新型甾體類吡唑并[1,5-a]嘧啶化合物的合成

范寧娟,李璐琦,湯江江

(1.西北農(nóng)林科技大學(xué) a.生命科學(xué)學(xué)院;b.生命科學(xué)大型儀器共享平臺;c.化學(xué)與藥學(xué)院，陜西 楊凌 712100)

甾體化合物是一類天然生物活性物質(zhì)。含雜環(huán)修飾的甾體化合物，特別是在甾體骨架D-環(huán)引入含氮雜環(huán)后的甾類衍生物，具有抗癌[1-4]和酶抑制[5]等活性。吡唑并[1,5-a]嘧啶基衍生物有良好的生物活性[6]，可作為抗血吸蟲劑[7]、抗腫瘤藥物[8-9]，以及治療睡眠障礙藥物[10]。

雄烯二酮是一種重要的甾體激素，在性生理機能表達中扮演了重要角色[11]。隨著甾體化學(xué)的不斷發(fā)展，研究人員發(fā)現(xiàn)雄烯二酮類衍生物還具有其它生物活性，如抑制某種酶的作用[12-13]、細(xì)胞毒活性[14-16]等。

本文以雄烯二酮為原料，制得16E-苯亞甲基甾體衍生物(1);1和3-氨基吡唑反應(yīng)合成了D-環(huán)吡唑并[1,5-a]嘧啶基修飾的雄烯二酮類衍生物(2,Scheme 1)，收率達72%，其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR,13C NMR和HR-MS(ESI)表征。

Scheme 2

Scheme 1

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

XT-4型熔點儀；Bruker Advance III 500 MHz型核磁共振儀(CDCl3為溶劑，TMS為內(nèi)標(biāo))；AB SCIEX TripleTOF? 5600型高分辨液質(zhì)聯(lián)用儀。

1按文獻方法[17]合成；雄烯二酮，純度98%；其余所用試劑均為分析純。

1.2 2的合成

將10.372 g(1 mmol)溶于5 mL無水乙醇中，加入叔丁醇鉀0.224 g(2 mmol)和3-氨基吡唑0.083 g(1 mmol)，攪拌下回流反應(yīng)6 h。冷卻至室溫，減壓濃縮，粗產(chǎn)物加入45 mL乙酸乙酯和15 mL水，萃取，有機層用飽和氯化鈉溶液(15 mL)洗滌，無水硫酸鈉干燥，濃縮，粗產(chǎn)物經(jīng)硅膠柱層析(洗脫劑：二氯甲烷/甲醇=40/1,V/V)純化得淡黃色固體20.313 g，收率72%,m.p.178～180 ℃;1H NMR(500 MHz,CDCl3)δ:1.13～1.19(m,1H),1.23(s,3H,18-H),1.33(s,3H,19-H),1.63～1.71(m,3H),1.98～2.08(m,4H),2.33～2.42(m,2H),2.51～2.55(m,1H),2.64～2.74(m,2H),6.09(s,1H,4-H),6.27(dd,J=1.5 Hz,10.0 Hz,1H,2-H),6.65(d,J=2.2 Hz,1H,3′-H),7.10(d,J=10.0 Hz,1H,1-H),7.54～7.59(m,3H,Ar-H),7.76(d,J=7.8 Hz,2H,Ar-H),8.01(d,J=2.2 Hz,1H,2'-H);13C NMR(125 MHz,CDCl3)δ:17.51,18.86,22.57,28.93,32.60,32.94,32.97,34.78,43.60,45.99,52.52,54.68,96.23,119.76,124.32,127.87,128.63,129.59,130.23,130.48,142.15,143.76,149.27,155.19,168.03,173.81,186.18;HR-MS(ESI)m/z:Calcd for C29H30N3O{[M+H]+}436.2383,found 436.2339。

2 結(jié)果與討論

2.1 2的合成反應(yīng)機理

以催化劑叔丁醇鉀為例，分析了2的合成反應(yīng)機理，結(jié)果見Scheme 2：在叔丁醇鉀作用下，3-氨基吡唑與化合物1中的α,β-不飽和酮片段脫去一分子水生成亞胺A;A在堿性環(huán)境中去質(zhì)子化轉(zhuǎn)變?yōu)锽;B的互變異構(gòu)體C發(fā)生分子內(nèi)的內(nèi)邁克爾加成反應(yīng)得到中間體D；D經(jīng)芳構(gòu)化得到目標(biāo)產(chǎn)物2。

2.2 催化劑對反應(yīng)的影響

以甲醇鈉作為堿性催化劑，2收率僅23%(Entry 1)，即使延長反應(yīng)時間至12 h，收率也沒有明顯提升(Entry 2)。在證實了2的結(jié)構(gòu)后，考察了其它催化劑對收率的影響，結(jié)果見表1。以氫氧化鉀作為堿性介質(zhì)，在乙醇中反應(yīng)6 h的收率只有12%(Entry 3)，如果堿換成叔丁醇鈉或叔丁醇鉀，反應(yīng)6 h后的環(huán)化收率分別增至62%和72%(Entry 4～5)，延長叔丁醇鉀的反應(yīng)時間至12 h,收率變化不大(Entry 6)，可見大位阻堿有利于環(huán)化反應(yīng)的發(fā)生。需要指出的是，如果無堿性介質(zhì)參與反應(yīng)，則關(guān)環(huán)反應(yīng)不能進行(Entry 7)。

表1 催化劑對2收率的影響Table 1 Effect of catalysts on the yield of 2

以雄烯二酮為原料，合成了D-環(huán)吡唑并[1,5-a]吡啶基修飾的雄烯二酮類衍生物。該方法具有收率較高、操作簡便等優(yōu)點，為合成此類甾體類衍生物提供了參考。