1,3,4-噻二唑三氮烯化合物的合成和生物活性研究

利用拼接原理将药效基团三氮烯与1,3,4-噻二唑相拼接,合成了15个未见报道的1,3,4-噻二唑三氮烯类衍生物,并用核磁共振波谱(NMR)、红外光谱(IR)和高分辨质谱(HRMS)等方法确定化合物结构.通过以典型三氮烯药物达卡巴嗪(DTIC)和药物5-氟尿嘧啶(5-FU)作参照,对人食管癌细胞(EC109)、人胃癌细胞(MGC803)和人前列腺癌细胞(PC-3)做活性检测,结果显示部分化合物对人胃癌细胞(MGC803)的抑制作用强于达卡巴嗪(DTIC),其中2-(3-甲基苯胺基)-5-[4-(3,3-二甲基三氮烯-1-基)苯基]-1,3,4-噻二唑(8c),2-(2-甲氧基苯胺基)-5-[4-(3,3-二甲基三氮烯-1-基)苯基]-1,3,4-噻二唑(8f),2-(3,4-二氯苯胺基)-5-[4-(3,3-二甲基三氮烯-1-基)苯基]-1,3,4-噻二唑(8l)的IC_(50)值低于5-氟尿嘧啶,分别为5.3,6.5和6.3μmol/L;部分化合物对人前列腺癌细胞(PC-3)的抑制作用强于达卡巴嗪(DTIC),其中8l的IC_(50)值低于5-氟尿嘧啶,为13.5μmol/L.     

新型1,2,4-三唑三氮烯衍生物的合成及其生物活性

以对氨基苯甲酸为原料,经多步反应合成了16个未见文献报道的1,2,4-三唑三氮烯衍生物.利用~1H NMR~,(13)C NMR和HRMS对标题化合的结构进行了表征.衍生物的细胞毒活性测试结果表明,2-[4-(3,3-二甲基三氮烯-1-基)苯基]-3-氨基-4-S-(4-氯基苄基)-1,2,4-三唑(6g)、2-[4-(3,3-二甲基三氮烯-1-基)苯基]-3-氨基-4-S-(2,4-二氯基苄基)-1,2,4-三唑(6h)、2-[4-(3,3-甲基苯甲基三氮烯-1-基)苯基]-3-氨基-4-S-苄基-1,2,4-三唑(6i)、2-[4-(3,3-甲基苯甲基三氮烯-1-基)苯基]-3-氨基-4-S-(4-甲基苄基)-1,2,4-三唑(6j)、2-[4-(3,3-甲基苯甲基三氮烯-1-基)苯基]-3-氨基-4-S-(4-甲氧基苄基)-1,2,4-三唑(6l)、2-[4-(3,3-甲基苯甲基三氮烯-1-基)苯基]-3-氨基-4-S-(2,4-二氯基苄基)-1,2,4-三唑(6p)对膀胱癌细胞具有较好的抑制作用,其IC50值分别为23.883,5.512,8.731,8.077,5.590和12.195μmol/L,化合物6h,6i,6j,6l对前列腺癌细胞具有较好的抑制作用,其IC50值分别为13.690,21.908,10.772和4.827μmol/L.     

含氮亲核试剂在2-甲磺酰基-5-(3,4,5-三甲氧基苯基)-1,3,4-噁二唑环上取代反应的研究

2,5—二取代—l,3,4—噁二唑化合物具有消炎,抗菌,调节植物生长,杀虫门等广泛的生物活性。作者曾研究了取代胺在2—甲磺酰基—5—(2—苯基—4—喹啉基)—1,3,4—噁二唑化合物环2—位上的亲核加成消去反应,制得了一系列新的2—取代基—5—(2—苯基—4—喹啉基)—1,3,4—噁二唑衍生物,并发现它们具有一定的抗菌活性。在此基础上,我们又研究了含氮亲核试剂在 2—甲磺酰基—5—(3,4,5—三甲氧基苯基)—1,3,4,—噁二唑环2—位上的亲核加成消去反应,制得一系列新的2—取代基—5—(3,4,5—三甲氧基苯基)—1,3,4—噁二唑衍生物。作者用3,4,5—三甲氧基苯甲酰肼在KOH催化下与CS_2反应得到2—巯基—5—(3,4,5—三甲氧基苯基)—l,3,4—噁二唑1,1在NaOH溶液中与Me_2S0_4作用得到2—甲硫醚—5—(3,4,5—三甲氧基苯基)—1,3,4—噁二唑2,2在冰醋酸水溶     

对称4-枝和8-枝噁二唑衍生物的合成与荧光性质

采用Wittig-Horner和Heck反应合成了3个对称多枝[1,3,4]-噁二唑衍生物2,5-双{4-{4-[N,N-二(4-溴苯基)-氨基] 苯乙烯基}苯基}-1,3,4-噁二唑(BrPASPO), 2,5-双{4-{4-{N,N-二{4-{4-[5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑基-2-]苯乙烯基}苯基}氨基}苯乙烯基}苯基}-1,3,4-噁二唑(TPASPO)和2,5-双{4-{4-{N,N-二{4-{3,5-二[5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑基-2]-苯乙烯基}苯基}氨基}苯乙烯基}苯基}-1,3,4-噁二唑(OPASPO). 目标化合物的结构经过红外光谱、核磁共振氢谱、质谱和熔点确认. 在CH2Cl2溶液中三者的最大吸收波长分别在403 (BrPASPO), 408 (TPASPO)和409 nm (OPASPO), 荧光发射峰分别为495 (BrPASPO), 509 (TPASPO)和506 nm (OPASPO). 化合物TPASPO和OPASPO在CH2Cl2溶液中的荧光量子产率分别为0.47和0.45. 8枝化合物的荧光寿命高于4枝化合物. 对称多枝化合物具有很强的分子内电荷转移能力和荧光发射能力.     

2,4和8-支噁二唑衍生物的三光子吸收和三光子上转换荧光

用飞秒Ti:sapphire激光测定了3个对称噁二唑衍生物4-{N,N-双[4-(4-[5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑-2]苯乙烯基)苯基]氨基}苯甲醛(Bis-oxa)、2,5-双{4-[2-N,N-双(4-{4-[5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑-2]苯乙烯基}苯基)氨基苯乙烯基]苯基}-1,3,4-噁二唑(Quadri-oxa)和2,5-双(4-{2-N,N-双[({3,5-二[5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑-2]苯基}乙烯基)苯基]氨基苯乙烯基}苯基)-1,3,4-噁二唑(Octu-oxa)的三光子吸收谱和三光子荧光光谱. 在1260 nm飞秒激光激发下, 2,4和8-支噁二唑衍生物的三光子吸收系数分别为5.0×10^-5, 10.0×10^-5和10.0×10^-5 cm³/GW², 三光子频率上转换荧光发射波长分别为533, 544和551 nm. 研究了多支化合物线性吸收和透过、单光子荧光及量子产率、荧光寿命、多光子荧光光谱和三光子吸收系数谱. 对称多支噁二唑衍生物具有很强的三光子吸收和上转换荧光性质.     

1,3,4-噁二唑和1,3,4-噻二唑衍生物的设计、合成和生物活性研究

为了寻求新型抗肿瘤药物,设计并合成了一系列新型1,3,4-噁二唑和1,3,4-噻二唑衍生物,对这些化合物在人类四种癌细胞:B-16(皮肤黑色素瘤细胞)、PC-3(人前列腺癌细胞)、U87(人原发性胶质母细胞瘤细胞)和A549(人非小细胞肺癌细胞)进行抗肿瘤活性评价.结果显示部分化合物具有较好的抗肿瘤活性,尤其是5-{6-[4-(2-羟基乙基)哌嗪-1-基]-2-甲基嘧啶-4-基氨基}-[1,3,4-噻二唑-2-羧酸(2-甲氧基苯基)酰胺(8b)]和5-{6-[4-(2-羟基乙基)哌嗪-1-基]-2-甲基嘧啶-4-基氨基}-[1,3,4-噻二唑-2-羧酸(4-甲氧基苯基)酰胺(8c)],对四种癌细胞都显示出较高的抗肿瘤活性,其抑制活性均优于阳性对照达沙替尼,随后对这类化合物抑制肿瘤的可能靶点开展了进一步研究.     

2,5-二[4-(2-芳基乙烯基)苯基]噁二唑的合成及发光特征

二乙烯联苯及其衍生物是一种可发射蓝光的小分子空穴型有机发光材料, 通过Wittig-Horner反应, 将电子传输型噁二唑环“嵌入”其中, 设计合成了6个2,5-二[4-(2-芳基乙烯基)苯基]-1,3,4-噁二唑化合物. 经光谱分析和元素分析等方法确认了它们的化学结构. IR和UV-vis分析数据表明标题化合物分子结构中的C＝C双键均为反式结构特征. 研究结果表明: 2,5-二[4-(2-对二甲氨基苯基乙烯基)苯基]-1,3,4-噁二唑具有良好的蓝色发光性能; 取代基对标题化合物的UV-vis吸收光谱和发光特性的影响显着.     

1,3,4-噁二唑键联二芳基乙烯化合物的合成及性质

将1,3,4-噁二唑基团引入二芳基乙烯分子中, 合成了2种新的二芳基乙烯类光致变色化合物1-氰基-2-(2H-5-苯基-1,3,4-噁二唑)-1,2-二(2,4,5-三甲基-3-噻吩)乙烯(3)和1,4-二{[1-氰基-2-(2H-5-苯基-1,3,4-噁二唑)-1,2-二(2,4,5-三甲基-3-噻吩)乙烯]-1,3,4-噁二唑}苯(4). 通过IR, NMR, MS和元素分析对化合物进行了结构表征, 并研究了其UV-Vis吸收、荧光发射、动力学特性和抗疲劳性质. 实验结果表明, 化合物[STHZ]3[STBZ]和[STHZ]4[STBZ]具有良好的光致变色性质, 光致变色闭环反应为零级反应, 开环反应为一级反应.     

2,2′-联吡啶取代的1,3,4-噁二唑硫醚的合成及晶体结构

利用基团拼合原理,将2,2′-联吡啶和硫醚结构引入到1,3,4-噁二唑母体结构中.以1,10-菲罗啉为原料,经过氧化、酯化、肼解以及环合等化学反应,合成了中间体2,2′-联吡啶-3,3′-二甲酰肼、2,2′-联吡啶-3,3′-二(5-[1,3,4-噁二唑-2-硫酮])以及4个2,2′-联吡啶-3,3′-二(5-[1,3,4-噁二唑-2-硫醚])系列目标化合物,其结构通过1 H NMR和单晶X-射线衍射等进行表征.晶体结构分析表明:2,2′-联吡啶的3和3′位上取代基不同,2个吡啶环所在平面的偏转角度不同,1,3,4-噁二唑-2-硫醚结构能使2个吡啶环呈现较大的偏转角度.     

含氮亲核试剂在2-甲磺酰基-5-(3,4,5-三甲氧基苯基)-1,3,4-恶二唑环上取代反应的研究

本文报道了制备2-甲磺酰基-5-(3,4,5-三甲氧基苯基)-1,3,4-恶二唑和其进一步与多种亲核试剂反应. 2-巯基-5-(3,4,5-三甲氧基苯基)-1,3,4-恶二唑经过甲基化, 而后用KMnO~4氧化得到2-甲磺酰基-5-(3,4,5-三甲氧基苯基)-1,3,4-恶二唑衍生物. 其结构由元素分析,IR, ^1H NMR 和MS确定.化合物4对大肠杆菌和枯草芽孢杆菌有较强的抑制性能.     

双枝[1,3,4]-噁二唑衍生物的合成与荧光性质

通过Wittig反应和Heck反应合成了三个双枝噁二唑衍生物: N-{{{3,5-二-[5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑-2]-苯基}-E-乙烯基}-4-苯基}二苯胺(BBOD-2), N,N-双{{{3,5-二-[5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑-2]-苯基}-E-乙烯基}-4-苯基}苯胺(BBOD-3), N,N,N-三{4-{2-{3,5-二-[5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑-2]-苯基}-E-乙烯基}苯基}胺(BBOD-4). 化合物结构经过红外光谱、核磁共振谱、质谱和熔点确证, 测定了它们在不同溶剂中的紫外光谱和单光子荧光光谱. BBOD-1, BBOD-2, BBOD-3, BBOD-4在二氯甲烷中的最大吸收峰分别位于295, 390, 398和408 nm; 最大发射峰分别为360, 486, 483和487 nm. 讨论了Stokes位移与溶剂极性的关系.     

多枝[1,3,4]-噁二唑衍生物的双光子吸收和光功率限幅特性

采用非线性透过率法测定了多枝[1,3,4]-噁二唑衍生物的双光子吸收性质. 测定了化合物的单光子荧光光谱和双光子荧光光谱, 在800 nm波长的激光激发下, 9-乙基-3,6-双{5-(4-叔丁基苯基)-[1,3,4] 噁二唑-2-苯乙烯基}-咔唑(3)和三-{5-(4-叔丁基苯基)-[1,3,4] 噁二唑-2-苯乙烯基-4-苯基}-胺(4)能够发出很强的蓝色和黄绿色双光子上转换荧光, 荧光峰分别位于485和547 nm. 这些多枝结构化合物的双光子吸收截面较大(数值超过104 GM), 并具有很强的光限幅效应. 多枝分子中重复单元的推拉电子结构和协同效应有效地增强了分子的双光子吸收性质.     

新型含1,3,4-噁二唑的吡唑类化合物的合成及其抗肿瘤活性

以4-甲氧基苯乙酮为原料,设计并合成了7个新型的含1,3,4-噁二唑的吡唑类化合物(7a~7g),其结构经1H NMR,IR和ESI-MS表征。并用MTT法测定了7a~7g抑制人肝癌细胞Hep G2增殖的体外活性。结果表明,5-[3-(4-甲氧基苯基)-1-苯甲基吡唑-5-基]-2-[N-(4-溴苯基)乙酰胺-2-硫基]-1,3,4-噁二唑7g具有较好的抑制活性,其IC50为60.06μM。     

二种氧氮杂环戊二烯类化合物的合成及其光性能研究

本文合成了对-(2-苯基-1,3,4,-噁二唑基-5)-(5’-苯基噁唑基-2’)苯和对-(2-苯基-1,3,4-噁二唑基-5)-(2’-苯基q罨唑基-5’)苯二类共12种化合物,测试了它们的紫外、荧光、红外光谱和激光转换效率.     

以N为耦合中心多枝分子的双光子上转换荧光

采用非线性透过率法研究了以N为耦合中心的多枝化合物N-[4-{2-(3,5-二-[5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑-2-]苯基}-1-乙烯基}苯基}-N,N-二苯胺(BPODPA), N,N-双[4-{2-(3,5-二-[5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑-2-]苯基}-1-乙烯基}苯基}-N-苯胺(BBPOPA)和N,N,N-三[4-{2-(3,5-二-[5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑-2]苯基}-1-乙烯基}苯基}胺(TBPOA)的双光子吸收性质, 测定了化合物的单光子荧光光谱和双光子上转换荧光光谱, 研究了多枝化对三苯胺分子双光子吸收和双光子激发荧光性质的影响.在800 nm波长的激光激发下,化合物BPODPA、BBPOPA和TBPOA在二氯甲烷溶液中发出很强的蓝绿色双光子上转换荧光, 荧光峰分别位于502、515 和518 nm. 这些多枝结构化合物的双光子吸收截面较大, 双光子吸收增强来源于多枝分子中扩展的π共轭体系和重复单元的协同效应.     

新型香豆素类衍生物的合成及抗肿瘤活性研究

为了寻找结构新颖、活性较好的抗肿瘤化合物,设计合成了19个未见文献报道的3,4,5-三甲氧基苯基香豆素类化合物,并用核磁共振(NMR)和高分辨质谱(HRMS)等方法对化合物结构进行表征.用四甲基偶氮唑盐(MTT)法评价了该类化合物对人前列腺癌细胞(PC-3)、人食管癌细胞(EC-109)和人胃癌细胞(MGC-803)三种肿瘤细胞的抑制活性.结果显示,N-苄基-2-((4-甲基-2H-色烯-2-酮-7-基)氧基)-N-(3,4,5-三甲氧基苯基)乙酰胺(4a)和N-((5-氯苯并[b]噻吩-3-基)甲基)-2-((4-甲基-2H-色烯-2-酮-7-基)氧基)-N-(3,4,5-三甲氧基苯基)乙酰胺(4n)对三种肿瘤细胞的抑制活性优于阳性对照药5-氟尿嘧啶,其中化合物4n对人前列腺癌细胞(PC-3)的抑制活性最好,其IC_(50)为4.18μmol/L.     

含噁二唑结构的甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂的合成及生物活性研究

基于生物电子等排和活性亚结构拼接原理,设计合成了16个结构新颖,含噁二唑结构的甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂,化合物结构均已通过核磁共振氢谱、碳谱和高分辨质谱确证,并对其进行了离体杀菌活性测试.结果表明:部分化合物对于油菜菌核病菌的活性与对照药嘧菌酯相当,部分化合物对于小麦纹枯病菌活性超过对照药嘧菌酯.进行了初步的构效关系研究.(E)-2-{2-[4-(噁二唑-2-基)苯基硫甲基]苯基}-3-甲氧基丙烯酸甲酯(IIa)和(E)-2-{2-[4-(5-乙基噁二唑-2-基)苯基硫甲基]苯基}-3-甲氧基丙烯酸甲酯(IIc)对于多种真菌表现很好的抑制活性,可作为先导化合物进一步研究.     

两种氧氮杂环戊二烯类化合物的紫外和荧光光谱的溶剂效应

前文报道了1,4-二(5-苯基-1,3,4-嚼二唑基-2)苯(PDPDP)紫外、荧光光谱的溶剂效应.为了与PDPDP比较,又合成了1-(5-苯基-1,3,4-噁二唑基-2)-4-(5′-苯基-1′,3′-噁唑基-2′)苯(PDPOP)和1-(5-苯基-1,3,4-噁二唑基-2)-4-(2′-苯基-1′,3′噁唑基-5′)苯(PDPO′P).     

三氮唑并噻二唑类DOT1L抑制剂的结构修饰及活性

以DOT1L (Disruptor of telomeric silencing 1-like)抑制剂(8)为母体结构,对其核心骨架三氮唑并噻二唑两端的取代基进行结构修饰,设计合成了两个系列的三氮唑并噻二唑类结构衍生物,并测试了化合物在浓度为50μmol/L时的DOT1L酶抑制活性.结果表明,所测化合物均表现出一定的酶抑制活性,其中N,N-二甲基-4-(6-甲基-[1,2,4]三唑并[3,4-b][1,3,4]噻二唑-3-基)苯胺(14b)和(R)-{1-{{3-[4-(二甲基氨基)苯基]-[1,2,4]三唑并[3,4-b][1,3,4]噻二唑-6-基叔丁基}甲基}哌啶-3-基}氨基甲酸叔丁酯(16a)具有显著的DOT1L抑制活性,IC_(50)值分别为7.37和7.84μmol/L,与阳性对照化合物8的酶抑制活性相当.构效分析表明,当苯基连三氮唑并噻二唑部分占据S-腺苷-L-甲硫氨酸(SAM)结合位点时, R~1为4-N,N-二甲基、分子尾部R~2基团为疏水基团,适宜于分子与酶的结合,且其体积对活性影响较小.     

1-[3′-(4"-甲氧基苯基)-5′-甲基异噁唑-4′-甲酰基]-4-芳基氨基硫脲及其衍生物的合成

以3,5-二取代异噁唑-4-甲酰肼为基本原料制备关键中间体1-(3-对甲氧基苯基-5-甲基异噁唑-4-基)-4-芳基氨基硫脲(3a～3c);3在不同条件下经关环反应制得含有3,5-二取代异噁唑的2-芳氨基噻二唑(4a～4c),2-芳氨基噁二唑(5a～5c)和3-[3′-(4"-甲氧基苯基)-5′-甲基-异噁唑4′-基)-4-芳基-1,2,4-三唑-5-硫酮(6a～6c);6与碘甲(乙)烷反应合成了4-芳基-5-[3′-(4″-甲氧基苯基)-5′-甲基异噁唑-4′-基]-3-甲(乙)硫基-1,2,4-三唑(7a～8c),其结构经1H NMR,IR,MS和元素分析表征,其中4,5,7和8未见文献报道.