图 1
化合物1~4的结构
Figure 1.
Structures of compounds1~4
引用本文:
冯钰欣, 谭官海, 周利凯, 王淑霞, 陈华, 李小六. 含苯并香豆素的喹唑啉-4-酮衍生物的合成及其抗肿瘤、抗菌活性[J]. 有机化学,
2017, 37(2): 429-439.
doi:
10.6023/cjoc201608024
Citation: Feng Yuxin, Tan Guanhai, Zhou Likai, Wang Shuxia, Chen Hua, Li Xiaoliu. Synthesis of Novel Quinazolin-4-one Derivatives Bearing Benzo[c]-chromen-6-one and Their Anti-tumor and Antimicrobial Activities[J]. Chinese Journal of Organic Chemistry, 2017, 37(2): 429-439. doi: 10.6023/cjoc201608024
Citation: Feng Yuxin, Tan Guanhai, Zhou Likai, Wang Shuxia, Chen Hua, Li Xiaoliu. Synthesis of Novel Quinazolin-4-one Derivatives Bearing Benzo[c]-chromen-6-one and Their Anti-tumor and Antimicrobial Activities[J]. Chinese Journal of Organic Chemistry, 2017, 37(2): 429-439. doi: 10.6023/cjoc201608024
含苯并香豆素的喹唑啉-4-酮衍生物的合成及其抗肿瘤、抗菌活性
摘要:
利用Heck偶联反应制备了3，4-苯并香豆素醛，继而与邻氨基苯甲酰胺反应，设计合成了连有苯并香豆素并含氨基侧链的喹唑啉-4-酮衍生物3a~3e和4a，并评价了化合物的抗肿瘤细胞增殖活性及抑菌活性.化合物3e和4a具有中等的抗宫颈癌和乳腺癌细胞增殖活性，IC50值分别为22.63和23.35 μmol/L.部分化合物（50 μg/mL）对大肠杆菌具有显著的抑制活性，抑菌率在89%以上.2-苯基-4-[2-（哌啶-1-基）乙氧基]喹唑啉（1b）对尖孢镰刀菌和立枯丝核菌以及3d对大丽轮枝菌真菌的抑制率均为100%.
-
关键词:
- 喹唑啉-4-酮
- / 3, 4-苯并香豆素
- / Heck偶联
- / 抗肿瘤活性
- / 抗菌活性
English
Synthesis of Novel Quinazolin-4-one Derivatives Bearing Benzo[c]-chromen-6-one and Their Anti-tumor and Antimicrobial Activities
Abstract:
A series of novel quinazolin-4(3H)-one derivatives 3a~3e and 4a possessing 3, 4-benzo[c]coumarin and amino side chain were designed and synthesized by the condensation reaction of 2-aminobenzamide and 3, 4-benzo[c] coumarin aldehyde prepared by Heck coupling reaction, followed by SN2 substitution reaction with haloalkane. The compounds were evaluated for their anti proliferation activities against four tumor cells and antimicrobial activities. The results showed that 3e showed moderate anti Hela activity with the IC50 value of 22.63 and 23.35 μmol/L for 4a against MCF-7. Most tested compounds exhibited significant anti Escherichia coli activities, and the inhibition rate was above 89% at the concentration of 50 μg/mL. The inhibition rates of 2-phenyl-4-(2-(piperidin-1-yl) ethoxy) quinazoline (1b) against Fusarium oxysporum and Rhizoctonia solani and 3d against Verticillium dahliae are 100%.
-
喹唑啉-4-酮是一类广谱的药效基团, 其衍生物多具有抗菌、抗炎、抗疟疾、抗结核、抗肿瘤和抗病毒等作用[1~3].其中C-2和N-3取代基的结构各异, 赋予了喹唑啉-4-酮衍生物多样的生物活性[4~7].之前, 我们按照药效基团拼合的原理, 设计合成了C-2位分别为苯环和香豆素环取代的含氨基侧链的喹唑啉-4-酮衍生物1和2(图 1).生物活性测试结果表明, 化合物2比1具有更好的抗肿瘤细胞增殖活性, 提示C-2位香豆素 (较大的π平面芳环) 取代将有利于提高此类化合物的抗肿瘤活性.在此基础上, 我们设计了连有苯并香豆素并含氨基侧链的喹唑啉-4-酮衍生物3和4(图 1), 尝试在C-2位引入共轭平面更大的3, 4-苯并香豆素.因此, 本文采用邻氨基苯甲酰胺和3, 4-苯并香豆素醛为原料构建喹唑啉-4-酮, 并酰胺烷基化合成目标化合物.初步评价了该系列化合物的抗肿瘤细胞增殖活性, 并进行了化合物1~3的抗菌活性测试.
图 1
化合物1~4的结构
Figure 1.
Structures of compounds1~4
1 结果与讨论
1.1 3, 4-苯并香豆素醛的合成
1.2 化合物3a~3e和3b'~3e'的合成
以邻氨基苯甲酰胺 (18) 和5-醛基-3, 4-苯并香豆素 (13) 为原料, 在二甲基亚砜 (DMSO) 中[12, 13], 一步简便合成了连有3, 4-苯并香豆素的喹唑啉-4-酮中间体19, 再与卤代氨基乙烷发生SN2亲核取代 (烷基化) 反应合成目标产物3(Scheme 3).
图 图式3
化合物3的合成
Figure 图式3.
Synthesis of compound 3
19的烷基化反应中, 同时得到了酰胺N-(3位) 和O-(4-羰基烯醇化) 烷基化产物3a~3e和3b'~3e', 但受到C-2取代基的位阻影响[14, 15], 以N-烷基化产物为主, 且N-/O-烷基化产物比例相差较大 (表 2).其中吗啉基取代的O-烷基化产物3a'因产率太低, 难以分离.
表 2
化合物19的烷基化
Table 2.
Alkylation of compound 19
产物 总产率/% 产率/% N-:O- 3a~3e 3b'~3e' 3a 55.2 55.2 —a ＞10:1 3b/3b' 49.0 42.7 6.3 6.8b:1 3c/3c' 53.2 44.1 9.1 4.9:1 3d/3d' 50.5 42.3 8.2 5.2:1 3e/3e' 45.8 39.9 5.9 6.8:1 a未分离到纯的O烷基化产物; b分离比例. 表 2 化合物19的烷基化
Table 2. Alkylation of compound 19N-/O-烷基化产物的结构可以通过化合物的1H NMR和13C NMR谱图明确区分. N-烷基化化合物3a~3e的NCH2的H和C信号峰的化学位移较O-烷基化化合物3b'~3e'的OCH2的相应信号处于更高场, 且NCH2在1H NMR中, 受到3, 4-苯并香豆素较强的屏蔽和去屏蔽效应, 会裂分为两组信号峰 (每组积分为一个氢), 而OCH2不裂分仍为一组峰 (积分为两个氢).相关表征数据见表 3.
表 3
N-, O-烷基化产物结构表征
Table 3.
Structural characterization of the N-, O-alkylated products
Compd. δH(N-CH2/O-CH2) δC(N-CH2/O-CH2) 3a 4.17~4.14, 3.64~3.61 66.7 3b/3b' 4.19~4.14, 3.62~3.58/4.63 56.4/56.8 3c/3c' 4.21~4.16, 3.69~3.64/4.63 54.0/54.7 3d/3d' 4.13~4.08, 3.49~3.45/4.51 49.9/50.8 3e/3e' 4.16~4.12, 3.63~3.58/4.56 56.7/57.5 表 3 N-, O-烷基化产物结构表征
Table 3. Structural characterization of the N-, O-alkylated products1.3 化合物4a的合成
由于7-醛基-3, 4-苯并香豆素 (11) 难以合成, 所以改变路线, 以邻氨基苯甲酰胺 (18) 和间羟基苯甲醛 (14)为原料, 先合成C-2苯酚基喹唑啉-4-酮化合物20, 再经烷基化, 酚羟基酯化, 并经Heck偶联合成C-2与3, 4-苯并香豆素7位连接的喹唑啉-4-酮衍生物4a(Scheme 4).
图 图式4
化合物4a的合成
Figure 图式4.
Synthesis of compound 4a
需要指出的是, 在化合物20的烷基化反应中, 由于酚羟基的存在, 得到了两组难以分离的同分异构体O-烷基化产物21和N-烷基化产物21-1以及其对应双取代产物21-3和21-2.因为反应位点活性差异不大, 条件难以控制, 分离提纯困难. 4个取代产物比例不同, 以单O-烷基化产物21为主.通过控制反应时间以及原料氨基链盐酸盐和碱K2CO3的比例, 最终得到O-烷基化产物21, 产率为54.4%.
在化合物22进行Heck偶联关环反应时, 得到2-(7-苯并香豆素)-喹唑啉-4-酮衍生物4a(主要产物) 和痕量的2-(5-苯并香豆素)-喹唑啉-4-酮衍生物3a', 这可能是因为在形成3, 4-苯并香豆素环时, 5位上的空间位阻较7位的大造成的.两个异构体4a和3a'的极性接近, 分离提纯困难, 且3a'的量太少, 难以计算分离产率比例.
1.4 抗肿瘤活性评价
对所合成的化合物3a~3e、4a和19~21分别进行了体外抑制人宫颈癌 (hela)、乳腺癌 (MCF-7)、肺癌 (A549) 细胞活性测试, 顺铂为阳性对照, 结果见表 4.总体而言, 所测试化合物对三种肿瘤细胞增殖具有中等偏弱的抑制活性, 均低于阳性对照顺铂的活性.活性相对较好的化合物有: 4a抑制Hela细胞 (IC50＝22.63 μmol/L); 3e和21-3抑制MCF-7细胞 (IC50分别为23.35和18.72 μmol/L), 表现出一定的选择性.
表 4
化合物8和9的抗肿瘤活性
Table 4.
Antitumor activities of compounds 8 and 9
Compd. 抗肿瘤活性 (IC50, μmol•L－1) Hela MCF-7 A549 19 31.32±0.09 ＞50 ＞50 3a 47.09±0.03 ＞50 38.15±0.01 3b ＞50 ＞50 46.12±0.02 3c ＞50 ＞50 ＞50 3d ＞50 ＞50 ＞50 3e ＞50 23.35±0.04 45.30±0.01 4a 22.63±0.04 ＞50 ＞50 20 ＞50 ＞50 ＞50 21 36.51±0.01 39.07±0.02 ＞50 21-1 ＞50 ＞50 ＞50 21-2 ＞50 ＞50 ＞50 21-3 ＞50 18.72±0.01 ＞50 顺铂 9.91±0.01 13.10±0.02 17.00±0.01 表 4 化合物8和9的抗肿瘤活性
Table 4. Antitumor activities of compounds 8 and 9连有3, 4-苯并香豆素的喹唑啉-4-酮化合物3a~3e、4a和19没有得到预期的抗肿瘤活性, 较之前测试的2b~2e(图 1) 的抗肿瘤活性 (IC50在10 μmol/L) 降低, 表明进一步延长C-2取代基芳香平面 (三环) 对化合物的抗肿瘤活性提高意义不大.同时, 侧链氨基的不同对活性影响不大.而氨烷侧链的个数对化合物的活性影响也不大, 如20和21系列化合物.
1.5 抗菌活性评价
对之前合成的化合物1a~1c、2a~2e)(图 1) 和此次合成的3a~3e分别进行了抑制植物病菌的活性测试.所选细菌包括两株革兰氏阴性菌:大肠杆菌 (Escherichia coli) 和痢疾杆菌 (Shigella Castellani), 四株植物病原菌 (真菌):链铬孢菌 (Alternaria alternate)、尖孢镰刀菌 (Fusarium oxysporum)、立枯丝核菌 (Rhizoctonia solani) 和大丽轮枝菌 (Verticillium dahliae).以诺氟沙星 (Norfloxacin) 和三唑酮 (Triadimefon) 为阳性对照, 测试浓度为50 µg/mL, 结果见表 5.
表 5
化合物1~3的抗菌活性
Table 5.
Antmicrobial activities of compounds 1~3
Compd. 抗菌抑制率/% (50 µg•mL－1) Anti-bacteria Anti-fungi Escherichia coli Shigella castellani Alternaria alternate Fusarium oxysporum Rhizoctonia solani Verticillium dahliae 1a 99 66 82 65 68 44 1b 98 74 73 100 100 54 1c 99 84 58 76 24 63 2a 99 83 35 57 51 33 2b 96 35 31 27 2 47 2c 99 15 57 46 21 37 2d 100 47 70 42 47 61 2e 99 73 77 60 64 65 3a 89 55 82 80 42 81 3b 97 94 86 71 20 49 3c 97 94 77 91 90 33 3d 91 66 62 61 54 100 3e 90 32 84 78 26 54 Norfloxacin 98 95 Triadimefon 64 58 94 63 表 5 化合物1~3的抗菌活性
Table 5. Antmicrobial activities of compounds 1~3实验结果表明, 化合物对细菌的抑菌效果较好, 对Escherichia coli具有显著的抑制活性, 抑制率在89%以上, 与Norfloxacin抗菌活性相当.化合物对Shigella Castellani的抑制活性中等, 个别化合物活性较高, 如3b和3c的抑制率均为94%, 略低于阳性对照.大部分化合物对真菌也有较好的抑制作用, 如对Alternaria alternate和Fusarium oxysporum具有中等偏上的抑制活性, 且多数高于阳性对照Triadimefon; 而对Rhizoctonia solani和Verticillium dahliae具有中等偏弱的抑制作用.少数化合物对不同的真菌有较强的选择性抑制活性, 如1b对Fusarium oxysporum和Rhizoctonia solani的抑制率均为100%, 3d对Verticillium dahliae的抑制率为100%.连有3, 4-苯并香豆素的喹唑啉-4-酮化合物3a~3e的抑菌活性普遍高于化合物1和2, 且对细菌、真菌抑制活性均较好, 表明此类化合物具有较为广谱的抑菌活性.
1.1.2 路线二
由于路线一无法得到7-醛基-3, 4-苯并香豆素 (11), 所以我们尝试在结构中先引入醛基, 以间羟基苯甲醛14为原料按照路线二合成3, 4-苯并香豆素醛.
如Scheme 2所示, 以间羟基苯甲醛 (14) 和邻碘苯甲酸 (6) 为原料, 合成得到的酯用乙二醇保护醛基得到化合物15.经Heck偶联反应, 分离得到化合物16和17.化合物17在30%醋酸中90 ℃反应3 h, 合成得到5-醛基-3, 4-苯并香豆素 (13).但同样条件下, 化合物16却难以脱保护得到相应的产物11.尝试了不同的酸性条件脱保护, 如浓度更高的醋酸溶液、盐酸、对甲苯磺酸等, 均没有得到目标化合物7-醛基-3, 4-苯并香豆素 (11).其脱保护产物主要为不溶于有机溶剂、无机酸、碱的疑是高分子酚醛聚合物.
图 图式2
3, 4-苯并香豆素醛的合成 (路线2)
Figure 图式2.
Synthesis of 3, 4-benzo[c]coumarin aldehydes (route 2)
1.1.1 路线一
如Scheme 1所示, 以间甲基苯酚 (5) 和邻碘苯甲酸 (6) 为起始原料, 在二环己基碳二亚胺 (DCC) 作用下缩合成酯7.强碱条件下, 利用Heck分子内偶联[8~10]得到难以分离、近于等物质的量的两个3, 4-苯并香豆素同分异构体产物8和9.简单探讨了反应时间、温度和催化剂用量等条件对此反应的影响 (表 1).最佳反应条件确定为醋酸钯0.1 equiv., 三苯基膦0.2 equiv., 醋酸钠2.0 equiv., 130 ℃反应20 h, 8和9的总产率为60.8%.
表 1
Heck反应合成3, 4-苯并香豆素8和9a
Table 1.
Synthesis of 3, 4-benzocoumarins 8 and 9 by Heck reaction
Entry Pd (OAc)2/equiv. PPh3/equiv. 温度/℃ t/h 产率b/% 1 0.10 0.2 80 36 24.8 2 0.10 0.2 100 36 55.9 3 0.10 0.2 130 24 60.8 4 0.10 0.2 150 24 59.4 5 0.05 0.1 130 24 54 6 0.05 0.1 130 20 55.7 a原料7为1.5 mmol, 醋酸钠为2.0 equiv.; b 8和9的总收率. 表 1 Heck反应合成3, 4-苯并香豆素8和9a
Table 1. Synthesis of 3, 4-benzocoumarins 8 and 9 by Heck reaction
图 图式1
3, 4-苯并香豆素醛的合成 (路线1)
Figure 图式1.
Synthesis of the 3, 4-benzo[c]coumarin aldehydes (route 1)
对8和9的混合物在溴代丁二酰亚胺 (NBS) 和偶氮二异丁腈 (AIBN) 作用下溴化, 以期获得易于水解成醛的5位和7位甲基单溴代的产物 (Scheme 1)[11].但溴化反应不完全, 未反应的原料全部是9, 增加NBS用量反应也不再进行.最终分离得到了7-甲基双溴代化合物10(主要产物) 以及10%的5-甲基单溴代化合物12(次要产物).提示香豆素7-甲基极易溴代, 而5-甲基不易溴代.化合物10的结构得到核磁共振和质谱的确证.在化合物10的1H NMR中, 化学位移δ 7.58处为单峰, δ6.72处积分为一个氢, 确定为甲基双溴取代的CH.质谱m/z:为389.1 [M+Na]+.
5-溴甲基香豆素 (12) 在六亚甲基四胺作用下[11], 水解得5-醛基-3, 4-苯并香豆素 (13).而7位的偕二溴甲基香豆素 (10) 在同等条件以及碳酸钾、氢氧化钾等条件下均不能水解得到7-醛基3, 4-苯并香豆素 (11).具体的反应条件有待进一步探讨.
2 结论
本文利用Heck偶联反应合成了醛, 进而与邻氨基苯甲酰胺反应, 合成了系列含氨基侧链C-2位3, 4-苯并香豆素的喹唑啉-4-酮衍生物3a~3e和4a.个别化合物3e和4a分别具有中等的抗MCF-7和抗Hela细胞增殖活性.构效关系分析提示, 进一步延长C-2取代基共轭平面 (三环) 对化合物的抗肿瘤活性提高意义不大.此外, 化合物1~3均具有良好的抗菌活性, 且对细菌的抑制活性较对真菌的更好.
3 实验部分
3.10 抗菌活性测试方法
细菌测试方法:各吸取10-6或10-7梯度菌悬液70 μL, 分别加入到药物浓度为50 μg/mL的药物平板和不加药的营养琼脂 (NA) 培养基平板 (对照) 上, 用灭菌三角刮涂布均匀, 做好标识, 置于37 ℃恒温培养箱中培养24 h. 24 h后, 进行菌落计数, 每组设置3次平行试验.
抑菌率＝(对照组菌落数-药物平板菌落数)/对照组菌落数×100%
真菌测试方法:将供试化合物用质量分数为5%的二甲基亚砜 (DMSO) 水溶液配制成质量浓度分别为50 µg/mL马铃薯葡萄糖琼脂 (PDA) 培养基, 测试其对4种供试真菌病原菌的抑菌活性.在已培养好供试菌株的平皿中取直径8 mm的菌饼, 置于含药平板内, 每皿3块.以不加药剂者为空白对照.于温度为 (25±1) ℃培养箱内培养5 d, 采用十字交叉法测量菌落直径, 计算菌丝生长抑制率.计算公式如下:
菌落增长直径＝菌落直径-菌饼直径
抑制率＝(对照菌落增长直径-试验菌落增长直径)/(对照菌落增长直径)×100%
辅助材料 (Supporting Information) 化合物3a~3e、3b'~3e'、4a和21、21-1、21-2、21-3的核磁共振氢谱和碳谱.这些材料可以免费从本刊网站 (http://sioc-journal.cn/) 上下载.
3.1 仪器与试剂
熔点由SGW® X-4显微熔点仪 (温度计未校正) 测定; 核磁共振谱用BRUKER AC-P600 (600 MHz) 型核磁共振仪测定, TMS为内标; 质谱 (ESI) 用Agilent G6300离子阱液相质谱联用仪; 元素分析用HERAEUS (CHNO, rapid) 型元素分析仪; 光密度用BioRad 3550型酶标仪测定; 层析用硅胶 (200~300目) 为青岛海洋化工厂产品.本文所用其他试剂均为分析纯, 无水试剂均按常规方法处理, 水为二次蒸馏水.
3.2 化合物13的合成
3.3 化合物19的合成
10 mL圆底烧瓶中加入136 mg (1.0 mmol) 邻氨基苯甲酰胺 (18) 和269 mg (1.2 mmol) 5-苯并香豆素醛 (13), 用5 mL二甲基亚砜 (DMSO) 溶解, 在120 ℃油浴条件下加热搅拌, TLC监测至反应完全.反应液冷却至室温, 然后倒入100 mL水中, 搅拌均匀静置, 析出白色沉淀.粗品经重结晶[V(石油醚):V(乙酸乙酯)＝1:1]得到369 mg 2-(6-氧亚基-6H-苯并[c]苯并二氢吡喃-1-基) 喹唑啉-4(3H)-酮 (19), 白色固体, 产率73.2%. m.p. 272.1~273.7 ℃; 1H NMR (600 MHz, DMSO-d6) δ: 12.68 (s, 1H, NH), 8.33 (d, J＝7.2 Hz, 1H, Ar-H), 8.23 (d, J＝7.2 Hz, 1H, Ar-H), 7.89 (t, J＝7.2 Hz, 1H, Ar-H), 7.75 (d, J＝7.8 Hz, 1H, Ar-H), 7.70 (d, J＝7.8 Hz, 2H, Ar-H), 7.61~7.66 (m, 3H, Ar-H), 7.57 (d, J＝6.6 Hz, 1H, Ar-H), 7.32 (d, J＝7.8 Hz, 1H, Ar-H); 13C NMR (150 MHz, DMSO-d6) δ: 161.6, 159.9, 154.3, 151.0, 148.7, 135.0, 134.7, 133.2, 132.2, 130.1, 130.1, 129.5, 127.6, 127.4, 127.2, 126.0, 125.0, 121.6, 121.4, 119.2, 116.2; MS (ESI) m/z: 339.2 [M-H]+.
3.4 化合物3a~3e和3b'~3e'的合成
以化合物3c和3c'的合成为例: 50 mL圆底烧瓶中加入60 mg (0.3 mmol) 化合物19, 80 mg (0.9 mmol) 无水碳酸钾, 再加入10 mL新处理的丙酮, 搅拌回流30 min后加入66 mg (0.6 mmol) 2-氯-乙基四氢吡咯烷盐酸盐和催化量碘化钾, 继续回流搅拌16 h, TLC监测反应完全.反应液冷却至室温, 抽滤除去碳酸钾, 浓缩滤液, 残留物加20 mL二氯甲烷 (DCM) 溶解, 并用10 mL水洗2次, 有机相在无水硫酸镁中干燥.抽滤并浓缩滤液, 粗产品经硅胶 (200~300目) 柱色谱[V(二氯甲烷):V(甲醇)＝30:1]分离, 得到34 mg N-烷基化产物3c和7-mg O-烷基化产物3c'.
以同样的方法可以得到3a、3b、3b'、3d、3d'、3e和3e'.
3-(2-吗啉乙基)-2-(6-氧亚基-6H-苯并[c]苯并二氢吡喃-1-基) 喹唑啉-4(3H)-酮 (3a):白色固体, 产率55.2%. m.p. 164.3~165.3 ℃; 1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ: 8.46 (d, J＝7.2 Hz, 1H, Ar-H), 8.40 (d, J＝7.8 Hz, 1H, Ar-H), 7.84 (t, J＝7.2 Hz, 1H, Ar-H), 7.74 (d, J＝7.8 Hz, 1H, Ar-H), 7.65~7.60 (m, 2H, Ar-H), 7.57 (d, J＝7.8 Hz, 1H, Ar-H), 7.55 (t, J＝7.8 Hz, 1H, Ar-H), 7.48 (t, J＝7.2 Hz, 1H, Ar-H), 7.41 (d, J＝6.6 Hz, 1H, Ar-H), 7.18 (d, J＝8.4 Hz, 1H, Ar-H), 4.17~4.14 (m, 1H, CH2), 3.64~3.61 (m, 1H, CH2), 3.46 (brs, 4H, CH2), 2.44~2.40 (m, 2H, CH2), 2.17 (brs, 2H, CH2), 2.12 (brs, 2H, CH2); 13C NMR (150 MHz, CDCl3) δ: 162.0, 160.3, 155.3, 151.9, 147.3, 135.2, 135.0, 133.3, 132.1, 131.3, 130.2, 129.7, 128.0, 127.9, 127.1, 124.3, 122.3, 121.1, 120.1, 116.6, 66.7, 56.3, 53.6, 42.7; MS (ESI) m/z: 476.0 [M+Na]+. Anal. calcd for C27H23N3O4: C 71.51, H 5.11, N 9.27; found C 71.60, H 5.23, N 9.34.
3-[2-(哌啶-1-基) 乙基]-2-(6-氧亚基-6H-苯并[c]苯并二氢吡喃-1-基) 喹唑啉-4(3H)-酮 (3b):白色固体, 产率42.7%. m.p. 159.7~161.1 ℃; 1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ: 8.46 (d, J＝7.8 Hz, 1H, Ar-H), 8.40 (d, J＝7.8 Hz, 1H, Ar-H), 7.82 (t, J＝7.2 Hz, 1H, Ar-H), 7.73 (d, J＝8.4 Hz, 1H, Ar-H), 7.64~7.59 (m, 2H, Ar-H), 7.56 (d, J＝8.4 Hz, 1H, Ar-H), 7.54 (t, J＝7.8 Hz, 1H, Ar-H), 7.47 (t, J＝7.2 Hz, 1H, Ar-H), 7.40 (d, J＝7.2 Hz, 1H, Ar-H), 7.17 (d, J＝8.4 Hz, 1H, Ar-H), 4.19~4.14 (m, 1H, CH2), 3.62~3.58 (m, 1H, CH2), 2.45~2.41 (m, 1H, CH2), 2.38~2.33 (m, 1H, CH2), 2.14 (brs, 2H, CH2), 2.07 (brs, 2H, CH2), 1.34 (brs, 4H, CH2), 1.28 (brs, 2H, CH2); 13C NMR (150 MHz, CDCl3) δ: 162.0, 160.4, 155.5, 151.9, 147.3, 135.2, 134.9, 133.4, 132.2, 131.3, 130.2, 129.6, 127.9, 127.1, 124.3, 122.2, 121.2, 120.0, 116.5, 56.4, 54.6, 43.1, 31.7, 25.7, 24.0; MS (ESI) m/z: 492.1 [M+K]+. Anal. calcd for C28H25N3O3: C 74.48, H 5.58, N 9.31; found C 74.29, H 5.67, N 9.36.
1-{4-[2-(哌啶-1-基) 乙氧基]喹唑啉-2-基}-6H-苯并[c]苯并二氢吡喃-6-酮 (3b'):白色固体, 产率6.3%. m.p. 182.6~183.8 ℃; 1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ: 8.40 (d, J＝7.8 Hz, 1H, Ar-H), 8.28 (d, J＝8.4 Hz, 1H, Ar-H), 8.00 (d, J＝8.4 Hz, 1H, Ar-H), 7.92 (t, J＝7.2 Hz, 1H, Ar-H), 7.67 (t, J＝7.8 Hz, 1H, Ar-H), 7.59~7.55 (m, 2H, Ar-H), 7.49 (dd, J＝7.2, 1.8 Hz, 1H, Ar-H), 7.46 (t, J＝7.2 Hz, 1H, Ar-H), 7.32 (t, J＝7.8 Hz, 1H, Ar-H), 6.91 (d, J＝8.4 Hz, 1H, Ar-H), 4.63 (brs, 2H, CH2), 2.83 (brs, 2H, CH2), 2.50 (brs, 4H, CH2), 1.64 (brs, 4H, CH2), 1.45 (brs, 2H, CH2); 13C NMR (150 MHz, CDCl3) δ: 167.1, 163.5, 161.5, 152.5, 152.3, 138.7, 134.9, 134.8, 133.8, 130.7, 130.2, 129.0, 128.6, 128.3, 127.1, 124.2, 122.9, 119.1, 117.2, 115.5, 56.8, 54.8, 24.8, 24.8, 23.6, 23.5; MS (ESI) m/z: 490.2 [M+K]+. Anal. calcd for C28H25N3O3: C 74.48, H 5.58, N 9.31; found C 74.36, H 5.52, N 9.25.
3-[2-(四氢吡咯-1-基) 乙基]-2-(6-氧亚基-6H-苯并[c]苯并二氢吡喃-1-基) 喹唑啉-4(3H)-酮 (3c):白色固体, 产率44.1%. m.p. 77.7~78.9 ℃; 1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ: 8.45 (d, J＝7.2 Hz, 1H, Ar-H), 8.39 (t, J＝8.4 Hz, 1H, Ar-H), 7.82 (t, J＝6.6 Hz, 1H, Ar-H), 7.73 (d, J＝7.8 Hz, 1H, Ar-H), 7.64~7.59 (m, 2H, Ar-H), 7.55 (d, J＝6.6 Hz, 1H, Ar-H), 7.53 (t, J＝7.8 Hz, 2H, Ar-H), 7.47 (t, J＝6.6 Hz, 2H, Ar-H), 7.40 (t, J＝6.6 Hz, 2H, Ar-H), 7.19 (t, J＝8.4 Hz, 1H, Ar-H), 4.21~4.16 (m, 1H, CH2), 3.69~3.64 (m, 1H, CH2), 2.63~2.59 (s, 2H, CH2), 2.18 (brs, 4H, CH2), 1.52 (m, 4H, CH2); 13C NMR (150 MHz, CDCl3) δ: 162, 0, 160.4, 155.5, 151.9, 147.3, 135.0, 134.9, 133.4, 132.2, 131.2, 130.1, 129.5, 127.9, 127.9, 127.1, 127.1, 124.4, 122.2, 121.2, 120.0, 116.6, 54.0, 53.6, 44.6, 23.4; MS (ESI) m/z: 438.2 [M+H]+. Anal. calcd for C27H23-N3O3: C 74.12, H 5.30, N 9.60; found C 74.09, H 5.36, N 9.71.
1-{4-[2-(四氢吡咯-1-基) 乙氧基]喹唑啉-2-基}-6H-苯并[c]苯并二氢吡喃-6-酮 (3c'):白色固体, 产率9.1%. m.p. 101.7~102.5 ℃; 1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ: 8.40 (d, J＝7.8 Hz, 1H, Ar-H), 8.30 (d, J＝8.4 Hz, 1H, Ar-H), 8.00 (d, J＝8.4 Hz, 1H, Ar-H), 7.92 (t, J＝7.8 Hz, 1H, Ar-H), 7.67 (t, J＝7.8 Hz, 1H, Ar-H), 7.59~7.55 (m, 2H, Ar-H), 7.49 (d, J＝7.2 Hz, 1H, Ar-H), 7.45 (t, J＝7.8 Hz, 1H, Ar-H), 7.32 (t, J＝7.8 Hz, 1H, Ar-H), 6.90 (d, J＝8.4 Hz, 1H, Ar-H), 4.63 (brs, 2H, CH2), 2.92 (brs, 2H, CH2), 2.67 (brs, 4H, CH2), 1.83 (brs, 4H, CH2); 13C NMR (150 MHz, CDCl3) δ: 163.4, 161.2, 152.2, 152.0, 138.6, 134.6, 134.4, 133.5, 130.4, 129.8, 128.6, 128.3, 127.9, 127.8, 126.8, 124.0, 122.6, 118.7, 117.0, 115.4, 54.7, 54.3, 29.8, 23.7; MS (ESI) m/z: 476.1 [M+K]+. Anal. calcd for C27H23N3O3: C 74.12, H 5.30, N 9.60; found C 74.16, H 5.35, N 9.68.
3-[2-(二乙胺基) 乙基]-2-(6-氧亚基-6H-苯并[c]苯并二氢吡喃-1-基) 喹唑啉-4(3H)-酮 (3d):白色固体, 产率42.3%. m.p. 149.7~150.9 ℃; 1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ: 8.46 (d, J＝7.8 Hz, 1H, Ar-H), 8.39 (t, J＝6.6 Hz, 2H, Ar-H), 7.83 (t, J＝6.6 Hz, 2H, Ar-H), 7.74 (t, J＝6.6 Hz, 1H, Ar-H), 7.57~7.61 (m, 2H, Ar-H), 7.48 (t, J＝6.6 Hz, 2H, Ar-H), 7.40 (t, J＝8.4 Hz, 2H, Ar-H), 7.18 (d, J＝8.4 Hz, 1H, Ar-H), 4.13~4.08 (m, 1H, CH2), 3.49~3.45 (m, 1H, CH2), 2.58~2.54 (m, 1H, CH2), 2.45~2.40 (m, 1H, CH2), 2.30~2.21 (m, 4H, CH2), 0.75 (brs, 6H, CH3); 13C NMR (150 MHz, CDCl3) δ: 162.0, 160.3, 155.5, 151.9, 147.3, 133.2, 129.9, 128.9, 128.0, 126.9, 124.2, 122.2, 121.2, 120.0, 116.5, 49.9, 47.6, 44.2, 11.9; MS (ESI) m/z: 440.8 [M+H]+. Anal. calcd for C27H25N3O3: C 73.78, H 5.73, N 9.56; found C 73.90, H 5.81, N 9.49.
1-{4-[2-(二乙胺基) 乙氧基]喹唑啉-2-基}-6H-苯并[c]苯并二氢吡喃-6-酮 (3d'):白色固体, 产率8.2%. m.p. 162.8~164.2 ℃; 1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ: 8.39 (d, J＝7.8 Hz, 1H, Ar-H), 8.26 (d, J＝8.4 Hz, 1H, Ar-H), 7.99 (d, J＝8.4 Hz, 1H, Ar-H), 7.91 (t, J＝7.2 Hz, 1H, Ar-H), 7.66 (t, J＝7.8 Hz, 1H, Ar-H), 7.57 (t, J＝7.8 Hz, 2H, Ar-H), 7.49 (d, J＝7.2, Hz, 1H, Ar-H), 7.45 (t, J＝7.8 Hz, 1H, Ar-H), 7.31 (t, J＝7.2 Hz, 1H, Ar-H), 6.90 (d, J＝8.4 Hz, 1H, Ar-H), 4.51 (brs, 2H, CH2), 2.85 (brs, 2H, CH2), 2.59 (brs, 4H, CH2), 1.01 (brs, 6H, CH3); 13C NMR (150 MHz, CDCl3) δ: 167.2, 163.4, 161.3, 152.1, 151.9, 138.6, 134.5, 133.5, 130.4, 129.8, 128.6, 128.3, 127.9, 127.7, 126.8, 123.9, 122.5, 118.6, 116.9, 115.3, 50.8, 48.0, 47.7, 11.9, 11.7; MS (ESI) m/z: 440.3 [M+H]+. Anal. calcd for C27H25N3O3: C 73.78, H 5.73, N 9.56; found C 73.84, H 5.76, N 9.62.
3-[2-(二甲胺基) 乙基]-2-(6-氧亚基-6H-苯并[c]苯并二氢吡喃-1-基) 喹唑啉-4(3H)-酮 (3e):白色固体, 产率39.9%. m.p. 157.7~159.1 ℃; 1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ: 8.45 (d, J＝7.8 Hz, 1H, Ar-H), 8.41 (t, J＝8.4 Hz, 2H, Ar-H), 7.83 (d, J＝6.6 Hz, 2H, Ar-H), 7.74 (d, J＝7.8 Hz, 2H, Ar-H), 7.57 (d, J＝7.8 Hz, 2H, Ar-H), 7.48 (t, J＝6.6 Hz, 2H, Ar-H), 7.40 (d, J＝6.6 Hz, 2H, Ar-H), 7.22 (t, J＝7.8 Hz, 1H, Ar-H), 4.16~4.12 (m, 1H, CH2), 3.63~3.58 (m, 1H, CH2), 2.45~2.41 (m, 1H, CH2), 2.35~2.31 (m, 1H, CH2), 1.91 (s, 6H, CH3); 13C NMR (150 MHz, CDCl3) δ: 162.1, 160.4, 155.5, 151.9, 147.3, 135.1, 135.0, 133.3, 132.1, 131.2, 130.2, 129.6, 127.9, 127.2, 127.1, 124.4, 122.2, 121.2, 120.0, 116.6, 56.7, 45.3, 43.6; MS (ESI) m/z: 412.6 [M+H]+. Anal. calcd for C25H21N3O3: C 72.98, H 5.14, N 10.21; found C 73.05, H 5.19, N 10.32.
1-{4-[2-(二甲胺基) 乙氧基]喹唑啉-2-基}-6H-苯并[c]苯并二氢吡喃-6-酮 (3e'):白色固体, 产率5.9%. m.p. 179.3~180.2 ℃; 1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ: 8.40 (d, J＝7.2 Hz, 1H, Ar-H), 8.30 (d, J＝8.4 Hz, 1H, Ar-H), 7.99 (d, J＝8.4 Hz, 1H, Ar-H), 7.92 (t, J＝7.2 Hz, 1H, Ar-H), 7.66 (t, J＝7.8 Hz, 1H, Ar-H), 7.59~7.55 (m, 2H, Ar-H), 7.49 (dd, J＝7.2, 2.4 Hz, 1H, Ar-H), 7.45 (t, J＝7.8 Hz, 1H, Ar-H), 7.32 (t, J＝7.2 Hz, 1H, Ar-H), 6.90 (d, J＝8.4 Hz, 1H, Ar-H), 4.56 (t, J＝5.4 Hz, 2H, CH2), 2.75 (brs, 2H, CH2), 2.32 (brs, 6H, CH3); 13C NMR (150 MHz, CDCl3) δ: 167.1, 163.3, 161.3, 152.1, 151.9, 138.6, 134.5, 134.4, 133.5, 130.4, 129.8, 128.6, 128.2, 127.9, 127.8, 126.8, 124.0, 122.5, 118.7, 117.0, 115.3, 57.5, 45.5, 43.5; MS (ESI) m/z: 450.9 [M+K]+. Anal. calcd for C25H21N3O3: C 72.98, H 5.14, N 10.21; found C 73.04, H 5.12, N 10.25.
3.5 化合物20的合成
100 mL圆底烧瓶中加入680 mg (1.0 mmol) 邻氨基苯甲酰胺 (18), 732 mg (1.2 mmol) 间羟基苯甲醛 (14), 25 mL DMSO溶解, 120 ℃条件下搅拌, TLC监测反应完全.反应液冷却至室温, 然后倒入500 mL水中, 搅拌均匀后静置, 析出白色沉淀.粗品经重结晶[V(二氯甲烷):V(甲醇)＝5:1]得到996 mg 2-(3-羟基苯基) 喹唑啉-4(3H)-酮 (20), 白色固体, 产率83.7%. m.p. 239.1~240.9 ℃; 1H NMR (600 MHz, DMSO-d6) δ: 12.45 (s, 1H, NH), 9.79 (s, 1H, OH), 8.15 (d, J＝7.8 Hz, 1H, Ar-H), 7.82 (t, J＝7.8 Hz, 1H, Ar-H), 7.72 (d, J＝7.8 Hz, 1H, Ar-H), 7.60 (d, J＝8.4 Hz, 2H, Ar-H), 7.51 (t, J＝7.2 Hz, 1H, Ar-H), 7.34 (t, J＝7.8 Hz, 1H, Ar-H), 6.98 (d, J＝7.2 Hz, 1H, Ar-H); 13C NMR (150 MHz, DMSO-d6) δ: 162.2, 157.5, 152.4, 148.7, 134.6, 134.1, 129.7, 127.4, 126.5, 125.9, 121.0, 118.5, 118.4, 114.6; MS (ESI) m/z: 277.8 [M+K]+.
3.6 化合物21的合成
250 mL圆底烧瓶中加入2.38 g (10 mmol) 化合物20, 2.07 g (15 mmol) 无水碳酸钾.于100 mL新处理的丙酮中搅拌回流30 min后, 加入1.86 g (10 mmol) 2-氯乙基吗啉盐酸盐和催化量碘化钾, 继续回流搅拌9 h, TLC监测至反应完全.反应液冷却至室温, 抽滤除去碳酸钾, 浓缩滤液, 残留物加150 mL二氯甲烷溶解, 并用水洗 (50 mL×3).有机相用无水硫酸镁干燥.抽滤并浓缩滤液, 粗产品经硅胶 (200~300目) 柱色谱[V(石油醚): V(乙酸乙酯)＝4:1]分离, 得到1.9 g O-烷基化产物21, 同时还得到了N-烷基化产物21-1及其双取代产物21-2和21-3.
3-[4-(2-吗啉乙氧基) 喹唑啉-2-基]苯酚 (21):白色固体, 产率54.1%. m.p. 125.5~126.7 ℃; 1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ: 8.03 (d, J＝7.8 Hz, 1H, Ar-H), 7.81 (d, J＝7.8 Hz, 1H, Ar-H), 7.79~7.77 (m, 2H, Ar-H), 7.67 (t, J＝7.8 Hz, 1H, Ar-H), 7.05 (t, J＝7.8 Hz, 1H, Ar-H), 6.73 (dd, J＝7.8 Hz, 1.8 Hz, 1H, Ar-H), 4.84 (t, J＝5.4 Hz, 2H, CH2), 3.84 (t, J＝4.8 Hz, 4H, CH2), 3.06 (t, J＝5.4 Hz, 2H, CH2), 2.80 (brs, 4H, CH2); 13C NMR (150 MHz, CDCl3) δ: 166.3, 159.4, 156.4, 151.6, 139.0, 133.5, 129.5, 127.7, 126.4, 123.5, 120.2, 118.0, 115.1, 115.0, 66.5, 63.4, 57.5, 54.1; MS (ESI) m/z: 389.3 [M+K]+. Anal. calcd for C20H21N3O3: C 68.36, H 6.02, N 11.96; found C 68.41, H 6.08, N 12.04.
2-(3-羟基苯基)-3-(2-吗啉乙基) 喹唑啉-4(3H)-酮 (21-1):白色固体, 产率8.5%. m.p. 109.9~111.3 ℃; 1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ: 8.03 (d, J＝7.8 Hz, 1H, Ar-H), 7.77 (brs, 2H, Ar-H), 7.53~7.51 (m, 1H, Ar-H), 7.23 (t, J＝7.8 Hz, 1H, Ar-H), 6.95 (d, J＝7.2 Hz, 2H, Ar-H), 6.91 (s, 1H, Ar-H), 6.74 (d, J＝8.4 Hz, 1H, Ar-H), 4.17 (t, J＝7.2 Hz, 2H, CH2), 3.57 (brs, 4H, CH2), 2.57 (t, J＝7.2 Hz, 2H, CH2); 2.30 (brs, 4H, CH2); 13C NMR (150 MHz, CDCl3) δ: 162.1, 157.2, 157.0, 146.6, 135.3, 134.9, 130.1, 127.5, 127.0, 126.7, 120.8, 119.1, 117.8, 116.0, 66.7, 56.5, 53.6, 42.6; MS (ESI) m/z: 352.3 [M+H]+. Anal. calcd for C20H21N3O3: C 68.36, H 6.02, N 11.96; found C 68.38, H 5.97, N 11.91.
2-[3-(2-吗啉乙氧基) 苯基]-3-(2-吗啉乙基) 喹唑啉-4(3H)-酮 (21-2):白色固体, 产率4.6%. m.p. 113.3~114.7 ℃; 1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ: 8.30 (d, J＝8.4 Hz, 1H, Ar-H), 7.75 (t, J＝7.2 Hz, 1H, Ar-H), 7.71 (d, J＝8.4 Hz, 1H, Ar-H), 7.50 (t, J＝7.2 Hz, 1H, Ar-H), 7.40 (t, J＝7.8 Hz, 1H, Ar-H), 7.11 (t, J＝7.8 Hz, 1H, Ar-H), 7.08 (s, 1H, Ar-H), 7.03 (d, J＝8.4 Hz, 1H, Ar-H), 4.15 (q, J＝6.6 Hz, 4H, CH2), 3.72 (t, J＝4.8 Hz, 4H, CH2), 3.54 (t, J＝4.2 Hz, 4H, CH2), 2.82 (t, J＝6.0 Hz, 2H, CH2), 2.58 (brs, 4H, CH2), 2.54 (t, J＝6.6 Hz, 2H, CH2), 2.2.25 (brs, 4H, CH2); 13C NMR (150 MHz, CDCl3) δ: 162.3, 159.0, 155.9, 147.2, 136.7, 134.5, 130.1, 127.6, 127.2, 126.8, 120.9, 120.6, 116.1, 114.8, 67.0, 66.9, 66.2, 57.6, 56.8, 54.2, 53.8, 42.8; MS (ESI) m/z: 488.2 [M+Na]+. Anal. calcd for C26H32N4O4: C 67.22, H 6.94, N 12.06; found C 67.26, H 6.98, N 12.17.
4-{2-{{2-[3-(2-吗啉乙氧基) 苯基]喹唑啉-4-基}氧基}乙基}吗啉 (21-3):白色固体, 产率5.5%. m.p. 129.7~131.1 ℃; 1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ: 8.17 (d, J＝7.8 Hz, 1H, Ar-H), 8.14 (d, J＝7.2 Hz, 2H, Ar-H), 7.98 (d, J＝8.4 Hz, 1H, Ar-H), 7.82 (t, J＝7.8 Hz, 1H, Ar-H), 7.51 (t, J＝7.2 Hz, 1H, Ar-H), 7.40 (t, J＝8.4 Hz, 1H, Ar-H), 7.04 (dd, J＝8.4, 2.4 Hz, 1H, Ar-H), 4.86 (t, J＝7.2 Hz, 2H, CH2), 4.26 (t, J＝5.4 Hz, 2H, CH2), 3.76 (t, J＝4.8 Hz, 4H, CH2), 3.74 (t, J＝4.2 Hz, 4H, CH2), 2.97 (t, J＝5.4 Hz, 2H, CH2), 2.87 (t, J＝5.4 Hz, 2H, CH2), 2.66 (brs, 4H, CH2), 2.63 (brs, 4H, CH2); 13C NMR (150 MHz, CDCl3) δ: 166.6, 159.8, 159.1, 152.0, 139.7, 133.7, 129.5, 128.1, 126.6, 123.6, 121.4, 117.2, 115.4, 114.3, 67.1, 67.0, 66.0, 64.6, 57.9, 57.3, 54.2, 54.2; MS (ESI) m/z: 465.4 [M+ H]+. Anal. calcd for C26H32N4O4: C 67.22, H 6.94, N 12.06; found C 67.35, H 6.88, N 12.10.
3.7 化合物22的合成
100 mL圆底烧瓶中加入523 mg (1.5 mmol) 化合物21, 554 mg (2.3 mmol) 邻碘苯甲酸, 3.7 mg (4.0 mmol) DCC, 18 mg (0.2 mmol) DMAP.于30 mL新处理的无水四氢呋喃中室温搅拌, TLC监测至反应完全.抽滤并浓缩滤液, 粗产品用[V(石油醚):V(乙酸乙酯)＝1:1) 重结晶得到824 mg 2-碘苯甲酸3-[4-(2-吗啉乙氧基) 喹唑啉-2-基]苯酯 (22), 白色固体, 产率95.3%. m.p. 48.1~49.7 ℃; 1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ: 8.52 (d, J＝7.8 Hz, 1H, Ar-H), 8.46 (s, 1H, Ar-H), 8.14 (d, J＝7.8 Hz, 1H, Ar-H), 8.11 (dd, J＝6, 1.2 Hz, 1H, Ar-H), 8.09 (d, J＝7.8 Hz, 1H, Ar-H), 7.98 (d, J＝7.2 Hz, 1H, Ar-H), 7.82 (t, J＝ 7.5 Hz, 1H, Ar-H), 7.57 (t, J＝7.8 Hz, 1H, Ar-H), 7.52 (t, J＝7.8 Hz, 1H, Ar-H), 7.57 (t, J＝7.2 Hz, 1H, Ar-H), 8.11 (dd, J＝6.0, 1.8 Hz, 1H, Ar-H), 7.23 (t, J＝7.2 Hz, 1H, Ar-H), 4.85 (t, J＝6 Hz, 2H, CH2), 3.73 (t, J＝4.5 Hz, 2H, CH2), 2.96 (t, J＝6 Hz, 2H, CH2), 2.65 (brs, 4H, CH2); 13C NMR (150 MHz, CDCl3) δ: 166.7, 164.9, 158.9, 151.9, 151.1, 141.8, 140.0, 134.2, 133.7, 133.4, 131.7, 129.5, 128.2, 128.1, 126.8, 126.2, 123.8, 123.6, 121.6, 115.5, 94.9, 67.1, 64.6, 57.3, 54.2; MS (ESI) m/z: 620.7 [M+ K]+.
3.8 化合物4a的合成
50 mL圆底烧瓶中加入228 mg (0.4 mmol) 22, 21 mg (0.02 mmol) 三苯基膦, 49 mg (0.6 mmol) 醋酸钠, 9 mg (0.04 mmol) 醋酸钯, 于10 mL新处理的DMF中120 ℃油浴加热. TLC监测至反应结束后, 减压蒸出大部分溶剂, 残留物加30 mL二氯甲烷溶解, 抽滤除去不溶物.滤液用10 mL水洗3次, 有机相用无水硫酸镁干燥.抽滤并浓缩滤液, 粗产品经硅胶 (200~300目) 柱色谱[V(二氯甲烷):V(甲醇)＝40:1) 分离, 得到50 mg 3-[4-(2-吗啉乙氧基) 喹唑啉-2-基]-6H-苯并[c]苯并二氢吡喃-6-酮 (4a), 白色固体, 产率28.4%. m.p. 126.5~127.7 ℃; 1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ: 8.57 (d, J＝4.8 Hz, 2H, Ar-H), 8.43 (d, J＝7.2 Hz, 1H, Ar-H), 8.20 (d, J＝7.8 Hz, 1H, Ar-H), 8.16 (d, J＝7.8 Hz, 2H, Ar-H), 8.01 (d, J＝8.4 Hz, 1H, Ar-H), 7.87~7.84 (m, 2H, Ar-H), 7.62 (t, J＝7.2 Hz, 1H, Ar-H), 7.56 (t, J＝7.2 Hz, 2H, Ar-H), 4.91 (t, J＝6.0 Hz, 2H, CH2), 3.79 (t, J＝4.2 Hz, 4H, CH2), 3.04 (t, J＝6.0 Hz, 2H, CH2), 2.72 (brs, 4H, CH2); 13C NMR (150 MHz, CDCl3) δ: 166.8, 161.4, 158.4, 151.9, 151.6, 140.6, 135.0, 134.7, 133.9, 130.8, 129.3, 128.3, 127.1, 124.4, 123.7, 122.9, 122.3, 121.6, 119.8, 117.9, 115.6, 67.0, 64.7, 67.3, 54.2; MS (ESI) m/z: 477.1 [M+Na]+. Anal. calcd for C27H23N3O4: C 71.51, H 5.11, N 9.27; found C 71.62, H 5.08, N 9.32.
3.9 抗肿瘤细胞毒性测试
抗肿瘤细胞毒性采用改进的Mosmann’s噻唑蓝 (MTT) 染色法测定[16].具体操作如下:于96孔板接种细胞悬液, 90 μL/孔, 细胞密度2×104个/mL, 37℃, 5% CO2浓度的培养箱中过夜, 加10 μL/孔相应浓度药物 (100 μmol/L), 继续培44 h, 加MTT 10 μL/孔培养4 h, 从培养箱中取出, 倒板, 加DMSO 100 μL/孔溶解MTT, 测量570 nm波长下肿瘤细胞OD值, 代入公式: (ODcontrol-ODtreated)/ODcontrol×100%计算抑制率, 顺铂为阳性对照.
3.2.1 方法1:化合物7的合成
100 mL圆底烧瓶中加入436 mg (4.0 mmol) 间甲基苯酚5, 1.0 g (4.0 mmol) 邻碘苯甲酸6, 832 mg (4.0 mmol) 二环己基碳二亚胺 (DCC), 98 mg (0.8 mmol) 4-二甲氨基吡啶 (DMAP), 20 mL无水四氢呋喃 (THF), 室温搅拌, 薄层色谱 (TLC) 监测反应. 30 min后, 反应完全, 抽滤反应液并浓缩, 得到的粗产品经乙酸乙酯重结晶得到1.05 g 2-碘苯甲酸3-甲基苯酯 (7), 淡黄色液体, 产率76.9%. 1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ: 8.09 (d, J＝7.8 Hz, 1H, Ar-H), 8.05 (dd, J＝1.8, 7.8 Hz, 1H, Ar-H), 7.50 (t, 1H, J＝7.8 Hz, Ar-H), 7.34 (t, J＝7.8 Hz, 1H, Ar-H), 7.24 (td, J＝1.8, 7.8 Hz, 1H, Ar-H), 7.13~7.08 (m, 3H, Ar-H), 2.43 (s, 3H, CH3); MS (ESI) m/z: 339.2 [M+H]+.
3.2.5 化合物16和17的合成
50 mL圆底烧瓶中加入1.7 g (4.3 mmol) 15, 97 mg (0.4 mmol) 醋酸钯, 227 mg (0.8 mmol) 三苯基膦, 513 mg (6.5 mmol) 醋酸钠.于5 mL新蒸DMF中130 ℃反应, TLC监测反应结束.反应液冷却至室温后, 用乙酸乙酯 (5 mL×2) 萃取, 有机相用饱和食盐水洗涤, 无水硫酸钠干燥.粗品经硅胶 (200~300目) 柱色谱[V(石油醚):V(乙酸乙酯)＝5:1]分离, 得到313 mg 16和255 mg 17.
3-(1, 3-二氧戊环-2-基)-6H-苯并[c]苯并二氢吡喃-6-酮 (16):白色固体, 产率27.0%. m.p. 117~118 ℃; 1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ: 8.42 (d, J＝7.8 Hz, 1H, Ar-H), 8.14 (d, J＝8.4 Hz, 1H, Ar-H), 8.09 (d, J＝8.4 Hz, 1H, Ar-H), 7.84 (t, J＝8.4 Hz, 1H, Ar-H), 7.60 (t, J＝7.8 Hz, 1H, Ar-H), 7.50 (s, 1H, Ar-H), 7.46 (d, J＝8.4 Hz, 1H, Ar-H), 5.91 (s, 1H, CH), 4.16~4.14 (m, 2H, CH2), 4.09~4.07 (m, 2H, CH2); MS (ESI) m/z: 291.5 [M+Na]+.
1-(1, 3-二氧戊环-2-基)-6H-苯并[c]苯并二氢吡喃-6-酮 (17):白色固体, 产率22.0%. m.p. 136~137 ℃; 1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ: 8.53 (d, J＝7.8 Hz, 1H, Ar-H), 8.51 (dd, J＝1.2, 7.8 Hz, 1H, Ar-H), 7.87 (td, J＝1.8, 7.8 Hz, 1H, Ar-H), 7.84 (d, J＝7.8 Hz, 1H, Ar-H), 7.65 (t, J＝7.8 Hz, 1H, Ar-H), 7.54 (t, J＝7.8 Hz, 1H, Ar-H), 7.45 (d, 1H, J＝7.8 Hz, Ar-H), 6.34 (s, 1H, CH), 4.34~4.31(m, 2H, CH2), 4.24~4.21 (m, 2H, CH2); MS (ESI) m/z: 291.5 [M+Na]+.
3.2.2 化合物10和12的合成
50 mL圆底烧瓶中加入518 mg (1.5 mmol) 化合物7, 35 mg (0.15 mmol) 醋酸钯, 80 mg (0.3 mmol) 三苯基膦, 251 mg (3.0 mmol) 醋酸钠, 5 mL新蒸N, N-二甲基甲酰胺 (DMF).反应在130 ℃进行, TLC监测至反应完全.反应液用5 mL乙酸乙酯萃取, 有机相用饱和食盐水洗, 无水硫酸钠干燥.抽滤并浓缩滤液, 粗产品经硅胶 (200~300目) 柱色谱[V(石油醚):V(乙酸乙酯)＝25:1]分离, 得到518 mg难以分离的同分异构体8和9混合物, 收率55.9%.
50 mL圆底烧瓶中加入195 mg (0.9 mmol) 8和9的混合物, 于10 mL四氯化碳中加热回流至全部溶解.分批加入180 mg (1.0 mmol) 溴代丁二酰亚胺 (NBS) 和15 mg (0.09 mmol) 偶氮二异丁腈 (AIBN), 继续回流3 h, TLC监测反应不再变化.反应液冷却至室温, 用10 mL乙酸乙酯萃取, 有机相用饱和食盐水洗, 无水硫酸钠干燥.抽滤并浓缩滤液, 粗产品经硅胶 (200~300目) 柱色谱[V(石油醚):V(乙酸乙酯)＝15:1]分离得到10和12.
3-二溴甲基-6H-苯并[c]苯并二氢吡喃-6-酮 (10):无色油状物, 产率58.2%.1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ: 8.44 (d, J＝7.8 Hz, 1H, Ar-H), 8.15 (d, J＝7.8 Hz, 1H, Ar-H), 8.11 (d, J＝8.4 Hz, 1H, Ar-H), 7.89 (t, J＝7.8 Hz, 1H, Ar-H), 7.66 (t, J＝7.2 Hz, 1H, Ar-H), 7.61~7.58 (m, 2H, Ar-H), 6.72 (s, 1H, CH); MS (ESI) m/z: 389.1 [M+Na]+.
1-溴甲基-6H-苯并[c]苯并二氢吡喃-6-酮 (12):无色油状物, 产率10.6%.1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ: 8.53 (t, J＝7.2 Hz, 2H, Ar-H), 7.96 (t, J＝7.8 Hz, 1H, Ar-H), 7.69 (d, J＝7.8 Hz, 1H, Ar-H), 7.48 (t, J＝7.8 Hz, 1H, Ar-H), 7.42 (d, J＝7.2 Hz, 2H, Ar-H), 4.95 (s, 2H, CH2); MS (ESI) m/z: 313.9 [M+Na]+.
3.2.3 化合物13的合成
50 mL圆底烧瓶中加入145 mg (0.5 mmol) 化合物12, 102 mg (0.7 mmol) 六亚甲基四胺, 5 mL水.加热回流至原料完全溶解后, 加入等体积的冰醋酸, 继续回流4 h, TLC监测反应完成.反应液自然冷却至室温, 再置于冰水中冷却, 析出大量白色固体.抽滤得到粗品, 经乙酸乙酯重结晶得到91 mg 6-氧亚基-6H-苯并[c]苯并二氢吡喃-1-甲醛 (13), 白色固体, 产率81.2%. m.p. 174~176 ℃; 1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ: 10.55 (s, 1H, CHO), 8.53 (d, J＝7.8 Hz, 1H, Ar-H), 7.91 (t, J＝7.8 Hz, 1H, Ar-H), 7.79~7.74 (m, 3H, Ar-H), 7.65~7.62 (m, 2H, Ar-H); MS (ESI) m/z: 247.2 [M+Na]+.
3.2.6 化合物13的合成
50 mL圆底烧瓶中加入270 mg (1.0 mmol) 17, 10 mL 30%醋酸水溶液, 90 ℃搅拌反应.原料全溶后继续反应30 min.反应液置于冰水中冷却, 抽滤所得粗产品用乙酸乙酯重结晶得到180 mg 13, 收率80%.
3.2.4 方法2:化合物15的合成
50 mL圆底烧瓶中加入244 mg (2.0 mmol) 间羟基苯甲醛14, 496 mg (2.0 mmol) 邻碘苯甲酸6, 412 mg (2.0 mmol) DCC和24 mg (0.4 mmol) DMAP.于10 mL无水四氢呋喃中室温搅拌. 30 min后, TLC监测反应完全, 抽滤并浓缩滤液, 粗产品在乙酸乙酯中重结晶得到667 mg邻碘苯甲酸酯.
50 mL圆底烧瓶中加入350 mg (1.0 mmol) 上述合成的酯, 308 mg (5.0 mmol) 乙二醇, 37 mg (0.2 mmol) 对甲苯磺酸.于10 mL无水甲苯中回流分水.反应4 h, TLC监测反应完全.反应液冷却至室温, 用10 mL乙酸乙酯萃取, 有机相用无水硫酸钠干燥.抽滤并浓缩滤液, 粗产品经硅胶 (200~300目) 柱色谱[V(石油醚): V(乙酸乙酯)＝10:1]分离, 得到350 mg 2-碘苯甲酸3-(1, 3-二氧戊环-2-基) 苯酯 (15), 淡黄色液体, 产率89.0%. 1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ: 8.07 (d, J＝7.8 Hz, Ar-H, 1H), 8.03 (dd, J＝1.8, 7.8 Hz, 1H, 1H, Ar-H), 7.49~7.44 (m, 2H, Ar-H), 7.40 (brs, 2H, Ar-H), 7.28 (d, J＝7.8 Hz, 1H, Ar-H), 7.22 (td, J＝1.8, 7.8 Hz, 1H, Ar-H), 5.88 (s, 1H, CH), 4.12~4.08 (m, 2H, CH2), 4.05~4.03 (m, 2H, CH2); MS (ESI) m/z: 397.2 [M+H]+.
-
-
[1]
Khan, I.; Zaib, S.; Batool, S.; Abbas, N.; Ashraf, Z.; Iqbal, J.; Saeed, A. Bioorg. Med. Chem. 2016, 24, 2361. doi: 10.1016/j.bmc.2016.03.031
-
[2]
Khan, I.; Ibrar, A.; Abbas, N.; Saeed, A. Eur. J. Med. Chem. 2014, 76, 193. doi: 10.1016/j.ejmech.2014.02.005
-
[3]
闫柏任, 吕新阳, 杜欢, 鲍小平, 有机化学, 2016, 36, 207. doi: 10.6023/cjoc201506026Yan, B. R.; Lv, X. Y.; Du, H.; Bao, X. P. Chin. J. Org. Chem. 2016, 36, 207 (in Chinese). doi: 10.6023/cjoc201506026
-
[4]
Khan, I.; Ibrar, A.; Ahmed, W.; Saeed, A. Eur. J. Med. Chem. 2015, 90, 124. doi: 10.1016/j.ejmech.2014.10.084
-
[5]
欧俊军, 刘克昌, 王毅, 张浩, 刘瑞全, 李奇博, 汪清民, 李永强, 芮昌辉, 刘尚钟, 有机化学, 2014, 34, 526. doi: 10.6023/cjoc201310022Ou, J. J.; Liu, K. C.; Wang, Y.; Zhang, H.; Liu, R. Q.; Li, Q. B.; Wang, Q. M.; Li, Y. Q.; Rui, C. H.; Liu, S. Z. Chin. J. Org. Chem. 2014, 34, 526 (in Chinese). doi: 10.6023/cjoc201310022
-
[6]
Xu, W.; Jin, Y. B.; Liu, H. X.; Jiang, Y. Y.; Fu, H. Org. Lett. 2011, 13, 1274. doi: 10.1021/ol1030266
-
[7]
刘长娥, 于琪瑶, 唐健红, 李加荣, 有机化学, 2012, 32, 532. doi: 10.6023/cjoc1108102Liu, C. E.; Yu, Q. Y.; Tang, J. H.; Li, J. R. Chin. J. Org. Chem. 2012, 32, 532 (in Chinese). doi: 10.6023/cjoc1108102
-
[8]
Alam, A.; Tsuboi, S. Tetrahedron 2007, 63, 10454. doi: 10.1016/j.tet.2007.07.103
-
[9]
Bringmann, G.; Menche, D.; Mu1hlbacher, J.; Reichert, M.; Saito, N.; Pfeiffer, S. S.; Lipshutz, B. H. Org. Lett. 2002, 4, 2833. doi: 10.1021/ol026182e
-
[10]
王宗廷, 张云山, 王书超, 夏道宏, 有机化学, 2007, 27, 143. http://sioc-journal.cn/Jwk_yjhx/CN/abstract/abstract333424.shtmlWang, Z. T.; Zhang, Y. S.; Wang, S. C.; Xia, D. H. Chin. J. Org. Chem. 2007, 27, 143 (in Chinese). http://sioc-journal.cn/Jwk_yjhx/CN/abstract/abstract333424.shtml
-
[11]
徐嵩, 徐世平, 李兰敏, 药学学报, 2002, 37, 113. http://www.cqvip.com/Main/Detail.aspx?id=6051675Xu, S.; Xu, S. P.; Li, L. M. Acta Pharm. Sin. 2002, 37, 113 (in Chinese). http://www.cqvip.com/Main/Detail.aspx?id=6051675
-
[12]
Kim, N. Y.; Cheon, C.-H. Tetrahedron Lett. 2014, 55, 2340. doi: 10.1016/j.tetlet.2014.02.065
-
[13]
Wang, Z. Z.; Tang, Y. Tetrahedron 2016, 72, 1330. doi: 10.1016/j.tet.2016.01.027
-
[14]
Chen, G. S.; Kalchar, S.; Kuo, C.-W.; Chang, C.-S.; Usifoh, C. O.; Chern, J.-W. J. Org. Chem. 2003, 68, 2502. doi: 10.1021/jo0263420
-
[15]
Hori, M.; Ohtaka, H. Chem. Pharm. Bull. 1993, 41, 1114. doi: 10.1248/cpb.41.1114
-
[16]
Mosmann, T. J. Immunol. Methods 1983, 65, 55. doi: 10.1016/0022-1759(83)90303-4
-
[1]
-
图式1 3, 4-苯并香豆素醛的合成 (路线1)
Scheme 1 Synthesis of the 3, 4-benzo[c]coumarin aldehydes (route 1)
图式2 3, 4-苯并香豆素醛的合成 (路线2)
Scheme 2 Synthesis of 3, 4-benzo[c]coumarin aldehydes (route 2)
表 1 Heck反应合成3, 4-苯并香豆素8和9a
Table 1. Synthesis of 3, 4-benzocoumarins 8 and 9 by Heck reaction
Entry Pd (OAc)2/equiv. PPh3/equiv. 温度/℃ t/h 产率b/% 1 0.10 0.2 80 36 24.8 2 0.10 0.2 100 36 55.9 3 0.10 0.2 130 24 60.8 4 0.10 0.2 150 24 59.4 5 0.05 0.1 130 24 54 6 0.05 0.1 130 20 55.7 a原料7为1.5 mmol, 醋酸钠为2.0 equiv.; b 8和9的总收率. 
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表 2 化合物19的烷基化
Table 2. Alkylation of compound 19
产物 总产率/% 产率/% N-:O- 3a~3e 3b'~3e' 3a 55.2 55.2 —a ＞10:1 3b/3b' 49.0 42.7 6.3 6.8b:1 3c/3c' 53.2 44.1 9.1 4.9:1 3d/3d' 50.5 42.3 8.2 5.2:1 3e/3e' 45.8 39.9 5.9 6.8:1 a未分离到纯的O烷基化产物; b分离比例.
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表 3 N-, O-烷基化产物结构表征
Table 3. Structural characterization of the N-, O-alkylated products
Compd. δH(N-CH2/O-CH2) δC(N-CH2/O-CH2) 3a 4.17~4.14, 3.64~3.61 66.7 3b/3b' 4.19~4.14, 3.62~3.58/4.63 56.4/56.8 3c/3c' 4.21~4.16, 3.69~3.64/4.63 54.0/54.7 3d/3d' 4.13~4.08, 3.49~3.45/4.51 49.9/50.8 3e/3e' 4.16~4.12, 3.63~3.58/4.56 56.7/57.5
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表 4 化合物8和9的抗肿瘤活性
Table 4. Antitumor activities of compounds 8 and 9
Compd. 抗肿瘤活性 (IC50, μmol•L－1) Hela MCF-7 A549 19 31.32±0.09 ＞50 ＞50 3a 47.09±0.03 ＞50 38.15±0.01 3b ＞50 ＞50 46.12±0.02 3c ＞50 ＞50 ＞50 3d ＞50 ＞50 ＞50 3e ＞50 23.35±0.04 45.30±0.01 4a 22.63±0.04 ＞50 ＞50 20 ＞50 ＞50 ＞50 21 36.51±0.01 39.07±0.02 ＞50 21-1 ＞50 ＞50 ＞50 21-2 ＞50 ＞50 ＞50 21-3 ＞50 18.72±0.01 ＞50 顺铂 9.91±0.01 13.10±0.02 17.00±0.01
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表 5 化合物1~3的抗菌活性
Table 5. Antmicrobial activities of compounds 1~3
Compd. 抗菌抑制率/% (50 µg•mL－1) Anti-bacteria Anti-fungi Escherichia coli Shigella castellani Alternaria alternate Fusarium oxysporum Rhizoctonia solani Verticillium dahliae 1a 99 66 82 65 68 44 1b 98 74 73 100 100 54 1c 99 84 58 76 24 63 2a 99 83 35 57 51 33 2b 96 35 31 27 2 47 2c 99 15 57 46 21 37 2d 100 47 70 42 47 61 2e 99 73 77 60 64 65 3a 89 55 82 80 42 81 3b 97 94 86 71 20 49 3c 97 94 77 91 90 33 3d 91 66 62 61 54 100 3e 90 32 84 78 26 54 Norfloxacin 98 95 Triadimefon 64 58 94 63
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