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基于2′,4′-二氟聯(lián)苯基的新型1,2,4-三氮唑類化合物的合成及其抗真菌活性

2020-12-29 08:46魏文博段坤坤方家寶張尹超楊占濤
關(guān)鍵詞:聯(lián)苯產(chǎn)率甲基

陳 勇,魏文博,段坤坤,方家寶,張尹超,楊占濤

(安陽師范學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院, 河南 安陽 455000)

真菌感染是十分常見的疾病,它能夠造成皮膚、粘膜等淺表皮處的感染,這類真菌感染中最常見的是皮膚癬菌病.真菌也可以造成皮下組織等深部感染,可侵犯內(nèi)臟及腦膜等處,甚至引起全身播散性感染,既侵襲性真菌感染.引起的疾病如真菌性腸炎,腦膜炎等,嚴(yán)重的狀況下,會造成人的死亡.近年來,隨著高效廣譜抗生素、免疫抑制劑、抗惡性腫瘤藥物的廣泛應(yīng)用,器官移植、體內(nèi)置管以及久駐ICU病人的增加,侵襲性真菌感染引起的發(fā)病率和致死率逐年上升,已成為危害人類健康的嚴(yán)重威脅之一[1-6].當(dāng)前,2019新型冠狀病毒(Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2,簡稱SARS-CoV-2)引起的新型冠狀病毒肺炎(Corona Virus Disease 2019,簡稱COVID-19) 仍在全球肆虐并引起了全球性關(guān)注,新型冠狀病毒肺炎傳染性強(qiáng),發(fā)病率高,重癥患者病死率高.重癥新冠肺炎患者具備侵襲性真菌感染發(fā)生的高危因素,且已有重癥病例出現(xiàn)繼發(fā)或合并真菌感染報告[7].藥物治療是應(yīng)對侵襲性真菌感染的主要方法,然而已有的抗真菌藥物種類有限,致病性真菌對這些藥物產(chǎn)生耐藥性,大部分藥物還具有毒副作用等問題,使得研發(fā)新的抗真菌藥物成為必要.

氮唑類抗真菌藥物是目前常用的一類抗真菌藥物,按照藥物的分子結(jié)構(gòu)可分為咪唑類和三氮唑類.氮唑類藥物的作用機(jī)制:通過抑制ERGl1基因編碼的14α-羊毛甾醇脫甲基酶(CYP51),抑制真菌細(xì)胞膜中的羊毛甾醇轉(zhuǎn)化為麥角甾醇,并使毒性的甾醇產(chǎn)物在真菌細(xì)胞中積累,從而抑制真菌的生長與復(fù)制[8-9].咪唑類抗真菌藥物(咪康唑,酮康唑等)是一類開發(fā)較早,抗真菌活性較高,但毒副作用較大,主要用于淺表真菌感染的治療.后來科研工作者研制出了三氮唑類抗真菌藥,相對于咪唑類抗真菌藥,三氮唑類抗真菌藥具有毒性較低,抗菌譜較廣,可用于治療深部真菌感染引起的疾病.但是三氮唑類抗真菌藥久用易使真菌產(chǎn)生耐藥性,藥效漸弱.為此研究者通過不斷的改進(jìn)藥物分子的結(jié)構(gòu),來應(yīng)對致病性真菌的耐藥性,進(jìn)而提高三氮唑類抗真菌藥的療效.研究者先后研制出了第一代三氮唑類抗真菌藥氟康唑、伊曲康唑等;第二代三氮唑類抗真菌藥伏立康唑、沙伯康唑等;最新上市的三氮唑類抗真菌藥艾沙康唑[9-11].

目前臨床上可用于治療深部真菌感染的藥物除三唑類抗真菌藥物外,還有多烯類抗真菌抗生素兩性霉素B(Amphotericin B)、制霉菌素A1(Nystatin A1);棘白菌素類抗真菌藥卡泊芬凈(Caspofungin)、米卡芬凈(Micafungin)[12-14].三唑類抗真菌藥物作為一類全合成化學(xué)藥,可利用有機(jī)合成的多樣性,用有機(jī)合成的方法,合成種類繁多,結(jié)構(gòu)新穎的具有潛在抗真菌活性的化合物,進(jìn)而可在此基礎(chǔ)上開發(fā)出高效、低毒、廣譜的抗真菌藥物.因此,三唑類抗真菌藥仍是目前臨床上用于治療深部真菌感染的主要藥物.

盡管科研工作者已經(jīng)開發(fā)了多個分子結(jié)構(gòu)不同的三唑類抗真菌藥物,但由于多種原因?qū)е碌恼婢腥镜募膊∫苍谠龆?,而現(xiàn)有的抗真菌藥物也存在一定的毒副作用,尤其是真菌耐藥性的增加,所有這些均給真菌感染疾病的治療帶來困難.因此開發(fā)新型高效、低毒的抗真菌藥物仍有必要[15-18].

為了應(yīng)對致病性真菌對現(xiàn)有藥物產(chǎn)生的耐藥性,并提高藥物的藥效性,一個有效的方法是對原有藥物的分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行化學(xué)修飾[19-21].已用于臨床的三唑類抗真菌藥多以2,4-二氟苯基為分子骨架,通過不斷地化學(xué)修飾,分別開發(fā)出了一、二、三代三唑類抗真菌藥[8-9].從藥物開發(fā)的實(shí)踐看,聯(lián)苯基是構(gòu)成藥物分子的理想結(jié)構(gòu)片段,根據(jù)藥物分子設(shè)計(jì)原理中的結(jié)構(gòu)骨架變換原則[22],新藥的創(chuàng)制是在發(fā)現(xiàn)活性分子基礎(chǔ)上的骨架變換.因此,本研究以已有的唑類抗真菌藥物的構(gòu)效關(guān)系為基礎(chǔ),依據(jù)藥物分子設(shè)計(jì)原理,設(shè)計(jì)并合成以 2,4-二氟代聯(lián)苯基為分子骨架的新型三氮唑化合物.合成路線如Scheme 1所示.

Scheme 1 目標(biāo)化合物的合成路線 Scheme 1 The synthetic route of the title compounds

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器和試劑

ACQUITYTMUPLC/LCT Premier XE型高分辨液相質(zhì)譜儀(美國Waters公司);Am-400型核磁共振儀(德國Bruker公司).

試劑:2,4-二氟聯(lián)苯、 三甲基碘化亞砜、十六烷基三甲基溴化銨、CDCl3、d6-DMSO(分析純,阿拉丁)、1-(4-三氟甲基苯甲基)哌嗪、高氯酸鋰、1-(4-三氟甲基嘧啶-2-基)-哌嗪,1-(3-硝基吡啶-2-基)-哌嗪、4-碘苯磺酰氯、4-甲基苯磺酰氯、對氟苯甲酰氯、對苯甲酰氯、對氰基苯甲酰氯、2-呋喃甲酰氯、2-噻吩甲酰氯、環(huán)丙基(哌嗪-1-基)甲酮、三乙胺(分析純,阿拉丁);四氫呋喃、乙酸乙酯、石油醚、乙腈、二氯甲烷(分析純,科密歐);柱層析硅膠(青島海洋化工廠)54~57 μm.

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 目標(biāo)化合物的合成

1) 1-[2′,4′-二氟-(1,1′-聯(lián)苯基)-4-基]-2-氯乙酮 (2) 和1-(2′,4′-二氟聯(lián)苯-4基)-2-(1H-1,2,4-三氮唑-1-基)-乙酮(3)的合成同文獻(xiàn)[23].

2) 1-(1H-1,2,4-三氮唑-1-基)-2-(2′,4′-二氟聯(lián)苯-4-基)-2,3-環(huán)氧丙烷(4)的合成向反應(yīng)瓶中加入1.55 g (5.19 mmol) 化合物3、1.26 g (5.72 mmol) 三甲基碘化亞砜、0.19 g十六烷基三甲基溴化銨、13 mL的甲苯和2 mL NaOH(aq. 20 %),控溫60 ℃,攪拌反應(yīng)1.5 h.向反應(yīng)后的混合溶液加入25 mL乙酸乙酯,轉(zhuǎn)入分液漏斗,混合液用水洗滌,洗滌后的有機(jī)層用無水硫酸鎂干燥.減壓蒸去溶劑,余物用石油醚:乙酸乙酯(V∶V=1∶1)的展開劑過硅膠色譜柱,得到0.89 g棕紅色粘稠狀化合物4,產(chǎn)率54.9 %.

HMRS-ESI:m/z[M+H] calcd. for C17H14F2N3O: 314.1105; found: 314.1112.

3) {1-(1H-1,2,4-三氮唑-1-基)-2-(2′,4′-二氟聯(lián)苯基-4-基)-3-(-1-哌嗪基)}-2-丙醇(5a)的合成

把11.25 mL的乙醇和11.25 mL的THF加入反應(yīng)瓶中,搖勻,配成混合溶劑;再向反應(yīng)瓶中加入0.48 g (5.6 mmol)哌嗪、1.17 g (3.75 mmol)化合物4和1.25 ml的三乙胺,在65 ℃下攪拌反應(yīng) 7 h.反應(yīng)結(jié)束后,向反應(yīng)瓶中加入25 mL蒸餾水,把反應(yīng)瓶中的混合液轉(zhuǎn)入分液漏斗,混合液用25 mL×2乙酸乙酯萃取,萃取液用無水硫酸鎂干燥,旋蒸除去溶劑,余物過硅膠色譜柱,先用乙酸乙酯作洗脫劑,把少量雜質(zhì)先行洗脫除去,待產(chǎn)物流出后,改用甲醇作洗脫劑,得1.11 g白色固體產(chǎn)物化合物5a,產(chǎn)率 88.5%.

HMRS-ESI:m/z[M+H] calcd. for C21H24F2N5O: 400.1949; found: 400.1942.

4) {1-(1H-1,2,4-三氮唑-1-基)-2-(2′,4′-二氟聯(lián)苯-4-基)-3-[4-(4-氯苯基)-1-哌嗪基]}-2-丙醇(5b)的合成

稱取0.106 7 g (0.34 mmol )化合物4,0.098 3 g(0.5 mmol )1-[(4-氯苯基)]-哌嗪,0.106 g (1 mmol)LiClO4及4 mL乙腈加入 到反應(yīng)瓶中,在85 ℃下,攪拌18 h.然后,向反應(yīng)混合物中加入10 mL蒸餾水并用乙酸乙酯(15 mL×2)萃取,合并有機(jī)相,無水硫酸鎂干燥,旋蒸除去有機(jī)溶劑,余物進(jìn)行硅膠色譜分離,洗脫劑為石油醚:乙酸乙酯(V∶V)=1∶1,得0.116 g橙紅色蠟狀物化合物5b,產(chǎn)率為67.1%.

1H NMR (400 MHz,CDCl3) δ 8.14 (s,1H),7.90 (s,1H),7.49 (d,J=29.6 Hz,4H),7.42 (dd,J=15.2,8.6 Hz,1H),7.17 (d,J=8.9 Hz,2H),6.95 (dt,J=19.2,8.6 Hz,2H),6.75 (d,J=8.9 Hz,2H),4.84 (s,1H),4.48 (d,J=14.3 Hz,1H),4.37 (d,J=14.3 Hz,1H),3.06 (s,1H),3.01 (t,J=4.8 Hz,4H),2.77 (d,J=13.4 Hz,1H),2.52 (dd,J=10.4,5.3 Hz,2H),2.44 (dd,J=10.5,5.2 Hz,2H).

13C NMR (101 MHz,CDCl3) δ 163.64,161.09,158.54,151.17,149.56,144.88,143.07,134.33,131.33,129.08,128.94 (2C),125.35 (2C),124.77,117.20 (2C),111.75,111.55,104.45,73.02,63.66,58.07,54.21 (2C),49.21 (2C).

HMRS-ESI:m/z[M+H] calcd. for C27H27ClF2N5O: 510.1872; found: 510.1883.

5) 化合物5c~5e的合成方法和化合物5b的合成方法相同.

① {1-(1H-1,2,4-三氮唑-1-基)-2-(2′,4′-二氟聯(lián)苯-4-基)-3-[4-(4-三氟甲基苯甲基)-1-哌嗪基]}-2-丙醇(5c)的合成

橙色蠟狀產(chǎn)物,產(chǎn)率 45.0%.

1H NMR (400 MHz,CDCl3) δ 8.13 (s,1H),7.88 (s,1H),7.61~7.46 (m,6H),7.43~7.35 (m,3H),7.00~6.86 (m,2H),4.43 (d,J=14.3 Hz,1H),4.33 (d,J=14.3 Hz,1H),3.85 (s,1H),3.52 (d,J=13.5 Hz,1H),3.44 (d,J=13.5 Hz,1H),2.99 (d,J=13.3 Hz,1H),2.72 (d,J=13.3 Hz,1H),2.38 (s,2H),2.32 (s,6H).

13C NMR (101 MHz,CDCl3) δ 163.65,161.15,158.35,151.21,149.66,144. 81,143.05,134.23,131.38,129.12,128.97 (2C),125.29 (2C),124.81,123.78,117.23 (2C),111.63,111.56,104.48,73.24,65.39,64.59,58.12,54.37 (2C),48.22 (2C).

HMRS-ESI:m/z[M+H] calcd. for C29H29F5N5O: 558.2292; found: 558.2285.

② {1-(1H-1,2,4-三氮唑-1-基)-2-(2′,4′-二氟聯(lián)苯-4-基)-3-[4-(4-三氟甲基嘧啶-2-基)-1-哌嗪基]}-2-丙醇(5d)的合成

黃色蠟狀物,產(chǎn)率56.4%.

1H NMR (400 MHz,CDCl3) δ 8.43 (d,J=4.7 Hz,1H),8.14 (s,1H),7.89 (s,1H),7.52 (s,4H),7.41 (dd,J=15.2,8.5 Hz,1H),6.94 (dt,J=19.2,8.6 Hz,2H),6.72 (d,J=4.8 Hz,1H),4.91 (s,1H),4.48 (d,J=14.3 Hz,1H),4.38 (d,J=14.3 Hz,1H),3.73 (s,4H),3.03 (d,J=13.4 Hz,1H),2.77 (d,J=13.4 Hz,1H),2.42 (dd,J=10.7,5.4 Hz,2H),2.34 (dd,J=10.6,5.3 Hz,2H).

13C NMR (101 MHz,CDCl3) δ 163.63,161.13,160.02,158.53,156.20,151.17,144.89,142.98,134.38,131.34,129.09,128.89,125.32(2C),121.87,119.13,111.73,111.52,104.87,73.13,63.90,58.01,54.13 (2C),43.65 (2C).

HMRS-ESI:m/z[M+H] calcd. for C26H25F5N7O: 546.2041; found: 546.2035.

③ {1-(1H-1,2,4-三氮唑-1-基)-2-(2′,4′-二氟聯(lián)苯-4-基)-3-[4-(3-硝基吡啶-2-基)-1-哌嗪基]}-2-丙醇(5e)的合成

橙紅色蠟狀物,產(chǎn)率為61.0%.

1H NMR (400 MHz,CDCl3) δ 8.31~8.24 (m,1H),8.13 (s,1H),8.08 (dd,J=8.0,1.5 Hz,1H),7.89 (s,1H),7.51 (s,4H),7.47~7.36 (m,1H),7.03~6.88 (m,2H),6.73 (dd,J=8.0,4.5 Hz,1H),4.84 (s,1H),4.47 (d,J=14.3 Hz,1H),4.37 (d,J=14.3 Hz,1H),3.45~3.32 (m,2H),3.33~3.22 (m,2H),3.05 (d,J=13.4 Hz,1H),2.76 (d,J=13.4 Hz,1H),2.52~2.43 (m,2H),2.43~2.32 (m,2H).

13C NMR (101 MHz,CDCl3) δ 163.63,161.09,158.53,152.54,151.69,151.19,144.89,142.90,135.51,134.40,133.16,131.36,129.12,129.10,125.30 (2C),113.68,111.62,104.43,73.13,63.80,58.00,54.04 (2C),47.93 (2C).

HMRS-ESI:m/z[M+H] calcd. for C26H26F2N7O3: 522.2065; found: 522.2071.

6) {1-(1H-1,2,4-三氮唑-1-基)-2-(2′,4′-二氟聯(lián)苯-4-基)-3-[4-(4-碘苯磺?;?-1-哌嗪基]}-2-丙醇(6a)的合成

把399 mg(1 mmol)化合物5a、303 mg(1 mmol)4-碘苯磺酰氯、15 mL新蒸的二氯甲烷和320 μL三乙胺加入到反應(yīng)瓶中.室溫條件下磁力攪拌9 h.反應(yīng)結(jié)束后,將反應(yīng)混合物旋蒸除去溶劑,余物過硅膠色譜柱,洗脫劑為乙酸乙酯,濃縮后得到245 mg黃色固體化合物6a,產(chǎn)率為36.8%.

1H NMR (400 MHz,CDCl3) δ 8.05 (s,1H),7.90 (d,J=8.4 Hz,2H),7.86 (s,1H),7.51~7.35 (m,7H),7.01~6.87 (m,2H),4.50 (s,1H),4.41 (d,J=14.4 Hz,1H),4.30 (d,J=14.4 Hz,1H),2.99 (d,J=13.5 Hz,1H),2.88 (s,4H),2.69 (d,J=13.6 Hz,1H),2.50~2.42 (m,2H),2.42~2.30 (m,2H).

13C NMR (101 MHz,CDCl3) δ 163.65,161.07,158.52,151.25,149.56,144.85,142.52,138.43(2C),134.47,131.3(2C),129.04(2C),125.23 (2C),124.36,111.78,104.48,100.60,74.58,63.42,57.74,53.44 (2C),45.90 (2C).

HMRS-ESI:m/z[M+H] calcd. for C27H27IF2N5O3S: 666.0847; found: 666.0853.

7) {1-(1H-1,2,4-三氮唑-1-基)-2-(2′,4′-二氟聯(lián)苯-4-基)-3-[4-(4-甲基苯磺?;?-1-哌嗪基]}-2-丙醇(6b)的合成方法和化合物(6a)相同.

黃色蠟狀固體0.209 6 g,產(chǎn)率47.4%.

1H NMR (400 MHz,CDCl3) δ 8.05 (s,1H),7.87 (s,1H),7.59 (d,J=8.2 Hz,2H),7.44 (dt,J=14.1,7.4 Hz,5H),7.34 (d,J=8.0 Hz,2H),6.95 (ddd,J=19.3,9.3,7.2 Hz,2H),4.56 (s,1H),4.40 (d,J=14.4 Hz,1H),4.29 (d,J=14.4 Hz,1H),3.00 (d,J=13.5 Hz,1H),2.87 (s,4H),2.69 (d,J=13.5 Hz,1H),2.46 (s,3H,—CH3),2.45~2.32 (m,4H).

13C NMR (101 MHz,CDCl3) δ 163.64,161.11,158.48,151.28,149.51,144.75,142.62,139.54,134.47,132.38(2C),131.34(2C),129.04(2C),125.23 (2C),124.36,111.78,104.48,74.58,63.42,57.74,53.44 (2C),45.90 (2C),24.58 (—CH3).

HMRS-ESI:m/z[M+H] calcd. for C28H30F2N5O3S: 554.2037; found: 554.2044.

8) {1-(1H-1,2,4-三氮唑-1-基)-2-(2′,4′-二氟聯(lián)苯-4-基)-3-[4-(4-氟苯甲?;?-1-哌嗪基]}-2-丙醇(7a)的合成

稱取100 mg (0.25 mmol) 化合物5a、39.6 mg(0.25 mmol) 對氟苯甲酰氯、3 mL新蒸的二氯甲烷和50.6 mg (0.5 mmol) 三乙胺加入到反應(yīng)瓶中,在磁力攪拌下,室溫反應(yīng)8 h.待反應(yīng)結(jié)束后,反應(yīng)混合液旋蒸除去溶劑,余物過硅膠色譜柱,洗脫劑為純乙酸乙酯,得到72 mg灰白色固體化合物7a,產(chǎn)率為55.3%.

1H NMR (400 MHz,CDCl3) δ 8.17 (s,1H),8.08 (s,1H),7.91 (s,1H),7.43~7.28 (m,4H),7.11 (t,J=8.6 Hz,1H),7.05 (t,J=8.5 Hz,2H),6.92 (m,3H),5.51 (s,1H),4.48 (d,J=14.4 Hz,1H) 4.37 (d,J=14.4 Hz,1H),3.76~3.27 (m,4H),3.04 (d,J=13.4 Hz,1H),2.76 (d,J=13.4 Hz,1H),2.49~2.28 (m,4H).

13C NMR (101 MHz,CDCl3) δ 169.52,164.78,163.74,161.01,158.64,151.11,142.71,134.58,132.62,132.53,131.42(2C),129.13(2C),125.35 (2C),124.45,115.63(2C),111.87,104.56,77.36,73.31,63.82,58.03 (2C),53.99 (2C).

HMRS-ESI:m/z[M+H] calcd. for C28H27F3N5O2: 522.2117; found: 522.2109.

9) 化合物7b~7f的合成方法和化合物7a的合成方法相同.

① {1-(1H-1,2,4-三氮唑-1-基)-2-(2′,4′-二氟聯(lián)苯-4-基)-3-[4-(4-氯苯甲?;?-1-哌嗪基]}-2-丙醇(7b)的合成

棕色蠟狀固體,產(chǎn)率為41.6%.

1H NMR (400 MHz,CDCl3) δ 8.13 (s,1H),7.89 (s,1H),7.48 (s,4H),7.42~7.32 (m,3H),7.28 (d,J=2.1 Hz,2H),6.97~6.86 (m,2H),4.47 (d,J=14.4 Hz,1H),4.36 (d,J=14.4 Hz,1H),3.73 (s,1H),3.40 (d,J=105.0 Hz,4H),3.02 (d,J=13.4 Hz,1H),2.75 (d,J=13.5 Hz,1H),2.47 ~2.17 (m,4H).

13C NMR (101 MHz,CDCl3) δ 169.20 (C=O),163.62,161.05,158.48,151.12,144.89,142.64,135.93,134.46,133.67,131.27,129.13(2C),128.77(2C),128.54(2C),125.25 (2C),124.35,111.67,104.46,73.25,63.74,57.87 (2C),54.31 (2C).

HMRS-ESI:m/z[M+H] calcd. for C28H27ClF2N5O2: 538.1821; found: 538.1827.

②{1-(1H-1,2,4-三氮唑-1-基)-2-(2′,4′-二氟聯(lián)苯-4-基)-3-[4-(4-氰基苯甲酰基)-1-哌嗪基]}-2-丙醇(7c) 的合成

棕色蠟狀物固體產(chǎn)物,產(chǎn)率50.8%.

1H NMR (400 MHz,CDCl3) δ 8.13 (s,1H),7.89 (s,1H),7.72 (d,J=8.3 Hz,1H),7.65 (d,J=8.2 Hz,1H),7.47 (s,3H),7.42 (d,J=8.2 Hz,1H),7.39~7.32 (m,1H),6.99~6.84 (m,1H),5.12 (s,1H),4.42 (dd,J=47.0,14.4 Hz,2H),3.65 (d,J=71.0 Hz,2H),3.21 (s,1H),3.02 (d,J=13.5 Hz,1H),2.75 (d,J=13.5 Hz,1H),2.35 (dd,J=81.2,31.8 Hz,3H).

13C NMR (101 MHz,CDCl3) δ 168.16 (C=O),163.61,161.04,158.45,150.96,144.90,142.50,139.69,134.48,132.26(2C),129.13(2C),127.69(2C),125.25(2C),124.30,117.94,115.99,113.61,111.70,104.46,73.37,63.74,57.81(2C),54.24(2C).

HMRS-ESI:m/z[M+H] calcd. for C29H27F2N6O: 529.2164; found: 529.2158.

③ {1-(1H-1,2,4-三氮唑-1-基)-2-(2′,4′-二氟聯(lián)苯-4-基)-3-[4-(呋喃甲酰-2-基)-1-哌嗪基]}-2-丙醇(7d)的合成

紫色蠟狀固體化合物,產(chǎn)率為48.5%.

1H NMR (400 MHz,CDCl3) δ 8.18 (s,1H),7.93 (s,1H),7.60 (s,1H),7.51 (s,4H),7.45~7.42 (m,1H),7.03~6.87 (m,3H),6.45 (dd,J=3.4,1.7 Hz,1H),4.65 (s,1H),4.49 (d,J=14.4 Hz,2H),4.40 (d,J=14.4 Hz,2H),3.71 (s,4H),3.08 (d,J=13.4 Hz,1H),2.83 (d,J=13.4 Hz,1H),2.48 (d,J=5.5 Hz,2H),2.40 (s,2H).

13C NMR (101 MHz,CDCl3) δ 165.87(C=O),163.70,161.44,158.97,150.92,147.60,144.88,143.77,142.57,134.50,131.32,129.16(2C),125.26 (2C),124.48,118.14,111.88,111.34,104.46,73.13,63.67,58.09 (2C),54.44 (2C).

HMRS-ESI:m/z[M+H] calcd. for C26H26F2N5O3: 494.2004; found: 494.2009.

④ {1-(1H-1,2,4-三氮唑-1-基)-2-(2′,4′-二氟聯(lián)苯-4-基)-3-[4-(噻吩甲酰-2-基)-1-哌嗪基]}-2-丙醇(7e)的合成

紫紅色蠟狀固體化合物,產(chǎn)率為46.5%.

1H NMR (400 MHz,CDCl3) δ 8.13 (s,1H),7.90 (s,1H),7.51 (s,4H),7.41 (td,J=8.8,5.7 Hz,2H),7.24~7.18 (m,1H),7.00 (dd,J=4.9,3.7 Hz,1H),6.94 (dd,J=9.3,6.7 Hz,2H),4.64 (s,1H),4.48 (d,J=14.4 Hz,1H),4.37 (d,J=14.4 Hz,1H),3.62 (s,4H),3.17 (s,1H),3.05 (d,J=13.4 Hz,1H),2.78 (d,J=13.4 Hz,1H),2.47 - 2.39 (m,2H),2.34 (d,J=4.5 Hz,2H).

13C NMR (101 MHz,CDCl3) δ 166.78( C=O ),163.89,161.26,158.47,150.68,144.85,143.87,142.67,134.52,131.35,130.82,130.65,130.18,129.18(2C),128.12,125.26 (2C),124.48,111.76,104.64,73.21,63.69,58.12 (2C),54.35 (2C).

HMRS-ESI:m/z[M+H] calcd. for C26H26F2N5O2S: 510.5787; found: 510.5794.

⑤ {1-(1H-1,2,4-三氮唑-1-基)-2-(2′,4′-二氟聯(lián)苯-4-基)-3-[4-(環(huán)丙甲?;?-1-哌嗪基]}-2-丙醇(7f)的合成

黃色蠟狀化合物,產(chǎn)率為62.9%.

1H NMR (400 MHz,CDCl3) δ 8.11 (s,1H),7.88 (s,1H),7.50 (s,4H),7.40 (td,J=8.6,6.6 Hz,1H),7.04 - 6.80 (m,2H),4.47 (d,J=14.3 Hz,1H),4.37 (d,J=14.3 Hz,1H),3.79 (s,1H),3.53 (s,4H),3.00 (d,J=13.4 Hz,1H),2.75 (d,J=13.4 Hz,1H),2.37 (s,2H),2.34~2.22 (m,2H),1.68~1.58 (m,1H),0.92 (dt,J=6.4,3.2 Hz,2H),0.71 (dd,J=7.8,3.0 Hz,2H).

13C NMR (101 MHz,CDCl3) δ 171.88 (C=O),163.64,161.08,158.52,151.20,144.86,142.87,134.40,131.32,129.09(2C),125.29 (2C),124.45,111.74,111.53,104.44,73.21,63.82 (2C),57.95 (2C),10.84,7.31 (2C).

HMRS-ESI:m/z[M+H] calcd. for C25H28F2N5O2: 468.2211; found: 468.2218.

1.2.2 目標(biāo)化合物的體外抑菌試驗(yàn) 以氟康唑和酮康唑?yàn)殛栃詫φ账幬?,以白色念珠?Candidaalbicans);新型隱球菌(Crytococcusneoformans);紅色毛癬菌(Trichophytonrubrum)三種常見的人體治病真菌作為實(shí)驗(yàn)真菌菌株,參照美國國家臨床試驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)委員會推薦的標(biāo)準(zhǔn)化抗真菌敏感性實(shí)驗(yàn)方法[24],采用96孔微量稀釋法測定目標(biāo)化合物對各實(shí)驗(yàn)真菌的最低抑菌濃度(MIC80),既對實(shí)驗(yàn)真菌生長抑制率為80%時的最低抑菌濃度,實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表 1.

表1 目標(biāo)化合物的體外抑菌活性Tab.1 In vitro antifungal activity (MIC80 ) of the target compounds /(μg·mL-1)

2 結(jié)果與討論

2.1 標(biāo)化合物合成條件優(yōu)化

在目標(biāo)化合物的合成中,中間體化合物4的合成是關(guān)鍵步驟,嘗試了不同的反應(yīng)條件對化合物4收率的影響,由表2可以看出,采用十六烷基三甲基溴化銨為相轉(zhuǎn)移催化劑,甲苯為反應(yīng)溶劑,經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)用20%NaOH溶液,反應(yīng)溫度60 ℃,反應(yīng)時間1.5 h得到的反應(yīng)結(jié)果最佳.

表2 不同反應(yīng)條件對化合物4合成收率的影響Tab.2 Effect of reaction condition on the yield of the synthesis of compound 4

氫氧化鈉溶液濃度過大、反應(yīng)溫度過高、反應(yīng)時間過長將導(dǎo)致反應(yīng)物中的—OH和生成的化合物4中的環(huán)氧乙烷基進(jìn)一步反應(yīng),導(dǎo)致環(huán)氧乙烷開環(huán),副產(chǎn)物增多,產(chǎn)物減少.化合物4和哌嗪反應(yīng)可高產(chǎn)率得到化合物5a.化合物5a在多種溶劑中的溶解性較差,但作為中間體,在較多的二氯甲烷溶劑中和反應(yīng)物酰氯經(jīng)較長時間反應(yīng)可得到目標(biāo)產(chǎn)物6a,6b,7a~7f,目標(biāo)產(chǎn)物在溶劑中溶解度較大,三乙胺在?;磻?yīng)中起到縛酸劑的作用,有利于產(chǎn)率的提高.

2.2 圖譜分析

化合物4通過硅膠柱層析分離提純后,得到的為棕紅色粘稠狀物質(zhì),所含溶劑很難出去,雜質(zhì)峰較多,核磁圖譜不能正確歸屬,但作為中間體不影響下一步反應(yīng).化合物5a經(jīng)分離純化后得到是白色固體產(chǎn)物,在CDCl3、d6-DMSO、D2O、CD3OD等溶劑中的溶解性極差,由于溶液濃度過低,核磁圖譜測試沒能成功.

目標(biāo)化合物分子結(jié)構(gòu)的相同之處是都含2,4-二氟聯(lián)苯基、1,2,4-三氮唑環(huán)、哌嗪環(huán)、羥基以及和1,2,4-三氮唑環(huán)、哌嗪環(huán)直接相連的兩個亞甲基,不同之處在于不同化合物分子分別接入了含有不同取代基的苯環(huán)或芳香雜環(huán). 因此目標(biāo)化合物的1H NMR和13C NMR圖譜在相應(yīng)的位置有相似或接近的化學(xué)位移值,但不同的化合物之間仍稍有差異.1H NMR圖譜中,化學(xué)位移δ 8左右的兩個單峰,分別為1,2,4-三氮唑環(huán)上的兩個氫吸收峰;化學(xué)位移δ 7.5~6.5范圍的多個吸收峰為2,4-二氟聯(lián)苯基苯環(huán)上及分別接入目標(biāo)化合物分子中含不同取代基的苯環(huán)或芳香雜環(huán)上的氫吸收峰,此處氫由于個數(shù)較多,且相互之間耦合,不同的氫吸收峰重合,峰形復(fù)雜,較難歸屬.—OH上氫的吸收峰為寬展的單峰,由于分子結(jié)構(gòu)的差異,化學(xué)位移值有一定的差異,如:δ 4.84(5b,5c),δ 4.50(6a),δ 4.65(7d).和1,2,4-三氮唑環(huán)直接相連的亞甲基(—CH2—)上的氫吸收峰,化學(xué)位移值在δ 4.4左右,不同化合物之間稍有差異.和哌嗪環(huán)上的氮直接相連的亞甲基以及哌嗪環(huán)上的四個亞甲基上的氫吸收峰,化學(xué)位移值在大多在δ 3.45~2.32范圍內(nèi),不同化合物之間稍有差異,吸收峰多有耦合分裂現(xiàn)象.化合物7f中在化學(xué)位移值δ 1.68~1.58 (m,1H),0.92 (dt,J=6.4,3.2 Hz,2H),0.71 (dd,J=7.8,3.0 Hz,2H) 處的吸收峰是環(huán)丙基上氫原子吸收峰.

13C NMR圖譜中,和氟原子直接相連的苯環(huán)上的碳吸收峰,化學(xué)位移在δ 163,161.分子中其余芳香環(huán)上碳的吸收峰,化學(xué)位移在 δ 158~δ104范圍內(nèi),不同芳香環(huán)上不同碳原子吸收峰,化學(xué)位移值 δ 有些相差很大,有些非常接近,有些不同碳原子化學(xué)位移值δ完全相同,吸收峰重合,如2,4-二氟聯(lián)苯基不含氟原子的苯環(huán)上其中四個碳原子化學(xué)位移值 δ 129(2C),125 (2C).分子中亞甲基(—CH2—)上碳原子吸收峰,化學(xué)位移值在 δ 63~δ 45范圍內(nèi),其中哌嗪環(huán)上四個碳的吸收峰,化學(xué)位移值 δ 54 (2C),48 (2C).和羥基直接相連的季碳吸收峰,化學(xué)位移值δ 75.化合物7f中在化學(xué)位移值δ 10.84,7.31 (2C) 處的吸收峰是環(huán)丙基上碳原子吸收峰.

2.3 目標(biāo)化合物的抗真菌活性

體外抗真菌活性測試結(jié)果表明,大部分目標(biāo)化合物對參與本實(shí)驗(yàn)的真菌生長有一定的抑制作用,其中目標(biāo)化合物5d,5e,6a,6b,7c的抗真菌活性較好,化合物5d,6a對白色念珠菌的抑菌活性和酮康唑、氟康唑的抑菌活性相當(dāng),化合物5d,5e,6a,7c對紅色毛癬菌的抑菌活性接近酮康唑,優(yōu)于氟康唑.從構(gòu)效關(guān)系看,化合物5b~5e抗真菌活性比較,和哌嗪環(huán)相連的嘧啶(5d)、吡啶(5e)雜環(huán)化合物的抗真菌活性優(yōu)于相連基團(tuán)為苯環(huán)的化合物(5b,5c).和哌嗪環(huán)相連的磺?;惢衔?6a,6b)其抗真菌活性優(yōu)于和哌嗪環(huán)相連的?;惢衔?7a~7f).

3 結(jié)論

依據(jù)藥物分子設(shè)計(jì)原理,設(shè)計(jì)合成了以 2,4-二氟代聯(lián)苯基為分子骨架的新型三氮唑化合物.研究了各步合成反應(yīng)的最佳反應(yīng)條件.分析了目標(biāo)化合物的核磁圖譜,其分子結(jié)構(gòu)經(jīng)核磁共振氫譜、碳譜、高分辨質(zhì)譜進(jìn)行確證.測試了目標(biāo)化合物的體外抗真菌活性,測試結(jié)果表明,大部分目標(biāo)化合物對參與本研究的真菌生長有抑制一定的作用,其中目標(biāo)化合物5d,5e,6a,6b,7c的抗真菌活性較好,化合物5d,6a對白色念珠菌的抑菌活性和酮康唑、氟康唑的抑菌活性相當(dāng),化合物5d,5e,6a,7c對紅色毛癬菌的抑菌活性接近酮康唑,優(yōu)于氟康唑.

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