專利名稱：4-(4-取代哌嗪)-5,6,7-三烷氧基喹唑啉類化合物及其制備方法和應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及具有抗癌作用和抗植物病菌的4-(4-取代哌嗪)_5，6，7-三烷氧基喹唑啉化合物制備方法及應用。
背景技術：
喹唑啉類化合物表現出良好的生物活性，成為化學界和生物學界學者們研究的熱點之一。在農藥方面，喹唑啉類化合物具有抗菌，抗病毒，殺螨等生物活性。其中喹螨醚(EL-436)是由美國Dow-Elanco公司(陶氏益農公司)的Wright在80年代末推出的一種結構簡單的高效新型殺螨劑。在醫藥方面，自從1994年Fry等發現4-苯胺基喹唑啉(PD153035)作為EGFR酪氨酸激酶的特異性抑制劑以來，喹唑啉類化合物成為抗癌藥物研制的熱點之一，已發展眾多商品化藥物。如吉非替尼ZD1839 (Iressa)和埃羅替尼0SI-774 (Tarceva)早已進入市場。目前，不可逆抑制效果的藥物BIBW2992也己進入臨床測試階段。2004年丁明武等(丁明武，陳云峰，楊尚君.2-烷氧基-3H-喹唑啉-4-酮的合成與殺菌活性L/].有機化學，2004，24 (8) : 923-926.)報道了新型喹唑啉酮化合物，以殺菌劑多菌靈(Carbendazim)為對照,對該化合物的殺菌活性進行了初步測試。結果表明，該化合物表現出較好的抑菌活性，在50 mg/ L濃度時，對水稻紋枯菌(Pelliculariasasakii)的抑制率為89%.
2007 年 Xu 等(Xu, G. F. ; Song, B. A. ; Bhadury P. S. ; Yang S. ; Zhang P. Q.;/in L. H. ; Xue ff. ; Hu D. Y. and Lu P. Synthesis and antifungal activity ofnovel s-substituted 6-f luoro-4-alkya(aryl) thiopuinazoline derivatives L/].Bioorganic & Medicinal Chemistry, 2007, 15: 3768-3774.)報道了一系列新型 4-疏基喹唑啉化合物，其中3個化合物具有良好的抑菌活性。在藥劑濃度為500 μ g/mL下，對小麥赤霉病菌的抑制率均為100%，對辣椒枯萎病菌的抑制率分別為92. 3%,98. 5%,89. 3%，對蘋果腐爛病菌的抑制率分別為96. 9%、100%,94. 8%，均高于對照藥劑惡霉靈。初步推測目標化合物對辣椒枯萎菌絲的作用方式為抑制菌絲體內幾丁質酶的活性，進而影響菌體內還原糖含量、幾丁糖含量，從而破壞菌絲細胞細胞壁的合成與分解平衡，影響菌絲的生長。
2008年高興文等(高興文，蔡學建，嚴凱，高麗麗，王和英，陳卓，宋寶安.
4-m -喹唑啉酮類SchifT堿的合成與抗煙草花葉病毒活性L/].有機化學，2008，28
(10): 1785-1791.)報道了一類新型4-C2/7)-喹唑啉酮類SchifT堿。這類化合物在藥劑的質量濃度均為500 mg/L時對TMV的活體均有較高的治療作用，其抑制率與對照藥劑寧南霉素相當。研究表明其PAL酶、POD酶、SOD酶、葉綠素含量等相關酶和調控物質在一定的時間內都具有相關性；同時具有誘導PR-5基因表達上調的作用，從而提高煙草抗病毒的能力，阻止TMV病毒的系統感染和遠距離侵襲。2006 年 Hal sal I 等(Hal sail, C. T. ; Hennequin, L. F. A. ; Plowright, A. T.;Storey, R. ; Lennon, K. Qinazoline derivatives as tyrosine kinase inhitors[/*].W02006090163, 2006.)報道了一系列新型喹唑啉化合物，其結構特點為在喹唑啉環6位的氧原子上連接的是I-甲基-2-甲酰胺哌啶取代基團，主要測試了該系列化合物對人口腔表皮癌細胞(KB)中EGFR的活性，其中活性最好的三個化合物對EGFR抑制活性的IC5tl值分別為 56， 61, 23 nmol/Lo2007年許傳蓮等[許傳蓮，郭宗香，章硯東，趙輔昆，許根俊，俞永平.6，7-二甲氧基-4-芳胺基喹唑啉衍生物的合成與活性篩選.中國藥學雜志[/]. 2007, 42，1748-1752.]報道了一系列新型喹唑啉化合物，對EGFR- TK有明顯的抑制活性。在200μ mo I/L和40 μ mol/L濃度下，化合物6a，6b和6c對EGFR酪氨酸激酶的抑制活性(0D值)分別為 O. 1872,0. 1921,0. 1984 和 O. 2032，O. 2448，O. 2368，而 Gefitinib 的 OD 值為O. 2416，O. 2976，其抑制活性高于對照藥物Gefitinib。2008 年 Li 等(Li, D. ; Ambrogio, L. ; Shimamura, T. ; Kubo, S. ; Takahashi,M. ; Chirieac, L. R. ; Padera, R. F. ; Shapiro, G. I. ; Baum, A. ; Himmelsbach, F.;Rettig, ff. J. ; Meyerson, Μ. ; Solca, F. ; Greulich, Η. ; Wong, K. -K. BIBW2992, anirreversible EGFR/HER2 inhibitor highly effective in preclinical lung cancer models [/]. Oncogene. 2008, 27，4702-4711.)報道了 BIBW2992 (該化合物為 2002 年在世界專利WO 02/50043中報道合成)作為EGFR的不可逆抑制劑對潛伏期肺癌具有高抑制活性，該化合物對表達WT-EGFR或LR-EGFR、LR/TM-EGFR的肺癌細胞的增殖抑制活性的IC5tl值，分別為 60、0. 7、99 nmol/L，而對照藥物Gefitinib 的 IC5tl值分別為 157、5,>4000 nmol/L，Erlotinib的IC5tl值分別為110、40、>4000 nmol/L。體外酶活性測試結果表明BIBW2992對野生型和突變型EGFR均有很好的抑制活性，對WT-EGFR的IC5tl值為0. 5 nmol/L,優于對照藥物 Gefitinib (IC50 值 3 nmol/L)，而對突變型 LR-EGFR 的抑制 IC50 值為 O. 4 nmol/L,與Gefitinib (IC5tl值0. 8 nmol/L)相當；但對已經對Gefitinib產生抗性的LR/TM-EGFR雙突變型，其抑制IC50值為10 nmol/L，遠優于對照藥物Gefitinib的(IC5tl值為1013 nmol/L)。此外，BIBW2992在10 nmol/L可明顯抑制LR-EGFR的磷酸化，在100 nmol/L可抑制LR/TM-EGFR的磷酸化。在臨床前活體抑瘤試驗中，口服劑量20 mg/kg/day下，連續服用25天的腫瘤體積縮小率治療組與對照組相比(T/C)為2%，效果優于GefitiniM 口服劑量為75 mg/kg/day, T/C=46%);對表達LR/TM雙突變型EGFR的NCIH1975細胞所導致的腫瘤有抑制活性，體積治療率為12% (T/C，治療組比對照組).對已經對Erlotinib產生抗性的原發小鼠肺癌也有很好的治療活性，每日口服劑量20 mg/kg/day下，治療四周后，腫瘤減小了50%。目前BIBW2992的一期臨床試驗已經結束，已進入二期臨床試驗階段。2008 年 Abouzid 等(Abouzid, K. ; Shouman, S. Bioorg. Med. Chem. Design,synthesis and in vitro antitumor activity of 4-aminoquinoline and 4-aminoquinazoline derivatives targeting EGFR tyrosine kinase. Bioorganic & MedicinalChemistryL/], 2008, 16，7543-7551.)報道了一系列4-磺酰胺基哌嗪(或氨基磺酰基苯胺基)喹唑啉化合物，生物活性測試結果表明該類化合物對人乳腺癌細胞(MCF-7)具有良好的體外增殖抑制活性，其中化合物最好的三個化合物體外抑制人乳腺癌細胞的IC5tl值分別為I. 08、I. 98,0. 13 nmol/L，具有優異的抗癌活性。2009 年 Zhang 等(Zhang, Y. -D. ; Chen, Z. ; Lou, Y. -J. ; Yu, Y. -P. 2，3-Disubstituted 8-arylamino-3H_imidazo[4，5_g]quinazolines: A novel class ofantitumor agents. European /ournal of Medicinal Chemistry[/]. 2009, 44,448-452.)報道了 2，3- 二取代-8-芳胺-3氫-咪唑并喹唑啉，對五種人類癌細胞(人肺癌細胞A549，人白血病細胞K562和Molt-4，人前列腺癌細胞PC3，人乳腺癌細胞MDA-MB-231)進行了體外活性測試，大部分化合物對這
些細胞表現出有效的抑制活性，對人肺癌細胞A549的抑制活性尤其突出，其中有11個化合物活性與對照藥物Gefitinib (抑制A549細胞的IC5tl值為13. 59 μ mol/L)相當甚至優于Gefitinib，抑制A549細胞的IC5tl值范圍為2. 81-12. 14 μ mol/L。流式細胞儀分析發現經三個化合物處理的A549細胞有80. 38-86. 28%在G0/G1期內，意味著化合物能很大程度使細胞周期停滯在這一階段，這一結果與對照藥物Gefitinib類似。2010 年 Chilin 等(Chilin, A. ; Conconi, Μ. T. ; Marzaro, G. ; Guiotto,Adriano. ; Urbani, L. ; Tonus, F. ; Parnigotto, P. Exploring Epidermal GrowthFactor Receptor (EGFR) Inhibitor Features: The Role of Fused Dioxygenated
Rings on the Quinazoline Scaffold. Journal of Medicinal chemistry[/]. 2010,53，1862-1866.)報道了一系列新型喹唑啉化合物，大部分化合物對EGF誘導的EGFR磷酸化抑制活性與HH53035相當。活性最好的化合物對A431細胞增殖抑制活性IC5tl值分別為O. 75, O. 67, O. 77 μ mol/L，活性優于對照藥物 PD153035 (IC5tl 值為 4. 40 μ mol/L)。從背景技術可知，喹唑啉(酮)類化合物具有較好的抗植物病菌、抗植物病毒、抗癌等方面的生物活性，但關于4- (4-取代哌嗪)-5，6，7-三烷氧基喹唑啉類化合物目前尚無人合成過，且國內外關于該類化合物抗植物病原真菌和抗癌活性的研究報道也比較少。
發明內容
本發明目的在于設計合成一系列結構新穎的含4-(4-取代哌嗪)-5，6，7-三烷氧基喹唑啉類化合物，該類化合物用喹唑啉結構作為骨架，在4-位上連接含取代基的哌嗪進行活性基團拼接，對該系列化合物進行了合成方法和抗植物病原真菌以及抗癌活性研究。化合物結構通式(I)如下
權利要求
1.4-(4-取代哌嗪)-5，6，7-三烷氧基喹唑啉類化合物，其化合物結構通式如下
2.根據權利要求I所述的化合物，其特征在于所述化合物如下所示 化合物a .5，6，7-三甲氧基-4-(4-(2-(三氟甲基)苯磺酰基)哌嗪)喹唑啉 化合物b .5，6，7-三甲氧基-4-(4-(4-(三氟甲基)苯磺酰基)哌嗪)喹唑啉 化合物c .5，6，7-三甲氧基-4-(4-(4-甲基苯磺酰基)哌嗪)喹唑啉 化合物d .5，6，7-三甲氧基-4-(4-(4-甲氧基苯磺酰基)哌嗪)喹唑啉 化合物e .5，6，7-三甲氧基-4- (4-(苯磺酰基)哌嗪)喹唑啉 化合物f .5，6，7-三甲氧基-4-(4-(3-甲氧基苯基)哌嗪)喹唑啉 化合物g .5，6，7-三甲氧基-4-(4-(4-氟苯基)哌嗪)喹唑啉 化合物h .5，6，7-三甲氧基-4-(4-(4-硝基苯基)哌嗪)喹唑啉 化合物i : .5，6，7-三甲氧基-4-(4-(2-吡啶基)哌嗪)喹唑啉 化合物j .5，6，7-三甲氧基-4-(4-芐基哌嗪)喹唑啉 化合物k: .5，6，7-三甲氧基-4-(4-(3-嗎啉丙基)哌嗪)喹唑啉 化合物I: .5，6，7-三甲氧基-4-(4-(4-氯芐基)哌嗪)喹唑啉 化合物m:.5，6，7-三甲氧基-4-(4-(4-氟芐基)哌嗪)喹唑啉 化合物η: 5，6，7-三甲氧基-4-(4-(4-甲基芐基)哌嗪)喹唑啉 化合物ο: 5，6，7-三甲氧基-4-(4-(2-甲基芐基)哌嗪)喹唑啉 化合物P: 5，6，7-三甲氧基-4-(4-(3-甲基芐基)哌嗪)喹唑啉 化合物q: 5，6，7-三甲氧基-4-(4-(2, 6- 二氯芐基)哌嗪)喹唑啉 化合物r: 5，6，7-三乙氧基-4- (4-(苯磺酰基)哌嗪)喹唑啉 化合物s: 5，6，7-三乙氧基-4-(4-(4-(三氟甲基)苯磺酰基)哌嗪)喹唑啉 化合物t: 5，6，7-三乙氧基-4-(4-(4-甲氧基苯磺酰基)哌嗪)喹唑啉 化合物u: 5，6，7-三乙氧基-4-(4-(4-甲基苯磺酰基)哌嗪)喹唑啉 化合物V: 5，6，7-三乙氧基-4-(4-(2-(三氟甲基)苯磺酰基)哌嗪)喹唑啉 化合物w: 5，6，7-三乙氧基-4-(4-(2-吡啶基)哌嗪)喹唑啉 化合物X: 5，6，7-三乙氧基-4-(4-(3-甲氧基苯基)哌嗪)喹唑啉 化合物y: 5，6，7-三乙氧基-4-(4-芐基哌嗪)喹唑啉 化合物z: 5，6，7-三乙氧基-4-(4-(4-氟苯基)哌嗪)喹唑啉 化合物A: 5，6，7-三乙氧基-4- (4- (4-硝基苯基)哌嗪)喹唑啉 化合物B: 5，6，7-三乙氧基-4-(4-(3-嗎啉丙基)哌嗪)喹唑啉 化合物C: 5，6，7-三乙氧基-4-(4-(4-氟芐基)哌嗪)喹唑啉 化合物D: 5，6，7-三乙氧基-4-(4-(4-氯芐基)哌嗪)喹唑啉。
3.根據權利要求I或2所述的化合物在制備抗植物病菌和抗癌藥物中的應用。
4.根據權利要求I所述4-(4-取代哌嗪)-5，6，7-三烷氧基喹唑啉化合物的制備方法，其特征在于通式(I)化合物的制備方法是以2，3，4-三羥基苯甲酸、硫酸二甲酯、硫酸二乙酯、甲醇、硫酸、硝酸、氫氣、甲酰胺、三氯氧磷、N-Boc哌嗪、鹽酸、芳磺酰氯、4-芳(芐、吡啶、嗎啉丙)基取代哌嗪為原料，經醚化、酯化、硝化、還原、閉環、氯代、N-Boc哌嗪取代、脫Boc反應、親核取代合成或在氯代后直接與取代哌嗪進行親核取代反應合成，其合成路線為
5.根據權利要求4所述的4- (4-取代哌嗪)_5，6，7-三烷氧基喹唑啉化合物的制備方法，其特征是多步合成，合成方法為 第一步2，3,4-三烷氧基苯甲酸的制備 將少量2，3，4-三羥基苯甲酸和水在瓶中攪拌，滴加氫氧化鈉溶液和硫酸二甲酯(或硫酸二乙酯)，加熱回流，TLC跟蹤反應進程，原料點消失后，停止反應，用鹽酸調PH值為中性，有紅棕色固體析出，抽濾烘干得粗產品，濾液用氯仿萃取脫溶得粗產品，合并粗產品用柱層析分離純化目標化合物，得黃色固體； 第二步2，3，4-三烷氧基苯甲酸甲酯的制備 將少量2，3，4-三甲(或乙)氧基苯甲酸和甲醇混合攪拌，加入少量濃硫酸，加熱回流，TLC跟蹤反應進程，原料點消失后，停止反應，將反應后溶液脫溶，加水，氯仿萃取脫溶，柱層析分離純化目標化合物，得無色油狀物； 第三步6_硝基-2，3，4-三烷氧基苯甲酸甲酯的制備 將少量2，3，4-三甲(或乙)氧基苯甲酸甲酯加入硝酸中，倒入冰水，TLC跟蹤反應進程，原料點消失后，停止反應，用氯仿萃取脫溶，柱層析分離純化目標化合物，得黃色油狀物； 第四步6_氨基-2，3，4-三烷氧基苯甲酸甲酯的制備 通入氫氣，將少量6-硝基-2，3，4-三甲(或乙)氧基苯甲酸甲酯和少量鈀炭催化劑以及甲醇混合攪拌，TLC跟蹤反應進程，原料點消失后，停止反應，脫溶得棕紅色固體，柱層析分離純化目標化合物，得棕黃色固體； 第五步5，6，7-三烷氧基喹唑啉-4- m -酮的制備 將少量6-氨基-2，3，4-三烷氧基苯甲酸甲酯、甲酰胺、三氯氧磷和甲苯混加熱回流，反應一段時間后，析出大量固體，TLC跟蹤反應進程，原料點消失后，停止反應，脫溶，加水后用氨水調PH值為中性，析出黃褐色沉淀，氯仿萃取脫溶，柱層析分離純化目標化合物，得到白色絮狀固體； 第六步4_氯-5，6，7-三烷氧基喹唑啉的制備將少量喹唑啉酮、三氯氧磷、三乙胺和甲苯混合攪拌，TLC跟蹤反應進程，原料點消失后，停止反應，脫溶加水，用氨水調PH值為中性，氯仿萃取脫溶，柱層析分離純化目標化合物，得到淡黃綠色固體； 第七步4- (N-Boc-哌嗪)-5，6，7-三烷氧基喹唑啉或4- (4-取代哌嗪)_5，6，7-三烷氧基喹唑啉的制備 將少量4-氯-5，6，7-三烷氧基喹唑啉、4-N-Boc-哌嗪或4-取代哌嗪以及N，N- 二甲基甲酰胺、氫化鈉混合，常溫攪拌，TLC跟蹤反應進程，原料點消失后，停止反應，飽和氯化銨溶液洗滌，乙酸乙酯萃取后脫溶，柱層析法得到油狀物或固體； 第八步4_哌嗪-5，6，7-三烷氧基喹唑啉的制備 將少量4-[4-N-Boc-哌嗪]-5，6，7-三烷氧基喹唑啉、少量稀鹽酸常溫混合攪拌，TLC跟蹤反應進程，原料點消失后，停止反應，加濃氨水調PH為中性或弱堿性，氯仿萃取脫溶，柱層析法純化得油狀物； 第九步4_ (4-取代哌嗪)_5，6，7-三烷氧基喹唑啉的制備 將少量4-哌嗪基-5，6，7-三烷氧基喹唑啉和取代芳磺酰氯、乙醇、三乙胺混合，加熱回流，TLC跟蹤反應進程，原料點消失后，停止反應，脫溶，柱層析法得到油狀物或固體。
全文摘要
本發明公開了一類4-(4-取代哌嗪)-5,6,7-三烷氧基喹唑啉類化合物及其制備方法和應用，其化合物結構由下列通式(I)表示。本發明介紹了以2,3,4-三羥基苯甲酸、硫酸二甲酯、硫酸二乙酯、甲醇、硫酸、硝酸、氫氣、甲酰胺、三氯氧磷、N-Boc哌嗪、鹽酸、芳磺酰氯、4-芳(芐、吡啶、嗎啉丙)基取代哌嗪為原料，經多步合成了一系列新型4-(4-取代哌嗪)-5,6,7-三烷氧基喹唑啉類化合物，該類化合物具有較好的抗癌作用和抑制植物真菌作用，可用于制備抗癌藥物和抗植物真菌農藥。(I)
文檔編號A01P3/00GK102942529SQ20121044647
公開日2013年2月27日 申請日期2012年11月9日 優先權日2012年11月9日
發明者楊松, 張英, 薛偉, 向紅梅, 王培義, 胡德禹, 張秋云, 金林紅, 尹娟, 冉義江 申請人:貴州大學