含有色酮結構的吡唑類N‐對溴苯基馬來醯亞胺衍生物及其製備方法與應用與流程

2023-05-20 17:35:51 1

本發明涉及一種新的含有色酮結構的吡唑類N‐對溴苯基馬來醯亞胺衍生物，具體是指3-(6-溴-4-氧-4H-色酮)-1-苯基-5-對溴苯基-1,6a-二氫吡咯啉[3,4-c]吡唑-4,6(3aH,5H)-二酮及其製備方法與應用。

背景技術：
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N-對溴苯基馬來醯亞胺，化學名：1-對溴苯基吡咯烷-2,5-二酮，化學結構式如下：

1-對溴苯基吡咯烷-2,5-二酮

1,3-偶極環加成反應以其良好的區域和主體選擇性而成為合成五元雜環化合物最主要的方法,也是雜環藥物化學研究中較為活躍的一類反應。近幾年來,由於色酮廣泛的生物活性,諸如抗癌、抗菌、抑制血小板凝聚等而倍受關注。所以,無論是從藥理學還是從合成角度考慮,這類雜環化合物都有很高的合成價值。

吡唑衍生物作為一類有用的中間體以及它們本身所顯示出來的多種藥物活性而受到人們的廣泛關注。本發明通過研究不同雜環在同一分子中聚集而對藥理活性所產生的影響,從而提供一種全新的含有色酮結構的吡唑類N‐對溴苯基馬來醯亞胺衍生物。

技術實現要素：
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本發明的第一方面目的是提供一種新的含有色酮結構的吡唑類N‐對溴苯基馬來醯亞胺衍生物。

本發明採取的技術方案如下：

一種含有色酮結構的吡唑類N‐對溴苯基馬來醯亞胺衍生物，其化學名稱為：3-(6-溴-4-氧-4H-色酮)-1-苯基-5-對溴苯基-1,6a-二氫吡咯啉[3,4-c]吡唑-4,6(3aH,5H)-二酮，其結構式如下：

該化合物相關實驗數據如下：

申請人通過研究發現：使用色酮衍生物在吡唑的結構上進行取代，對N-對溴苯基馬來醯亞胺進行結構改造，獲得了一種全新的含有色酮結構的吡唑類N‐對溴苯基馬來醯亞胺衍生物，該化合物可以改變藥理活性。

本發明的第二方面目的是提供一種上述含有色酮結構的吡唑類N‐對溴苯基馬來醯亞胺衍生物的製備方法，其特徵在於，包括以下步驟：將順丁烯二酸酐和對溴苯胺反應合成N-對溴苯基馬來醯亞胺(3)，然後採用6-溴代色酮與苯肼脫水反應合成6-溴代色酮苯腙(4)，最後將N-對溴苯基馬來醯亞胺(3)和6-溴代色酮苯腙(4)進行偶極環加成反應，合成3-(6-溴-4-氧-4H-色酮)-1-苯基-5-對溴苯基-1,6a-二氫吡咯啉[3,4-c]吡唑-4,6(3aH,5H)-二酮(5)。

本發明涉及的反應方程式如下：

進一步的，所述的一種3-(6-溴-4-氧-4H-色酮)-1-苯基-5-對溴苯基-1,6a-二氫吡咯 啉[3,4-c]吡唑-4,6(3aH,5H)-二酮的製備方法，其特徵在於，包括以下步驟：

(1)、N-對溴苯基馬來醯亞胺的合成：

將順丁烯二酸酐和對溴苯胺溶解於丙酮溶劑中,在攪拌下反應並逐步產生淡黃色沉澱,室溫反應1小時後,取少量沉澱,經水洗、乾燥,依次加入醋酸錳、三乙胺和醋酐,升溫後,沉澱逐步溶解,在50～60℃下反應2小時,溶液由橙黃變成紅黑,逐漸出現新的沉澱，冷卻至室溫,水中沉澱經水洗、乾燥,用丙酮重結晶得到產物N-對溴苯基馬來醯亞胺(3)；

(2)、6-溴代色酮苯腙的合成:

所述的6-溴代色酮苯腙(4)為已知化合物，CAS號為68287-82-1，本發明採用6-溴代色酮與苯肼脫水反應生成席夫鹼的方法進行合成：取2mmol的苯肼加入盛有10mL四氫呋喃的燒瓶中，沸水浴回流攪拌至溶解，然後緩慢滴加入20mL溶有2mmol 6-溴代色酮的無水乙醇溶液，繼續沸水浴回流攪拌1h，滴加10滴鹽酸，有淡黃色沉澱出現；連續沸水浴回流攪拌5h，停止水浴，加人20mL蒸餾水攪拌，淡黃色沉澱顏色變深，抽濾得6-溴代色酮苯腙，為黃紅色針狀產物，用無水乙醚衝洗多次，真空乾燥得產物6-溴代色酮苯腙(4)；

(3)、3‐(6‐溴‐4‐氧‐4H‐色酮)‐1‐苯基‐5‐對溴苯基‐1,6a‐二氫吡咯啉[3,4‐c]吡唑‐4,6(3aH,5H)‐二酮的合成：

將1mmol N-對溴苯基馬來醯亞胺(3)和1.1mmol 6-溴代色酮苯腙(4)於20mL乙醇中，再加入1.2mL氯胺T，回流12小時，將沉澱過濾，清洗，用甲醇再結晶，真空乾燥後得到產物3‐(6‐溴‐4‐氧‐4H‐色酮)‐1‐苯基‐5‐對溴苯基‐1,6a‐二氫吡咯啉[3,4‐c]吡唑‐4,6(3aH,5H)‐二酮(5)。

更進一步的設置在於：

所述的步驟(1)中，反應得到的淡黃色沉澱需進行減壓過濾。

本發明的第三方面目的是提供一種3‐(6‐溴‐4‐氧‐4H‐色酮)‐1‐苯基‐5‐對溴苯基‐1,6a‐二氫吡咯啉[3,4‐c]吡唑‐4,6(3aH,5H)‐二酮在製備抗腫瘤藥物方面的應用。通過實驗驗證：上述化合物，對於不同瘤株如人肝癌細胞、口腔癌細胞、胃癌細胞、卵巢癌細胞、白血病細胞、腸癌細胞等，均具有抑制作用，其中對於白血病細胞具有更佳的抑制率和選擇性，可單獨製備抗腫瘤藥物、也可以作為活性成分與其他抗腫瘤藥物製備抗腫瘤組合物，具有非常好的工業應用前景。

本發明的有益效果如下：

本申請人經研究發現，使用色酮衍生物在吡唑的結構上進行取代，對N-對溴苯基馬來醯亞胺進行結構改造，獲得了一種全新的含有色酮結構的吡唑類N‐對溴苯基馬來醯亞胺衍 生物，該化合物可以改變藥理活性，經進一步實驗及分析，研究不同雜環在同一分子中聚集而對藥理活性所產生的影響,申請人通過偶極環加成反應合成了含有色酮結構的吡唑類N‐對溴苯基馬來醯亞胺衍生物，該方法製備的新型含有色酮結構的吡唑類N‐對溴苯基馬來醯亞胺衍生物，在製備抗腫瘤藥物方面，具有非常好的工業應用前景。

具體實施方式：

以下結合實施例對本發明做進一步描述，但實施例不應解釋為限定本發明的範圍。

實施例1、N-對溴苯基馬來醯亞胺的合成：

將順丁烯二酸酐和對溴苯胺溶解於一定量的丙酮溶劑中,在攪拌下將對溴苯胺溶液滴加至含有順丁烯二酸酐溶液的反應瓶,反應放熱並逐步產生淡黃色沉澱,室溫反應1小時後,取少量沉澱,經水洗、乾燥,依次加入醋酸錳、三乙胺和醋酐,升溫後,沉澱逐步溶解,在50～60℃下反應2小時,溶液由橙黃變成紅黑,逐漸出現新的沉澱，冷卻至室溫,水中沉澱經大量水洗、乾燥,用丙酮重結晶得到產物N-對溴苯基馬來醯亞胺(3)。

實施例2、6-溴代色酮苯腙的合成：

取2mmol的苯肼加入盛有10mL四氫呋喃的燒瓶中，沸水浴回流攪拌至溶解，然後緩慢滴加入20mL溶有2mmol 6-溴代色酮的無水乙醇溶液，繼續沸水浴回流攪拌1h，滴加10滴鹽酸，有淡黃色沉澱出現。連續沸水浴回流攪拌5h，停止水浴，加人20mL蒸餾水攪拌，淡黃色沉澱顏色變深，抽濾得苯腙，黃紅色針狀產物。用無水乙醚衝洗多次，真空乾燥得產物6-溴代色酮苯腙(4)。

實施例3、3‐(6‐溴‐4‐氧‐4H‐色酮)‐1‐苯基‐5‐對溴苯基‐1,6a‐二氫吡咯啉[3,4‐c]吡唑‐4,6(3aH,5H)‐二酮的合成：

將1mmol N-對溴苯基馬來醯亞胺和1.1mmol 6-溴代色酮苯腙(4)於20mL乙醇中，再加入1.2mL氯胺T，回流12小時。將沉澱過濾，清洗，用甲醇再結晶，真空乾燥後得到產物3‐(6‐溴‐4‐氧‐4H‐色酮)‐1‐苯基‐5‐對溴苯基‐1,6a‐二氫吡咯啉[3,4‐c]吡唑‐4,6(3aH,5H)‐二酮(5)。產物為黃色結晶,產率74.6％,m.p.187.5‐189℃。

化合物(5)結構確認：C26H15Br2N3O4

1H NMR(DMSO)δ:7.234‐7.493(m,12H,Ar‐H),6.47(s,1H,C＝C‐H),5.82(d,J＝1010Hz,1H),5.34(d,J＝1014Hz,1H),

IR 3457(N‐C＝O),3085(ArH),1720(C＝O),1577(C＝N),1296(C‐O‐C)cm‐1

m/e:592.94(100.0％),590.94(51.3％),594.94(48.9％)。

Anal.calcd.for C26H15Br2N3O4：C,52.66；H,2.58；N,7.08。

應用實施例4：採用MTT法檢測受試化合物(5)對不同瘤株的的抗腫瘤活性。

將上述實施例製備的化合物(5)，分別以不同瘤株[腫瘤細胞Bel-7402(人肝癌細胞)、KB(口腔癌細胞)、SGC7901(胃癌細胞)、HO8901(卵巢癌細胞)、HL-60(白血病細胞)、ECA109(腸癌細胞)]為實驗對象，測試化合物(5)對於不同瘤株的體外抑制作用：實驗採用四甲基偶氮唑鹽微量酶反應比色法(MTT法)，活性用半數抑制濃度表示(IC50)。

具體實驗步驟如下：

將化合物5用DMSO溶解，稀釋，腫瘤細胞Bel-7402(人肝癌細胞)、KB(口腔癌細胞)、SGC7901(胃癌細胞)、HO8901(卵巢癌細胞)、HL-60(白血病細胞)、ECA109(腸癌細胞)在96孔板上種入4000個/200μL/孔，每孔加入化合物2μL，終濃度為12.0μM，6.0μM，3.0μM，1.5μM，共同於37℃、5％CO2細胞培養箱中孵育72小時，以DMSO(1％)為空白對照。72小時後，加入終濃度為0.25mg/mL的MTT，置於37℃、5％CO2細胞培養箱中4小時，之後吸乾溶劑，每孔加入100μl DMSO，用酶聯免疫儀於570nm處測定吸光度(OD值)，所得數據用於計算IC50值。挑選抑制活性高的化合物，測定不同濃度下的化合物作用時間不同對人腫瘤細胞周期和凋亡的影響。

不同濃度的受試化合物用96孔板進行粗篩，根據所得的抑制率，計算IC50值，結果見下表。

表1、吡唑類N-對溴苯基馬來醯亞胺衍生物對六種腫瘤細胞株的IC50值

通過上表數據可以看出：本發明製備的化合物，對於六種腫瘤細胞株均具有抑制作用，其中對於HL-60(白血病細胞)具有更好的抑制率和選擇性，可以單獨製備抗腫瘤藥物、也可以作為活性成分與其他抗腫瘤藥物製備抗腫瘤組合物，具有非常好的工業應用前景。