張 磊,劉 丹,袁 瑩,王 趲
(沈陽化工大學制藥工程教研室,遼寧沈陽 110142)
喹啉類化合物是一類重要的氮雜環化合物,在醫藥和農藥領域具有廣泛用途[1-2]。目前以喹啉為母核的抗腫瘤藥物不斷涌現,如美國Wyeth公司開發的3-氰基-4-苯氨基喹啉類小分子酪氨酸激酶抑制劑 Bosutinib 和 Neratinib[3-5];Daniel Rauh等[6]合成一系列6-酰胺基喹啉化合物作為表皮生長因子受體(EGFR)抑制劑。可見以喹啉為骨架的抗腫瘤化合物已引起科學家們的廣泛關注。4,6,7-三氯喹啉(5)是合成含4-氨基喹啉結構抗腫瘤化合物的關鍵中間體。
本課題組[7]自2007年開始了喹啉類化合物的設計、合成及其抗腫瘤活性研究。在前期工作基礎上,本文以3,4-二氯苯胺和乙氧基亞甲基丙二酸二乙酯(EMME)為起始原料,經縮合、Gould-Jacobs環合、水解、脫羧和氯化反應合成了5(Scheme 1),總收率54.21%,其結構經1H NMR,IR和ESI-MS確證。
BrukerAV 500型核磁共振儀(CDCl3為溶劑,TMS為內標);Thermo-Finnigan NEXUS 470型紅外光譜儀;Thermo-Finnegan LCQ型質譜儀。
3,4-二氯苯胺,分析純,日照力德士化工有限公司;EMME,分析純,山東恒佳化工有限公司;Dowtherm-A試劑,分析純,國藥集團化學試劑有限公司;其余所用試劑均為分析純。

Scheme 1
(1)1的合成
在反應瓶中依次加入EMME 2.59 g(12.00 mmol),3,4-二氯苯胺 1.62 g(10.00 mmol)和乙醇15 mL,攪拌下回流反應約1.5 h。蒸除乙醇,殘余物用石油醚重結晶,干燥得白色固體2-[(3,4-二氯-苯胺基)-亞甲基]-丙二酸二乙酯(1)3.11 g,收率93.67%,m.p.49 ℃ ~51 ℃。
(2)2的合成
在反應瓶中依次加入Domwther-A試劑8 mL,升溫至260℃,攪拌下緩慢滴加 1 1.66 g(5.00 mmol)的 Dowtherm-A(5 mL)溶液,滴畢;反應5 min。冷卻至室溫,加入石油醚12 mL(析出固體),過濾,濾餅用石油醚洗滌,干燥得淡褐色固體 6,7-二氯-4-氧代喹啉-3-羧酸乙酯(2)1.30 g,收率 86.67%。
(3)3的合成
在反應瓶中加入 2 3.00 g(10.00 mmol)和15%氫氧化鈉溶液20 mL,攪拌下回流反應至反應物全部溶解。冷卻至室溫,用鹽酸調至pH 2(析出白色固體),過濾,濾餅干燥得白色固體6,7-二氯-4-氧代喹啉-3-羧酸(3)2.52 g,收率 92.65%。
(4)4的合成
在反應瓶中加入 3 1.36 g(5.00 mmol)和Dowtherm-A試劑15 mL,攪拌下回流反應1 h。冷卻至室溫,加入石油醚15 mL(析出固體),過濾,濾餅用石油醚洗滌,干燥得淡褐色固體6,7-二氯-4-氧代喹啉(4)0.94 g,收率 82.46%。
(5)5的合成
在反應瓶中依次加入1,2-二氯乙烷30 mL和4 2.28 g(10.00 mmol),攪拌使其溶解;滴加三氯氧磷1.86 g(12.00 mmol),滴畢,回流反應 1 h。冷卻至室溫,用飽和碳酸氫鈉溶液調至中性,分液,有機相依次用飽和食鹽水洗滌,無水硫酸鎂干燥,蒸除溶劑后經硅膠柱層析[洗脫劑:V(石油醚)∶V(乙酸乙酯)=15∶1]純化得白色固體5 2.15 g,收率 87.40%,m.p.149 ℃ ~ 151 ℃;1H NMR δ:8.76(d,J=3.5 Hz,1H,ArH),8.29(s,1H,ArH),8.21(s,1H,ArH),7.48(d,J=3.5 Hz,1H,ArH);IR ν:3 083,1 549,1 463,883 cm-1;ESI-MSm/z:232.3{[M+H]+}。
5的IR分析表明,3 083 cm-1處吸收峰為芳環=C-H伸縮吸收峰;1 549 cm-1和1 463 cm-1處吸收峰為喹啉環C=C骨架振動吸收峰;883 cm-1處的強吸收峰為C-H面外彎曲振動峰,由于稠環化合物(萘、蒽等)及芳香雜環化合物并接的芳核及雜原子可視為環上的取代基,所以該處強峰說明5為苯環1,2,4,5-四取代的衍生物,結合1H NMR和MS分析可知5為Scheme 1預期產物 4,6,7-三氯喹啉。
(1)在2的合成中,如反應條件控制不當會在3-位氯的鄰位發生環合反應而生成反環產物。文獻[8-9]報道高溫有利于2的生成,同時減少反環產物,溫度過高則會引起碳化影響收率。因此加料方式采取分批加入1,即將反應瓶中Domwther-A溶液加熱至260℃,再將1的Dowtherm-A溶液滴入反應體系,保持反應溫度為250℃~260℃。
(2)在4的合成中,我們還嘗試以甲苯和DMF為溶劑,但3在甲苯和DMF中于回流溫度皆不溶解,反應過程中用TLC檢測均無新物質生成。而3在Dowtherm-A試劑中升溫至220℃開始溶解,脫羧反應順利進行。
(3)在5的合成中,以1,2-二氯乙烷為溶劑,滴入三氯氧磷作為氯化劑[m(4)∶m(三氯氧磷)=1∶1.2],避免了過多的三氯氧磷腐蝕設備,后處理更容易。
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