(S)-2-氨基-1,1-二苯基-1-丙醇的合成和外消旋Droxidopa前体的拆分

(S)-2-氨基-1,1-二苯基-1-丙醇是一种合成多种手性助剂的重要中间体,也用于外消旋屈昔多巴前体化合物的拆分。从价廉易得的L-丙氨酸出发,通过四步反应制得,总收率55.6%L-丙氨酸经甲酯化,苄氧羰基保护制得的L-2-苄羰基氨基丙酸甲酯与苯基溴化镁反应制得(S)-2-苄氧羰基氨基-1,1-二苯基-1-丙醇。是在5%Pd/C催化加氢下脱除苄氧羰基得到标题化合物。该制备方法涉及的中间体及目标化合物易于纯化,总收率高且重现性好。我们用制得的氨基醇能成功地拆分外消旋苏式屈昔多巴前体化合物3-3,4-二苄氧苯基)-N-苄氧羰基丙氨酸。     

新型二茂铁基1,2,4-三唑Mannich碱的合成及其Cdc25B抑制活性

以5种二茂铁基三唑席夫碱为原料,分别与吗啉、哌嗪和N-甲基哌嗪等进行曼尼希反应,首次设计合成了15个新型3-二茂铁基-1,2,4-均三唑曼尼希碱(3a~3e、4a~4e和5a~5e).通过IR、1H NMR和HRMS等测试方法对目标化合物结构进行了表征,并对代表目标化合物3b进行X-ray单晶衍射测试.研究了目标产物对Cdc25B的抑制活性,结果发现,13个目标化合物表现出良好的抑制活性,其中3c、4a、5b、5c和5e等5个化合物的IC50值小于阳性参照物正矾酸钠(1.86±0.24μg·m L-1),分别为0.91±0.18、0.62±0.13、1.10±0.33、0.44±0.04和0.67±0.13μg·m L-1,对比PTP1B抑制活性筛选结果,目标化合物对Cdc25B有选择性的抑制作用,可以作为潜在的Cdc25B抑制剂.     

N-（1H-3-羧基-1，2，4-三唑-5-基）-N′-芳氧乙酰基脲的合成及生物活性

通过5-氨基-1，2，4-三唑-3-羧酸与芳氧乙酰基异氰酸酯反应，合成了9个新的N-(1H-3-羧基-1，2，4-三唑-5-基)-N′-芳氧乙酰基脲，用核磁共振氢谱、红外光谱和元素分析证明了目标化合物的结构．室内的生物活性测定试验证明，部分目标化合物具有良好的植物生长调节活性．     

3-取代硫基-5-(1-羟基苯基)-4H-1,2,4-三唑类化合物的合成及抑菌活性

依据邻羟基二苯醚及三唑类化合物的抗菌特性及生物活性叠加原理, 将邻羟苯基和1,2,4-三唑分子片断有机结合, 设计合成了12个新型3-取代硫基-5-(1-羟基苯基)-4H-1,2,4-三唑类化合物. 首先, 水杨酸甲酯与水合肼反应生成水杨酰肼, 水杨酰肼再与硫氰酸铵和盐酸反应, 生成5-(1-羟基苯基)-4H-1,2,4-三唑-3-硫酮(3), 最后在碱性条件下化合物3与取代苯乙酮、氯苄和碘甲烷发生烷基化反应生成目标化合物, 化合物结构经 1H NMR及IR等表征确认. 抑菌测试结果表明, 当化合物质量分数为0.01%时, 目标化合物对白色念珠菌和大肠杆菌的抑菌率高达90%, 具有强抑菌活性; 对金黄色葡萄球菌的抑菌率高达80%, 具有一定的抑菌活性.     

光学活性3-(1′-羟基乙基)-4-乙酰氧基-β-内酰胺的立体选择性合成

(1′R,3R,4R)-N-取代-3-(1′-羟基乙基)-4-乙酰氧基-β-内酰胺(3)是合成青霉烯和碳青霉烯类β-内酰胺抗生素的关键中间体.以廉价的L-抗坏血酸为原料,制得S-缩异丙氧叉甘油醛(5),与胺反应定量转变成相应的手性亚胺(6a～6d),6与双烯酮[2+2]环加成反应,高立体选择性地合成3(S)-乙酰基-β-内酰胺(Sa～8d),其非对映体过量由类似反应的80％提高到接近100％.8a经四步反应得到目标化合物3a.     

3-甲基-1-戊烯-4-炔-3-醇的合成

以甲基乙烯酮为原料,用乙炔基格氏试剂对其加成,然后水解得到目标物3-甲基-1-戊烯-4-炔-3-醇。研究了温度对反应的影响,发现在25℃的反应温度下,目标化合物的气相色谱产率为50%,减压蒸馏纯化后收率为30%。目标产物用1HNMR、IR进行了表征。     

5-取代-2-羟甲基苯酚衍生物的合成及体外抗肿瘤活性研究

以2-羟基-4-甲基苯甲酸为原料, 经过丙酮叉保护、NBS溴代制得中间体7-(溴甲基)-2,2-二甲基-4H-苯并[d][1,3]二氧六环-4-酮（4）,再分别和两种杂环仲胺发生N-烷基化反应制得化合物5a-b,最后经过四氢铝锂还原得到目标化合物1a-b,其结构经1H NMR、13C NMR和ESI-MS进行表征。同时,考察了N-烷基化反应和还原反应的反应条件,确定了N-烷基化反应的最佳条件为：物料比为n（吡唑）: n（化合物4）= 1.2 : 1;K2CO3用量为n（K2CO3）: n（化合物4）= 2.0 : 1;50℃反应5 h。最佳还原反应条件为：LiAlH4用量为n（LiAlH4）: n（化合物5a）= 1.2 : 1,-75℃反应时间为1.0 h。此外,采用了MTT法测试了所合成的化合物1a-b对HepG2,HeLa,MCF-7,A5494四种肿瘤细胞以及正常宫颈上皮细胞HUCEC的体外抑制活性。结果表明,目标化合物1a-b对HeLa细胞展现出了明显的抑制作用,其IC50分别为18.4和10.6 μmol ? L-1,而对正常的HUCEC没有抑制活性。这些结果有望为进一步开发具有抗肿瘤活性的2-羟甲基苯酚衍生物提供参考。     

7-羟基-香豆素-3-羧酸衍生物的合成及抗肿瘤活性

以2,4-二羟基苯甲醛和丙二酸二乙酯为起始原料,经Knoevenagel反应得到7-羟基-香豆素-3-羧酸乙酯(2);再经曼尼希反应、酯水解、酸化,得到7-羟基-8-氨甲基-香豆素-3羧酸(4a～4e);利用其羧基与不同碳数的二溴烷烃反应得到相应的溴代酯(5a～5i),再与硝酸银反应得到9个有机硝酸酯类一氧化氮(NO)供体型7-羟基-香豆素-3羧酸衍生物(6a～6i)。目标化合物的结构经过核磁共振氢谱、碳谱和高分辨质谱确证。用MTT法评价了目标化合物对人肝癌HepG2细胞和人肺癌A549细胞增殖的影响,结果显示,所合成的目标化合物对受试的两种癌细胞均具有较强的增殖抑制作用,其中,化合物6c的活性最好。     

6,7-二甲氧基-1,2,3,4-四氢异喹啉-3-羧酸甲酯的制备——介绍一个大学药物化学综合实验

介绍了我校制药工程专业和药物制剂专业开展的一个综合药物化学实验,该实验以合成PARP1抑制剂的关键中间体6,7-二甲氧基-1,2,3,4-四氢异喹啉-3-羧酸甲酯为目标分子,该化合物是作者课题组目前正在研究的PARP1抑制剂的关键中间体,其合成方法是以L-3,4-二甲氧基苯丙氨酸为原料,甲醇为溶剂,二氯亚砜为脱水剂,室温条件下合成L-3,4-二甲氧基苯丙氨酸甲酯,再以多聚甲醛为原料,二氯甲烷为溶剂,三氟乙酸为催化剂,经Pictet-Spengler反应合成6,7-二甲氧基-1,2,3,4-四氢异喹啉-3-羧酸甲酯,目标化合物的结构使用1H NMR、MS等分析方法进行表征。本实验有益于激发学生独立思考能力和研究意识,训练学生的综合实验操作技能和有机化合物的结构鉴定能力,培养学生掌握药物合成科学研究的基本思路和基本方法。     

1-氨基-7-甲氧基-β-咔啉及其1-烷氧羰基氨基衍生物的合成和 初步抗肿瘤活性研究

以1-甲氧羰基-7-甲氧基-β-咔啉为原料经肼解、重氮化反应得1-叠氮酰基-7-甲氧基-β-咔啉(6), 再经Curtius重排、碱解反应得1-氨基-7-甲氧基-β-咔啉(2). 化合物6的Curtius重排产物与各种醇反应得1-烷氧羰基氨基-7-甲氧基-β-咔啉(3). 所得到的10个化合物结构经1H NMR, 13C NMR, MS和元素分析确证. 采用MTT法对合成的化合物进行了体外抗肿瘤活性测定, 结果表明, 在10－5 mol/L浓度下目标化合物具有一定的抗肿瘤活性, 其中化合物3e, 3g和3h对HepG2和SGC-7901抑制率均高于阳性对照物骆驼蓬碱(1).     

3-甲氧基氨基齐墩果烷-12-烯-28-酸的合成

齐墩果酸属于齐墩果烷型化合物,是五环三萜类最具有代表性的重要天然活性物质,其各种新型衍生物的设计合成是发展此类药物的重要策略和方法。本文以齐墩果酸为起始物,经过Jones氧化、与甲氧基胺成肟反应以及硼烷-叔丁胺还原等3步反应,合成了3-甲氧基氨基齐墩果烷-12-烯-28-酸。合成路线简单,易于操作,总收率为40%。目标化合物可作为新随机糖苷化反应的苷元。     

(R)-4-氰基-3-羟基丁酸乙酯的合成

研究了一条新的路线用于他汀类药物的重要中间体(R)-4-氰基-3-羟基丁酸乙酯的合成. 以廉价、易得的L-(－)-苹果酸为起始原料, 经酯化、还原、溴代和氰化四步反应得到目标化合物(R)-4-氰基-3-羟基丁酸乙酯, 合成总收率为56.7%. 所有中间体和最终产物均由ESI-MS, 1H NMR和13C NMR光谱及比旋光度表征并与文献值比较. 该方法原料易得、操作简便、收率良好, 产物容易分离纯化, 是一条适合大规模制备(R)-4-氰基-3-羟基丁酸乙酯的新合成工艺路线.     

新型2,5-二取代-1,3,4-噻二唑衍生物的合成与生物活性

将自行合成的重要中间体2-氨基-5-取代-1,3,4-噻二唑(2)和2-氯硒基苯甲酰氯(6)反应,合成出了16个新颖的含苯并异硒唑酮结构的2,5-二取代-1,3,4-噻二唑衍生物7a~7p,利用IR,1H NMR和元素分析对目标产物进行了结构表征.评价了目标化合物的生物活性.实验结果表明,部分化合物具有抑制细胞分裂周期25 B磷酸酯酶(Cdc25B)的活性(IC50=1.67~6.66μmol·L-1).所有化合物对蛋白酪氨酸磷酸酯酶1B(PTP1B)均有抑制活性(IC50=0.73~4.50μmol·L-1),并且部分化合物的抑制活性高于阳性对照药物齐墩果酸(IC50=1.90μmol·L-1).化合物7k对人结肠癌(HCT-8)细胞具有体外抗肿瘤活性(IC50=12.54μmol·L-1).部分化合物对羟自由基(HO·)和超氧阴离子(O·-2)具有中等的清除能力,但对DPPH·均无清除能力.     

N-取代-5-氧代吡咯烷-3-甲酸化合物的合成

本文以衣康酸二甲酯为原料,分别和3种脂环胺发生Michael加成反应,得到3种N-取代-5-氧代吡咯烷-3-甲酸甲酯(2a～2c),再经碱性条件下水解得到3种N-取代-5-氧代吡咯烷-3-甲酸(1a～1c)。目标化合物及中间体结构通过~1H NMR、~(13)C NMR和ESI-MS确证。同时,以衣康酸二甲酯与环丁胺的Michael加成反应为模型,确定该步的优化反应工艺为:物料摩尔比n(环丁胺)∶n(衣康酸二甲酯)=1.3∶1,甲苯作溶剂,110℃反应2h。在该反应条件下,化合物2b收率为91.2%,其结构进一步通过X-射线单晶衍射确证。     

4-甲基-3-乙酰基-2-杂环-2H,3H-苯并[f]-1,5-硫氮杂衍生物的合成、抑菌活性及副反应的研究

以含不同取代基的杂环醛和乙酰丙酮为原料,经三步反应合成了一系列新型的4-甲基-3-乙酰基-2-杂环-2H,3H-苯并[f]-1,5-硫氮杂衍生物3a～3l,产物的结构经1H NMR,IR,MS和元素分析确证,且通过1H NMR测试,发现目标化合物存在着烯胺型和亚胺型结构的互变.测定了目标化合物的抑菌活性,抑菌结果为杂类化合物的结构与抑菌的关系提供了启示.同时,确定了目标化合物3h发生分解反应时主要副产物的结构,提出了其可能的生成机理.     

新型含2,4-咪唑啉二酮的4-甲基-3-苯基-2-酰亚胺噻唑啉的合成及生物活性

通过酰氯制备异硫氰酸酯,与5-(4-氨基苄基)-2,4-咪唑啉二酮反应合成了含2,4-咪唑啉二酮的N-苯甲酰基-N'-苯基硫脲,然后在三乙胺存在下再与溴丙酮发生碱催化缩合反应以中等以上收率合成了新型含2,4-咪唑啉二酮的4-甲基-3-苯基-2-酰亚胺噻唑啉,它们的化学结构经1H NMR,IR,HR-ESI-MS和化合物3g和4g的X-ray单晶衍射表征,硫脲与溴丙酮的反应机理通过化合物3g和4g的晶体结构得到进一步确证.初步生物活性测定结果表明:部分目标化合物对供试昆虫及菌种显现出良好的抑制活性,如在200 mg/L浓度下化合物3i和4q对小菜蛾的死亡率分别为86%和100%,在50 mg/L浓度下化合物4n对油菜菌核菌的抑制率为82.6%,而它们对油菜和稗草显示出微弱但并不特征的除草活性.     

8-（3-或4-氟苯甲酰基）-7-羟基-4-甲基香豆素的合成、晶体结构、抑菌活性、抗氧化活性及其与牛血清白蛋白的相互作用

设计并合成了两个新的氟代香豆素化合物8-（3-氟苯甲酰基）-7-羟基-4-甲基香豆素（3a）和8-（4-氟苯甲酰基）-7-羟基-4-甲基香豆素（3b）,其结构通过元素分析、IR和1HNMR进行了表征,通过X-射线单晶衍射测定了化合物3b的晶体结构,单晶结构分析表明,化合物3b的晶体属于单斜晶系.体外抑菌试验结果显示,目标化合物对大肠杆菌（E.coli）、枯草杆菌（B.subtilis）和金色葡萄球菌（S.aureus）有不同程度的抑制作用;体外抗氧化实验显示,目标化合物对超氧阴离子自由基（O2-·）和二苯代苦味肼基自由基（DPPH·）均有良好的清除能力;运用荧光光谱法研究了不同温度下目标化合物与牛血清白蛋白（BSA）的相互作用,结果表明,目标化合物对BSA的荧光猝灭均属于静态猝灭,相关热力学参数表明,化合物3a（H〈0,S〈0,G〈0）与BSA二者之间主要以氢键或范德华力相结合,化合物3b（H〉0,S〉0,G〈0）与BSA二者之间主要靠疏水作用力相结合;依据Fster＇s非辐射能量转移理论,求得BSA与化合物3a和化合物3b间的距离（r）分别为2.53和2.65nm,说明两个化合物与BSA之间可能发生了非辐射能量转移.     

2-烷硫基-5-苯基亚甲基-4H-咪唑啉-4-酮的合成与表征

用2-硫代-3-正丁基-5-苯基亚甲基4-咪唑啉二酮的-S-烷基化反应合成了2-烷硫基-3-正丁基-5-苯基亚甲基-4H-咪唑啉-4-酮衍生物。探讨了S-烷基化反应的反应条件和所合成化合物的波谱性质。目标产物均为新的化合物，其结构经元素分析，IR，1H NMR和MS确正。     

微波辐射下2-[4-二-(4-氟苯)甲基]哌嗪乙酰腙化合物的合成

微波辐射条件下, 以丙酮作溶剂, 1-[二-(4-氟苯)甲基]哌嗪与氯乙酸乙酯反应得到2-[二-(4-氟苯)甲基]哌嗪乙酸乙酯(1), 1与水合肼在微波辐射条件下反应得到2-[二-(4-氟苯)甲基]哌嗪乙酰肼(2), 进一步在微波辐射条件下由2-[二- (4-氟苯)甲基]哌嗪乙酰肼(2)与取代芳香醛反应制得目标化合物3a～3f. 合成的6个目标化合物通过熔点测定和质谱、红外光谱、核磁共振氢谱分析、元素分析对其结构进行确证.     

5-叔丁基-5-(1'-羟基-2'-甲基丙基)-2,2-二甲基-1,3-二氧六环的合成研究

为得到3,4-二取代双环硫化磷酸酯的中间体5-叔丁基-5-(1'-羟基-2'-甲基丙基)-2,2-二甲基-1,3-二氧六环, 通过5-叔丁基-5-甲酰基-2,2-二甲基-1,3-二氧六环与异丙基溴化镁反应没有得到目标化合物, 而得到了还原产物, 改用异丙基锂代替异丙基溴化镁反应后得到目标化合物, 通过超声波辅助反应, 大幅度提高了反应收率.