一种化合物以及制备方法和应用

文档序号:1412043 发布日期:2020-03-10 浏览:25次 >En<

阅读说明:本技术 一种化合物以及制备方法和应用 (Compound, preparation method and application ) 是由 王振亚 徐海伟 牟晓东 胡晓宁 李媛媛 刘宏民 于 2018-09-03 设计创作,主要内容包括:本申请公开了一种化合物,其结构式如下式所示:&lt;Image he="359" wi="414" file="DDA0001787467790000011.GIF" imgContent="drawing" imgFormat="GIF" orientation="portrait" inline="no"&gt;&lt;/Image&gt;其中,R&lt;Sup&gt;1&lt;/Sup&gt;选自F、Cl、Br、C&lt;Sub&gt;1&lt;/Sub&gt;~C&lt;Sub&gt;5&lt;/Sub&gt;的烷基、具有式(1)所示结构式的基团中的任意一种;n=0、1、2、3、4或5;R&lt;Sup&gt;2&lt;/Sup&gt;选自具有式(1)所示结构式的基团、具有式(2)所示结构式的基团、具有式(3)所示结构式的基团中的任意一种。所述化合物制备方法简单,可作为神经氨酸酶抑制剂,具有良好的抗病毒活性。(The application discloses a compound, the structural formula of which is shown as the following formula: wherein R is 1 Selected from F, Cl, Br, C 1 ~C 5 Any one of an alkyl group of (1) and a group having a structural formula shown in formula (1); n is 0, 1,2.3, 4 or 5; r 2 Is selected from any one of a group having a structural formula shown in a formula (1), a group having a structural formula shown in a formula (2) and a group having a structural formula shown in a formula (3). The compound has simple preparation method, can be used as a neuraminidase inhibitor and has good antiviral activity.)

一种化合物以及制备方法和应用

技术领域

本申请涉及一种化合物以及制备方法和应用,属于化学领域。

背景技术

流感病毒已成为威胁人类生命健康最严重的疾病之一,每年都会造成数十万人的死亡,并且每年给社会财产带来巨大的损失。目前,虽然有不少药物已经上市,但是由于流感病毒极易产生耐药病毒株,因此开发新的高效,低毒的抗流感病毒药物已成为当务之急。

神经氨酸酶作为一个治疗流感病毒的靶点之一,在医学上已经引起广泛关注。神经氨酸酶与病毒的复制密切相关,抑制神经氨酸酶在一定程度上可以抑制流感病毒的复制。因此,设计合成新的神经氨酸酶抑制剂对流感病毒的防治非常重要。

发明内容

根据本申请的一个方面,提供了一种化合物,该化合物可作为神经氨酸酶抑制剂使用。

所述化合物,其特征在于,其结构式如式I所示:

Figure BDA0001787467770000011

其中,R1选自F、Cl、Br、C1~C5的烷基、具有式(1)所示结构式的基团中的任意一种;n=0、1、2、3、4或5;

R2选自具有式(1)所示结构式的基团、具有式(2)所示结构式的基团、具有式(3)所示结构式的基团中的任意一种;

*-O-M11式(1)

其中,M11选自H或C1~C5的烷基;

Figure BDA0001787467770000012

其中,M21、M22、M23、M24、M25、M26、M27、M28独立地选自H或C1~C5的烷基;

其中,M31选自H、F、Cl、Br、C1~C5的烷基、具有式(1)所示结构式的基团中的任意一种;M32、M33、M34独立地选自H或C1~C5的烷基。

可选地,其中,R1选自F、Cl、Br、甲基、乙基、具有式(1)所示结构式的基团中的任意一种;n=0、1、2、3、4或5。

可选地,式I中n=0。

可选地,式I中R1选自F、Cl、Br、甲基、乙基、甲氧基、乙氧基中的一种;n=1或2。

可选地,式I中R1选自4-F、4-Cl、4-Br、4-CH3、4-OCH3、3-F、2-F、3,4-2F中的至少一种。

可选地,式(1)中M11选自C1~C4的烷基。

可选地,式(1)中M11选自甲基或乙基。

可选地,式(2)中M21、M22、M23、M24、M25、M26、M27、M28均为氢。

可选地,式(2)中M21、M22、M23、M24、M25、M26、M27、M28独立地选自C1~C4的烷基。

可选地,式(2)中M21、M22、M23、M24、M25、M26、M27、M28独立地选自氢、甲基或乙基。

可选地,式(3)中M31选自H、F、Cl、Br、C1~C4的烷基、具有式(1)所示结构式的基团中的任意一种。

可选地,式(3)中M31选自H、F、Cl、Br、甲基、乙基、具有式(1)所示结构式的基团中的任意一种。

可选地,式(3)中M31选自H、F、Cl、Br、甲基、乙基、甲氧基、乙氧基的任意一种。

可选地,式(3)中M32、M33、M34独立地选自H、甲基或乙基。

可选地,R1选自F、Cl、Br、*-CH3、*-OCH3中的至少一种。

可选地,R1选自F、Cl、Br、*-CH3、*-OCH3中的一种,n=2。

可选地,R1选自F、Cl、Br、*-CH3、*-OCH3中的一种,n=1。

可选地,式I中R2选自*-OCH3

Figure BDA0001787467770000021

或具有式(3)所示结构式的基团中的任意一种;其中,式(3)中M32、M33、M34均为H,M31选自H、F、Cl、Br、甲氧基、甲基中的任意一种。

可选地,式I中所述R2为*-OCH3

作为其中一种具体的实施方式,所述化合物的结构式如式I-5所示:

Figure BDA0001787467770000022

可选地,R1选自4-F、4-Cl、4-Br、4-CH3、4-OCH3、3-F、2-F或3,4-2F,且n=1或n=0。

可选地,其结构式如式I-1所示:

Figure BDA0001787467770000023

可选地,所述R1选自F、Cl、*-CH3、*-OCH3中的至少一种,且n=1;或n=0。

可选地,所述R1选自4-F、4-Cl、4-OCH3、4-CH3或3-F。

可选地,其结构式如式I-2所示:

可选地,其结构式如式I-3所示:

可选地,所述M31选自H、4-F、4-Cl、4-Br、4-OCH3、4-CH3、3-F或2-F。

可选地,其结构式如式I-4所示:

Figure BDA0001787467770000032

可选地,式I-4中所述R1选自Cl、*-OCH3中的至少一种。

可选地,式I-4中所述R1选自4-Cl或4-OCH3

本申请的另一方面,提供了上述任一项所述的化合物的制备方法,其特征在于,包括:

(I)将含有取代苯乙酸与卤代乙酸乙酯的混合物I在催化剂的存在下,酯化反应,得到中间体I,所述中间体I的结构式如式II-1所示:

(II)将含有中间体I的原料I,经过Dieckmann反应,得到中间体II,所述中间体II的结构式如式II-2所示:

Figure BDA0001787467770000034

可选地,步骤(I)中所述混合物I中还包括溶剂I和缚酸剂;

所述取代苯乙酸、卤代乙酸乙酯和缚酸剂的摩尔比为1~2:1~2:1~2;

所述酯化反应的条件为:60~80℃条件下回流反应。

可选地,所述溶剂I包括四氢呋喃、二氯甲烷、DMF、乙酸乙酯、丙酮、甲醇、乙醇中的至少一种;

所述缚酸剂包括三乙胺、吡啶、无水碳酸钾、醋酸钠、无水碳酸钠中的至少一种;

所述取代苯乙酸、卤代乙酸乙酯和缚酸剂的摩尔比为1:1.2:1.2;

所述酯化反应的条件为:搅拌条件下75℃加热回流。

作为其中一种具体的实施方式,中间体I的合成路线如下:

Figure BDA0001787467770000035

其中,反应条件和产率:

a:(Et)3N,THF,75℃,98%。

作为其中一种具体的实施方式,中间体I的合成路线如下:

Figure BDA0001787467770000041

其中,反应条件和产率:

a:(Et)3N,THF,75℃,98%。

作为其中一种具体的实施方式,中间体I的合成路线如下:

其中,反应条件和产率:

a:(Et)3N,THF,75℃,98%。

可选地,所述中间体I的合成方法包括:将含有取代苯乙酸、卤代乙酸乙酯、溶剂I和缚酸剂的混合物,在搅拌条件下,加热回流;TCL监测反应程度;反应结束后,冷却,去除三乙胺盐,萃取,洗涤,干燥,抽滤,获得目标产物。

作为一种具体的实施方式,以市售的取代苯乙酸和氯乙酸乙酯为原料,四氢呋喃作为溶剂,三乙胺为缚酸剂,投料比n(取代苯乙酸):n(氯乙酸乙酯):n(三乙胺)=1:1.2:1.2搅拌条件下75℃加热回流。TLC监测,此反应为单点定量反应,约6小时反应完全。反应结束,冷却至室温,抽滤除去反应中生成的三乙胺盐。减压浓缩,乙酸乙酯萃取,饱和食盐水洗涤三次,无水硫酸钠干燥过夜。抽滤,减压浓缩得深红色液体,无需纯化,直接用于下一步反应。

可选地,步骤(II)中所述原料I中还包括溶剂II和碱I;

所述中间体I与碱I的摩尔比为1:1.5~3;

所述Dieckmann反应的条件为:冰浴搅拌20~50min,然后在室温条件下继续反应。

可选地,所述溶剂II包括DMF、THF、t-BuOH、甲醇、丙酮、CH2Cl2、DMSO、EtOAc中的至少一种;

所述碱I包括叔丁醇钾、无水K2CO3、无水Na2CO3、CH3ONa、C2H5ONa、NaOH、NaHCO3、NaH中的至少一种;

所述中间体I与碱I的摩尔比为1:2;

所述Dieckmann反应的条件为:冰浴搅拌30min,然后在室温条件下继续反应4~6小时。

可选地,中间体I具有活性亚甲基结构,采用Dieckmann反应合成。

作为其中一种具体的实施方式,中间体II的合成路线如下所示:

Figure BDA0001787467770000043

其中,反应条件和产率为:

b:t-BuOK,DMF,0℃~室温,80~90%。

作为其中一种具体的实施方式,中间体II的合成路线如下所示:

其中,反应条件和产率为:

b:t-BuOK,DMF,0℃~室温,80~90%。

作为其中一种具体的实施方式,中间体II的合成路线如下所示:

Figure BDA0001787467770000045

其中,反应条件和产率为:

b:t-BuOK,DMF,0℃~室温,80~90%。

可选地,所述中间体II的制备方法包括:在冰浴条件下将碱I加入到含有中间体I和碱I的混合物中,搅拌,然后于室温下反应,薄层色谱检测反应完全后,停止反应。

将含有中间体I、碱I和溶剂II的混合物

作为其中一种具体的实施方式,所述中间体II的合成方法包括:以DMF(或t-BuOH、THF)为溶剂,投料比n(中间体I):n(叔丁醇钾)=1:2,冰浴条件下,分6次半小时内加入反应体系中叔丁醇钾。冰浴条件下,搅拌反应30min后,将体系至于室温继续反应4~6小时。此反应为单点定量反应,薄层色谱检测反应完全后,停止反应。

可选地,在后处理上,先向反应体系中加入1倍量水稀释反应体系。冰浴搅拌条件下向体系中滴加5%稀盐酸将pH调至2~3左右,在调pH过程中会有固体不断析出,待pH调节完毕,此时向体系中加入大量水至无固体析出。放置冰箱冷却2h左右,抽滤,二氯甲烷重结晶即得中间体3。但这种后处理方法并不适用所用底物,有些产物在调pH过程中不会析出固体。如没有固体生成,饱和NaCl萃取,无水Na2SO4干燥过夜,柱层析纯化。

可选地,所述化合物的制备方法还包括:

(III-1)将含有中间体II和硫酸二甲酯的混合物II进行甲基化反应,得到中间体III-1,所述中间体III-1的结构式如式II-3-1所示:

Figure BDA0001787467770000051

(IV-1)将含有中间体III-1、甲醇钠和多聚甲醛的混合物III进行反应,得到如式I所示化合物;其中,式I中R2为*-OCH3。即式I-5所示化合物。

可选地,其特征在于,步骤(III-1)中所述混合物II中还包括溶剂III和碱II;

所述中间体II、碱II和硫酸二甲酯的摩尔比为1:1~2:1~2;

所述甲基化反应的条件为:避光条件下,室温反应。

可选地,所述溶剂III包括丙酮、甲醇、CH2Cl2、THF、DMF、EtOAc中的至少一种;

所述碱II包括无水K2CO3、无水Na2CO3、CH3ONa、NaOH、NaHCO3、NaH中的至少一种;

所述中间体II、碱II和硫酸二甲酯的摩尔比为1:1.2:1.2;

所述甲基化反应的条件为:避光条件下,室温反应8~10小时。

作为一种具体的实施方式,中间体III-1的合成路线如下:

其中,反应条件和产率为:

c1:Me2SO4,K2CO3,丙酮,70~80%。

作为一种具体的实施方式,中间体III-1的合成路线如下:

Figure BDA0001787467770000053

其中,反应条件和产率为:

c1:Me2SO4,K2CO3,丙酮,70~80%。

作为一种具体的实施方式,中间体III-1的合成路线如下:

Figure BDA0001787467770000054

其中,反应条件和产率为:

c1:Me2SO4,K2CO3,丙酮,70~80%。

可选地,所述中间体III-1的制备方法包括:避光条件下,将硫酸二甲酯滴入到含有中间体II、碱II和溶剂III的混合液中,室温反应;通过薄层色谱检测反应完全。反应后获得的产物经浓缩,萃取,洗涤,干燥,抽滤旋蒸,重结晶,获得中间体III-1。

作为一种具体的实施方式,所述中间体III-1的制备方法包括:采用丙酮作为溶剂,无水K2CO3为碱,由于硫酸二甲酯见光易分解,此反应需在避光条件下用恒压滴液漏斗缓慢滴加硫酸二甲酯的丙酮溶液,投料比n(中间体II):n(无水K2CO3):n(硫酸二甲酯)=1:1.2:1.2。室温下避光反应约9h,薄层色谱检测反应完全后,减压浓缩除去丙酮,乙酸乙酯萃取,饱和NaCl洗涤,无水Na2SO4干燥过夜。抽滤旋蒸得固体,乙酸乙酯:石油醚=1:1重结晶即得中间体化合物III-1。

可选地,步骤(IV-1)中所述混合物III中还包括溶剂IV;

所述中间体III-1、甲醇钠和多聚甲醛的摩尔比为1:0.1~1:0.1~0.5;

所述反应的条件为:60~100℃回流反应。

可选地,所述反应的条件为60~80℃。

可选地,所述溶剂IV包括甲醇、丙酮、CH2Cl2、THF、DMF、EtOAc中的至少一种;

所述反应的条件为:中间体III-1、甲醇钠和多聚甲醛的投料摩尔比为1:0.6:0.3,75℃回流搅拌,间隔补加多聚甲醛和甲醇钠,反应70~75小时。

可选地,所述反应过程中:每间隔8小时补加0.3摩尔的多聚甲醛和甲醇钠,反应72小时。

可选地,所述步骤(IV-1)的合成路线如下:

Figure BDA0001787467770000061

其中,反应条件和产率:

d:(CH2O)n,CH3ONa,75℃,45~50%。

可选地,所述步骤(IV-1)的合成路线如下:

Figure BDA0001787467770000062

其中,反应条件和产率:

d:(CH2O)n,CH3ONa,75℃,45~50%。

可选地,所述步骤(IV-1)的合成路线如下:

Figure BDA0001787467770000063

其中,反应条件和产率:

d:(CH2O)n,CH3ONa,75℃,45~50%。

可选地,所述步骤(IV-1)包括:将含有溶剂IV、甲醇钠、中间体III-1的混合物搅拌回流反应,间隔添加多聚甲醛和甲醇钠;TLC监测反应物完全消失后,去除甲醇,萃取,洗涤,干燥,抽滤,浓缩,纯化,获得目标产物。

作为一种具体的实施方式,所述步骤(IV-1)包括:以甲醇为溶剂,甲醇钠为碱,投料比n(中间体III-1):n(甲醇钠):n(多聚甲醛)=1:0.6:0.3,75℃回流搅拌。每隔8h补加0.3N多聚甲醛和甲醇钠,反应约48h,TLC监测反应物完全消失后,减压浓缩除去甲醇,乙酸乙酯萃取,饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥过夜。抽滤,浓缩,柱层析得目标化合物。

可选地,所述中间体III-1中丁烯内酯γ位能够进攻多聚甲醛中的羰基正离子,发生缩合反应,合成目标化合物。

作为其中一种具体的实施方式,式I-5所示的化合物的合成路线如下:

Figure BDA0001787467770000071

其中,各步骤反应及产率为:a:(Et)3N,THF,75℃,98%;b:t-BuOK,DMF,0~室温,80~90%;c1:Me2SO4,K2CO3,丙酮,70~80%;d:(CH2O)n,CH3ONa,75℃,45~50%。

可选地,上述式I-5所示的化合物的合成路线中R1替换为H。

可选地,所述化合物的制备方法还包括:

(III-2)将含有中间体II的原料II进行氯代亲核反应,得到中间体III-2;所述中间体III-2的结构式如式II-3-2所示:

Figure BDA0001787467770000072

(IV-2)将含有中间体III-2和吗啉的混合物IV在碱性条件下进行亲核取代,得到中间体IV-1;所述中间体IV-1的结构式如式II-4-1所示:

Figure BDA0001787467770000073

(V-2)将含有中间体IV-1、甲醇钠和多聚甲醛的混合物V进行反应,得到式I-1所示的化合物。

可选地,步骤(III-2)中所述原料II中还包括:溶剂V和亲核试剂I;

所述中间体III-2与亲核试剂I的摩尔比为1:1~4;

所述氯代亲核反应的条件为:冰浴搅拌20~50min,然后在室温下反应。

可选地,所述溶剂V选自体积比为1:1的DMF和CH2Cl2、甲醇、丙酮、THF、DMF、EtOAc中的至少一种;

所述亲核试剂I选自草酰氯、POCl3、二氯亚砜中的至少一种;

所述中间体III-2与亲核试剂I的摩尔比为1:2;

所述氯代亲核反应的条件为:冰浴搅拌30min,然后室温下反应6小时。

可选地,所述氯代亲核反应可通过其他方式获得,如:在POCl3的条件下,以NaOH与H2O的混合溶剂做反应溶剂进行氯代、Me3SiCl为氯代试剂,DMSO做催化剂、POCl3作为反应中的氯代试剂,在反应中POCl3还作为反应溶剂,二异丙基胺作为碱,中和反应中生成酸。

可选地,所述中间体III-2的合成路线如下所示:

Figure BDA0001787467770000074

其中,反应条件和产率:

c2:草酰氯,DMF:CH2Cl2(体积比1:1),95%。

可选地,所述中间体III-2的合成路线如下所示:

Figure BDA0001787467770000081

其中,反应条件和产率:

c2:草酰氯,DMF:CH2Cl2(体积比1:1),95%。

可选地,所述中间体III-2的制备方法包括:在冰浴条件下,将亲核试剂I加入到含有中间体II和溶剂V的混合物中,搅拌,然后于室温下反应,TLC检测反应完全,萃取,洗涤,干燥,抽滤,纯化,得到中间体III-2。

作为一种具体的实施方式,以DMF/CH2Cl2(1:1)为溶剂,冰浴条件下缓慢滴加草酰氯,投料比n(中间体II):n(草酰氯)=1:2。冰浴搅拌约半小时后,将体系至室温继续反应约6h。TLC检测反应完全后,用饱和NaHCO3将体系pH调至中性,后用CH2Cl2萃取三次,合并有机相,15ml饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥过夜,抽滤,柱层析得纯品中间体化合物III-2。

可选地,步骤(IV-2)中所述混合物IV中还包括溶剂VI和碱III;

所述中间体III-2、碱III和吗啉的摩尔比为1:1~4:1~4;

所述亲核取代的反应时间为3~6小时。

可选地,所述溶剂VI包括THF、甲醇、丙酮、CH2Cl2、DMF、EtOAc中的至少一种;

所述碱III包括:无水K2CO3、无水Na2CO3、CH3ONa、NaOH、NaHCO3、NaH中的至少一种;

所述间体III-2、碱III和吗啉的摩尔比1:2:2;

所述亲核取代的反应时间为4h。

可选地,所述中间体IV-1的合成路线如下所示:

Figure BDA0001787467770000082

其中,反应条件:

d1:吗啉,K2CO3,THF。

可选地,所述中间体IV-1的合成路线如下所示:

Figure BDA0001787467770000083

其中,反应条件:

d1:吗啉,K2CO3,THF。

可选地,所述中间体IV-1的制备方法包括:将碱III加入到含有中间体III-2和溶剂VI的溶液中,然后滴加吗啉,搅拌,反应;TLC点板检测反应完全后,抽滤/浓缩,萃取,洗涤,干燥,纯化,即得。

作为一种具体的实施方式,所述中间体IV-1的制备方法包括:THF为溶剂,无水K2CO3为碱,将中间体化合物III-2加入2ml THF溶液中即可全溶,再向体系中加入无水K2CO3,搅拌条件下缓慢滴加吗啉,投料比n(中间体III-2):n(无水K2CO3):(吗啉)=1:2:2。在滴加过程中,体系逐渐变为黄色,搅拌过程中有黄色固体不断析出,反应约4h。TLC点板检测反应完全后,抽滤即得中间体化合物8,如不能析出固体,浓缩,乙酸乙酯萃取,饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,柱层析纯化,即得。

可选地,步骤(V-2)中所述混合物V中还包括溶剂VII;

所述中间体IV-1、甲醇钠和多聚甲醛的摩尔比为1:0.1~1:0.1~0.5;

所述反应的条件为:60~100℃回流反应。

可选地,所述溶剂VII包括甲醇、THF、丙酮、CH2Cl2、DMF、EtOAc中的至少一种;

所述反应的条件为:中间体IV-1、甲醇钠和多聚甲醛的投料摩尔比为1:0.6:0.3,75℃回流搅拌,间隔补加多聚甲醛和甲醇钠,反应70~75小时。

可选地,所述反应过程中:每间隔8小时补加0.3摩尔的多聚甲醛和甲醇钠,反应72小时。

可选地,所述步骤(V-2)的合成路线如下所示:

Figure BDA0001787467770000091

其中,反应条件和产率:

e1:(CH2O)n,CH3ONa,75℃,30~40%。

可选地,所述步骤(V-2)的合成路线如下所示:

Figure BDA0001787467770000092

其中,反应条件和产率:

e1:(CH2O)n,CH3ONa,75℃,30~40%。

可选地,步骤(V-2)的制备方法包括:将含有溶剂VII、甲醇钠、中间体IV-1的混合物搅拌回流反应,间隔添加多聚甲醛和甲醇钠;TLC监测反应物完全消失后,去除甲醇,萃取,洗涤,干燥,抽滤,浓缩,纯化,获得目标产物。

作为一种具体的实施方式,步骤(V-2)具体包括:以甲醇为溶剂,甲醇钠为碱,投料比n(中间体IV-1):n(甲醇钠):n(多聚甲醛)=1:0.6:0.3,75℃回流搅拌。每隔8h补加0.3N多聚甲醛和甲醇钠,反应约72h,薄层监测反应完全后,减压浓缩除去甲醇,乙酸乙酯(3×15ml)萃取,饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥过夜。抽滤,浓缩,柱层析得目标化合物。

作为一种具体的实施方式,式I-1所示的化合物的合成路线如下所示:

Figure BDA0001787467770000093

其中,反应条件和产率为:

a:(Et)3N,THF,75℃,98%;b:t-BuOK,DMF,0℃~室温,80~90%;c2:草酰氯,DMF:CH2Cl2(体积比1:1),95%;d1:吗啉,K2CO3,THF;e1:(CH2O)n,CH3ONa,75℃,30~40%。

可选地,上述式I-1所示的化合物的合成路线中R1替换为H。

可选地,所述化合物的制备方法还包括:

(III-2)将含有中间体II的原料II进行氯代亲核反应,得到中间体III-2;所述中间体III-2的结构式如式II-3-2所示:

Figure BDA0001787467770000094

(IV-3)将含有中间体III-2和苄胺或取代苄胺的混合物VI在碱性条件下进行亲核取代,得到中间体IV-2;所述中间体IV-2的结构式如式II-4-2所示:

Figure BDA0001787467770000101

(V-3)将含有中间体IV-2、甲醇钠和多聚甲醛的混合物VII进行反应,得到式I-2所示的化合物。

可选地,步骤(IV-3)中所述混合物VI中还包括溶剂VIII和碱IV;

所述中间体III-2、碱IV、苄胺或取代苄胺的摩尔比为1:1~4:1~4;

所述亲核取代的反应时间为3~6小时。

可选地,所述溶剂VIII包括THF、甲醇、丙酮、CH2Cl2、DMF、EtOAc中的至少一种;

所述碱IV包括:无水K2CO3、无水Na2CO3、CH3ONa、NaOH、NaHCO3、NaH、中的至少一种;

所述中间体III-2、碱IV、苄胺或取代苄胺的摩尔比1:2:2;

所述亲核取代的反应时间为4h。

可选地,所述中间体IV-2的合成路线如下所示:

其中,反应条件:

d3:苄胺或取代苄胺(如4-甲基苄胺或苄胺),K2CO3,THF。

可选地,所述中间体IV-2的制备方法包括:将苄胺或取代苄胺滴加到含有中间体III-2、溶剂VIII和碱IV的混合物中,室温搅拌反应,TLC检测反应完全后,抽滤,洗涤,即得。

作为一种具体的实施方式,所述中间体IV-2的制备方法包括:将THF加入到中间体III-2容器中,搅拌条件下加入无水K2CO3,然后缓慢滴加苄胺或取代苄胺(如4-甲基苄胺),在滴加过程中不断有黄色固体生成,滴加完毕后,在室温下搅拌3h,检测反应完全后,抽滤,饱和食盐水洗涤,即得。

可选地,步骤(V-3)中所述混合物VII中还包括溶剂IX;

所述中间体IV-2、甲醇钠和多聚甲醛的摩尔比为1:0.1~1:0.1~0.5;

所述反应的条件为:60~100℃回流反应。

可选地,所述溶剂IX包括甲醇、丙酮、CH2Cl2、THF、DMF、EtOAc中的至少一种;

所述反应的条件为:中间体IV-2、甲醇钠和多聚甲醛的投料摩尔比为1:0.6:0.3,75℃回流搅拌,间隔补加多聚甲醛和甲醇钠,反应70~75小时。

可选地,所述反应的条件还包括:每间隔8小时补加0.3摩尔的多聚甲醛和甲醇钠,反应72小时。

可选地,所述步骤(V-3)的合成路线如下所示:

Figure BDA0001787467770000111

其中,反应条件和产率:

e2:(CH2O)n,CH3ONa,75℃,30~40%。

可选地,步骤(V-2)的制备方法包括:将含有溶剂IX、甲醇钠、中间体IV-2的混合物搅拌回流反应,间隔添加多聚甲醛和甲醇钠;TLC监测反应物完全消失后,去除甲醇,萃取,洗涤,干燥,抽滤,浓缩,纯化,获得目标产物。

作为一种具体的实施方式,步骤(V-3)具体包括:以甲醇为溶剂,甲醇钠为碱,投料比n(中间体IV-2):n(甲醇钠):n(多聚甲醛)=1:0.6:0.3,75℃回流搅拌。每隔8h补加0.3N多聚甲醛和甲醇钠,反应约72h,薄层监测反应完全后,减压浓缩除去甲醇,乙酸乙酯(3×15ml)萃取,饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥过夜。抽滤,浓缩,柱层析得目标化合物。

可选地,式I-2所示化合物的合成路线如下所示:

Figure BDA0001787467770000112

其中,反应条件和产率:

a:(Et)3N,THF,75℃,98%;b:t-BuOK,DMF,0℃~室温,80~90%;c2:草酰氯,DMF:CH2Cl2(体积比为1:1),95%;d2:苄胺或取代苄胺,K2CO3,THF;e2:(CH2O)n,CH3ONa,75℃,30-40%。

可选地,上述式I-2所示化合物的合成路线中R1替换为H。

可选地,式I-2所示化合物的合成路线如下所示:

Figure BDA0001787467770000113

Figure BDA0001787467770000121

其中,反应条件和产率:

d2':苄胺,K2CO3,THF;e:(CH2O)n,CH3ONa,75℃,30-40%。

d2”:4-甲基苄胺,K2CO3,THF;e:(CH2O)n,CH3ONa,75℃,42.6%。

d2”':4-甲基苄胺,K2CO3,THF;e:(CH2O)n,CH3ONa,75℃,44.3%。

本申请的又一方面,提供了一种神经氨酸酶抑制剂,其特征在于,包含上述任一项所述的化合物、根据上述任一项所述的方法制备得到的化合物中的至少一种。

可选地,所述神经氨酸酶抑制剂为上述任一项所述的化合物、根据上述任一项所述的方法制备得到的化合物中的至少一种。

所述神经氨酸酶抑制剂的体内动物实验也证明该化合物有较好得治疗效果,具有进一步研究的意义。

本申请中,所述烷基为烷烃化合物失去任意一个氢原子所形成的基团。所述烷烃化合物包括直链烷烃、支链烷烃、环烷烃。

本申请中,C1~C5表示基团所含碳原子的数量。

本申请中,“4-F”、“3-F”等为相应基团在本申请中所述化合物中的取代位置;其中,取代位置编号为取代基在苯环上的相对位置,具体如下:

Figure BDA0001787467770000122

如,“3-F”即为化合物的苯环上碳3上面的一个氢原子被F取代。“3,4-2F”即为化合物的苯环上碳3和碳4上面的氢原子被F取代。

本申请中,“CC50”是指是指药物抑制病毒复制的能力,是能够抑制50%病毒复制时的药物浓度。

本申请中,“EC50”是指半数效应浓度,引起受试对象50%个体产生一种特定效应的药物剂量。

本申请能产生的有益效果包括:

1)本申请所提供的化合物,以丁烯内酯为母核,可用作神经氨酸酶抑制剂;该化合物不仅没有细胞毒性,具有较高的安全指数,且对神经氨酸酶的抑制率与奥司他韦相当。

2)本申请所提供的化合物的EC50可以达到6.68±1.32μM,优于阳性药物利巴韦林(EC50=105±51μM),同时也具有较高的安全指数SI=85.6。

3)本申请所提供的化合物的制备方法简单,原料易得。

附图说明

图1为本申请一种实施方式中化合物Ia的1HNMR谱图;

图2为本申请一种实施方式中化合物Ia的13CNMR谱图;

图3为本申请一种实施方式中化合物Ib的1H NMR谱图;

图4为本申请一种实施方式中化合物Ib的13C NMR谱图;

图5为本申请一种实施方式中化合物Ic的1H NMR谱图;

图6为本申请一种实施方式中化合物Ic的13C NMR谱图;

图7为本申请一种实施方式中化合物Id的1H NMR谱图;

图8为本申请一种实施方式中化合物Id的13C NMR谱图;

图9为本申请一种实施方式中化合物Ie的1H NMR谱图;

图10为本申请一种实施方式中化合物Ie的13C NMR谱图;

图11为本申请一种实施方式中化合物If的1H NMR谱图;

图12为本申请一种实施方式中化合物If的13C NMR谱图;

图13为本申请一种实施方式中化合物Ig的1H NMR谱图;

图14为本申请一种实施方式中化合物Ig的13C NMR谱图;

图15为本申请一种实施方式中化合物Ih的1H NMR谱图;

图16为本申请一种实施方式中化合物Ih的13C NMR谱图;

图17为本申请一种实施方式中化合物Ii的1H NMR谱图;

图18为本申请一种实施方式中化合物Ii的13C NMR谱图;

图19为本申请一种实施方式中化合物II-1的1H NMR谱图;

图20为本申请一种实施方式中化合物II-1的13C NMR谱图;

图21为本申请一种实施方式中化合物II-2的1H NMR谱图;

图22为本申请一种实施方式中化合物II-2的13C NMR谱图;

图23为本申请一种实施方式中化合物II-3的1H NMR谱图;

图24为本申请一种实施方式中化合物II-3的13C NMR谱图;

图25为本申请一种实施方式中化合物II-4的1H NMR谱图;

图26为本申请一种实施方式中化合物II-4的13C NMR谱图;

图27为本申请一种实施方式中化合物II-5的1H NMR谱图;

图28为本申请一种实施方式中化合物II-5的13C NMR谱图;

图29为本申请一种实施方式中化合物II-6的1H NMR谱图;

图30为本申请一种实施方式中化合物II-7的1HNMR谱图;

图31为本申请一种实施方式中化合物II-8的1H NMR谱图;

图32为本申请一种实施方式中化合物II-9的1H NMR谱图;

图33为本申请一种实施方式中化合物II-10的1H NMR谱图;

图34为本申请一种实施方式中化合物II-11的1H NMR谱图;

图35为本申请一种实施方式中化合物II-12的1H NMR谱图;

图36为本申请一种实施方式中化合物II-13的1H NMR谱图;

图37为本申请一种实施方式中化合物II-14的1H NMR谱图;

图38为本申请一种实施方式中化合物II-15的1H NMR谱图;

图39为本申请中α-芳基-β-甲氧基-γ-甲氧基化合物(Ia、Ib、Id、If、Ig)的EC50

图40:A为化合物II-1-4的EC50;B为化合物II-3对病毒抑制率随浓度依赖性变化;

图41为化合物II--3对神经氨酸酶的抑制率;

图42、图43为化合物II-3分子对接结果(灰色:奥司他韦,紫色:II-3),其中,图42为化合物II-3分子对接结果(灰色:奥司他韦,紫色:II-3),图43为合物II-3分子对接结果(紫色:II-3)。

图44为II-3的体内实验结果;其中,(a)用药组和对照组小鼠体温的变化,(b)用药组和对照组小鼠体重的变化。

具体实施方式

下面结合实施例详述本申请,但本申请并不局限于这些实施例。

如无特别说明,本申请的实施例中的原料和催化剂均通过商业途径购买。

本申请的实施例中分析方法如下:

采用X5型显微数字熔点测定仪(北京科仪电光仪器厂)进行熔点分析。

采用DPX-400型超导核磁共振仪(瑞典Bruker公司)进行核磁共振分析。

实施例中所述0.3N代表0.3摩尔。

实施例1中间体Ia'-i'的合成

称取2.00g(13.3mmol)的对甲基苯乙酸于50ml圆底烧瓶中,加入10ml四氢呋喃(THF)完全溶解,后加入1.956g(16mmol)氯乙酸乙酯和1.624g(16mmol)三乙胺,60℃加热回流6.5h。TLC点板监测反应完全,冷却至室温。抽滤除去反应中生成三乙胺盐,滤饼用THF洗三次,减压浓缩得淡黄色透明液体。(3×15)乙酸乙酯萃取,饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥过夜,抽滤浓缩得中间体Ie'。

本实施例中所述中间体Ie'的结构式为

Figure BDA0001787467770000141

分子式为C13H16O4

将上述方法中对甲基苯乙酸替换为苯乙酸,其余操作和条件均与Ie'的制备方法相同,得到中间体Ia'。

将上述方法中对甲基苯乙酸替换为对氟苯乙酸,其余操作和条件均与Ie的制备方法相同,得到中间体Ib'。

将上述方法中对甲基苯乙酸替换为对氯苯乙酸,其余操作和条件均与Ie的制备方法相同,得到中间体Ic'。

将上述方法中对甲基苯乙酸替换为对溴苯乙酸,其余操作和条件均与Ie的制备方法相同,得到中间体Id'。

将上述方法中对甲基苯乙酸替换为对甲氧基苯乙酸,其余操作和条件均与Ie的制备方法相同,得到中间体If'。

将上述方法中对甲基苯乙酸替换为3-氟苯乙酸,其余操作和条件均与Ie的制备方法相同,得到中间体Ig'。

将上述方法中对甲基苯乙酸替换为2-氟苯乙酸,其余操作和条件均与Ie的制备方法相同,得到中间体Ih'。

将上述方法中对甲基苯乙酸替换为3,4-二氟苯乙酸,其余操作和条件均与Ie的制备方法相同,得到中间体Ii'。

实施例2中间体IIa-i的合成

以IIe为例,称取3.50g(18.3mmol)的实施例1中制备得到的中间体I(Ia'-i')于50ml圆底烧瓶中,加入15ml N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶解,冰浴条件下搅拌,30min内分6次加入叔丁醇钾共3.42g(36.6mmol)。冰浴条件下搅拌反应30min,然后室温搅拌反应3h。TLC监测反应完全,向加入20ml水稀释反应体系,后再冰浴条件下用5wt%稀HCl调pH至2~3,在调pH的过程中,体系中有淡黄色固体不断析出。然后向体系中缓慢加入水至无明显固体析出(100ml水)。放置冰箱过夜,抽滤,滤饼用水洗涤三次(3*10ml),得淡黄色固体,烘干得粗品化合物。将粗品化合物加入20ml二氯甲烷重结晶,搅拌15min。抽滤,滤饼用二氯甲烷洗涤,得纯品中间体II。

将实施例中得到的中间体Ia'-i'分别按本实施例中上述方法制备中间体II,对应得到中间体IIa-i。

其中,中间体IIe的结构式为

Figure BDA0001787467770000142

分子式为C11H10O3

上述中间体IIe的1H NMR图谱数据:δ7.37-7.47(d,J=8.2Hz,2H)处的双重峰是苯环6位和10位的两个氢;δ7.18-7.26(d,J=7.9Hz,2H)处的双重峰是是苯环7位和9位的两个氢;δ5.01-4.85(q,J=6.7Hz,2H)是3位碳上的氢;δ1.79(s)是苯环11位碳上的氢;13C NMR图谱数据:δ184.7(s)是4位上碳的峰;δ168.5(s)是4位上碳的峰;δ137.4(s)是8位上碳的峰;δ134.5(s)是苯环6位和10位上碳的峰;δ131.5(s)是5位上碳的峰;δ128.2(s)是苯环7位和9位上碳的峰;δ102.8(s)是1位上碳的峰;δ68.4(s)是4位上碳的峰;δ22.6(s)是11位上碳的峰。

实施例3中间体III-1a-i的合成

以III-1e为例,称取1.50g(7.88mmol)中间体II(实施例2中得到)于50ml圆底烧瓶中,加入15ml丙酮完全溶解,搅拌条件下加入1.525g(11.1mmol)无水碳酸钾。用10ml丙酮溶解1.193g(9.5mmol)硫酸二甲酯,恒压滴液漏斗缓慢滴加至反应体系中,30min滴加完毕。室温避光条件下,反应10h。TLC监测反应完全,减压浓缩除去反应溶剂,后加入25ml水,无水碳酸钾溶解,同时有大量淡黄色固体析出,抽滤,滤饼用水洗涤三次(3×10ml),得淡黄色固体。石油醚:乙酸乙酯(1:1)重结晶,即得纯品中间体III-1。

将实施例2中得到的中间体IIa-i分别按本实施例中上述方法制备中间体III-1,对应得到的中间体III-1a-i。

其中,中间体III-1e的结构式为

Figure BDA0001787467770000151

分子式为C12H12O3

对本实施例中的中间体III-1e进行了核磁氢谱和核磁碳谱测试;其中,中间体III-1的核磁氢谱与实施例2中所述中间体II的1H NMR图谱相比,中间体III-1e在δ3.86(s,3H)增加了一个单峰,表明了丁烯内酯环γ位甲氧基的存在。

实施例4化合物Ia-i(式I-5)的合成

称取400mg(2.1mmol)中间体III-1(实施例3中制备得到)于25ml圆底烧瓶中,加2ml无水甲醇溶解,搅拌条件下加入34mg(0.63mmol)甲醇钠和37.8mg(1.26mmol)多聚甲醛。75℃回流搅拌,每隔8小时加入0.3N甲醇钠和多聚甲醛,反应约48h。TLC监测反应完全后,减压浓缩除去甲醇,(3×15ml)乙酸乙酯萃取,20ml饱和食盐水洗涤.无水Na2SO4干燥。抽滤,浓缩,柱层析纯化(石油醚:乙酸乙酯=4:1),即得。

将实施例3中制备得到的中间体III-1a-i分别按本实施例中上述方法制备化合物I,对应得到化合物Ia-i。

其中,Ia-i的结构式、产率、熔点以及核磁数据如下所示,具体参见图1-18。

化合物Ia白色固体,45.7%,m.p.185.7-186.8℃。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.53(m,2H),7.41–7.33(m,3H),3.89(s,3H),3.34(s,3H),1.76(s,3H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ169.86,169.68,129.90,128.86,128.39,128.21,105.71,103.24,60.08,51.00,22.80.

化合物Ib淡黄色固体,50.9%,m.p.174.3-174.8℃。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.59–7.56(m,2H),7.11–7.07(m,2H),3.95(s,3H),3.34(s,3H),1.78(s,3H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ169.86,169.45,162.5(d,J=247Hz),131.42(d,J=8.1Hz),124.82(d,J=3.4Hz),115.31(d,J=22Hz),104.76,103.21,59.81,51.05,22.87.

化合物Ic白色固体,49.8%,m.p.189.6-190.7℃。1H NMR(400MHz,DMSO)δ7.62(d,J=8.1Hz,2H),δ7.49(d,J=8.1Hz,2H),3.93(s,3H),3.24(s,3H),1.72(s,3H).13C NMR(100MHz,DMSO)δ170.11,168.52,132.73,131.25,128.05,127.86,103.42,103.00,60.10,50.65,22.60.

Figure BDA0001787467770000161

化合物Id淡黄色固体,50.2%,m.p.251.9-253.3℃。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.53(d,J=8.1Hz,2H),δ7.49(d,J=8.1Hz,2H),3.97(s,3H),3.33(s,3H),1.77(s,3H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ170.21,169.07,131.43,131.06,127.79,122.55,104.62,103.19,59.85,51.09,22.88.

Figure BDA0001787467770000162

化合物Ie白色固体,52.4%,m.p.212.6-213.1℃。1H NMR(400MHz,DMSO)δ7.42(d,J=8.1Hz,2H),7.22(d,J=8.1Hz,2H),3.86(s,3H),3.23(s,3H),2.33(s,3H),1.69(s,3H).13C NMR(100MHz,DMSO)δ169.30,168.97,137.45,129.62,128.52,125.97,104.62,102.86,59.97,50.48,22.61,20.79.

其中,1H NMR图谱数据:δ7.37-7.47(d,J=8.1Hz,2H)处的双重峰是苯环9位和113位的两个氢;δ7.18-7.26(d,J=7.9Hz,2H)处的双重峰是是苯环12位和10位的两个氢;δ3.86(3H,s)处的单峰是7位碳上氢;δ3.23(3H,s)处的单峰是6位碳上氢;δ2.33(3H,s)处的单峰是14位碳上氢;δ1.69(3H,s)处的单峰是5碳上氢。13C NMR图谱数据:δ169.3(s)是1上碳的峰;δ168.9(s)是3上碳的峰;δ137.4(s)是11碳的峰;δ129.7(s)是苯环10和12碳上的峰,128.5(s)是11位碳上峰;δ125.9(s)是苯环10位和12位上碳的峰;δ104.6(s)是2位上碳的峰;δ102.8(s)是4位上碳的峰;δ59.9(s)是7位上碳的峰;δ50.5(s)是6位上碳的峰;δ22.6(s)是14位上碳的峰;δ20.79(s)是5位上碳的峰。

Figure BDA0001787467770000163

化合物If淡黄色固体,48.6%,m.p.165.8-166.4℃。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.47(d,J=8.7Hz,2H),6.93(d,J=8.8Hz,2H),3.91(s,3H),3.82(s,3H),3.33(s,3H),1.75(s,3H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ169.97,169.19,159.56,131.03,120.97,113.72,105.46,103.19,59.83,55.30,50.97,22.86.

Figure BDA0001787467770000164

化合物Ig淡黄色固体,46.2%,m.p.198.1-198.8℃。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.43–7.35(m,3H),7.04(t,J=8Hz,1H),4.00(s,3H),3.34(s,3H),1.79(s,3H).13CNMR(100MHz,CDCl3)δ170.41,168.97,162.40(d,J=244Hz),130.85(d,J=8.6Hz),129.73(d,J=8.4Hz),125.23(d,J=3Hz),116.47(d,J=22Hz),115.32(d,J=21Hz),104.59(d,J=2Hz),103.12,59.82,51.10,22.93.

Figure BDA0001787467770000165

化合物Ih淡黄色固体,47.5%,m.p.176.7-177.9℃。1H NMR(400MHz,DMSO)δ7.52–7.47(m,2H),7.33–7.26(m,2H),3.77(s,3H),3.23(s,3H),1.66(s,3H).13C NMR(100MHz,DMSO)δ171.00,168.33,159.92(d,J=244Hz),132.97(d,J=2.2Hz),131.07(d,J=8.1Hz),124.21(d,J=3.4Hz),116.84(d,J=16Hz),115.34(d,J=21Hz),103.5,98.4,59.9,50.4,22.3.

Figure BDA0001787467770000171

化合物Ii淡黄色固体,44.3%,m.p.187.3-188.6℃。1HNMR(400MHzCDCl3)δ7.60–7.55(m,1H),7.49–7.46(m,1H),7.21-7.15(m,1H),3.97(s,3H),3.36(s,3H),1.79(s,3H).13CNMR(100MHz,CDCl3)δ170.30,168.75,151.39-148.62(overlap,2c),125.76-125.48(overlap,2c),118.31-117.01(overlap,2c),103.79,103.04,59.53,51.15,23.04.

实施例5中间体III-2的合成

称取1.50g(7.73mmol)中间体II(实施例2中制备得到的)于25ml圆底烧瓶中,加入DMF和CH2Cl2的混合溶液10ml(1:1)。冰浴搅拌条件下缓慢滴加1.18g(6.44mmol)草酰氯。反应约7h,TLC监测反应完全后,饱和NaHCO3调pH至中性,(3×15ml)乙酸乙酯萃取,饱和食盐水洗涤,无水Na2SO4干燥。抽滤,浓缩,硅胶柱层析分离(石油醚:乙酸乙酯=2:1),即得中间体III-2。

将实施例2中制备得到的中间体IIb、中间体IIc、中间体IIf、中间体IIe、中间体IIg分别按本实施例中上述方法制备中间体III-2,对应得到中间体III-2b、中间体III-2c、中间体III-2f、中间体III-2e、中间体III-2g。

实施例6中间体IV-1的合成

称取1.00g(4.71mmol)中间体III-2(实施例5中制备得到)于25ml圆底烧瓶中,加入2mlTHF溶解,搅拌条件下加入778mg(5.64mmol)无水K2CO3,后缓慢滴加吗啉492mg(5.64mmol)。在滴加过程中不断有黄色固体生成,滴加完毕后,在室温下搅拌3h。TLC监测反应完全后,抽滤即得粗品化合物中间体IV-1。

将实施例5中制备得到的中间体III-2b、中间体III-2c、中间体III-2f、中间体III-2e、中间体III-2g分别按本实施例中上述方法制备中间体IV-1,对应得到中间体IV-1b、中间体IV-1c、中间体IV-1f、中间体IV-1e、中间体IV-1g。

其中,中间体IV-1b的结构式为

Figure BDA0001787467770000172

分子式为C14H14FNO3

上述中间体IV-1b的1H NMR图谱数据:δ7.35(d,J=8.4Hz,2H)处的双峰是苯环7位和9位碳上的两个氢,δ7.31(d,J=8.4Hz,2H)处的双峰是苯环6位和10位碳上的两个氢,δ5.02(s,2H)是丁烯内酯环上4位碳上的氢,δ3.69-3.63(m,4H)是吗啉环上12位和14位碳上的四个氢,δ3.52-3.46(m,2H)和δ3.32-3.26(m,2H)分别是吗啉环上11位和13位上的氢,13CNMR图谱数据:δ168.72(s)是1位羰基碳上的峰,δ161.55(d,J=236Hz)是苯环上8位碳裂分的双峰,δ166.45(s)是3位与N原子相连烯键上碳的峰,δ130.83(d,J=8.1Hz)是苯环上7位和9位上碳的峰,δ125.19(d,J=3.2Hz)是苯环6位和10位上碳的峰,δ113.21(d,J=24Hz)是苯环5位碳上的峰,δ67.12(s)是吗啉上12和14位碳的峰,δ64.23是丁烯内酯上4位碳的峰。

实施例7化合物II-1-5的合成

称取400mg(1.52mmol)中间体IV-1(实施例6中制备得到)于25ml圆底烧瓶中,加入2ml甲醇,65℃~80℃回流,后加入0.6N多聚甲醛和0.3N甲醇钠;每隔8h补加0.3N多聚甲醛和甲醇钠,反应约72h。TLC监测反应完全后,减压浓缩除去甲醇,15ml乙酸乙酯溶解,(3×15ml)饱和NaCl萃取,无水硫酸钠干燥过夜。抽滤,减压浓缩,硅胶柱层析分离(石油醚:乙酸乙酯=4:1)。

将实施例6中制备得到的中间体IV-1b、中间体IV-1c、中间体IV-1f、中间体IV-1e、中间体IV-1g按本实施例中上述方法制备化合物II,对应得到化合物II-1、化合物II-2、化合物II-3、化合物II-4、化合物II-5。

其中化合物II-1、化合物II-2、化合物II-3、化合物II-4、化合物II-5的结构式、产率、熔点以及核磁数据如下所示,具体参见图19-28。

Figure BDA0001787467770000181

化合物II-1黄色固体,42.6%,m.p.196.4-196.8℃。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.27(m,2H),7.08(t,J=8.7Hz,2H),3.73–3.63(m,4H),3.53–3.45(m,2H),3.36(s,3H),3.34–3.25(m,2H),1.81(s,3H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ170.33,162.17(d,J=245Hz),159.60,132.13(d,J=8.1Hz),127.83(d,J=3.5Hz),115.35(d,J=22Hz),103.61,98.45,66.69,50.89,48.39,24.90.

其中,1H NMR图谱数据:δ7.35(d,J=8.4Hz,2H)处的双峰是苯环7位和9位碳上的两个氢,δ7.31(d,J=8.4Hz,2H)处的双峰是苯环6位和10位碳上的两个氢,δ3.69-3.63(m,4H)是吗啉环上12位和14位碳上的四个氢,δ3.52-3.46(m,2H)和δ3.32-3.26(m,2H)分别是吗啉环上11位和13位上的氢,δ3.36(s,3H)是16位碳上的三个氢,δ1.80(s,3H)是15位碳上的三个氢。13C NMR图谱数据:δ168.72(s)是4位羰基碳上的峰,δ161.55(d,J=236Hz)是苯环上8位碳裂分的双峰,δ166.45(s)是3位与N原子相连烯键上碳的峰,δ130.83(d,J=8.1Hz)是苯环上7位和9位上碳的峰,δ125.19(d,J=3.2Hz)是苯环6位和10位上碳的峰,δ113.21(d,J=24Hz)是苯环5位碳上的峰,δ109.82(s)是3位碳上的峰,δ101.95(s)是2位碳上的峰,δ67.12(s)是吗啉上12和14位碳的峰,δ52.81(s)是11和13位碳的峰,δ49.25(s)是16位甲氧基上碳的峰,δ22.64(s)是15位甲基碳上的峰。

Figure BDA0001787467770000182

化合物II-2黄色固体,35.2%,m.p.162.9-163.4℃。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.35(d,J=12Hz,2H),7.23(d,J=8.4Hz,2H),3.73–3.63(m,4H),3.54–3.42(m,2H),3.36(s,3H),3.33–3.25(m,2H),1.80(s,3H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ170.07,159.76,133.55,131.73,130.42,128.47,128.42,103.62,98.10,66.65,50.92,48.47,40.98 24.89.

化合物II-3黄色固体,38.9%,m.p.153.6-154.0℃。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.20(d,J=8.6Hz,2H),6.91(d,J=8.7Hz,2H),3.82(s,3H),3.71–3.60(m,4H),3.54-3.45(m,2H),3.35(s,3H),3.32-3.27(m,2H),1.79(s,3H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ170.74,159.08,159.04,131.58,123.98,113.78,103.56,99.24,66.75,55.29,50.83,48.26,29.83,24.93.

化合物II-4黄色固体,40.2%,m.p.149.5-149.7℃。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.20-7.15(overlap,4H),3.72-3.62(m,4H),3.53-3.47(m,2H),3.35(s,3H),3.33-3.27(m,2H),2.37(s,3H),1.80(s,1H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ170.74,159.04,137.47,130.30,128.98,128.83,103.56,99.23,66.75,50.83,48.26,24.93,21.23.

Figure BDA0001787467770000191

化合物II-5黄色固体,40.9%,m.p.168.3-169.4℃。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.28-7.23(m,1H),6.99–6.88(m,3H),3.67–3.53(m,4H),3.45–3.36(m,2H),3.28(s,3H),3.25–3.16(m,2H),1.72(s,3H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ169.90,162.43(d,J=245Hz),159.93,134.07(d,J=8Hz),129.68(d,J=8.6Hz),126.26(d,J=2.9Hz),117.40(d,J=21Hz),114.63(d,J=21Hz),103.59,98.30,66.64,50.92,48.51,24.89.

实施例8中间体IV-2的合成

称取1.00g(4.71mmol)中间体III-2g(实施例5中制备得到)于25ml圆底烧瓶中,加入2mlTHF溶解,搅拌条件下加入778mg(5.64mmol)无水K2CO3,后缓慢滴加苯胺(5.64mmol)。在滴加过程中不断有固体生成,滴加完毕后,在室温下搅拌3h。TLC监测反应完全后,抽滤即得粗品化合物中间体IV-2g。

将本实施例上述方法中的苯胺替换为4-氟苯胺,其余操作和条件参数相同,制备得到产物为中间体IV-2h。

将本实施例上述方法中的苯胺替换为4-氯苯胺,其余操作和条件参数相同,制备得到产物为中间体IV-2i。

将本实施例上述方法中的苯胺替换为4-溴苯胺,其余操作和条件参数相同,制备得到产物为中间体IV-2j。

将本实施例上述方法中的苯胺替换为4-甲基苯胺,其余操作和条件参数相同,制备得到产物为中间体IV-2k。

将本实施例上述方法中的苯胺替换为4-甲氧基苯胺,其余操作和条件参数相同,制备得到产物为中间体IV-2l。

将本实施例上述方法中的苯胺替换为2-氟苯胺,其余操作和条件参数相同,制备得到产物为中间体IV-2m。

将本实施例上述方法中的苯胺替换为3-氟苯胺,其余操作和条件参数相同,制备得到产物为中间体IV-2n。

称取1.00g(4.71mmol)中间体III-2c(实施例5中制备得到)于25ml圆底烧瓶中,加入2mlTHF溶解,搅拌条件下加入778mg(5.64mmol)无水K2CO3,后缓慢滴加对甲基苯胺(5.64mmol)。在滴加过程中不断有固体生成,滴加完毕后,在室温下搅拌3h。TLC监测反应完全后,抽滤即得粗品化合物中间体IV-2c。

称取1.00g(4.71mmol)中间体III-2e(实施例5中制备得到)于25ml圆底烧瓶中,加入2mlTHF溶解,搅拌条件下加入778mg(5.64mmol)无水K2CO3,后缓慢滴加对甲基苯胺(5.64mmol)。在滴加过程中不断有固体生成,滴加完毕后,在室温下搅拌3h。TLC监测反应完全后,抽滤即得粗品化合物中间体IV-2e。

实施例9化合物II6-15

称取400mg(1.52mmol)中间体IV-2(实施例8中制备得到)于25ml圆底烧瓶中,加入2ml甲醇,70℃回流,后加入0.6N多聚甲醛和0.3N甲醇钠;每隔8h补加0.3N多聚甲醛和甲醇钠,反应约48h。TLC监测反应完全后,减压浓缩除去甲醇,15ml乙酸乙酯溶解,(3×15ml)饱和NaCl萃取,无水硫酸钠干燥过夜。抽滤,减压浓缩,硅胶柱层析分离(石油醚:乙酸乙酯=4:1)。

将实施例8中制备得到的中间体IV-2g、中间体IV-2h、中间体IV-2i、中间体IV-2j、中间体IV-2k、中间体IV-2l、中间体IV-2m、中间体IV-2n采用本实施例中上述方法制备化合物II,对应得到化合物II-6、化合物II-7、化合物II-8、化合物II-9、化合物II-10、化合物II-11、化合物II-12、化合物II-13。

将实施例8中制备得到的中间体IV-2c、中间体IV-2e采用本实施例中上述方法制备化合物II,对应得到化合物II-14和化合物II-15。

其中化合物II-6、化合物II-7、化合物II-8、化合物II-9、化合物II-10、化合物II-11、化合物II-12、化合物II-13、化合物II-14、化合物II-15的结构式、产率、熔点以及核磁数据如下所示,具体参见图29-38。

Figure BDA0001787467770000192

化合物II-6白色固体,48.6%,m.p.191.2-191.5.1℃。1H NMR(400MHz,DMSO)δ8.10(t,J=6.4Hz,1H),7.35-7.28(m,1H),7.27–7.17(overlap,3H),7.11-7.08(m,1H),6.99-6.90(overlap,3H),4.23(s,2H),3.17(s,3H),1.68(s,3H).

Figure BDA0001787467770000201

化合物II-7白色固体,42.3%,m.p.157.6-158.1℃。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.39–7.31(m,1H),7.17–6.98(overlap,7H),5.03(s,1H),4.33(s,2H),3.32(s,3H),1.76(s,3H).

Figure BDA0001787467770000202

化合物II-8白色固体,40.6%,m.p.119.8-120.3℃。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.47(d,J=8.4Hz,2H),7.38-7.28(m,1H),7.15–6.94(overlap,5H),5.07(s,1H),4.33(s,2H),3.30(s,3H),1.72(s,3H).

Figure BDA0001787467770000203

化合物II-9白色固体,41.6%,m.p.208.3-208.5℃。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.45(d,J=8.3Hz,2H),7.35-7.29(m,1H),7.12–6.93(overlap,5H),5.02(s,1H),4.30(s,2H),3.30(s,3H),1.73(s,3H).

Figure BDA0001787467770000204

化合物II-10白色固体,42.8%,m.p.135.3-135.7℃。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.35-7.30(m,1H),7.14(d,J=7.7Hz,3H),7.09(d,J=9.7Hz,1H),7.01(d,J=7.9Hz,3H),6.99–6.94(m,1H),4.98(s,1H),4.29(s,2H),3.29(s,3H),2.34(s,3H),1.74(s,3H).

Figure BDA0001787467770000205

化合物II-11白色固体,44.9%,m.p.127.5-128.3℃。1H NMR(400MHz,DMSO)8.03(t,J=4Hz,1H),7.37-7.32(m,1H),7.12-7.07(m,1H),7.03-6.73(overlap,5H),4.15(s,2H),3.70(s,3H),3.15(s,3H),1.66(s,3H).

Figure BDA0001787467770000206

化合物II-12白色固体,45.6%,m.p.155.9-156.2℃。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.38-7.27(m,2H),7.14(d,J=7.7Hz,1H),7.12–6.91(overlap,5H),5.09(s,1H),4.40(s,2H),3.25(s,3H),1.72(s,3H).

Figure BDA0001787467770000211

化合物II-13白色固体,42.1%,m.p.200.8-201.9℃。1H NMR(400MHz,DMSO)8.05(m,1H),7.30-7.25(m,2H),7.16-7.14(m,2H),7.09–7.00(m,2H),6.95(brs,1H),6.86(brs,1H),4.25(s,2H),3.20(s,3H),1.69(s,3H).

Figure BDA0001787467770000212

化合物Ⅱ-14白色固体,41.6%,m.p.188.2-190.0℃。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.37-7.26(m,4H),7.14(d,J=7.7Hz,2H),7.00(d,J=9.7Hz,2H),4.90(s,1H),4.29(s,2H),3.29(s,3H),2.34(s,3H),1.74(s,3H).

化合物II-15白色固体,44.3%,m.p.172.7-174.1℃。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.26(d,J=7.9Hz,2H),7.18(d,J=7.9Hz,2H),7.05(d,J=8.4Hz,2H),6.84(d,J=8.6Hz,2H),4.84(s,1H),4.25(s,2H),3.80(s,3H),3.28(s,3H),2.35(s,3H),1.72(s,3H).

实施例10抗流感病毒活性评价和对神经氨酸酶的抑制作用

对实施例中得到的化合物Ia-i以及化合物II-1~II-15进行抗H1N1病毒活性评价以及作为神经氨酸抑制剂对神经氨酸酶的抑制作用。

具体的体外抗病毒活性实验步骤如下。

病毒扩增:

1.传细胞:MDCK细胞消化后,接种到2×75cm的大培养瓶中;

2.24h后接毒:待细胞长至单层(70%左右),弃去培养基,PBS洗三次;加病毒液(Influenza A virus,A/Weiss/43,武汉国家典型培养物保藏中心),每15min摇一次,共3次;2h后,弃去培养液,各加12mL 2%FBS(胎牛血清,GBICO,USA)的DMEM,每日观察并拍照记录;

3.病变70%~90%时收毒:培养瓶放至-80℃,反复冻融3次,4℃、4500r离心15min,取上清,分装标记后存于-80℃备用。

病毒TCID50测定:

1.铺板:MDCK细胞铺96孔板,每孔2.5×104个,5%CO2,37℃孵育;

2.感染病毒:24h后,PBS洗3次,每孔加100μL用纯DMEM稀释好的病毒液(将扩好的病毒液进行系列对数稀释,使之成为10-1、10-2、10-3、10-3、10-4、10-5、10-6、10-7、10-8、10-9~10-10),每个浓度8个复孔,并设对照;

3.2h后,去掉病毒液,每孔加100μL2%FBS的DMEM;

4.每日观察,72h后用姬姆萨染液检测。细胞病变程度按以下表1标准评定:

表1

Figure BDA0001787467770000214

Reed-Muench公式计算病毒TCID50

距离比例=(大于50%的阳性百分比-50%)/(大于50%的阳性比-小于50%的阳性百分比)

TCID50的对数=大于50%的阳性百分比的高稀释对数+距离比例×稀释系数的对数

细胞毒性检测CC50

1.铺板:MDCK铺96孔板,每孔2.5×104个,5%CO2,37℃孵育;

2.加药:24h后,去掉培养液,每孔加200μL用2%FBS的DMEM配制好的待测药物,倍比稀释成200、100、50~0.78(μM)9个浓度,每个浓度3个复孔,并设对照;

3.检测:48h后,用MTT法测定细胞存活。

抗病毒活性检测EC50

1.铺板:MDCK铺96孔板,每孔2.5×104个;

2.感染病毒:24h后,去掉培养液,PBS洗3次,每孔加100μL用纯DMEM配制好的100TCID50病毒液;

3.加药:2h后,去掉病毒液,每孔加200μL用2%FBS的DMEM配制好的待测药物,设50、25、12.5、6.25、3.12、1.56(μM)6个浓度,每个浓度3个复孔;

4.检测:48h后,用MTT法测定病毒抑制率。

抗病毒活性和细胞毒性测试结果如图39、图40(A和B)、表2和表3所示。

表2化合物Ia-i的抗病毒活性和细胞毒性

Com EC<sub>50</sub>(μM) CC<sub>50</sub>(μM) SI
Ia 26.30±4.44 168.12±9.65 6.4
Ib 16.17±1.648 736.01±69.57 46
Ic - 98.33±3.52 -
Id 61.06±5.01 265.96±18.39 13.9
Ie - 183.8±5.12 -
If 7.54±0.88 307.24±19.30 40.9
Ig 9.38±0.82 19.80±0.96 2.1
Ih - 204.34±3.16 -
Ii 33.35±1.02 108.95±7.62 3.24
利巴韦林 105±51 532±20.27 5.06

“-”表示无活性。

SI:治疗指数。治疗指数=CC50(μM)/EC50(μM)。

从上述表格1的EC50中,可以看出所合成的I系列化合物(Ia-i)均没有明显的细胞毒性,并且绝大部分化合物对甲型H1N1流感病毒有着较好的抑制作用。其中化合物If活性最优EC50=7.54±0.88μM。整体分析而言1)就取代基来说,当苯环上取代基是吸电子基(CH3O、F)的活性要优于推电子基(CH3)和未取代的苯环;2)对比化合物Ib、Ig、Ih,间位取代的活性要优于对位取代和邻位取代;3)对比化合物Ib、Ii活性,单取代要优于双取代。

通过计算机模拟发现,系列I化合物能够作用于神经氨酸酶活性口袋。

表3化合物II-1~II-15的抗病毒活性和细胞毒性

Com EC<sub>50</sub>(μM) CC<sub>50</sub>(μM) SI
II-1 14.30±1.718 776.23±63.15 54.2
II-2 34.71±5.86 209.37±14.09 6.0
II-3 6.68±1.32 536.32±15.14 85.6
II-4 14.05±2.47 218.70±8.65 15.6
II-5 - 146.57±8.09 -
II-6 - 309.80±3.98 -
II-7 - 105.42±4.10 -
II-8 - 36.13±1.35 -
II-9 - 294.5±9.38 -
II-10 - 57.4±3.48 -
II-11 - 72.30±2.52 -
II-12 - 186.3±3.78 -
II-13 - 124.97±5.42 -
II-14 23.17±1.03 90.82±3.42 12.0
II-15 - 23.50±1.87 -
利巴韦林 105±51 532±20.27 5.06

“-”表示无活性。

SI:治疗指数。治疗指数=CC50(μM)/EC50(μM)。

由上表2可知,该类化合物没有明显细胞毒性,其中化合物II-3的活性最优,EC50=6.68±1.32μM,优于阳性药物利巴韦林(EC50=105±51μM),同时也有较高的治疗指数SI=85.6)就取代基来说,吗啉取代的活性普遍最较好;2)当β用苄胺修饰时,化合物几乎没有抗病毒活性,只有化合物II-14表现出抗病毒活性(EC50=23.17±1.03μM/L),但是其治疗指数要远远低于化合物II-3;3)对比化合物II-a和II-e,发现苯环对位取代要优于间位取代;4)对比化合物II-1、II-2、II-3、II-5的活性可知,苯环对位取代基CH3O>CH3>F>Cl。

实施例11化合物对神经氨酸酶的靶向性

本实施例中验证化合物Ia-i和II-1~II-15对神经氨酸酶的靶向性,典型的如If、Ig和II-3的测试结果,如表4所示。

测试过程:

1.按照“神经氨酸酶抑制剂筛选试剂盒”(碧云天,上海)说明书依次加入70μL神经氨酸酶检测缓冲液、10μL神经氨酸酶、5μL待测样品(空白组加DMSO)、5μLMilli-Q水,震动混匀1min,培养箱孵育2min;

2.加10μL神经氨酸酶荧光底物,震动混匀1min,培养箱孵育30min,测定荧光。

3.发射波长450nm,激发波长322nm。通过标准曲线计算出化合物的NA抑制量X。

4.NA抑制率=(10-X)/10×100%。

表4

ID MW EC<sub>50</sub> CC<sub>50</sub> SI tPSA Log S
If 264 7.54±0.88 307.24±19.30 40.9 53.99 -2.767
Ig 252 9.38±0.82 19.80±0.96 2.1 44.76 -2.99
II-3 319 6.68±1.32 536.32±15.14 85.6 57.23 -3.233

其中,tPSA为拓扑极性表面积,这是常用于药物化学的一个参数,其定义为化合物内极性分子的总表面积,多为氧原子及氮原子,也包括与其相连的氢原子。

Log S为亲水性指数,S:化合物饱和水溶液浓度,85%的药物:LogS在-1~-5之间。

实验结果表明,化合物II-3对NA(神经氨酸酶)的抑制作用呈浓度依赖性,并且抑制率与作为阳性药物的奥司他韦(Oseltamivir)相当,参见图41(图中OSe为奥司他韦)。

实施例12化合物II-3分子对接结果

化合物II-3分子对接结果的检测方法为:计算机模拟分子对接。

化合物II-3分子对接结果如图42和图43所示。从图中可以看出化合物II-3能够作用于同奥司他韦作用于神经氨酸酶相同的活性口袋,其中丁烯内酯β位甲氧基能够与活性口袋中的Arg371,Arg292氨基酸形成氢键相互作用。

实施例13化合物II-3对病毒复制的不同阶段的抑制作用

具体的实验方法为:

1.取对数生长期的MDCK细胞悬液,接种于24孔板,40000/孔,置于37℃,5%CO2培养箱中培养24h。分别在感染病毒前2h、与病毒同时、感染病毒后2h加入不同浓度(50μM、25μM、12.5μM、6.25μM、3.12μM、1.56μM)的化合物,检测化合物是否对病毒有抑制、直接以及治疗作用。

2.预防作用:感染病毒前2h加入不同浓度(50μM、25μM、12.5μM、6.25μM、3.12μM、1.56μM)的化合物;去掉培养基,PBS洗3次,用100TCID50病毒感染细胞,37℃、5%CO2培养箱中孵育2h;去掉病毒液,加入2%FBS的培养基,72h后用MTT法测OD450nm值。

3.直接作用:感染病毒前用PBS洗3次,加入含100TCID50病毒的不同浓度的化合物(用纯的DMEM培养基倍比稀释成50μM、25μM、12.5μM、6.25μM、3.12μM、1.56μM)孵育2h;去掉上清液,加入2%FBS的培养基,72h后用MTT法测OD450nm值。

4.治疗作用:感染病毒前用PBS洗3次,用100TCID50病毒感染细胞,37℃、5%CO2培养箱中孵育1.5-2h;去掉病毒液,加入用2%FBS的培养基配置的不同浓度(用2%FBS的DMEM培养基倍比稀释成50μM、25μM、12.5μM、6.25μM、3.12μM、1.56μM)的化合物,72h后用MTT法测OD450nm值。

5.病毒抑制率公式

病毒抑制率=(药物处理组OD450nm-病毒对照组OD450nm)/(正常对照组OD450nm--病毒对照组OD450nm)×100%。

为了探究化合物II-3作用于病毒复制的哪一阶段,分别在细胞感前,感染期间,感染后加入化合物II-3。实验结果表明,在H1N1感染前,化合物II-3加入细胞中对细胞几乎没有治疗作用;而感染期间和感染后加入化合物Ⅱ-3,对细胞呈浓度依赖的治疗作用。说明化合物II-3不是作用于病毒复制周期中的吸附阶段,而是作用于病毒进入细胞后的复制阶段。

实施例14化合物II-3体内动物实验

具体的实验方法为:

1.SPF级7周龄Balb/c雌性小鼠,体重为14±2g,按完全随机法分为6组(正常对照组、病毒对照组、利巴韦林组、高剂量组、中剂量组、低剂量组),每组10只。

2.感染病毒:用***麻醉小鼠,采用滴鼻法感染病毒。正常对照组滴鼻等量的生理盐水。

3.给药:感染病毒2h后灌胃给予不同量的化合物,连续给药5天,每天给药一次。给药期间每天监测、记录小鼠的体温、体重。

4.取材:感染病毒的第六天,给小鼠安乐死,取肺组织存储于-80℃备用。

体内动物实验表明化合物II-3小鼠体重接近正常组,同时与病毒对照组相比,II-3能减少RIG-I的表达。与对照利巴韦林组相比,II-3能够增加IL-1β的表达。同时,II-3能够通过抑制感染小鼠肺组织中TNF-α的过度分泌而减少炎症,参见图44(a)和图44(b)。

以上所述,仅是本申请的几个实施例,并非对本申请做任何形式的限制,虽然本申请以较佳实施例揭示如上,然而并非用以限制本申请,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本申请技术方案的范围内,利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例,均属于技术方案范围内。

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