2，3－位稠杂环喹唑啉酮类化合物的合成研究进展

刘 举，王 洋，周云鹏，李春艳，陈 烨，姜明俊，徐利锋＊

（1.辽宁大学 药学院 药物研究所，辽宁 沈阳110036； 2.辽宁盛生医药集团有限公司，辽宁 沈阳110179）

2，3－位稠杂环喹唑啉酮类化合物的合成研究进展

刘 举1，王 洋1，周云鹏1，李春艳2，陈 烨1，姜明俊1，徐利锋1＊

（1.辽宁大学 药学院 药物研究所，辽宁 沈阳110036； 2.辽宁盛生医药集团有限公司，辽宁 沈阳110179）

2，3－位稠环喹唑啉酮类化合物由于具有多种优良的生物和生理活性而广泛应用于药物领域，其合成方法是目前药物研究的热点领域之一.本文主要介绍了包括以2－氨基苯甲酸类化合物、2－氨基苯甲酸甲酯类化合物、靛红酸酐类化合物、喹唑啉酮类化合物等为原料合成2，3－位稠环喹唑啉酮类化合物的方法，并对这些方法进行了简单的评述.

喹唑啉酮；稠杂环化合物；生物活性；合成；进展

稠杂环化合物尤其含氮稠杂环化合物是目前有机化学和药物化学的研究热点.2，3－位稠杂环喹唑啉酮类化合物作为喹唑啉酮稠杂环化合物中的一个重要分支，表现出很广泛的生物活性.大量的含有该结构的化合物被应用于医药领域，表现出很好的生物活性；作为磷酸二酯酶1（PDE1）的抑制剂，具有良好的抗帕金森作用[1].该类化合物具有抗肿瘤[2－4]、降血压[5－6]、抗菌[7－8]、抗炎[9－11]和抗疟[12]等活性.该类化合物具有较多的靶标点，而引起化学工作者极大的兴趣.基于该类化合物的重要作用以及近年对此类化合物的广泛的研究，本文综述了2，3－位稠杂环类喹唑啉酮化合物的主要合成方法.

1 以邻氨基苯甲酸类化合物为原料

1.1 与卤代吡啶及嘧啶类化合物反应

Mikhalev等[9]研究发现，邻氨基苯甲酸1和2－氯代－3－取代吡啶类化合物2在冰乙酸中回流能够顺利反应生成吡啶并[2，1－b]喹唑啉酮3（Scheme 1），产率在60%～80%.原因是在浓冰乙酸中，化合物2中吡啶环上的氮原子被质子化了，卤素更容易被芳香胺所置换而形成中间体，中间体再进一步环合生成吡啶并喹唑啉酮类化合物.该方法原料廉价易得，操作方法简单，产率高.

Scheme 1

Francois等[13]以邻氨基苯甲酸衍生物4与氯代苯并嘧啶类化合物5为原料，冰乙酸为溶剂，在100W微波辅助下105℃反应20min合成了喹唑啉并[4，3－b]喹唑啉酮类化合物6（Scheme 2）.产率在41%～85%.微波反应大大缩短了反应时间，产率也有了进一步的提高.是合成2，3－嘧啶并喹唑啉酮类化合物较好的方法.

Scheme 2

1.2 与亚胺类甲基硫醚化合物反应

早在1971年，John等[14]就报道了用邻氨基苯甲酸1和亚胺类甲基硫醚化合物7在二甲基乙酰胺中，150～160℃下反应生成2，3－位稠环喹唑啉酮类化合物8（Scheme 3），产率为20%.

Scheme 3

Francois等[13]利用石墨负载的邻氨基苯甲酸衍生物4与亚胺类甲基硫醚9在60W微波辅助下150℃反应30min合成了喹唑啉并[4，3－b]喹唑啉酮类化合物6（Scheme 4），产率29%～79%.和传统的加热方法比较，该方法具有产率高，反应时间短，产物易分离的优点.

Scheme 4

2001年，Lisianne等[15]也将微波辐射引入此类反应，以邻氨基苯甲酸类化合物10和亚胺硫醚类化合物11在微波条件下，以石墨为反应加热介质合成了2，3－位稠环喹唑啉酮类化合物12（Scheme 5），产率有了进一步的提高.

Scheme 5

1.3 与内酰胺类或环亚胺醚类化合物反应

1996年，Juan等[16]以邻氨基苯甲酸类化合物13为原料运用两种方法合成2，3－稠环喹唑啉酮类化合物16（Scheme 6），第一种方法是邻氨基苯甲酸类化合物与环亚胺醚类14在无溶剂条件下反应，产率65%～95%.第二种方法是取代邻氨基苯甲酸经过与氯化亚砜反应制备酰氯后与内酰胺15反应，产率为30%～65%.实验证明，第一种方法的产率远远高于第二种方法的产率.

Scheme 6

2009年，Tan等[17]将上述工艺进行了改进.用2－氨基－4－硝基苯甲酸或2－氨基－5－硝基苯甲酸17在三氯氧磷存在下与2－吡咯烷酮18在甲苯中回流一步反应得到喹唑啉酮19（Scheme 7）.产率中等.

Scheme 7

2009年，Chen等[5]利用此方法，以邻氨基苯甲酸类化合物20和二氯亚砜反应生成的活性中间体与2－哌啶酮21反应闭环生成喹唑啉酮母体，经过与取代苯基重氮盐反应制备了腙23，23再闭环生成了天然产物吴茱萸次碱的类似物24（Scheme 8）.该合成方法为合成天然产物提供了一个新的思路.

Scheme 8

2007年，Sachin等人[18]报道了通过取代的邻氨基苯甲酸类化合物25和吡啶并[2，3－d]嘧啶类化合物26在微波辐射下合成新型1，3，10，12－四取代－8H－吡啶并[2′，3′∶4，5]嘧啶并[6，1－b]喹唑啉－8－酮类化合物27（Scheme 9）.通过微波辅助合成、常规加热、熔融三种方法的对比，得出最佳合成条件是在多聚磷酸存在下微波辐射10min.和经典的加热方法相比，具有反应温度低、时间短、产率高等优点.产率高达75%～95%.

Scheme 9

1.4 与保护氨基酸的反应

2005年，Liu等人[19]利用廉价易得的邻氨基苯甲酸28和Boc－保护的氨基酸29为起始原料，以亚磷酸三苯酯为催化剂，吡啶为溶剂，在230℃下微波辅助反应20min，运用一锅法合成了生物碱sclerotigenin（30a），（±）－circumdatin F（30b）和 （±）－asperlicin C（30c），产率分别为55%、32%和20%.该反应是一种典型的多米诺反应.在该文章中，又通过微波辅助合成的方法，利用三组分一锅连续反应法制备了生物碱circumdatin E的类似物33a和33b，产率分别为34%和29%.这两种合成方法虽然产率不高，但是具有步骤简单，反应时间短的特点.不失为合成2，3－位稠环喹唑啉类化合物的较好方法.

Scheme 10

2006年，Liu等人[4]又利用邻氨基苯甲酸类化合物34与等当量的Boc－5－氨基戊酸35以吡啶为溶剂在三苯氧基膦存在下，220℃微波辐射反应10min后，再加入苯甲醛类化合物36，然后升温230℃下微波辐射反应12min制得目标化合物，实现了微波辅助三组分一锅法合成了67种目标化合物37（Scheme 11）.该方法是快速合成化合物库的很好的方法.

Scheme 11

2 以邻氨基苯甲酸甲酯类化合物为原料

1998年，Mahavir[20]报道了邻氨基苯甲酸甲酯38在冰乙酸回流条件下和三氧化硫脲39反应制备喹唑啉稠杂环化合物40（Scheme 12）.

Scheme 12

2004年，Maria报道了[21]通过4，5－二氯－1，2，3－二噻唑氯化物合成新型3，4－二氢－2H－吡嗪并[2，1－b]喹唑啉酮（Scheme 13），通过实验条件摸索加入乙二胺的量（1或3当量）显示，过量的乙二胺有利于二氢咪唑并[2，1－b]喹唑啉酮44a～c的生成，而吡嗪并[2，1－b]喹唑啉酮43a～c的生成量减少.有意思的是，4，5－二甲氧基邻氨基苯甲酸甲酯和3倍量的乙二胺反应却仅仅得到了产物43d，更换方法，例如：使用1倍量或者3倍量乙二胺在加热或者不加热情况下，都没有生成化合物44d（Table 1）.

Scheme 13

表1 以邻氨基苯甲酸甲酯类化合物为原料合成43和44Table 1 Synthesis of 43 and 44 from anthranilic esters

3 以靛红酸酐类化合物为原料

3.1 与环亚胺醚类化合物反应

早在1971年，John等[14]报道，靛红酸酐45和甲基硫脲胺类化合物46在1，4－二氧六环中，100℃反应4 h，以37%的产率得到了产物喹唑啉酮47（Scheme 14）.

Scheme 14

1972年，Timothy等[22]利用靛红酸酐类化合物48和2－（乙基硫代）－2－咪唑啉49在DMF中加热得到四氢咪唑并[2，1－b]喹唑啉酮类化合物50（Scheme 15）.

Scheme 15

3.2 与邻苯二胺类化合物反应

Fadda等[23]在2001年报道了以靛红酸酐45和邻苯二胺51为原料，在冰乙酸中回流，以85%的产率得到了2，3－稠杂环喹唑啉酮化合物52（Scheme 16），该方法步骤简单，产率较高，是一种较好的合成苯并咪唑并喹唑啉的方法.

Scheme 16

3.3 与靛红类化合物反应

2002年，Vedula等[2]以靛红酸酐类化合物53和靛红类化合物54为原料，在三乙胺存在下，甲苯中回流2～4h，一步合成了具有喹唑啉酮结构的色胺酮类化合物55，该反应产率较高（70%～85%），操作简单.而靛红酸酐45和靛红类化合物56在三乙胺存在下，甲苯中回流反应制备该类化合物的产率却较低，仅为25%～30%（Scheme 17）.2007年Sang等用类似的方法[24]采用5－甲氧基靛红和靛红酸酐为原料，在氢化钠存在下，DMF中50℃反应，得到了8－甲氧基色胺酮，产率为77%.

4 以喹唑啉酮类化合物为原料

4.1 与醛类化合物反应

2001年，Sharief等[25]报道了以2－磺酰胺－3－氨基喹唑啉酮类化合物58和苯甲醛类化合物为原料，在冰乙酸回流后得到中间体化合物59，化合物59在以DMF为溶剂、三乙胺为碱性催化剂条件下回流反应得到了2，3－稠杂环喹唑啉酮化合物60（Scheme 18）.各个步骤产率中等以上（60%～70%）.

4.2 与醌类化合物反应

2002年，Vijay等[26]用3－氨基－2－甲基－6－硝基－4（3H）喹唑啉酮61和苊醌62为原料，在乙酸酐中回流5～6h，以70%的产率得到产物11－氨基－13H－苊并[1，2－e]哒嗪[3，2－b]喹唑啉－13－酮63（Scheme 19）.

Scheme 17

Scheme 18

Scheme 19

4.3 与酸酐类化合物反应

2008年，Sharief等[27]用3－氨基－2－（苯氨基）喹唑啉－4（3H）－酮64为原料，在乙酸酐中回流反应4h，生成了2－甲基－3－苯基－[1，2，4]三唑并[5，1－b]喹唑啉酮65（Scheme 20）.

Scheme 20

4.4 与糖类化合物反应

2006年，Abhijeet等[28]利用喹唑啉66在经二氯化锡还原后和糖反应一锅法合成了含糖的喹唑啉稠杂环类化合物68、69（Scheme 21）.合成的各种化合物产率也均在70%以上.该合成方法是一种合成含糖取代基的喹唑啉类化合物的好方法.

Scheme 21

4.5 分子内闭环反应

1993年，Giancarlo等人[29]利用l－溴－4－[3，4－二氢－4－氧代喹唑啉－2－基]－2－丁醇类化合物70在乙腈中回流反应3～10h，得到四氢吡啶并[2，1－b]喹唑啉酮类化合物71（Scheme 22），产率为17%～64%.

Scheme 22

1998年，Wang等[30]以化合物72为原料，二氯甲烷为溶剂，在20%的哌啶存在的条件下，室温环合，经二氧化硅处理后合成了吡嗪并[2，1－b]喹唑啉酮类天然产物Fumiquinazoline G73，该文献又采用类似的方法合成了fiscalin B74（Scheme 23）.

Scheme 23

2004年，Chavan等[11]利用化合物75为原料，在60%的乙醇硫酸溶液中回流环合，生成了骆驼宁碱A（Luotonins A），产率73%.化合物77在60%的盐酸中回流反应，以70%的产率生成骆驼宁碱B（Luotonins B），化合物77在浓盐酸和甲醇（1∶1）的溶液中回流反应，以50%的产率生成骆驼宁碱E（Luotonins E）（Scheme 24），该反应条件简单易行，产率较高.

Scheme 24

2008年，Tseng[31]将固相肽合成法（SPPS）引入2，3－稠环喹唑啉酮类化合物合成方法中，利用树脂连接的氨基酸衍生物80先与邻氨基苯甲酸反应，产物81再和9－芴甲氧羰基保护的氨基酸酰氯反应得到相应的三肽类化合物82.该三肽类化合物82在路易斯酸三氟甲烷磺酸锌催化下，一锅法合成了吡嗪并[2，1－b]喹唑啉－3，6－二酮类化合物83（Scheme 25），该反应具有产率高，反应快速等优点.

Scheme 25

早在1965年，Bird报道了[32]1－氰基吲唑化合物84在加热到270℃时，发生重排反应，得到2，3－稠环喹唑啉酮类化合物85（Scheme 26），产率40%.

Scheme 26

有研究发现[33]，2－氨基苯并咪唑86和邻溴苯甲酸或邻氯苯甲酰氯87在金属铜催化下，通过反应温度为170℃的Ullman反应，也能顺利地以中等产率得到2，3－稠杂环喹唑啉类化合物85（Scheme 27）.

Scheme 27

1987年，Tilley等人[34]利用对异丙基苯胺和6－氯烟酸在加热条件下生成二芳基胺，该二芳基胺经过溴代、羧酸还原、关环等步骤，生成[2，1－b]喹唑啉酮衍生物.

结语：2，3－位稠环喹唑啉酮类化合物具有广泛的生物活性和药理活性，近年来受到药物化学家和有机化学家的极大关注.随着有机合成化学的不断发展，将会出现更有效、更环保的新方法、新技术应用于2，3－位稠环喹唑啉酮类化合物的合成，推动着2，3－位稠环喹唑啉酮类化合物的开发和应用.可以预见，随着有机化学、药物化学和化学生物学等学科的飞速发展，将会有越来越多的2，3－位稠环喹唑啉酮类化合物被发现并应用到更广的领域.

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Progress in the synthesis of 2，3－fused heterocyclic quinolinones

LIU Ju1，WANG Yang1，ZHOU Yun－peng1，LI Chun－yan2，CHEN Ye1，JIANG Ming－jun1，XU Li－feng1＊

（1.PharmaceuticalInstitute，Collegeofpharmacy，LiaoningUniversity，Shenyang110036，Liaoning，China；2.LiaoningShengshengPharmaceuticalCo.Ltd.，Shenyang110179，Liaoning，China）

2，3－fused heterocyclic quinolinones have shown many excellent biological activities in the areas of medicine.Their synthetic methods are important topics of pharmaceutical researches at present.Several major synthetic methods of the 2，3－fused heterocyclic quinolinones are reviewed，including the reactions in which anthracitic acids，methyl anthranilates，isatoic anhydrides，quinolinones was used as the main materials and briefly evaluate their advantages and disadvantages.

quinolinone；fused heterocyclic compound；biological activity；synthesis；progress

O 626.4

A

1008－1011（2011）06－0085－11

2011－05－20.

刘 举（1978－），男，硕士，助理研究员，研究方向为药物合成和天然产物提取分离及结构修饰.＊

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