考文献 : [1] Morgan, N.H. EP437979, 1991。
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     [12] Zhang, W.; Kuang, C.; Yang, Q. Synthesis , 2010, 283。发明内容 本发明目的在于提供一种 4- 芳基 -1H -1,2,3- 三氮唑的制备方法。
     本发明提出的 4- 芳基 -1H -1,2,3- 三氮唑的制备方法， 以反 -3- 芳基 -2,3- 二溴 丙酸和叠氮钠为原料， 以碘化亚铜 - 抗坏血酸钠为催化体系， 以碳酸铯为碱， 在二甲亚砜中 o 加热到 100-120 C 反应 2-6 小时， 合成 4- 芳基 -1H -1,2,3- 三氮唑。具体步骤如下 ：
     向封管中依次加入反 -2,3- 二溴 -3- 芳基丙酸 (1 mmol)、 NaN3 (65-195 mg， 1.0-3.0 mmol)、 CuI (19-57 mg, 0.1-0.3 mmol)、 抗坏血酸钠 （37-119 mg, 0.2-0.6 mmol） 和 CsCO3 (652-1304 mg, 2.0-4.0 mmol), 加入溶剂 DMSO（3-6 mL） 后充入氮气并立即密封， 油浴加 o 热至 105-115 C， 温度恒定后继续加热 2-6 h。反应体系经冷却后以乙酸乙酯萃取， 有机层 经水洗、 饱和食盐水洗、 无水硫酸钠干燥后减压除去溶剂即得粗产品， 再经石油醚 / 乙酸乙 酯 （10:1-2:1, 体积比） 柱层析即得产品。其中 ： 反 -2,3- 二溴 -3- 芳基丙酸与 NaN3 的摩尔 比为 1:1.0 -1 ： 3.0 ； 反 -2,3- 二溴 -3- 芳基丙酸与 CuI 摩尔比为 1:0.1-1 ： 0.3 ； 反 -2,3- 二 溴 -3- 芳基丙酸与抗坏血酸钠的摩尔比为 1 ： 0.2-1 ： 0.6 ； 反 -2,3- 二溴 -3- 芳基丙酸与碳 酸铯的摩尔比为 1 ： 2-1 ： 4； 反 -2,3- 二溴 -3- 芳基丙酸的物质的量与反应溶剂 DMSO 总体积 为 1 (mmoL) ： 3-6 (mL)。
     本发明中所述的原料反 -2,3- 二溴 -3- 芳基丙酸， 芳基既包括带有甲基、 异丙基等 供电子基团或甲氧羰基、 卤素 (F, Cl, Br) 等吸电子基团的苯基， 也包括吡啶等芳香杂环， 芳基上的各种取代基团可以在对位、 邻位或间位。
     本方法合成的 4- 芳基 -1H -1,2,3- 三氮唑， 是一类重要的有机药物中间体。该类 化合物作为药效基团比咪唑具有更低的毒性， 由于其具有芳香环的稳定性， 这类化合物不 像其它胺类或偶氮类化合物那样容易分解。它可以耐强酸和强碱 , 并能在多种氧化、 还原 条件下保持稳定， 因此被广泛应用于有机化学， 药物化学， 材料化学及组合化学等多个领域 中。特别在药物化学方面， 三唑环作为药效基团呈现出多种生物活性， 已经被广泛应用为 HIV-1、 抗肿瘤、 抗真菌、 抗惊厥等药物。由于 1,2,3- 三氮唑化合物很难从天然产物中分离 提取出来， 所以人工合成此类化合物就显得尤为重要。对该类化合物进行合成方法学的研 究具有重要的意义。
     本发明以反 -3- 芳基 -2,3- 二溴丙酸和叠氮钠为原料， 以碘化亚铜 - 抗坏血酸 o 钠为催化体系， 以碳酸铯为碱， 在二甲亚砜中加热到 100-120 C 反应 2-6 小时， 合成 4- 芳 基 -1H -1,2,3- 三氮唑。 该合成路线具有原料易得、 成本低廉、 操作简便等优点 ； 通过一步反 应得到 4- 芳基 -1H -1,2,3- 三氮唑， 减少了中间化合物的纯化步骤， 减少了有机溶剂的使用 量， 具有环保减排的功效。 具体实施方式
     下述通过实施例进一步说明本发明， 但不能限制本发明的内容。
     实施例 1 ： 4- 苯基 -1H -1,2,3- 三氮唑的制备向封管中依次加入反 -2,3- 二溴 -3- 苯基丙酸 (1 mmol)、 NaN3 (65-195 mg， 1.0-3.0 mmol)、 CuI (19 mg, 0.1 mmol)、 抗坏血酸钠 （37 mg, 0.2 mmol） , CsCO3 (652 mg, 2.0 mmol), 加入溶剂 DMSO（3 mL） 后充入氮气并立即密封， 油浴加热至 105 oC， 温度恒定后继 续加热 6 h。 反应体系经冷却后以乙酸乙酯萃取， 有机层经水洗、 饱和食盐水洗、 无水硫酸 钠干燥后减压除去溶剂即得粗产品， 再经石油醚 / 乙酸乙酯 （10 ： 1-2 ： 1, 体积比） 柱层析即 o 1 得 4- 苯基 -1H -1,2,3- 三氮唑， 为白色固体， 收率 74%。Mp 147.0-147.4 C. H NMR (500 MHz, CDCl3 + d 6-DMSO) ：δ 7.32-7.44 (3H, m), 7.83-7.84 (2H, m), 8.23 (1H, s, broad). MS (ESI) m /z ：145 (M+)。
     实施例 2 ： 4-(4- 甲基苯基 )-1H -1,2,3- 三氮唑的制备向封管中依次加入反 -2,3- 二溴 -3-(4- 甲基苯基 ) 丙酸 (1 mmol)、 NaN3 (65 mg， 1.0 mmol)、 CuI (29 mg, 0.15 mmol)、 抗坏血酸钠 （59 mg, 0.3 mmol） , CsCO3 (815 mg, 2.5 mmol), 加入溶剂 DMSO（3 mL） 后充入氮气并立即密封， 油浴加热至 105 oC， 温度恒定后继 续加热 5 h。反应体系经冷却后以乙酸乙酯萃取， 有机层经水洗、 饱和食盐水洗、 无水硫酸 钠干燥后减压除去溶剂即得粗产品， 再经石油醚 / 乙酸乙酯 （10 ： 1-2 ： 1, 体积比） 柱层析 即得 4-(4- 甲基苯基 )-1H -1,2,3- 三氮唑， 为白色固体， 收率 72%。Mp 157.0-157.3 oC. 1H NMR (500 MHz, CDCl3 + d 6-DMSO) ：δ 2.36 (3H, s), 7.57 (2H, d, J = 7.5 Hz), 7.78 (2H, d, J = 7.5 Hz), 7.97 (1H, s, broad). MS (ESI) m /z ：159 (M+)。
     实施例 3 ： 4-(1H -1,2,3- 三氮唑 -4-) 苯甲酸甲酯的制备向封管中依次加入反 -2,3- 二溴 -3-(4- 甲氧羰基苯基 ) 丙酸 (1 mmol)、 NaN3 (98 mg， 1.5 mmol)、 CuI (38 mg, 0.2 mmol)、 抗坏血酸钠 （79 mg, 0.4 mmol） , CsCO3 (978 mg, 3.0 mmol), 加入溶剂 DMSO（3 mL） 后充入氮气并立即密封， 油浴加热至 110 oC， 温度恒定后继 续加热 4 h， 反应体系经冷却后以乙酸乙酯萃取， 有机层经水洗、 饱和食盐水洗、 无水硫酸钠 干燥后减压除去溶剂即得粗产品， 再经石油醚 / 乙酸乙酯 （10 ： 1-2 ： 1, 体积比） 柱层析即得 4-(1H -1,2,3- 三氮唑 -4-) 苯甲酸甲酯， 为白色固体， 收率 83 %。 Mp 197.3-197.7 oC.1H NMR (500 MHz, CDCl3 + d 6-DMSO) ：δ 3.91 (3H, s), 7.87-8.39 (5H, m). MS (ESI) m /z ： 203 (M+)。
     实施例 4 ： 4-(4- 氟苯基 )-1H -1,2,3- 三氮唑的制备向封管中依次加入反 -2,3- 二溴 -3-(4- 氟苯基 ) 丙酸 (1 mmol)、 NaN3 (130 mg， 2.0 mmol)、 CuI (48mg, 0.25 mmol)、 抗坏血酸钠 （99 mg, 0.5 mmol） , CsCO3 (1141 mg, 3.5 mmol), 加入溶剂 DMSO（3.5 mL） 后充入氮气并立即密封， 油浴加热至 110 oC， 温度恒定后 继续加热 3.5 h， 反应体系经冷却后以乙酸乙酯萃取， 有机层经水洗、 饱和食盐水洗、 无水硫 酸钠干燥后减压除去溶剂即得粗产品， 再经石油醚 / 乙酸乙酯 （10 ： 1-2 ： 1, 体积比） 柱层析 即得 4-(4- 氟苯基 )-1H -1,2,3- 三氮唑， 产物为黄色固体， 收率 82 %。Mp 172.1-172.5 oC. 1 H NMR (500 MHz, CDCl3 + d 6-DMSO) ：δ 7.14 (2H, d, J = 8.5 Hz), 7.83 (2H, d, J = 8.5 Hz), 7.94 (1H, s, broad). MS (ESI) m /z ：163 (M+)。
     实施例 5 ： 4-(4- 氯苯基 )-1H -1,2,3- 三氮唑的制备向封管中依次加入反 -2,3- 二溴 -3-(4- 氯苯基 ) 丙酸 (1 mmol)、 NaN3 (163 mg， 2.5 mmol)、 CuI (57 mg, 0.3 mmol)、 抗坏血酸钠 （119 mg, 0.6 mmol） , CsCO3 (1304 mg, 4.0 mmol), 加入溶剂 DMSO（4 mL） 后充入氮气并立即密封， 油浴加热至 115 oC， 温度恒定后继 续加热 2 h。反应体系经冷却后以乙酸乙酯萃取， 有机层经水洗、 饱和食盐水洗、 无水硫酸 钠干燥后减压除去溶剂即得粗产品， 再经石油醚 / 乙酸乙酯 （10 ： 1-2 ： 1, 体积比） 柱层析即 o 得 4-(4- 氯苯基 )-1H -1,2,3- 三氮唑， 为白色固体， 收率 77%。Mp 153.1-154.1 C. 1H NMR (500 MHz, CDCl3 + d 6-DMSO) ：δ 7.41 (2H, d, J = 8.5 Hz), 7.81 (2H, d, J = 8.5 Hz), 8.20 (1H, s, broad). MS (ESI) m /z ：179 (M+)。
     实施例 6 ： 4-(4- 溴苯基 )-1H -1,2,3- 三氮唑的制备向封管中依次加入反 -2,3- 二溴 -3-(4- 溴苯基 ) 丙酸 (1 mmol)、 NaN3 (195 mg，3.0 mmol)、 CuI (19 mg, 0.1 mmol)、 抗坏血酸钠 （37 mg, 0.2 mmol） , CsCO3 (815 mg, 2.5 mmol), 加入溶剂 DMSO（4.5 mL） 后充入氮气并立即密封， 油浴加热至 115 oC， 温度恒定后 继续加热 3.5 h。反应体系经冷却后以乙酸乙酯萃取， 有机层经水洗、 饱和食盐水洗、 无水 硫酸钠干燥后减压除去溶剂即得粗产品， 再经石油醚 / 乙酸乙酯 （10 ： 1-2 ： 1, 体积比） 柱层 o 析即得 4-(4- 溴苯基 )-1H -1,2,3- 三氮唑， 为白色固体， 收率 76%。Mp 177.5-178.3 C. 1H NMR (500 MHz, CDCl3 + d 6-DMSO) ：δ 7.57 (2H, d, J = 8.5 Hz), 7.78 (2H, d, J = 8.5 Hz), 8.10 (1H, s, broad). MS (ESI) m /z ：223 (M+)。
     实施例 7 ： 4-(2- 氯苯基 )-1H -1,2,3- 三氮唑的制备向封管中依次加入反 -2,3- 二溴 -3-(2- 氯苯基 ) 丙酸 (1 mmol)、 NaN3 (98 mg， 1.5 mmol)、 CuI (19 mg, 0.1 mmol)、 抗坏血酸钠 （37 mg, 0.2 mmol） , CsCO3 (815 mg, 2.5 mmol), 加入溶剂 DMSO（5 mL） 后充入氮气并立即密封， 油浴加热至 110 oC， 温度恒定后继 续加热 3 h。反应体系经冷却后以乙酸乙酯萃取， 有机层经水洗、 饱和食盐水洗、 无水硫酸 钠干燥后减压除去溶剂即得粗产品， 再经石油醚 / 乙酸乙酯 （10 ： 1-2 ： 1, 体积比） 柱层析即 o 得 4-(2- 氯苯基 )-1H -1,2,3- 三氮唑， 为白色固体， 收率 66%。Mp 105.1-105.7 C. 1H NMR (500 MHz, CDCl3 + d 6-DMSO) ：δ 7.31-7.60 (4H, m), 8.18 (1H, s, broad). MS (ESI) m /z ：179 (M+)。
     实施例 8 ： 4-(2- 溴苯基 )-1H -1,2,3- 三氮唑的制备向封管中依次加入反 -2,3- 二溴 -3-(2- 溴苯基 ) 丙酸 (1 mmol)、 NaN3 (98 mg， 1.5 mmol)、 CuI (19 mg, 0.1 mmol)、 抗坏血酸钠 （37 mg, 0.2 mmol） , CsCO3 (815 mg, 2.5 mmol), 加入溶剂 DMSO（5.5 mL） 后充入氮气并立即密封， 油浴加热至 110 oC， 温度恒定后 继续加热 2.5 h。 反应体系经冷却后以乙酸乙酯萃取， 有机层经水洗、 饱和食盐水洗、 无水硫 酸钠干燥后减压除去溶剂即得粗产品， 再经石油醚 / 乙酸乙酯 （10 ： 1-2 ： 1, 体积比） 柱层析 o 即得 4-(2- 溴苯基 )-1H -1,2,3- 三氮唑， 为白色固体， 收率 62%。Mp 86.9-87.9 C。1H NMR (500 MHz, CDCl3 + d 6-DMSO) ：δ 7.26-7.99 (4H, m), 8.38 (1H, s, broad). MS (ESI) m /z ：223 (M+)。
     实施例 9 ： 3-(1H -1,2,3- 三氮唑 -4-) 吡啶的制备向封管中依次加入反 -2,3- 二溴 -3-( 吡啶 -3-) 丙酸 (1 mmol)、 NaN3 (98 mg， 1.5 mmol)、 CuI (19 mg, 0.1 mmol)、 抗坏血酸钠 （37 mg, 0.2 mmol） , CsCO3 (815 mg, 2.5 mmol), 加入溶剂 DMSO（6 mL） 后充入氮气并立即密封， 油浴加热至 115 oC， 温度恒定后继 续加热 2 h。 反应体系经冷却后以乙酸乙酯萃取， 有机层经水洗、 饱和食盐水洗、 无水硫酸钠 干燥后减压除去溶剂即得粗产品， 再经石油醚 / 乙酸乙酯 （10 ： 1-2 ： 1, 体积比） 柱层析即得 o 1 3-(1H -1,2,3- 三氮唑 -4-) 吡啶， 为白色固体， 收率 94%。Mp 182.1-183.7 C。 H NMR (500 MHz, CDCl3 + d 6-DMSO) ：δ 7.40-7.42 (1H, m), 8.07 (1H, s, broad), 8.16-8.18 (1H, m), 8.55 (1H, s, broad), 9.06 (1H, s). MS (ESI) m /z ：146 (M+)。
     实施例 10 ： IDO 抑制剂活性检测 将实施例 1 和实施例 9 所得化合物进行 IDO 抑制剂活性检测。含人 IDO 基因的质粒的 构建、 在大肠杆菌中的表达、 提取及纯化均按 Littlejohn 等报道的方法进行 （LittlejohnT.K., et al. Protein Expression Purif . 2000, 19 , 22.） 。分离的各组分及单体化合 物对 IDO 的抑制剂活性按照 Takikawa 等介绍的方法 （Takikawa, O., et al. J. Biol. Chem. 1988, 263 , 2041） 检测。在 96 孔板上将 50mM 磷酸钾缓冲液 (pH6.5), 40mM 维生素 C， 400μg/mL 过氧化氢酶， 20μM 亚甲基蓝和 IDO 酶混合。向上述混合液内加入底物 L- 色 氨酸和待测样品。反应在 37oC 下进行 60 分钟， 加入 30%（w/v） 三氯乙酸使反应终止。96 o 孔板载 65 C 下加热 15 分钟， 使之完成从甲酰犬尿氨酸到犬尿氨酸的转化， 然后 6000g 旋转 5 分钟。每孔取出 100μL 上清液转移到新的 96 孔板内， 加入 2%（w/v） 对 -（二甲基氨基） 苯甲醛的乙酸溶液， 犬尿氨酸与之反应成的黄颜色可使用酶标仪在 490nm 观测， 数据使用 统计软件分析。经测定， 该两个化合物有较好的 IDO 抑制活性。
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