新型芳香吲唑酮类化合物的合成与表征

张晓颖， 张 杰， 于海涛， 王小龙

(南京中医药大学 药学院，江苏 南京 210029)

热休克蛋白(Hsp90)作为一种癌症治疗的目标靶点，影响着其伴侣蛋白分子在人体内的折叠、成熟、转运、以及构象稳定。 Hsp90在细胞的生长、复制和存活过程中起到至关重要的作用[1]，在恶性细胞中的高表达是癌症细胞生存的重要条件。Hsp90作为一种专一靶点通过影响癌症的信号通路从而产生抗癌的作用[2]。

研究表明，吲唑酮结构已经成为一种筛选Hsp90抑制剂的结构骨架，该结构的任何一个位点都可以进行变换，以期产生更多的分子库，为研究Hsp90抑制剂提供更多的化合物。

本文在文献[3]方法的基础上，合成了9个新型的芳香吲唑酮化合物(3a～3i)，为Hsp90抑制剂的研究提供一条思路[4]。p-取代苯胺(1a～1i)经重氮化后再与2-氯乙酰乙酸乙酯反应制得中间体(Z)-4-[2-(1-氯-2-乙氧基-2-羰亚甲基)肼基]-取代苯(2a～2i)； 在无水乙醇中，2a～2i分别与5，5-二甲基-1，3-环己二酮发生环化反应合成了3a～3i(Scheme 1),其结构经1H NMR和MS表征。

1 实验部分

1．1 仪器与试剂

BUCHI B-54型熔点仪(温度未校正)；Bruker Avance Ⅲ型核磁共振谱仪(CDCl3或DMSO-d6为溶剂，TMS为内标)；Mariner 5140型电喷雾质谱仪和TOF-MS型质谱仪。

Scheme1

柱色谱用硅胶(100目～200目， 300目～400目)，青岛海洋化工厂；GF254薄层层析硅胶板，烟台德信生物科技有限公司；所用试剂均为分析纯,其中乙醇经镁和碘经无水处理后使用。

1.2 合成[3]

(1) 2的合成(以2a为例)

在反应瓶中依次加入1a2.74 g(20 mmol)，水70 mL，无水乙醇10 mL及浓盐酸6 mL，搅拌使其溶解(溶液澄清透明)，置低温恒温反应浴(0 ℃～5 ℃)中，分批加入亚硝酸钠1.4 g(20 mmol)，加毕，反应30 min。用无水乙酸钠调节至pH 5，滴加2-氯乙酰乙酸乙酯2.69 g(20 mmol)的乙醇(20 mL)溶液，滴毕，低温剧烈搅拌反应24 h。减压抽滤，滤饼真空干燥，用无水乙醇重结晶得(Z)-4-[2-(1-氯-2-乙氧基-2-羰亚甲基)肼基]-苯甲酸(2a)。用类似的方法合成2b～2i。

(2) 3的合成(以3a为例)

在反应瓶中加入无水乙醇钠0.68 g(10 mmol)的无水乙醇(50 mL)溶液，5，5-二甲基-1，3-环己二酮1.4 g(10 mmol)，搅拌使其溶解，于室温反应7 h；加入2a2.71 g(7)(10 mmol)，于室温反应1 h;于90 ℃回流反应过夜。用10%盐酸调至pH 7,分液，水层用乙酸乙酯萃取至无色；合并萃取液，浓缩后经硅胶柱层析[梯度洗脱剂:V(乙酸乙酯) ∶V(石油醚)=3 ∶1～1 ∶1]分离，用丙酮重结晶得4-[3-(乙氧酰基)-6，6-二甲基-4-氧-4，5，6，7-四氢吲唑-1]-苯甲酸(3a)。用类似的方法合成3b～3i。

2 结果与讨论

2和3的实验结果见表1；1H NMR和MS数据见表2。

2．1 合成

在2的合成中，重氮盐与2-氯乙酰乙酸乙酯的反应直接在冰浴中进行，不需分离，从而保证了反应的安全性。

3的合成需在无水的环境中进行。对于类似反应，文献[5，6]采用Et3N/无水乙醇体系，但产率不高。为此，以合成3a为例，考察了反应溶剂对其收率的影响，结果表明，在MeCN-H2O/NaOH,丙酮-H2O/LiOH, EtOH/LiOH， DMF/LiOH及DMF-H2O/LiOH体系下，反应不能进行;在EtOH/NaHCO3，苯/Et3N和EtOH/Et3N体系中，有少量3a生成，但杂质多，难以纯化；在EtOH/EtONa体系中，只得到未环合的产物；而在EtOH/EtONa中回流反应，则能得到约30%的3a，而且杂质较少。由此可见，合成3a的最佳反应体系为EtOH/EtONa。

表1 2和3的实验结果Table 1 Experimental results of 2 and 3

表2 2和3的1H NMR和MS数据Table 2 1H NMR and MS data of 2 and 3

在3的纯化中，只有3a尤其特殊，其易附于硅胶柱上，较难洗脱。

2.2 反应活性考察

为了进一步了解该反应的反应活性，我们采用乙酰乙酸乙酯替代5，5-二甲基-1，3-环己二酮与1反应，得到的化合物产率很高(约70%)。并且，该反应在未加热的状态下就能得到产物，未发现副产物的生成。我们推测可能是由于环己二酮的环状结构造成一定的环张力，从而影响该反应的反应性能。

3 结论

合成了9个新型的芳香吲唑酮类化合物，可利用其作为新型抗癌单体结构的分子库[7]。该方法具有实验条件简单、操作方便、产率较高的优点，对研究Hsp90抑制剂类抗癌药具有一定的意义。

[1] 王绯，杨永平. HSP90抑制剂靶向治疗癌症研究进展[J].解放军医学杂志，2006，3(31)：274-275.

[2] Gary E L Brandt， Brian S J Blagg. Alternate strategies of Hsp90 modulation for the treatment of cancer and other diseases[J].Curr Top Med Chem，2009，9(15):1447-1461.

[3] 张晓颖,张杰,李伟, 等． 一种新型Hsp90抑制剂的合成及其抑制活性[J]．合成化学，2011，19(5)：659-661．

[4] Kenneth H Huang, James M, Veal R. Discovery of novel 2-aminobenzamide inhibitors of heat shock protein 90 as potent,selective and orally active antitumor agents[J].J Med Chem,2009,52:4288-4305.

[5] VS Matiichuk, M A Potopnyk, N D Obushak. Molecular design of pyrazolo[3,4-d]pyridazines[J].Russ J Org Chem,2008,9:1352-1361.

[6] Hamdi M Hassaneen, Abdou O， Abdelhamid,etal. Synthesis and reactions ofN-aryl-C-arylsulfonulformohydrazidoyl bromides[J].J Heterocuclic Chem,1985,22：395.

[7] Wayne K Anderson, Allen N Jones. Synthesis and evaluation of furan,thiophene,and azole bis[(carbamoyloxy)methyl]deribatives as potential antineoplastic agents[J].J Med Chem，1984,27：1559-1565.