张晓凯, 刘冰妮, 王平保, 刘 默, 刘登科

(1. 河南大学 药学院,河南 开封 475000; 2. 天津药物研究院 天津市新药设计与发现重点实验室,天津 300193)

吲唑类衍生物由于具有良好的药理活性，在调节蛋白激酶和蛋白酶活性、抗血小板凝聚、抗肿瘤、抗炎、抗菌等药物[1～5]及农药[6～9]中都有非常广泛的应用价值。近年来，含吲唑衍生物的抗肿瘤药物受到了热捧，例如2009年10月获FDA 批准并在美国上市，临床用于治疗晚期或转移性肾癌[10,11]的帕唑帕尼，2012年1月27日，美国FDA批准的用于治疗其他药物无效的晚期肾癌的阿西替尼。鉴于此，本文合成了一系列新型吲唑衍生物，为开发高效低毒吲唑类抗肿瘤药物提供了活性筛选的目标化合物。

以6-硝基-1H-吲唑(1)为原料，经N-甲基化、氢化还原、亲核取代及烷基化反应制得关键中间体N(2′-氯嘧啶-4′-基)-N,1-二甲基-1H-吲唑-6-胺(5);5与芳胺(6a～6l)经亲核取代反应合成了一系列新型的N-(2′-芳胺嘧啶-4′-基)-N,1-二甲基-1H-吲唑-6-胺(7a～7l, Scheme 1),其结构经1H NMR和EI-MS表征。

CompabcdefgAr-F-Cl-Br---MeS-F3COComphijklAr-MeO-OHSOOH2NNN-NN-11 12910-N

Scheme1

1 实验部分

1．1 仪器与试剂

YRT-3型熔点仪(温度计未校正);Bruker AV 400 Mhz型核磁共振仪(DMSO-d6为溶剂，TMS为内标);VG ZAB-HS型质谱仪;LabAlliance Series 1500 型高效液相色谱仪;combiFlash Rf 200分离纯化制备色谱仪。

所用试剂均为分析纯。

1.2 合成

(1) 5的合成

在三口烧瓶中依次加入120 g(123 mmol), DMC 33 g(366 mmol),三乙烯二胺14 g(124 mmol)以及DMF 50 mL，搅拌下于80 ℃反应10 h。倾入冰水(600 mL)中充分搅拌析出沉淀，过滤,滤饼干燥后经快速柱层析[梯度洗脱剂:V(石油醚) ∶V(乙酸乙酯)=2 ∶3～1 ∶4]分离得黄色固体粉末1-甲基-6-硝基-1H-吲唑(2) 11.4 g,收率53%。

在三口烧瓶中依次加入无水乙醇120 mL, 2 11.4 g(64 mmol)和5%Pd-C 1.1 g(2质量的10%),抽去反应体系中的空气，于常温常压下通入氢气流反应12 h。过滤，滤液减压蒸干得红褐色固体1-甲基-6-氨基-1H-吲唑(3) 10.2 g,收率94%。

在三口瓶中依次加入无水乙醇60 mL,38.94 g(60 mmol), 2,4-二氯嘧啶5.36 g(36 mmol)和碳酸氢钠2.52 g,搅拌下回流反应8 h。过滤，滤液减压蒸干，用无水乙醇重结晶得灰白色的粉末N-(2′-氯嘧啶-4-基)-1-甲基-6-氨基吲唑(4) 5.9 g,收率76%。

在单口烧瓶中依次加入DMF 30 mL,45 g(20 mmol),碘甲烷3.4 g(24 mmol)以及碳酸铯11 g(33 mmol),搅拌下于室温反应3 h。倾入冰水(300 mL)中，充分搅拌使析出沉淀，过滤,滤饼干燥得淡黄色粉末55.2 g,收率96%,纯度99.4%(HPLC,下同), m.p.192 ℃～194 ℃;1H NMRδ: 3.45(s, 3H, 7-H), 4.02(s, 3H, 8-H), 6.30(d,J=6.0 Hz, 1H, 6-H), 7.06(d,J=8.4 Hz, 1H, 1-H), 7.73(s, 1H, 4-H), 7.88(d,J=8.4 Hz, 1H, 2-H), 7.97(d,J=6.0 Hz, 1H, 5-H), 8.10(s, 1H, 3-H)。

(2)7a～7k的合成(以7a为例)

在三口瓶中依次加入50.4 g(1.46 mmol), 3-氟苯胺(6a) 0.16 g(1.44 mmol),无水乙醇8 mL以及浓盐酸两滴，搅拌下回流反应2.5 h(TLC跟踪)。冷却至室温，过滤，滤饼用无水乙醇洗涤，干燥得白色粉末7a, m.p.>220 ℃。

用类似的方法合成白色固体7b～7k, m.p.>220 ℃。

7a: 收率93%,纯度99.4%;1H NMRδ: 3.59(s, 3H, 7-H), 4.03(s, 3H, 8-H), 6.14(s, 1H, 4-H), 6.85～8.14(m, 9H, ArH), 11.09(s, 1H, NH); EI-MSm/z: 349.15(M+)。

7b: 收率95%,纯度99.6%;1H NMRδ: 3.57(s, 3H, 7-H), 4.03(s, 3H, 8-H), 6.09(s, 1H, 4-H), 7.12～8.16(m, 9H, ArH), 11.05(s, 1H, NH); EI-MSm/z: 365.12(M+)。

7c: 收率82%,纯度98.8%;1H NMRδ: 3.58(s, 3H, 7-H), 4.03(s, 3H, 8-H), 6.11(s, 1H, 4-H), 7.10～8.15(m, 9H, ArH), 11.05(s, 1H, NH); EI-MSm/z: 409.07(M+)。

7d: 收率78%,纯度98.9%;1H NMRδ: 2.84(s, 3H, 7-H), 3.57(s, 3H, CH3), 4.03(s, 3H, 8-H), 6.09(s, 1H, 4-H), 9.93～8.14(m, 9H, ArH), 10.67(s, 1H, NH); EI-MSm/z: 345.18(M+)。

7e: 收率56%,纯度99.0%;1H NMRδ: 2.11(s, 3H, CH3), 2.15(s, 3H, CH3), 3.57(s, 3H, 7-H), 4.03(s, 3H, 8-H), 6.11(s, 1H, 4-H), 6.73～8.14(m, 9H, ArH), 10.75(s, 1H, NH); EI-MSm/z: 359.19(M+)。

7f: 收率86%,纯度97.8%;1H NMRδ: 2.60(s, 3H, CH3), 3.57(s, 3H, 7-H), 4.03(s, 3H, 8-H), 6.08(s, 1H, 4-H), 7.12～8.16(m, 9H, ArH), 10.89(s, 1H, NH); EI-MSm/z: 377.15(M+)。

7g: 收率67%,纯度98.0%;1H NMRδ: 3.58(s, 3H, 7-H), 4.03(s, 3H, 8-H), 6.13(s, 1H, 4-H), 7.12～8.15(m, 9H, ArH), 10.97(s, 1H, NH); EI-MSm/z: 415.14(M+)。

7h: 收率94%,纯度99.7%;1H NMRδ: 3.53(s, 3H, 7-H), 3.74(s, 3H, CH3), 4.04(s, 3H, 8-H), 5.97(s, 1H, 4-H), 6.83～8.14(m, 9H, ArH), 10.27(s, 1H, NH); EI-MSm/z: 361.17(M+)。

7i: 收率90%,纯度96.4%;1H NMRδ: 3.60(s, 3H, 7-H), 4.05(s, 3H, 8-H), 5.90(s, 1H, 4-H), 7.13～8.67(m, 9H, ArH), 9.83(s, 1H, NH), 11.36(s, 1H, NH2), 12.82(s, 1H, NH2); EI-MSm/z: 426.13(M+)。

7j: 收率63%,纯度97.8%;1H NMRδ: 3.55(s, 3H, 7-H), 4.02(s, 3H, 8-H), 4.07(s, 3H, CH3), 5.80(d,J=6.0 Hz, 1H, 6-H), 7.08～8.26(m, 9H, ArH), 9.15(s, 1H, NH); EI-MSm/z: 385.18(M+)。

7k: 收率71%,纯度98.8%;1H NMRδ: 2.65(s, 3H, CH3), 3.59(s, 3H, 7-H), 4.02(s, 3H, 8-H), 4.04(s, 3H, CH3), 5.95(s, 1H, 4-H), 7.02～8.14(m, 9H, ArH); EI-MSm/z: 399.20(M+)。

(3)7l的合成

在三口瓶中依次加入甲苯5 mL和2-氨基-5-甲基吡啶(6l) 0.14 g(1.3 mmol),搅拌使其完全溶解，加入NaH 0.04 g(1.6 mmol),回流反应30 min;加入50.3 g(1.1 mmol),回流反应8 h。冷却至室温，过滤，滤液减压蒸干后经硅胶柱层析[洗脱剂：V(乙酸乙酯) ∶V(石油醚)=1 ∶1]纯化得淡黄色粉末7l,收率46%,纯度99.9%, m.p.110 ℃～112 ℃;1H NMRδ: 2.28(s, 3H, CH3), 3.49(s, 3H, 7-H), 4.02(s, 3H, 8-H), 5.92(d,J=6.0 Hz, 1H, 6-H), 7.09(d,J=8.4 Hz, 1H, 1-H), 7.31(d,J=7.6 Hz, 1H, 10-H), 7.68(s, 1H, 4-H), 7.85(d,J=8.4 Hz, 1H, 9-H), 7.92(d,J=8.0 Hz, 1H, 5-H), 8.03(d,J=9.2 Hz, 1H, 2-H), 8.09(s, 1H, 11-H), 8.93(s, 1H, 3-H); EI-MSm/z: 346.17(M+)。

2 结果与讨论

在2的合成中，本文改用环保绿色的碳酸二甲酯作为甲基化试剂[10]，避免了使用剧毒化合物硫酸二甲酯。

在合成3时，文献[11]方法采用Pd/C-甲酸铵还原体系，本文改用Pd/C-H2体系，在常温常压下反应12 h即可完成反应，这样避免了对过量甲酸铵的后处理，节约了成本。

在合成7a～7k时，反应结束后，产物直接从反应液中析出，过滤即得目标产物；用类似方法合成7l未见目标化合物生成。考虑到吡啶环上氨基可能受吡啶N原子的影响，其亲核性下降，为了增加其亲核性，本文采用NaH与6l反应生成氨基钠，再与5反应成功地合成了7l。

[1] Collot V, Dallemagne P, Bovy P R,etal. Suzuki type cross-coupling reaction of 3-iodoindazoles with aryl boronic acids:A general and flexible route to 3-arylindazoles[J].Tetrahedron,1999,55:6917-6922.

[2] Kania R S, Bender S L, Borchardt A J,etal. Indazole compounds and pharmaceutical compositions for inhibiting proteinkinases,and methods for their use[P].US 7 141 587,2006.

[3] Collins M R, Tempczyk-Russell A M, Hua Y,etal. Indazole compounds and pharmaceutical compositions for inhibiting protein kinases, and methods for their use[P].EP 1 614 683,2006.

[4] Kania R S, Bender S L, Borchardt A J,etal. Indazole compounds and pharmaceutical compositions for inhibiting protein kinases, and methods for their use[P].US 0 124 662,2005.

[5] Schindler R, Hofgen N, Poppe H,etal. Novel 1,5- and 3-O-substituted 1H-indazoles with anti-asthmatic,anti-allergic,anti-inflammatory,immuno-modulating and neuro-protective effect,method for the production and thereof as medicaments[P].WO 9 958 503,1999.

[6] 玛瑟伍斯C J,巴尼特S P,史密斯S C,等. 农药用吲唑衍生物[P].CN 1 535 966,2004.

[7] Heywang G, Baasner B, Marhold A,etal. Fluorine-containingN-sulphenylated indazoles for use as bactericides and fungicides[P].US 4 778 511,1988.

[8] Harris P A, Boloor A, Cheung M,etal. Discovery of 5-【{[4-(2,3-dimethyl-2H-indazol-6-yl)methylamino]-2-pyrimidinyl}amino】-2-methyl-benzenesulfonamide(Pazopanib)，a nobel and potent vascular endothelial growth factor receptor inhibitor[J].J Med Chem,2008,51(7):4632-4640.

[9] 汤仲明. 2009 年美国FDA 批准新药介绍[J].国际药学研究杂志,2010,37(1):8-15.

[10] 赵丽娟,韩相恩,钱露露,等. 甲基化试剂碳酸二甲酯的应用研究[J].化工中间体,2011,12:44-46.

[11] 龙丽,刘冰妮,刘默,等. 新型N-(2′-芳胺嘧啶-4′-基)-N,2,3-三甲基-2H-吲唑-6-胺衍生物的合成及其抗肿瘤活性[J].合成化学,2011,19(6):723-726.