含氮杂环取代的苯并噁嗪噁唑烷酮类化合物及其制备方法和
用途
技术领域
本发明属于医药技术领域。特别涉及通式(I)所示的含氮杂环取代的苯并噁嗪噁唑烷酮类化合物,其制备方法,以该化合物为活性成分的药物组合物,以及它们在治疗和/或预防由结核分枝杆菌引起的感染性疾病中的应用。
背景技术
结核病(tuberculosis,TB)是由结核分枝杆菌引起的一种慢性致死性疾病,是危害人类健康和导致人类死亡的重大传染性疾病,结核病现在与艾滋病一样,成为全世界主要死亡原因之一。据世界卫生组织(WHO)估计(Global tuberculosis report 2015):全世界有960万人在2014年罹患结核病(540万男人、320万妇女和100万儿童),死亡150万例(110万艾滋病毒阴性患者和40万艾滋病毒阳性患者),死亡病例包括89万男人、48万妇女和14万儿童。
化学治疗是结核病治疗的主要手段。1944年链霉素的使用,开创了抗结核药物治疗的新时代,随着异烟肼、利福平、吡嗪酰胺的相继出现,使得治疗结核病疗程缩短到6个月,进入了“短程化疗时代”。尽管如此,长期药物联合治疗,使患者产生不良反应,难以坚持规律用药,加之所用药物多诞生于上世纪五六十年代,长期、广泛及不规范使用使得耐药菌发展日趋严重,出现多药耐药结核(MDR-TB)、广泛耐药结核(XDR-TB)与全部耐药结核(TDR-TB)。面对耐药结核,需使用价格昂贵且毒性较大的二线甚至三线抗结核药物。
噁唑烷酮类化合物较之于现有抗结核药物具有全新的结构和独特的作用机制。利奈唑胺(Linezolid)于2000年获得美国FDA批准,用于治疗革兰阳性球菌的感染,最长用药周期为28天。在临床上以“off-lable”(非适应症)的方式治疗结核病,因其作用机制不同于临床所用抗结核药物,所以不与临床抗结核药物产生交叉耐药。Linezolid在难治性MDR-TB/XDR-TB的治疗方面表现出优势,但是由于结核病治疗周期长(大于等于6个月),而利奈唑胺存在严重的副作用,极大的限制了其在结核病治疗方面的应用(Linezolid in thetreatment of drug-resistant tuberculosis:the challenge of its narrowtherapeutic index.Expert Review of Anti-infective Therapy.2016,14(10):901-915)。该类副作用中的骨髓毒性表现为血液毒性(症状为白血球减少、全血细胞减少、血小板减少、贫血),认为是与噁唑烷酮类化合物对人线粒体蛋白合成(MPS)抑制相关(Inhibition of Mammalian Mitochondrial Protein Synthesis byOxazolidinones.Antimicrobial Agents and Chemotherapy.2006,50(6):2042–2049)。目前处于II期临床的Sutezolid体外抗结核分枝杆菌活性优于Linezolid,同时在临床研究中也表现出具有较高安全性的优势(未见血细胞减少和周围神经病变),但其在临床研究过程中,一些病人出现ALT升高,所以对该药存在肝毒性的忧虑。阿斯利康公司的Posizolid(AZD5847)已进入II期临床,然而近期由于安全性和有效性问题处于中断研究状态。
鉴于以上情况,本领域仍需研究开发结构新颖、抗结核活性更强,毒副作用更低的新型噁唑烷酮类抗结核药物。
WO2011/147259 A1,2011年12月1日公开了式(IV)所示化合物,用于治疗感染性疾病,特别是多药耐药菌引起的感染性疾病,所述的感染性疾病是由包括肠球菌、金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌和肺炎球菌的多药耐药菌所引起的。
其中,
U为H或F;
R1为
R2为苯基或者五元或六元芳香或非芳香杂环基。
2013年7月24日授权的CN102260277 B,公告了式(IV)所示化合物,其R2为苯基或者五元或六元芳香杂环基。
对比文件WO2011/147259 A1中所述的肠球菌、金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌和肺炎球菌的多药耐药菌均属于厚壁菌门,而结核分枝杆菌属于放线菌门,两者在分类学上不同。对比文件WO2011/147259 A1中并未教导该类化合物是否具有针对结核分枝杆菌的作用。
此外,对比文件(J.Med.Chem.2011,54,7493–7502)中公布了如下结构化合物:
其中X为N或O,R'为3-硝基苯基、2-硝基苯基、4-吡啶基、3-吡啶基、2-吡啶基、2-呋喃基、3-呋喃基和2-硝基-5-呋喃基。该文献公布了上述化合物对金黄色葡萄球菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、耐甲氧西林表皮葡萄球菌、耐青霉素肺炎链球菌和肠球菌的活性。并未教导该类化合物具有抗结核分枝杆菌活性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种结构新颖、毒性低、抗结核分枝杆菌活性强、药代性质优良的具有含氮杂环取代的苯并噁嗪噁唑烷酮类化合物。本发明人发现,该类化合物具有高的抗结核分枝杆菌活性,同时具有低细胞毒作用,尤其值得注意的是本发明化合物具有很低的线粒体蛋白合成抑制作用,可以极大地减少骨髓抑制毒性,从而提供了一类结构新颖、抗结核活性强、安全性高、药代性质优良的苯并噁嗪噁唑烷酮类化合物,可用于结核病的治疗。本发明基于以上发现而得以完成。
发明概述
为此,本发明第一方面提供通式(I)所示的化合物及其异构体、或其药学上可接受的盐,
其中,
X1、X2独立地选自H或F;
R1为-OR3、-NHR3、-NHCOR3、-NHCSR3、-NHSO2R3、-NHCOOR3、-NHCSOR3、-NHCONHR3、-NHCSNHR3、取代或未取代的5-6元杂芳基;
R3独立地选自H、取代或未取代的C1-C4烷基、取代或未取代的3-6元环烷基、取代或未取代的3-6元杂环基、取代或未取代的5-6元杂芳基、取代或未取代的苯基;
R1、R3中所述的取代或未取代的5-6元杂芳基及R3中所述的取代或未取代的3-6元杂环基至少含有一个选自N、O、S中的杂原子;
所述R1、R3中取代或未取代的取代基可任选自以下基团:F、Cl、Br、羟基、氨基、硝基、氰基、三氟甲基、三氟甲氧基、C1-C3烷基、卤代C1-C3烷基、C1-C3烷氧基或C1-C3烷胺基;
R2为取代或未取代的取代或未取代的取代或未取代的取代或未取代的
Y1为-S-、-S(=O)-、-S(O2)-、-C(HF)-、-C(F2)-或-C(=O)-;
Y2为-O-、-S-、-S(=O)-、-S(O2)-、-C(HF)-、-C(F2)-或-C(=O)-;
a、b为0、1或2;
c、d为0、1、2,且c和d不同时为0;
e、f为1或2;
所述R2中取代或未取代的取代基选自以下基团:F、Cl、Br、羟基、氨基、硝基、氰基、三氟甲基、三氟甲氧基、C1-C3烷基、卤代C1-C3烷基、C1-C3烷氧基或C1-C3烷胺基;
在另一优选例中,所述化合物结构式如(II)所示:
其中,X1、X2、R1、R2定义同本发明第一方面所述。在另一优选例中,所述化合物结构式如(III)所示:
其中,X1、X2、R1、R2定义同本发明第一方面所述。
在另一优选例中,如式(II)或(III)所示,其中,
X1、X2为H;
R1为-NHR3、-NHCOR3、-NHSO2R3、-NHCOOR3、取代或未取代的5-6元杂芳基;
R3独立地选自H、取代或未取代的C1-C4烷基、取代或未取代的3-6元环烷基、取代或未取代的3-6元杂环基、取代或未取代的5-6元杂芳基;
R1、R3中所述的取代或未取代的5-6元杂芳基及R3中所述的取代或未取代的3-6元杂环基至少含有一个选自N、O、S中的杂原子;
所述R1、R3中取代或未取代的取代基可任选自以下基团:F、Cl、Br、羟基、氨基、硝基、氰基、三氟甲基、三氟甲氧基、C1-C3烷基、卤代C1-C3烷基、C1-C3烷氧基或C1-C3烷胺基;
R2为取代或未取代的取代或未取代的取代或未取代的取代或未取代的取代或未取代的取代或未取代的取代或未取代的
所述R2中取代或未取代的取代基选自以下基团:F、Cl、Br、羟基、氨基、硝基、氰基、三氟甲基、三氟甲氧基、C1-C3烷基、卤代C1-C3烷基、C1-C3烷氧基或C1-C3烷胺基;
在一些方面,式II化合物选自式(II-A)化合物:
其中,
X1、X2为H;
Y1为S、S=O、CF2、SO2;
R1为-NHR3、-NHCOR3、-NHSO2R3、-NHCOOR3、取代或未取代的5-6元杂芳基;
R3独立地选自H、取代或未取代的C1-C4烷基、取代或未取代的3-6元环烷基、取代或未取代的3-6元杂环基、取代或未取代的5-6元杂芳基;
R1、R3中所述的取代或未取代的5-6元杂芳基及R3中所述的取代或未取代的3-6元杂环基至少含有一个选自N、O、S中的杂原子;
所述R1、R3中取代或未取代的取代基可任选自以下基团:F、Cl、Br、羟基、氨基、硝基、氰基、三氟甲基、三氟甲氧基、C1-C3烷基、卤代C1-C3烷基、C1-C3烷氧基或C1-C3烷胺基;
R表示一个或多个取代基,其相同或不同且各自独立地选自以下基团:H、F、Cl、Br、羟基、氨基、硝基、氰基、三氟甲基、三氟甲氧基、C1-C3烷基、卤代C1-C3烷基、C1-C3烷氧基或C1-C3烷胺基;
在一些方面,式II化合物选自式(II-B)化合物:
其中,
X1、X2为H;
R1为-NHR3、-NHCOR3、-NHSO2R3、-NHCOOR3、取代或未取代的5-6元杂芳基;
R3独立地选自H、取代或未取代的C1-C4烷基、取代或未取代的3-6元环烷基、取代或未取代的3-6元杂环基、取代或未取代的5-6元杂芳基;
R1、R3中所述的取代或未取代的5-6元杂芳基及R3中所述的取代或未取代的3-6元杂环基至少含有一个选自N、O、S中的杂原子;
所述R1、R3中取代或未取代的取代基可任选自以下基团:F、Cl、Br、羟基、氨基、硝基、氰基、三氟甲基、三氟甲氧基、C1-C3烷基、卤代C1-C3烷基、C1-C3烷氧基或C1-C3烷胺基;
R表示一个或多个取代基,其相同或不同且各自独立地选自以下基团:H、F、Cl、Br、羟基、氨基、硝基、氰基、三氟甲基、三氟甲氧基、C1-C3烷基、卤代C1-C3烷基、C1-C3烷氧基或C1-C3烷胺基;
在一些方面,式II化合物选自式(II-C)化合物:
其中,
X1、X2为H;
Y2为O、S;
R1为-NHR3、-NHCOR3、-NHSO2R3、-NHCOOR3、取代或未取代的5-6元杂芳基;
R3独立地选自H、取代或未取代的C1-C4烷基、取代或未取代的3-6元环烷基、取代或未取代的3-6元杂环基、取代或未取代的5-6元杂芳基;
R1、R3中所述的取代或未取代的5-6元杂芳基及R3中所述的取代或未取代的3-6元杂环基至少含有一个选自N、O、S中的杂原子;
所述R1、R3中取代或未取代的取代基可任选自以下基团:F、Cl、Br、羟基、氨基、硝基、氰基、三氟甲基、三氟甲氧基、C1-C3烷基、卤代C1-C3烷基、C1-C3烷氧基或C1-C3烷胺基;
R表示一个或多个取代基,其相同或不同且各自独立地选自以下基团:H、F、Cl、Br、羟基、氨基、硝基、氰基、三氟甲基、三氟甲氧基、C1-C3烷基、卤代C1-C3烷基、C1-C3烷氧基或C1-C3烷胺基;
在一些方面,式III化合物选自式(III-A)化合物:
其中,
X1、X2为H;
Y1为S、S=O、CF2、SO2;
R1为-NHR3、-NHCOR3、-NHSO2R3、-NHCOOR3、取代或未取代的5-6元杂芳基;
R3独立地选自H、取代或未取代的C1-C4烷基、取代或未取代的3-6元环烷基、取代或未取代的3-6元杂环基、取代或未取代的5-6元杂芳基;
R1、R3中所述的取代或未取代的5-6元杂芳基及R3中所述的取代或未取代的3-6元杂环基至少含有一个选自N、O、S中的杂原子;
所述R1、R3中取代或未取代的取代基可任选自以下基团:F、Cl、Br、羟基、氨基、硝基、氰基、三氟甲基、三氟甲氧基、C1-C3烷基、卤代C1-C3烷基、C1-C3烷氧基或C1-C3烷胺基;
R表示一个或多个取代基,其相同或不同且各自独立地选自以下基团:H、F、Cl、Br、羟基、氨基、硝基、氰基、三氟甲基、三氟甲氧基、C1-C3烷基、卤代C1-C3烷基、C1-C3烷氧基或C1-C3烷胺基;
在一些方面,式III化合物选自式(III-B)化合物:
其中,
X1、X2为H;
R1为-NHR3、-NHCOR3、-NHSO2R3、-NHCOOR3、取代或未取代的5-6元杂芳基;
R3独立地选自H、取代或未取代的C1-C4烷基、取代或未取代的3-6元环烷基、取代或未取代的3-6元杂环基、取代或未取代的5-6元杂芳基;
R1、R3中所述的取代或未取代的5-6元杂芳基及R3中所述的取代或未取代的3-6元杂环基至少含有一个选自N、O、S中的杂原子;
所述R1、R3中取代或未取代的取代基可任选自以下基团:F、Cl、Br、羟基、氨基、硝基、氰基、三氟甲基、三氟甲氧基、C1-C3烷基、卤代C1-C3烷基、C1-C3烷氧基或C1-C3烷胺基;
R表示一个或多个取代基,其相同或不同且各自独立地选自以下基团:H、F、Cl、Br、羟基、氨基、硝基、氰基、三氟甲基、三氟甲氧基、C1-C3烷基、卤代C1-C3烷基、C1-C3烷氧基或C1-C3烷胺基;
在一些方面,式III化合物选自式(III-C)化合物:
其中,
X1、X2为H;
Y2为O、S;
R1为-NHR3、-NHCOR3、-NHSO2R3、-NHCOOR3、取代或未取代的5-6元杂芳基;
R3独立地选自H、取代或未取代的C1-C4烷基、取代或未取代的3-6元环烷基、取代或未取代的3-6元杂环基、取代或未取代的5-6元杂芳基;
R1、R3中所述的取代或未取代的5-6元杂芳基及R3中所述的取代或未取代的3-6元杂环基至少含有一个选自N、O、S中的杂原子;
所述R1、R3中取代或未取代的取代基可任选自以下基团:F、Cl、Br、羟基、氨基、硝基、氰基、三氟甲基、三氟甲氧基、C1-C3烷基、卤代C1-C3烷基、C1-C3烷氧基或C1-C3烷胺基;
R表示一个或多个取代基,其相同或不同且各自独立地选自以下基团:H、F、Cl、Br、羟基、氨基、硝基、氰基、三氟甲基、三氟甲氧基、C1-C3烷基、卤代C1-C3烷基、C1-C3烷氧基或C1-C3烷胺基;
X1、X2优选为H;
R1优选为氨基、甲基胺基、
R2优选为
本发明中所述的药学上可接受的盐为本发明化合物与选自下列的酸形成的盐:盐酸、对甲苯磺酸、酒石酸、马来酸、乳酸、甲磺酸、硫酸、磷酸、柠檬酸、乙酸或三氟乙酸。优选为盐酸、对甲苯磺酸或三氟乙酸。
根据本发明第一方面任一项的化合物,其为实施例制备的本发明目标化合物(以结构式表示的或以系统命名描述的)及其立体异构体,其药学可接受的盐。
根据本发明第一方面任一项化合物,其为选自下列的化合物:
本发明第二方面提供了制备本发明第一方面任一项所述化合物的方法,其包括以下步骤:
化合物A与化合物B经光延反应(参见《现代有机反应》,化学工业出版社,胡跃飞,林国强主编,2008年第一版,第三卷,187-244页)得到C。随后C在含锂的碱存在下合环得到D。将D中羟基的保护基PG2脱除(参见《有机合成中的保护基》,华东理工大学出版社,华东理工大学有机化学教研组译,2004年10月第一版)得到羟基产物,随后将羟基产物中的羟基转化为含有离去基LG(例如卤素、拟卤素)的E。E通过参照噁唑烷酮类化合物的合成领域已知的方法可合成式I所示化合物;
具体而言,
1)化合物A的合成如下述方案所示:
将式a的化合物与含氮的R2H在碱性条件(例如有机碱三乙胺、二异丙基乙基胺、DBU或无机碱NaHCO3、碳酸铯、碳酸钾)在合适的溶剂(例如四氢呋喃、乙腈、DMF、NMP、水)中,置于-10℃-20℃中反应而得到b式化合物;
将b式化合物置于甲醇中与甲醇钠反应得c式化合物;
将c式化合物与脱甲基试剂(例如HBr、HI、BBr3或LiCl)在适当的溶剂(例如二氯甲烷或DMF)中脱除甲基得到d式化合物;
将d式化合物在还原条件(例如兰尼镍-H2、Pd/C-H2、锌粉-醋酸、锌粉-甲酸铵、铁粉-盐酸)下得到e式所示化合物;
将e式化合物在碱(例如碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、三乙胺、二异丙基乙基胺)存在下,在溶剂(例如四氢呋喃、水或两者混合溶剂)中与氯甲酸酯类(例如氯甲酸甲酯、氯甲酸乙酯、氯甲酸叔丁酯、氯甲酸苄酯)或酸酐(例如(Boc)2O)在0℃-30℃条件下反应,在分子中引入氨基的保护基PG1可得A式化合物;
d式化合物的获得还可以采用f式化合物与含氮的R2H在碱性条件(例如有机碱三乙胺、二异丙基乙基胺、DBU、N-甲基吗啉或无机碱NaHCO3、碳酸铯、碳酸钾)在合适的溶剂(例如四氢呋喃、乙腈、DMF、NMP、水)中,置于-10℃-20℃中反应而得到;
2)化合物B中的保护基PG2包括硅醚保护基(例如叔丁基二甲基硅醚或叔丁基二苯基硅醚)、苄基醚类(对溴苄基醚、对甲氧基苄基醚或三苯甲基醚)、苯甲酸酯类(例如苯甲酸酯或对硝基苯甲酸酯),消旋的B可通过间氯过氧苯甲酸氧化得到,光学活性化合物的B通过Sharpless环氧化得到;
3)将A与B在溶剂(例如二氯甲烷、甲苯、四氢呋喃或甲基叔丁基醚)中混合,在膦试剂(例如三苯基膦或三丁基膦)和偶氮二甲酸酯类化合物(例如偶氮二甲酸二乙酯或偶氮二甲酸二异丙酯)或偶氮二甲酰胺类(例如偶氮二甲酰二哌啶)存在下发生光延反应得到C化合物;
4)将C在锂金属碱(例如叔丁醇锂、丁基锂、LiHMDS、LDA)存在下,溶剂(例如四氢呋喃或甲基叔丁基醚)中发生合环得到D式化合物;
5)将D用适当的方法脱除保护基(例如硅醚可以用四丁基氟化铵或酸脱除,苄基醚类可以用氢化或酸脱除,苯甲酸酯类保护基可以用无机碱脱除)可以得到醇中间体,将醇转化为容易离去的离去基LG(例如氯、溴、碘、拟卤素),即的E式所示化合物;
6)根据现有技术即可将E转化为含不同R1的I式;
用替换化合物B,通过以上步骤可得式II所示化合物;
用替换化合物B,通过以上步骤可得式III所示化合物;
其中,X1、X2、R1和R2的定义如本发明第一方面所述。
本发明第三方面提供了一种药用组合物,其包括治疗有效量的本发明第一方面任一项所述化合物及其立体异构体,其药学可接受的盐,以及任选的一种或多种药学可接受的辅料。
本发明第四方面提供了本发明第一方面任一项所述化合物及其立体异构体,其药学可接受的盐,或者本发明第三方面任一项所述药物组合物在制备治疗和/或预防结核分枝杆菌引起的感染性疾病药物中的应用。
本发明任一方面或该任一方面的任一项所具有的特征同样适用于其它任一方面或该其它任一方面的任一项,只要它们不会相互矛盾,当然在相互之间适用时,必要的话可对相应特征作适当修饰。在本发明中,例如,提及“本发明第一方面任一项”时,该“任一项”是指本发明第一方面的任一子方面,在其它方面以类似方式提及时,亦具有类似含义。
发明详述:
下面对本发明的各个方面和特点作进一步的描述。
本发明所引述的所有文献,它们的全部内容通过引用并入本文,并且如果这些文献所表达的含义与本发明不一致时,以本发明的表述为准。此外,本发明使用的各种术语和短语具有本领域技术人员公知的一般含义,即便如此,本发明仍然希望在此对这些术语和短语作更详尽的说明和解释,提及的术语和短语如有与公知含义不一致的,以本发明所表述的含义为准。下面是本发明所用多种术语的定义,这些定义适用于本申请整个说明书中所用的术语,除非在具体情况中另作说明。
本发明的化合物具有不对称中心,本发明中含有不对称取代原子的化合物可以被分离成光学活性或消旋形式,本领域技术人员知晓如何制备光学活性形式,比如通过消旋体拆分或者由光学活性的起始原料合成。除非特别说明具体的立体化学或异构体形式,本发明包括所有手性、非对映异构体和消旋体。制备本发明化合物的方法及其中间体属于本发明的一部分。本发明化合物的所有互变异构体也属于是本发明的一部分。
术语“立体异构体”是指具有相同化学构造,但原子或基团在空间上排列方式不同的化合物。立体异构体包括对映异构体、非对映异构体、构象异构体(旋转异构体)、几何异构体、阻转异构体,等等。
“手性”是具有与其镜像不能重叠性质的分子;而“非手性”是指与其镜像可以重叠的分子。
“对映异构体”是指一个化合物的两个不能重叠但互为镜像关系的异构体。
“非对映异构体”是指有两个或多个手性中心并且其分子不互为镜像的立体异构体。非对映异构体具有不同的物理性质,如熔点、沸点、光谱性质和反应性。非对映异构体混合物可通过高分辨分析操作如电泳和色谱,例如HPLC来分离。
许多有机化合物以光学活性形式存在,即它们具有使平面偏振光的平面发生旋转的能力。在描述光学活性化合物时,使用前缀D和L或R或S来表示分子关于其一个或多个手性中心的绝对构型。前缀D和L或(+)和(-)是用于指定化合物所致平面偏振光旋转的符号,其中(-)或L表示化合物是左旋的。前缀为(+)或D的化合物是右旋的。一种具体的立体异构体是对映异构体,这种异构体的混合物称作对映异构体混合物。对映异构体的50:50混合物称之为外消旋混合物或外消旋体,当在化学反应或过程中没有立体选择性或立体特异性时,可出现这种情况。
本发明公开化合物的任何不对称原子(例如,碳等)都可以以外消旋或对映体富集的形式存在,例如(R)-、(S)-、(R,S)-、(S,R)-、(R,R)-或(S,S)-构型形式存在。在某些实施方案中,各不对称原子在(R)-或(S)-构型方面具有至少50%对映体过量,至少60%对映体过量,至少70%对映体过量,至少80%对映体过量,至少90%对映体过量,至少95%对映体过量,或至少99%对映体过量。
依据起始物料和方法的选择,本发明化合物可以以可能的异构体中的一个或它们的混合物,例如外消旋体和非对映异构体混合物(这取决于不对称碳原子的数量)的形式存在。光学活性的异构体可使用手性合成子或手性试剂制备,或使用常规技术拆分。
所得的任何立体异构体的混合物可以依据组分物理化学上的性质差异被分离成纯的或基本纯的几何异构体,对映异构体,非对映异构体,例如通过色谱法和/或分步结晶法。
术语“取代的”是指所给结构中特定原子上的任意一个或多个氢原子被具体取代基所取代,只要特定原子的价态是正常的并且取代后所得化合物是稳定的。除非其他方面表明,一个任选的取代基团可以在基团各个可取代的位置进行取代。当给出的结构式中不只一个位置能被选自具体基团的一个或多个取代基所取代,那么取代基可以相同或不同地在各个位置取代。其中,所述的取代基可以是,但并不限于,氢、氘、氧代(=O)、卤素、氰基、硝基、羟基、巯基、氨基(-NH2)芳胺基、氨基烷基、烷基、烷基硫基、羟基烷基、卤代烷基、环烷基、杂环基、芳基、杂芳基、-C(=O)Ra、-ORb、-COORb、-SO2Rb、-NRcRd、-CONRcRd、-SO2NRcRd、-C(NRcRd);其中,Ra、Rb、Rc和Rd各自独立地为氢、氰基、氨基、烷胺基、芳胺基、烷基硫基、烷氧基、芳氧基、羟基、巯基、烷基、卤代烷基、环烷基、杂环基、芳基、杂芳基、烷基磺酰基、氨基磺酰基、羟基烷基、氨基烷基、氨烷基酰基或烷基酰基。
各种含烃部分的碳原子含量通过指明了该部分中最小和最大碳原子数的前缀表示。Ci-Cj表示具有整数“i”(包含i)至整数“j”(包含j)个碳原子的部分。因此,例如C1-C4烷基指具有1至4个(包含1和4)碳原子的烷基,特别指甲基、乙基、C3烷基和C4烷基。
如本文所述的,术语“烷基”是指具有指定数目碳原子数的烷基,其为直链或支链的烷基,并且其可包括其子基团,例如提及“C1-C4烷基”时,其还可以包括C1-C3烷基、C1-C2烷基、C2-C4烷基、C3-C4烷基等表示的子范围的基团,以及具体基团例如甲基、乙基、正丙基、异丙基。术语“烷氧基”和“烷胺基”属于惯用表达,是指分别通过一个氧原子或胺基连接到分子的其余部分的烷基基团,其中的烷基如本发明所述。烷氧基基团包括,但并不限于,甲氧基,乙氧基,异丙氧基,正丙氧基,等等。烷胺基基团包括,但并不限于,甲胺基,乙胺基,异丙胺基,正丙胺基,等等。
术语“卤代烷基”表示烷基基团被一个或多个卤素原子所取代,包含,但并不限于,三氟甲基、二氟甲基等。
如本文所述的,术语“卤”、“卤素”、“卤素原子”、“卤代”等表示氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)或碘(I)。
如本文所述的,术语“拟卤素”表示磺酰氧基,特别是三氟甲磺酰氧基、对甲苯磺酰氧基、甲磺酰氧基、对硝基苯磺酰氧基。
如本文所述的,术语“环烷基”是指具有指定数目环碳原子数的环状烷基,并且其可包括其子基团,例如提及“3-6元环烷基”时,其还可以包括3-5元环烷基、4-6元环烷基等表示的子范围的基团,以及具体基团例如环丙基、环丁基、环戊基、环己基。
如本文所述的,术语“杂环基”是指具有指定数目环原子数的环状杂烷基,包指单环或稠环基团,在环中,具有4至10个环原子,其中一个或两个环原子选自氮、氧或硫的杂原子,其余环原子为碳。这些环还可以具有一个或多个双键,不过,这些环不具有完全共轭的π电子系统。杂环基包括,但不限于氧杂环丁基、氮杂环丁基、吡咯烷基、吡唑烷基、二氢噻吩基、1,3-二氧环戊基、二硫环戊基、四氢吡喃基、四氢噻喃基、哌啶基、1,2-二氢吡啶基、吗啉基、硫代吗啉基、六氢嘧啶基、哌嗪基、高哌嗪基、1,3-苯并噁嗪基、噁唑烷基、高哌啶基等。
如本文所述的,术语“杂芳基”在本文中指具有1至3个杂原子作为环原子,其余的环原子为碳的芳香基团,其中杂原子包括氧、硫和氮。例如“5-6元杂芳基”包括5元杂芳基和6元杂芳基。其中5元杂芳基包括,但并不限于咪唑基、呋喃基、噻吩基、三氮唑基、四氮唑基、吡唑基(如2-吡唑基)、噻唑基、噁唑基、异恶唑基。6元杂芳基包括吡啶基、哒嗪基、嘧啶基、吡嗪基、1,3,5-三嗪基。在实施方案中,所述的杂芳基为三氮唑基、吡嗪基、异噁唑基、吡啶基。
如本文所述的,术语“环”表示被取代或未被取代的环烷基、被取代或未被取代的杂环基、被取代或未被取代的芳基或被取代或未被取代的杂芳基。所谓的环包括稠环。环上原子的数目通常被定义为环的元数,例如“3-6元环”是指环绕排列3-6个原子。
如本发明所描述,取代基Re有一个键连接到中心的环上形成的环体系代表一个或多个相同或不同的取代基Re可以在环上任何可取代的位置进行取代。例如,式a代表A环或B环上任何可能被取代的位置均可被一个或多个Re取代。
“离去基团”或“离去基”或“LG”具有在合成有机化学中与之相关联的常用含义,即,能够被亲核基团置换的原子或基团,包括卤素、脂肪或芳香磺酰氧基,如氯、溴、碘、甲磺酰氧基、甲苯磺酰氧基、三氟甲磺酰氧基等。
“保护基”是指一类取代基,它们与官能团反应的时候,通常用来阻断或保护该官能团的特殊功能性。例如“氨基的保护基”是指一个取代基与氨基基团相连接来阻断或保护化合物中氨基的功能性,合适的氨基保护基团包括叔丁氧羰基(Boc),苄氧羰基(Cbz),甲氧羰基和乙氧羰基。相似地,“羟基保护基”是指羟基的取代基用来阻断或保护羟基的功能性。
如本文所述的,术语“有效量”是指可在受试者中实现所期望的治疗本发明所述疾病或病症的药物用量。
如本文所述的,术语“药学可接受的”例如在描述“药学可接受的盐”时,表示该盐不但是受试者生理学上可接受,而且还可指在药学上有使用价值的合成物质,例如在为进行手性拆分时所形成的作为中间体的盐,虽然这种中间体的盐并不能直接给予受试者,但该盐可在为获得本发明终产物中起作用。
如本文所述的,术语“药物组合物”,其还可以是指“组合物”,其可用于在受试者特别是哺乳动物中实现治疗本发明所述疾病或病症。
疾病的“治疗”包括:
(1)预防该疾病,即,使暴露至或易感染该疾病但未经历或显示该疾病症状的哺乳动物不发生该疾病的临床症状,
(2)抑制该疾病,即,阻止或减少该疾病或其临床症状的进展,
(3)减轻该疾病,即,引起该疾病或其临床症状的复原。
“治疗有效量”指为了治疗疾病向哺乳动物施用时足以实现对该疾病的治疗的化合物的量。治疗有效量将根据化合物、待治疗的疾病及其严重性以及哺乳动物的年龄、体重、性别等因素而变化。治疗有效量还可指足以实现所需的有益效果的化合物的任何量,该有益效果包括如以上(1)-(3)所述的预防疾病、抑制疾病或减轻疾病。例如化合物的量可以介于0.1-250mg/kg,或优选地,0.5-100mg/kg,或更优选地,1-50mg/kg,或甚至更优选地,2-20mg/kg。优选地,所述量的化合物每天两次向哺乳动物施用。更优选地,所述量的化合物每天一次向哺乳动物施用。更优选地,所述量的化合物每周一次或每两周一次向哺乳动物施用。
如本文所述的,术语“疾病和/或病症”是指所述受试者的一种身体状态,该身体状态与本发明所述疾病和/或病症有关。例如,本发明所述疾病和/或病症指结核杆菌感染性疾病。
如本文所述的,术语“受试者”可以指患者或者其它接受本发明式I化合物或其药物组合物以治疗本发明所述疾病或病症的动物,特别是哺乳动物,例如人、狗、猴、牛、马等。
本发明再一方面还涉及以本发明中的化合物作为活性成份的药物组合物。该药物组合物可根据本领域公知的方法制备。可通过将本发明化合物与一种或多种药学上可接受的固体或液体赋形剂和/或辅剂结合,制成适于人或动物使用的任何剂型。
本发明中的化合物或含有它的药物组合物可以单位剂量形式给药,给药途径可为肠道或非肠道,如口服、静脉注射、肌肉注射、皮下注射、鼻腔、口腔粘膜、眼、肺和呼吸道、皮肤、阴道、直肠等。
给药剂型可以是液体剂型、固体剂型或半固体剂型。液体剂型可以是溶液剂(包括真溶液和胶体溶液)、乳剂(包括o/w型、w/o型和复乳)、混悬剂、注射剂(包括水针剂、粉针剂和输液)、滴眼剂、滴鼻剂、洗剂和搽剂等;固体剂型可以是片剂(包括普通片、肠溶片、含片、分散片、咀嚼片、泡腾片、口腔崩解片)、胶囊剂(包括硬胶囊、软胶囊、肠溶胶囊)、颗粒剂、散剂、微丸、滴丸、栓剂、膜剂、贴片、气(粉)雾剂、喷雾剂等;半固体剂型可以是软膏剂、凝胶剂、糊剂等。
本发明化合物可以制成普通制剂、也可以制成缓释制剂、控释制剂、靶向制剂及各种微粒给药系统。
为了将本发明化合物制成片剂,可以广泛使用本领域公知的各种赋形剂,包括稀释剂、黏合剂、润湿剂、崩解剂、润滑剂、助溶剂。稀释剂可以是淀粉、糊精、蔗糖、葡萄糖、乳糖、甘露醇、山梨醇、木糖醇、微晶纤维素、硫酸钙、磷酸氢钙、碳酸钙等;湿润剂可以是水、乙醇、异丙醇等;粘合剂可以是淀粉浆、糊精、糖浆、蜂蜜、葡萄糖溶液、微晶纤维素、阿拉伯胶浆、明胶浆、羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、乙基纤维素、丙烯酸树脂、卡波姆、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇等;崩解剂可以是干淀粉、微晶纤维素、低取代羟丙基纤维素、交联聚乙烯吡咯烷酮、交联羧甲基纤维素钠、羧甲基淀粉钠、碳酸氢钠与枸橼酸、聚氧乙烯山梨糖醇脂肪酸酯、十二烷基磺酸钠等;润滑剂和助溶剂可以是滑石粉、二氧化硅、硬脂酸盐、酒石酸、液体石蜡、聚乙二醇等。
还可以将片剂进一步制成包衣片,例如糖包衣片、薄膜包衣片、肠溶包衣片,或双层片和多层片。
为了将给药单元制成胶囊剂,可以将有效成分本发明化合物与稀释剂、助溶剂混合,将混合物直接置于硬胶囊或软胶囊中。也可将有效成分本发明化合物先与稀释剂、黏合剂、崩解剂制成颗粒或微丸,再置于硬胶囊或软胶囊中。用于制备本发明化合物片剂的各稀释剂、黏合剂、润湿剂、崩解剂、助溶剂品种也可用于制备本发明化合物的胶囊剂。
为将本发明化合物制成注射剂,可以用水、乙醇、异丙醇、丙二醇或它们的混合物作溶剂并加入适量本领域常用的增溶剂、助溶剂、pH调节剂、渗透压调节剂。增溶剂或助溶剂可以是泊洛沙姆、卵磷脂、羟丙基-β-环糊精等;pH调节剂可以是磷酸盐、醋酸盐、盐酸、氢氧化钠等;渗透压调节剂可以是氯化钠、甘露醇、葡萄糖、磷酸盐、醋酸盐等。如制备冻干粉针剂,还可加入甘露醇、葡萄糖等作为支撑剂。
此外,如需要,也可以向药物制剂中添加着色剂、防腐剂、香料、矫味剂或其它添加剂。
为达到用药目的,增强治疗效果,本发明的药物或药物组合物可用任何公知的给药方法给药。
本发明的化合物或组合物可单独服用,或与其他治疗药物或对症药物合并使用。当本发明的化合物与其它治疗药物存在协同作用时,应根据实际情况调整它的剂量。
有益技术效果
本发明人发现,本发明的化合物具有非常强的体外抗结核分枝杆菌活性,其中七个化合物的体外抗结核杆分枝杆菌的最小抑菌浓度(MIC)小于0.1μg/mL,明显优于利奈唑胺,达到或超过Sutezolid的抗结核分枝杆菌活性水平。此外对Vero细胞毒性低(IC50大于30μg/mL)显示出良好的安全性。值得注意的是本发明化合物的线粒体蛋白合成抑制作用远远弱于阳性对照药利奈唑胺和Sutezolid,反映了其具有更高的安全性。本发明化合物除具有强的体外抗结核分枝杆菌活性和高安全性以外,并具有优越的药代性质和体内抗结核活性。本发明提供了一类结构新颖、活性强、毒性低、药代性质优良的含氮杂环取代的苯并噁嗪噁唑烷酮类化合物,该类化合物可用于由结核分枝杆菌引起的感染性疾病的治疗和预防,可用于由敏感或耐药结核分枝杆菌感染引起的疾病的预防和治疗。
WO2011/147259 A1,2011年12月1日公开了式(IV)所示化合物,用于治疗感染性疾病,特别是多药耐药菌引起的感染性疾病,所述的感染性疾病是由包括肠球菌、金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌和肺炎球菌的多药耐药菌所引起的。
其中,
U为H或F;
R1为
R2为苯基或者五元或六元芳香或非芳香杂环基。
2013年7月24日授权的CN102260277 B,公告了式(IV)所示化合物,其R2为苯基或者五元或六元芳香杂环基。
此外,对比文件(J.Med.Chem.2011,54,7493–7502)中公布了如下结构化合物:
其中X为N或O,R'为3-硝基苯基、2-硝基苯基、4-吡啶基、3-吡啶基、2-吡啶基、2-呋喃基、3-呋喃基和2-硝基-5-呋喃基。该文献公布了上述化合物对金黄色葡萄球菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、耐甲氧西林表皮葡萄球菌、耐青霉素肺炎链球菌和肠球菌的活性。并未教导该类化合物具有抗结核分枝杆菌活性。
根据对比文件J.Med.Chem.2011,54,7493–7502报道的合成路线合成了式V所示X为氧时的化合物VII,并测定了其体外抗结核分枝杆菌活性和线粒体蛋白合成抑制作用。
其中化合物VII的抗结核分枝杆菌活性MIC值和线粒体蛋白合成抑制作用IC50值分别为1.546μg/mL和35.82μM。而本发明化合物4的MIC值为0.044μg/mL,其抗结核活性显著优于化合物VII(MIC=1.546μg/mL),同时化合物4对线粒体蛋白合成抑制作用明显弱于化合物VII,具有更高的安全性。化合物VII的抗结核分枝杆菌活性弱于本发明的化合物,而且化合物VII抗耐药结核分枝杆菌的活性也弱于本发明的化合物。此外,本发明的化合物对线粒体蛋白合成的抑制作用弱于化合物VII对线粒体蛋白合成的抑制作用,因此本发明的化合物具有更高的安全性。
具体实施方式
通过下面的实施例可以对本发明进行详细描述,但并不意味着对本发明任何不利限制。本文已经详细地描述了本发明,其中也公开了其具体实施例,对本领域的技术人员而言,在不脱离本发明精神和范围的情况下针对本发明具体实施方式进行各种变化和改进是显而易见的。
对于以下全部实施例,可使用本领域技术人员已知的标准操作和纯化方法。除非另有说明,所有温度以℃(摄氏度)表示。化合物的结构是通过核磁共振谱(NMR)和/或质谱(MS)来确定的。熔点(Mp)是以℃给出的熔点,温度未加校正。
制备实施例部分
化合物的结构是通过核磁共振氢谱(1H NMR)或质谱(MS)来确定的。核磁共振氢谱位移(δ)以百万分之一(ppm)的单位给出。耦合常数(J)以赫兹(Hz)为单位。核磁共振谱用Mercury-400或Brucker-500型核磁共振仪测定,氘代氯仿(CDCl3)或氘代二甲基亚砜(DMSO-d6)作溶剂,四甲基硅烷(TMS)为内标。熔点采用日本Yanaco M.P-500D型熔点测定仪测定,温度未校正。
高分辨质谱采用Agilent 1100series LC/MSD trap mass spectrometer液质联用仪测定。
电子天平采用日本Yanaco LY-300型电子天平。
柱层析一般使用200~300目硅胶为载体。
无水溶剂均通过标准方法处理。其它试剂均为市售分析纯。
本发明采用下述缩略词:
ADDP为偶氮二甲酰二哌啶。
DMF为N,N-二甲基甲酰胺。
EDCI为1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐。
HOBt为1-羟基苯并三唑。
TPP为三苯基膦。
制备例
制备例1
((2R,3S)-3-(((叔丁基二甲基硅基)氧基)甲基)环氧-2-基)甲醇(中间体1)的制备
于500mL三口瓶中加入4A分子筛(7.2g)及无水二氯甲烷(180mL),体系用Ar保护,降温至-20℃。加入D-(-)-酒石酸二乙酯(7.8mL,45.7mmol),随后滴加钛酸四异丙酯(12mL,39.8mmol),体系为黄色。搅拌0.5h后,加入(Z)-4-((叔丁基二甲基硅基)氧基)丁-2-烯-1-醇(12g,59.4mmol),保温搅拌1h。滴加过氧叔丁醇的甲苯溶液(5M,28.5mL,142mmol)并保温搅拌过夜。TLC监测反应完毕后加入含FeSO4·7H2O(23.4g,84mmol)的酒石酸溶液(10%,192mL),0℃搅拌5小时后静置分层。过滤,分取有机相,水相用二氯甲烷萃取一次,合并有机相。有机相浓缩后得油状物。将其溶解于100mL乙醚,冰水浴条件下滴加1N氢氧化钠溶液(50mL),搅拌10min后分取乙醚层,用水洗一次、盐水洗一次,无水硫酸钠干燥,过滤得淡黄色油状物,硅胶柱层析(石油醚/乙酸乙酯=9/1)得中间体1淡黄色油状物8.1g,收率62.8%。
制备例2
((2S,3R)-3-(((叔丁基二甲基硅基)氧基)甲基)环氧-2-基)甲醇(中间体2)的制备
将中间体1的制备方法中的D-(-)-酒石酸二乙酯替换为L-(+)-酒石酸二乙酯,进行反应,可得中间体2,淡黄色油状物3.0g,收率55.6%。
制备例3
((2R,3S)-3-((三苯甲基氧基)甲基)环氧-2-基)甲醇(中间体3)的制备
于1L四口瓶中加入4A分子筛(12g)及无水二氯甲烷(330mL),体系用Ar保护,降温至-40℃。加入D-(-)-酒石酸二乙酯(13.6mL,79.2mmol),随后滴加钛酸四异丙酯(18.8mL,63.4mmol),体系为黄色。保温搅拌0.5h后,加入(Z)-4-(三苯甲氧基)丁-2-烯-1-醇(26.1g,79.2mmol)的二氯甲烷溶液(120mL),保温搅拌0.5h。滴加过氧叔丁醇的甲苯溶液(3.8M,50mL,190mmol)并保温搅拌2h,并于-20℃搅拌过夜。TLC监测反应完毕后加入含FeSO4·7H2O(30g)的酒石酸溶液(10%,200mL),0℃搅拌1小时后静置分层。分取有机相,溶液相再用二氯甲烷萃取两次,有机相合并后用盐水洗2次。过滤,浓缩除去溶剂得固体。所得固体用正己烷打浆得类白色固体30g,经石油醚/乙酸乙酯重结晶得中间体3类白色固体15g,收率57.5%。
实施例
实施例1
化合物1(3S,3aS)-3-(氨基甲基)-8-氟-7-硫代吗啉基-3a,4-二氢-1H,3H-苯并[b]噁唑[3,4-d][1,4]噁嗪-1-酮
第一步4-氟-2-硝基-5-硫代吗啉基苯酚(中间体4)的制备
将4,5-二氟-2-硝基苯酚(1.75g,10mmol)溶解于乙腈(20mL),加入N-甲基吗啉(1.5mL),随后加入硫代吗啉(11mL,11mmol),于80℃反应3h。冷却,加入水20mL,过滤,所得固体用水洗,红外干燥得中间体4,橘红色固体2.53g,收率98.1%。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:11.20(s,1H),7.64(d,J=12.4H,1H),5.82(d,J=7.6Hz,1H),4.24(s,4H),3.43(s,4H).LC-MS(ESI):m/z[M+H]+:271.0744.
第二步 苄基(5-氟-2-羟基-4-硫代吗啉基苯基)氨基甲酸酯(中间体5)的制备
将中间体4(4g,15.5mmol)悬浮于乙醇和四氢呋喃组成的混合液(1:1,40mL),加入兰尼镍(1g),中压氢化反应2h。将反应液过滤入含碳酸氢钠(2.6g,31mmol)和水(10mL)的体系中,氩气保护,冰浴下滴加氯甲酸苄酯(1.95mL,14.4mmol),保温搅拌20min。蒸除溶剂,加水,并用乙酸乙酯萃取两次,有机相用盐水洗,无水硫酸钠干燥,过滤,浓缩得红色固体。经硅胶柱层析(石油醚/乙酸乙酯=7/3)得中间体5,粉红色固体4.5g,收率80.4%。
LC-MS(ESI):m/z[M+H]+:363.1905.
第三步 苄基(2-(((2R,3S)-3-(((叔丁基二甲基硅基)氧基)甲基)环氧-2-基)甲氧基)-5-氟-4-硫代吗啉苯基)氨基甲酸酯(中间体6)的制备
将中间体5(1g,2.76mmol)、中间体1(0.9g,4.14mmol)和三苯基膦(1.45g,5.52mmol)加入50mL双口瓶,加入无水二氯甲烷(20mL),分4批加入偶氮二甲酰二哌啶(1.39g,5.52mmol)。TLC监测反应完毕后,加入正己烷稀释,过滤,滤液浓缩。经硅胶柱层析(石油醚/乙酸乙酯=92/8)得中间体6,淡黄色油状物,室温放置固化得1.2g,收率77.4%。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.92(d,J=12.4Hz,1H),7.44-7.31(m,5H),7.19(brs,1H),6.59(brs,1H),5.20(s,2H),4.31(dd,J=11.6,3.2Hz,1H),4.04(dd,J=11.6,7.2Hz,1H),3.91-3.79(m,2H),3.40-3.20(m,6H),2.81(brs,4H),0.90(s,9H),0.10(s,3H),0.09(s,3H).LC-MS(ESI):m/z[M+H]+:563.2954.
第四步(3R,3aS)-3-(((叔丁基二甲基硅基)氧基)甲基)-8-氟-7-硫代吗啉基-3a,4-二氢-1H,3H-苯并[b]噁唑[3,4-d][1,4]噁嗪-1-酮(中间体7)的制备
将中间体6(1.7g,3.02mmol)溶解于无水四氢呋喃(30mL),氩气保护,降温-78℃,滴加n-BuLi(1.6M的正己烷溶液,2mL,3.3mmol),滴毕后保温搅拌1.5h。随后室温搅拌过夜,加入饱和氯化铵(2mL)淬灭反应。蒸除溶剂,加入乙酸乙酯和水,分取有机相,水相再用乙酸乙酯萃取一次,有机相合并后用盐水洗一次,无水硫酸钠干燥,过滤,浓缩,得淡粉色固体。硅胶柱层析(石油醚/二氯甲烷/乙酸乙酯=80/10/10)得中间体7,类白色固体1.29g,收率94.2%。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.73(d,J=12.8Hz,1H),6.61(d,J=6.8Hz,1H),4.42(dd,J=10.4,3.2Hz,1H),4.28-4.22(m,1H),4.09-4.02(m,1H),3.96-3.81(m,3H),3.28(m,4H),2.82(t,J=4.8Hz,4H),0.90(s,9H),0.11(s,3H),0.10(s,3H).LC-MS(ESI):m/z[M+H]+455.2620.
第五步(3R,3aS)-8-氟-3-(羟甲基)-7-硫代吗啉基-3a,4-二氢-1H,3H-苯并[b]噁唑[3,4-d][1,4]噁嗪-1-酮(中间体8)的制备
于50mL反应瓶中,将中间体7(1.2g,2.64mmol)溶解于THF(10mL),冰浴下滴加四丁基氟化铵的四氢呋喃溶液(1M,3.2mL,3.2mmol)。0.5小时后,加入水可析出固体。过滤,水洗,干燥得中间体8,类白色固体0.70g,收率78.3%。
第六步((3R,3aS)-8-氟-1-氧代-7-硫代吗啉基-3a,4-二氢-1H,3H-苯并[b]噁唑[3,4-d][1,4]噁嗪-3-基)甲基甲磺酸酯(中间体9)的制备
于50mL双口瓶中加入中间体8(1.0g,2.94mmol),并以二氯甲烷(20mL)溶解。用冰水浴降温至0℃,加入三乙胺(1.2mL,8.8mmol),随后滴加甲磺酰氯(0.34mL,4.4mmol)。浓缩除去溶剂得固体,加水,过滤得中间体9,淡红色固体1.11g,收率90.2%。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.70(dd,J=12.8,1.0Hz,1H),6.61(d,J=7.9Hz,1H),4.57-4.46(m,4H),4.13-4.05(m,1H),3.87(t,J=10.2Hz,1H),3.35-3.22(m,4H),3.14(s,3H),2.82(t,J=4.8Hz,4H).LC-MS(ESI):m/z[M+H]+419.1083.
第七步(3S,3aS)-3-(氨基甲基)-8-氟-7-硫代吗啉基-3a,4-二氢-1H,3H-苯并[b]噁唑[3,4-d][1,4]噁嗪-1-酮(化合物1)的制备
将中间体9(1.1g,2.63mmol)溶解于DMF(20mL),加入邻苯二甲酰亚胺钾盐(1.09g,5.88mmol),于80℃反应5小时。冷却后滴加入冰水(20mL),可析出固体,过滤,水洗,干燥,得淡粉色固体。将此固体加入封管中,加入甲胺甲醇溶液(5mL),于80℃反应4小时。冷却后,加入水,用乙酸乙酯萃取3次。有机相合并后用盐水洗一次,无水硫酸钠干燥,过滤,浓缩,硅胶柱层析得化合物1,淡黄色固体250mg,收率25.0%。Mp:155-157℃。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.75(d,J=13.0Hz,1H),6.55(d,J=7.8Hz,1H),4.45(dd,J=10.4,3.0Hz,1H),4.29-4.23(m,1H),4.07-4.00(m,1H),3.86(t,J=10.2Hz,1H),3.32-3.20(m,4H),3.19-3.04(m,2H),2.83-2.76(m,4H),1.41(brs,2H).HR-MS(ESI):m/z[M+H]+计算值C15H19FN3O3S:340.1126;实测值:340.1111.
实施例2
化合物2(3S,3aS)-8-氟-3-((甲基氨基)甲基)-7-硫代吗啉基-3a,4-二氢-1H,3H-苯并[b]噁唑[3,4-d][1,4]噁嗪-1-酮
第一步((3R,3aS)-8-氟-1-氧代-7-硫代吗啉基-3a,4-二氢-1H,3H-苯并[b]噁唑[3,4-d][1,4]噁嗪-3-基)甲基-4-甲基苯磺酸酯(中间体10)的制备
于50mL双口瓶中加入中间体8(1.2g,3.53mmol),并以二氯甲烷(30mL)溶解。用冰水浴降温至0℃,加入三乙胺(0.99mL,7.06mmol)及DMAP(50mg),随后分批加入对甲苯磺酰氯(0.81g,4.24mmol)。保温搅拌1h后,用二氯甲烷稀释,用水洗一次,10%的柠檬酸洗涤,饱和碳酸氢钠溶液洗涤,盐水洗一次,无水硫酸钠干燥,过滤,浓缩,经硅胶柱层析(二氯甲烷/乙酸乙酯=80/20)纯化得中间体10,类白色固体1.59g,收率85.0%。
第二步(3S,3aS)-8-氟-3-((甲基氨基)甲基)-7-硫代吗啉基-3a,4-二氢-1H,3H-苯并[b]噁唑[3,4-d][1,4]噁嗪-1-酮(化合物2)的制备
将中间体10(0.090g,0.17mmol)加入封管,加入甲胺甲醇溶液(3mL)及四氢呋喃(3mL),100℃加热反应1h,浓缩反应液,经硅胶柱层析(二氯甲烷/甲醇/氨水=100/2/1)纯化得化合物2,类白色固体30mg,收率50.0%。Mp:155-156℃。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.75(d,J=13.0Hz,1H),6.54(d,J=7.9Hz,1H),6.03(brs,1H),4.44(dd,J=10.4,3.0Hz,1H),4.35(dd,J=12.2,5.4Hz,1H),4.08-3.98(m,1H),3.84(t,J=10.2Hz,1H),3.33-3.20(m,4H),3.04-2.91(m,2H),2.83-2.75(m,4H),2.51(s,3H).HR-MS(ESI):m/z[M+H]+计算值C16H21FN3O3S:354.1282;实测值:354.1275.
实施例3
化合物3N-(((3S,3aS)-8-氟-1-氧代-7-硫代吗啉基-3a,4-二氢-1H,3H-苯并[b]噁唑[3,4-d][1,4]噁嗪-3-基)甲基)甲基磺酰胺
将化合物1(0.070g,0.175mmol)溶解于二氯甲烷(4mL),加入三乙胺(0.037mL,0.26mmol),冰浴冷却,滴加甲磺酰氯(0.016mL,0.21mmol)。TLC监测反应完毕后,浓缩除去溶剂,经硅胶柱层析(二氯甲烷/甲醇=99/1)纯化得化合物3,类白色固体43mg,收率51.8%。Mp:234-235℃。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ:7.61-7.51(m,2H),6.68(d,J=8.2Hz,1H),4.55-4.47(m,2H),4.04-3.94(m,2H),3.50-3.35(m,2H),3.17(brs,4H),2.96(s,3H),2.77-2.69(m,4H).HR-MS(ESI):m/z[M+H]+计算值C16H21FN3O5S2:418.0901;实测值:418.0894.
实施例4
化合物4N-(((3S,3aS)-8-氟-1-氧代-7-硫代吗啉基-3a,4-二氢-1H,3H-苯并[b]噁唑[3,4-d][1,4]噁嗪-3-基)甲基)乙酰胺
将化合物1(0.18g,0.53mmol)溶解于二氯甲烷(6mL),加入吡啶(0.086mL,1.06mmol),冰水浴下滴加乙酸酐(0.076mL,0.8mmol),滴毕室温搅拌40min。浓缩,经硅胶柱层析(二氯甲烷/甲醇=99/1)纯化得化合物4,类白色固体128mg,收率63.4%。Mp:190-192℃。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.76(d,J=13.0Hz,1H),6.83(brs,1H),5.96(t,J=6.0Hz,1H),4.51(dd,J=10.4,2.8Hz,1H),4.43-4.37(m,1H),3.95-3.88(m,1H),3.82(t,J=10.2Hz,1H),3.79-3.63(m,2H),3.39-3.31(m,4H),2.89(brs,4H),2.05(s,3H).HR-MS(ESI):m/z[M+H]+计算值C17H21FN3O4S:382.1231;实测值:382.1222.
实施例5
化合物5N-(((3S,3aS)-8-氟-1-氧代-7-硫代吗啉基-3a,4-二氢-1H,3H-苯并[b]噁唑[3,4-d][1,4]噁嗪-3-基)甲基)异丁酰胺
将化合物1(0.055g,0.16mmol)溶解于二氯甲烷(6mL),加入三乙胺(0.034mL,0.24mmol),冰水浴下滴加异丁酰氯(0.020mL,0.18mmol),滴毕搅拌30min。浓缩,经硅胶柱层析(二氯甲烷/甲醇=99/1)纯化得化合物5,类白色固体38mg,收率58.5%。Mp:193-195℃。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.76(d,J=13.0Hz,1H),7.01(brs,1H),6.06(t,J=5.4Hz,1H),4.51(dd,J=10.4,2.6Hz,1H),4.45-4.36(m,1H),4.00-3.87(m,1H),3.86-3.62(m,3H),3.41(brs,4H),2.94(brs,4H),2.49-2.36(m,1H),1.17(d,J=4.0Hz,3H),1.16(d,J=4.0Hz,3H).HR-MS(ESI):m/z[M+H]+计算值C19H25FN3O4S:410.1544;实测值:410.1528.
实施例6
化合物6N-(((3S,3aS)-8-氟-1-氧代-7-硫代吗啉基-3a,4-二氢-1H,3H-苯并[b]噁唑[3,4-d][1,4]噁嗪-3-基)甲基)环丙基甲酰胺
将化合物1(0.10g,0.3mmol)溶解于四氢呋喃(7mL),加入三乙胺(0.13mL,0.9mmol),冰水浴下滴加环丙基甲酰氯(0.035mL,0.39mmol),滴毕搅拌15min。浓缩除去溶剂,用二氯甲烷稀释,饱和食盐水洗,无水硫酸钠干燥,过滤,浓缩,经硅胶柱层析(二氯甲烷/甲醇=99/1)纯化得化合物6,类白色固体86mg,收率70.5%。Mp:209-211℃。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.74(d,J=12.8Hz,1H),6.60(d,J=7.6Hz,1H),6.16(t,J=6.0Hz,1H),4.48(dd,J=10.2,2.8Hz,1H),4.43-4.36(m,1H),3.95-3.88(m,1H),3.82(t,J=10.2Hz,1H),3.79–3.65(m,2H),3.32–3.23(m,4H),2.86–2.76(m,4H),1.45–1.36(m,1H),1.01–0.94(m,2H),0.85-0.77(m,2H).HR-MS(ESI):m/z[M+H]+计算值C19H23FN3O4S:408.1388;实测值:408.1379.
实施例7
化合物7N-(((3S,3aS)-8-氟-1-氧代-7-硫代吗啉基-3a,4-二氢-1H,3H-苯并[b]噁唑[3,4-d][1,4]噁嗪-3-基)甲基)环丁基甲酰胺
将化合物1(0.098g,0.29mmol)溶解于二氯甲烷(3mL),加入三乙胺(0.081mL,0.58mmol),冰水浴下滴加环丁基甲酰氯(0.037mL,0.37mmol),滴毕搅拌2h。用二氯甲烷稀释,用水洗,饱和食盐水洗,无水硫酸钠干燥,过滤,浓缩,经硅胶柱层析(二氯甲烷/甲醇=99/1)纯化得化合物7,类白色固体30mg,收率24.8%。Mp.176-178℃。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.71(d,J=12.8Hz,1H),6.63(d,J=7.4Hz,1H),5.83(t,J=6.0Hz,1H),4.50(dd,J=10.2,2.8Hz,1H),4.42-4.36(m,1H),3.94-3.86(m,1H),3.82(t,J=10.2Hz,1H),3.78-3.71(m,1H),3.71-3.62(m,1H),3.36-3.22(m,4H),3.11-2.97(m,1H),2.89-2.76(m,4H),2.34-2.11(m,4H),2.07-1.81(m,2H).HR-MS(ESI):m/z[M+H]+计算值C20H25FN3O4S:422.1544;实测值:422.1534.
实施例8
化合物8甲基-(((3S,3aS)-8-氟-1-氧代-7-硫代吗啉基-3a,4-二氢-1H,3H-苯并[b]噁唑[3,4-d][1,4]噁嗪-3-基)甲基)氨基甲酸酯
将化合物1(0.10g,0.29mmol)溶解于四氢呋喃(9mL),加入CDI(0.49g,3mmol),室温搅拌50min。加入无水甲醇(3mL),室温搅拌过夜,蒸除溶剂,用二氯甲烷稀释,用饱和氯化铵溶液洗,饱和食盐水洗,无水硫酸钠干燥,过滤,浓缩,经硅胶柱层析(石油醚/乙酸乙酯=60/40)纯化得化合物8,类白色固体77mg,收率64.7%。Mp.155-156℃。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.74(d,J=12.8Hz,1H),6.66(d,J=5.8Hz,1H),5.16(brs,1H),4.49(dd,J=10.4,3.0Hz,1H),4.41-4.35(m,1H),3.99-3.91(m,1H),3.84(t,J=10.2Hz,1H),3.70(s,3H),3.67-3.58(m,2H),3.26-3.24(m,4H),2.83(t,J=4.8Hz,4H).HR-MS(ESI):m/z[M+H]+计算值C17H21FN3O5S:398.1180;实测值:398.1172.
实施例9
化合物9(3S,3aS)-8-氟-3-((异噁唑基-3-基氨基)甲基)-7-硫代吗啉基-3a,4-二氢-1H,3H-苯并[b]噁唑[3,4-d][1,4]噁嗪-1-酮
将N-Boc-3-氨基异噁唑(0.057g,0.31mmol)溶解于无水DMF(2mL),用冰水浴冷却后加入NaH(60%,15mg,0.34mmol),5分钟后加入中间体9(0.13g,0.31mmol),于70℃反应2小时。冷却后滴加入冰水(10mL),用二氯甲烷萃取两次,合并有机相,有机相用盐水洗,无水硫酸钠干燥,过滤,浓缩,经硅胶柱层析(石油醚/乙酸乙酯=85/15)纯化得油状物141mg,收率89.8%。
将上述油状物溶解于乙酸乙酯(2mL),加入氯化氢的甲醇溶液(5N,4mL),室温搅拌30min。蒸除溶剂,加入水(3mL),用饱和碳酸氢钠调节pH至碱性,析出固体,过滤,水洗至中性,干燥得化合物9,白色固体94mg,收率75.2%。Mp.148-150℃。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:8.08(d,J=1.8Hz,1H),7.73(d,J=12.8Hz,1H),6.55(d,J=7.8Hz,1H),5.88(d,J=1.8Hz,1H),4.61–4.54(m,1H),4.51(dd,J=10.4,3.0Hz,1H),4.35(t,J=6.4Hz,1H),4.05-3.98(m,1H),3.86(t,J=10.2Hz,1H),3.82-3.74(m,1H),3.74-3.65(m,1H),3.31-3.20(m,4H),2.79(t,J=5.2Hz,4H).HR-MS(ESI):m/z[M+H]+计算值C18H20FN4O4S:407.1184;实测值:407.1174.
实施例10
化合物10N-(((3S,3aS)-8-氟-1-氧代-7-硫代吗啉基-3a,4-二氢-1H,3H-苯并[b]噁唑[3,4-d][1,4]噁嗪-3-基)甲基)异烟酰胺
将化合物1(60mg,0.18mmol)、异烟酸(26mg,0.21mmol)、EDCI(40mg,0.21mmol)、HOBt(28mg,0.21mmol)和三乙胺(0.050mL,0.35mmol)加入一个5mL单口瓶,加入DMF(2mL),室温搅拌过夜。加入冰水可析出固体,过滤,所得固体用二氯甲烷溶解后,经硅胶(200-300目)柱层析(二氯甲烷/乙酸乙酯/甲醇=50/50/1)纯化得化合物10,类白色固体46mg,收率59.0%。Mp.135-137℃。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:8.77(d,J=4.4Hz,2H),7.69(d,J=5.6Hz,2H),7.65(d,J=12.8Hz,1H),7.35(t,J=5.8Hz,1H),6.55(d,J=7.8Hz,1H),4.61-4.49(m,2H),4.03-3.92(m,2H),3.93-3.82(m,2H),3.33-3.18(m,4H),2.8-2.75(m,4H).HR-MS(ESI):m/z[M+H]+计算值C21H22FN4O4S:445.1340;实测值:445.1324.
实施例11
化合物11N-(((3S,3aS)-8-氟-1-氧代-7-硫代吗啉基-3a,4-二氢-1H,3H-苯并[b]噁唑[3,4-d][1,4]噁嗪-3-基)甲基)吡嗪-2-酰胺
将化合物1(60mg,0.18mmol)、吡嗪-2-甲酸(25mg,0.21mmol)、EDCI(40mg,0.21mmol)、HOBt(28mg,0.21mmol)和三乙胺(0.050mL,0.35mmol)加入一个5mL单口瓶,加入DMF(2mL),室温搅拌过夜。加入冰水可析出固体,过滤,所得固体用二氯甲烷溶解后,经硅胶(200-300目)柱层析(二氯甲烷/乙酸乙酯/甲醇=50/50/1)纯化得化合物11,淡黄色固体41mg,收率51.9%。Mp.212-214℃。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:9.38(d,J=1.2Hz,1H),8.80(d,J=2.4Hz,1H),8.57(dd,J=2.2,1.4Hz,1H),8.27(t,J=6.0Hz,1H),7.73(d,J=12.8Hz,1H),6.68(brs,1H),4.60-4.46(m,2H),4.08-3.81(m,4H),3.37-3.22(m,4H),2.83(brs,4H).HR-MS(ESI):m/z[M+H]+计算值C20H21FN5O4S:446.1298;实测值:445.1276.
实施例12
化合物12(3S,3aS)-3-((1H-1,2,3-三氮唑-1-基)甲基)-8-氟-7-硫代吗啉基-3a,4-二氢-1H,3H-苯并[b]噁唑[3,4-d][1,4]噁嗪-1-酮
将中间体9(418mg,1mmol)溶解于DMF(10mL),加入叠氮化钠(130mg,2mmol),80℃加热反应2.5h,冷却至室温。加入冰水(10mL),析出固体,过滤,水洗,红外干燥得类白色固体351mg,收率96.2%。
LC-MS(ESI):m/z[M+H]+:366.8012.
将上述固体(0.11g,0.3mmol)溶解于1,4-二氧六环(3mL),加入二环庚二烯(0.31mL,3mmol),回流反应5小时。浓缩,经硅胶(200-300目)柱层析(二氯甲烷/甲醇=99/1)纯化得化合物12,类白色固体83mg,收率70.9%。Mp.223-225℃。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.80-7.77(m,2H),7.64(d,J=12.8Hz,1H),6.64(d,J=6.6Hz,1H),4.84(d,J=4.8Hz,2H),4.72-4.66(m,1H),4.46(dd,J=10.6,3.0Hz,1H),4.08-4.00(m,1H),3.84(t,J=10.2Hz,1H),3.35-3.23(m,4H),2.83(t,J=4.4Hz,4H).HR-MS(ESI):m/z[M+H]+计算值C17H19FN5O3S:392.1187;实测值:392.1178.
实施例13
化合物13(3S,3aS)-3-(氨基甲基)-7-((1R,5S)-3-硫代-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷-8-基)-8-氟-3a,4-二氢-1H,3H-苯并[b]噁唑[3,4-d][1,4]噁嗪-1-酮
第一步5-((1R,5S)-3-硫代-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷-8-基)-4-氟-2-硝基苯酚(中间体11)的制备
将4,5-二氟-2-硝基苯酚(3.55g,20mmol)溶解于乙腈(40mL),加入N-甲基吗啉(6.7mL,60mmol),随后加入(1R,5S)-3-硫代-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷氢碘酸盐(5.14g,20mmol),于70℃反应8h。冷却,加入水30mL,过滤,所得固体用水洗,红外干燥得中间体11,橘红色固体4.3g,收率75.7%。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:11.05(s,1H),7.74(d,J=14.6Hz,1H),6.29(d,J=7.6Hz,1H),4.72(s,2H),3.28(dd,J=13.2,1.8Hz,2H),2.20(m,6H).
第二步 苄基-(4-((1R,5S)-3-硫代-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷-8-基)-5-氟-2-羟基苯基)氨基甲酸酯(中间体12)的制备
将中间体11(4g,14.1mmol)悬浮于乙醇和四氢呋喃组成的混合液(1:1,40mL),加入兰尼镍(1g),中压氢化反应3h。加入四氢呋喃20mL,将反应液过滤入含碳酸氢钠(2.37g,28mmol)和水(20mL)的体系中,氩气保护,冰浴下滴加氯甲酸苄酯(1.9mL,14.1mmol),保温搅拌20min。蒸除溶剂,加水,并用乙酸乙酯萃取两次,有机相用盐水洗,无水硫酸钠干燥,过滤,浓缩得红色固体。经硅胶柱层析(石油醚/乙酸乙酯=7/3)得中间体12,紫色固体4.16g,收率81.6%。
第三步 苄基-(4-((1R,5S)-3-硫代-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷-8-基)-5-氟-2-(((2R,3S)-3-((三苯甲氧基)甲基)环氧-2-基)甲氧基)苯基)氨基甲酸酯(中间体13)的制备
将中间体12(3.62g,10mmol)、中间体1(4.5g,13mmol)和三苯基膦(5.2g,20mmol)加入250mL三口瓶,加入无水二氯甲烷(100mL),分2批加入偶氮二甲酰二哌啶(5g,20mmol)。TLC监测反应完毕后,加入正己烷稀释,过滤,滤液浓缩。经硅胶柱层析(石油醚/二氯甲烷乙酸乙酯=80/10/10)得中间体13,类白色泡沫状固体2.3g,收率33.3%。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.84(d,J=13.6Hz,1H),7.47-7.19(m,20H),7.07(s,1H),6.34(d,J=7.8Hz,1H),5.18(s,2H),4.27(brs,2H),4.18(d,J=11.8Hz,1H),3.83-3.74(m,1H),3.43(dd,J=10.6,5.4Hz,1H),3.36-3.23(m,4H),3.14(dd,J=10.4,4.8Hz,1H),2.17-1.93(m,3H).
第四步(3R,3aS)-7-((1R,5S)-3-硫代-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷-8-基)-8-氟-3-((三苯甲氧基)甲基)-3a,4-二氢-1H,3H-苯并[b]噁唑[3,4-d][1,4]噁嗪-1-酮(中间体14)的制备
将中间体13(2.1g,3mmol)溶于无水四氢呋喃(33mL),氩气保护,降温-78℃,滴加n-BuLi(1.6M的正己烷溶液,2mL,3.3mmol),滴毕后保温搅拌1h。随后室温搅拌过夜,加入饱和氯化铵(2mL)淬灭反应。蒸除溶剂,加入水搅拌,过滤,水洗至中性,抽干后用正己烷洗涤两次,得中间体14,淡紫色固体1.7g,收率94.4%。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.70(d,J=14.2Hz,1H),7.47-7.41(m,6H),7.36-7.23(m,9H),6.40(d,J=8.0Hz,1H),4.38-4.31(m,3H),4.27-4.20(m,1H),4.01-3.93(m,1H),3.81(t,J=10.2Hz,1H),3.48(dd,J=4.8,3.6Hz,2H),3.38-3.28(m,2H),2.21-1.99(m,6H).
第五步(3R,3aS)-7-((1R,5S)-3-硫代-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷-8-基)-8-氟-3-(羟基甲基)-3a,4-二氢-1H,3H-苯并[b]噁唑[3,4-d][1,4]噁嗪-1-酮(中间体15)的制备
于50mL反应瓶中,将中间体14(1.64g,2.7mmol)溶解于二氯甲烷(25mL),冰浴下滴加三氟乙酸(2.5mL,32.4mmol),室温搅拌过夜。反应液用4N氢氧化钠溶液调节pH至弱碱性,用二氯甲烷萃取两次,有机相合并后用盐水洗,经无水硫酸钠干燥,过滤,浓缩得固体,硅胶(200-300目)柱层析(二氯甲烷/甲醇=98/2)纯化得中间体15,类白色固体0.83g,收率84.0%。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.71(d,J=14.2Hz,1H),6.43(d,J=8.0Hz,1H),4.44(dd,J=10.5,3.0Hz,1H),4.41-4.31(m,3H),4.18-4.10(m,1H),4.02(dd,J=12.4,3.8Hz,1H),3.93-3.82(m,2H),3.41-3.31(m,2H),2.22-2.02(m,7H).LC-MS(ESI):m/z[M+H]+:367.1288.
第六步((3R,3aS)-7-((1R,5S)-3-硫代-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷-8-基)-8-氟-1-氧代-3a,4-二氢-1H,3H-苯并[b]噁唑[3,4-d][1,4]噁嗪-3-基)甲基-4-甲基苯磺酸酯(中间体16)的制备
于50mL双口瓶中加入中间体15(0.79g,2.16mmol)和DMAP(80mg),并以二氯甲烷(20mL)溶解,加入三乙胺(0.46mL,3.24mmol)。用冰水浴降温至0℃,分批加入对甲苯磺酰氯(0.49g,2.59mmol),保温搅拌3h。加入二氯甲烷稀释,水洗一次,10%柠檬酸溶液洗涤一次,饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,过滤,浓缩得中间体16,类白色固体1.07g,收率95.5%。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.81(dd,J=6.8,1.6Hz,2H),7.62(d,J=14.0Hz,1H),7.40(dd,J=8.0,0.4Hz,2H),6.41(d,J=7.8Hz,1H),4.48-4.30(m,5H),4.26(dd,J=11.0,5.8Hz,1H),4.06-4.00(m,1H),3.84(t,J=10.2Hz,1H),3.34(t,J=11.4Hz,1H),2.48(s,3H),2.21-1.99(m,6H).LC-MS(ESI):m/z[M+H]+:521.1164.
第七步(3S,3aS)-3-(氨基甲基)-7-((1R,5S)-3-硫代-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷-8-基)-8-氟-3a,4-二氢-1H,3H-苯并[b]噁唑[3,4-d][1,4]噁嗪-1-酮(化合物13)的制备
将中间体16(0.8g,1.54mmol)溶解于四氢呋喃(24mL),加入氨水(15mL),封管加热于100℃反应7h。冷却后蒸除四氢呋喃,水相用二氯甲烷萃取3次,有机相合并后用盐水洗一次,无水硫酸钠干燥,过滤,浓缩得淡黄色固体,硅胶(200-300目)柱层析(二氯甲烷/甲醇/氨水=100/2/1)得化合物13,类白色固体464mg,收率82.6%。Mp.168-169℃。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.70(d,J=14.2Hz,1H),6.41(d,J=8.0Hz,1H),4.43(dd,J=10.4,3.0Hz,1H),4.39-4.31(m,2H),4.29-4.22(m,1H),4.07-3.99(m,1H),3.87(t,J=10.2Hz,1H),3.38-3.28(m,2H),3.19-3.04(m,2H),2.23-2.00(m,6H),1.39-1.22(brs,2H).HR-MS(ESI):m/z[M+H]+计算值C17H21FN3O3S:366.1282;实测值:366.1265.
实施例14
化合物14N-(((3S,3aS)-7-((1R,5S)-3-硫代-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷-8-基)-8-氟-1-氧代-3a,4-二氢-1H,3H-苯并[b]噁唑[3,4-d][1,4]噁嗪-3-基)甲基)乙酰胺
将化合物13(0.062g,0.17mmol)溶解于二氯甲烷(4mL),加入吡啶(0.042mL,0.52mmol),冰水浴下滴加乙酸酐(0.024mL,0.26mmol),滴毕室温搅拌1.5h。浓缩,经硅胶柱层析(二氯甲烷/甲醇=98.5/1.5)纯化得化合物14,白色固体43mg,收率62.3%。Mp.235-236℃。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.67(d,J=14.2Hz,1H),6.42(d,J=8.0Hz,1H),6.14(t,J=6.0Hz,1H),4.48(dd,J=10.0,2.6Hz,1H),4.43-4.31(m,3H),3.95-3.88(m,1H),3.84(t,J=10.0Hz,1H),3.78-3.63(m,2H),3.39-3.29(m,2H),2.21-1.99(s,9H).HR-MS(ESI):m/z[M+H]+计算值C19H23FN3O4S:408.1388;实测值:408.1368.
实施例15
化合物15N-(((3S,3aS)-8-氟-1-氧代-7-硫代吗啉基-3a,4-二氢-1H,3H-苯并[b]噁唑[3,4-d][1,4]噁嗪-3-基)甲基)异丁酰胺
将化合物13(0.062g,0.17mmol)溶解于二氯甲烷(6mL),加入三乙胺(0.036mL,0.26mmol),冰水浴下滴加异丁酰氯(0.022mL,0.21mmol),滴毕搅拌1h。浓缩,经硅胶柱层析(二氯甲烷/甲醇=99.5/0.5)纯化得化合物15,白色固体54mg,收率73.0%。Mp.164-165℃。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.65(d,J=13.2Hz,1H),6.41(brs,1H),6.06(t,J=6.0Hz,1H),4.47(dd,J=10.0,2.6Hz,1H),4.43-4.28(m,3H),3.97-3.79(m,2H),3.79-3.61(m,2H),3.34(t,J=11.4Hz,2H),2.49-2.36(m,1H),2.21-1.99(m,6H),1.17(d,J=2.8Hz,3H),1.16(d,J=2.4Hz,3H).HR-MS(ESI):m/z[M+H]+计算值C21H27FN3O4S:436.1701;实测值:436.1680.
实施例16
化合物16N-(((3S,3aS)-7-((1R,5S)-3-硫代-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷-8-基)-8-氟-1-氧代-3a,4-二氢-1H,3H-苯并[b]噁唑[3,4-d][1,4]噁嗪-3-基)甲基)环丙基甲酰胺
将化合物13(0.062g,0.17mmol)溶解于二氯甲烷(6mL),加入三乙胺(0.036mL,0.26mmol),冰水浴下滴加环丙基甲酰氯(0.019mL,0.21mmol),滴毕搅拌1h。浓缩除去溶剂,经硅胶柱层析(二氯甲烷/甲醇=99.5/0.5)纯化得化合物16,类白色固体57mg,收率77.0%。Mp.169-171℃。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.69(d,J=14.2Hz,1H),6.41(d,J=8.0Hz,1H),6.23(t,J=6.0Hz,1H),4.46(dd,J=10.0,2.6Hz,1H),4.43-4.28(m,3H),3.96-3.63(m,4H),3.39-3.25(m,2H),2.23-1.95(m,6H),1.47-1.35(m,1H),1.02-0.92(m,2H),0.84-0.74(m,2H).HR-MS(ESI):m/z[M+H]+计算值C21H25FN3O4S:434.1544;实测值:434.1525.
实施例17
化合物17N-(((3S,3aS)-7-((1R,5S)-3-硫代-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷-8-基)-8-氟-1-氧代-3a,4-二氢-1H,3H-苯并[b]噁唑[3,4-d][1,4]噁嗪-3-基)甲基)环丁基甲酰胺
将化合物13(0.062g,0.17mmol)溶解于二氯甲烷(6mL),加入三乙胺(0.036mL,0.26mmol),冰水浴下滴加环丁基甲酰氯(0.020mL,0.21mmol),滴毕搅拌1h。浓缩,经硅胶柱层析(二氯甲烷/甲醇=99.5/0.5)纯化得化合物17,白色固体65mg,收率85.5%。Mp.195-196℃。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.66(d,J=14.0Hz,1H),6.41(d,J=7.6Hz,1H),5.87(t,J=6.2Hz,1H),4.47(dd,J=10.0,2.6Hz,1H),4.43-4.28(m,3H),3.97-3.79(m,2H),3.79-3.61(m,2H),3.34(t,J=11.0Hz,2H),3.14-2.95(m,1H),2.35-1.80(m,12H).HR-MS(ESI):m/z[M+H]+计算值C22H27FN3O4S:448.1701;实测值:448.1683.
实施例18
化合物18甲基-(((3S,3aS)-7-((1R,5S)-3-硫代-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷-8-基)-8-氟-1-氧代-3a,4-二氢-1H,3H-苯并[b]噁唑[3,4-d][1,4]噁嗪-3-基)甲基)氨基甲酸酯
将化合物13(0.062g,0.17mmol)溶解于二氯甲烷(4mL),加入CDI(0.41g,2.55mmol),室温搅拌1h。加入无水甲醇(2mL),室温搅拌过夜,加水,用二氯甲烷稀释,用饱和食盐水洗,无水硫酸钠干燥,过滤,浓缩,经硅胶柱层析(石油醚/乙酸乙酯=50/50)纯化得化合物18,类白色固体25mg,收率34.7%。Mp.149-151℃。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.69(d,J=14.0Hz,1H),6.44(d,J=7.4Hz,1H),5.19(s,1H),4.47(dd,J=10.2,2.6Hz,1H),4.43-4.31(m,3H),3.95(brs,1H),3.85(t,J=10.2Hz,1H),3.71(s,3H),3.67-3.56(m,2H),4.43-3.32(m,2H),2.22-2.00(m,6H).HR-MS(ESI):m/z[M+H]+计算值C19H23FN3O5S:424.1337;实测值:424.1326.
实施例19
化合物19(3S,3aS)-7-((1R,5S)-3-硫代-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷-8-基)-8-氟-3-((异噁唑-3-基氨基)甲基)-3a,4-二氢-1H,3H-苯并[b]噁唑[3,4-d][1,4]噁嗪-1-酮
将N-Boc-3-氨基异噁唑(0.041g,0.22mmol)溶解于无水DMF(2mL),用冰水浴冷却后加入NaH(60%,11mg,0.26mmol),10分钟后加入中间体16(0.11g,0.22mmol),于70℃反应1.5小时。冷却后加水(10mL),用乙酸乙酯提取两次,合并有机相,有机相用盐水洗,无水硫酸钠干燥,过滤,浓缩,经硅胶柱层析(石油醚/乙酸乙酯=85/15)纯化得淡粉色油状物。
将上述油状物溶解于二氯甲烷(2mL),加入氯化氢的甲醇溶液(5N,4mL),室温搅拌过夜。蒸除溶剂,加入水(3mL),用饱和碳酸氢钠调节pH至弱碱性,析出固体,过滤,水洗至中性,干燥得化合物19,淡粉色固体65mg,两步收率68.4%。Mp.180-182℃。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:8.08(s,1H),7.70(d,J=14.0Hz,1H),6.45(d,J=7.8Hz,1H),5.89(s,1H),4.58(brs,1H),4.53-4.46(m,1H),4.42-4.31(brs,2H),4.06-3.98(m,1H),3.87(t,J=10.0Hz,1H),3.81-3.65(m,2H),3.44-3.34(m,2H),2.22-2.02(m,6H).HR-MS(ESI):m/z[M+H]+计算值C20H22FN4O4S:433.1340;实测值:433.1321.
实施例20
化合物20N-(((3S,3aS)-7-((1R,5S)-3-硫代-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷-8-基)-8-氟-1-氧代-3a,4-二氢-1H,3H-苯并[b]噁唑[3,4-d][1,4]噁嗪-3-基)甲基)异烟酰胺
将化合物13(62mg,0.17mmol)、异烟酸(25mg,0.2mmol)、EDCI(38mg,0.2mmol)、HOBt(27mg,0.2mmol)和三乙胺(0.072mL,0.51mmol)加入一个5mL单口瓶,加入DMF(2mL),室温搅拌过夜。加入冰水可析出固体,过滤,所得固体用二氯甲烷溶解后,经硅胶(200-300目)柱层析(二氯甲烷/甲醇/氨水=100/1.5/1)纯化得化合物20,白色固体54mg,收率67.5%。Mp.149-150℃。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:8.78(dd,J=4.4,1.6Hz,2H),7.68(dd,J=4.4,1.6Hz,2H),7.63(d,J=14.2Hz,1H),7.17(d,J=6.0Hz,1H),6.41(d,J=8.0Hz,1H),4.58-4.48(m,2H),4.35(brs,2H),4.04-3.95(m,2H),3.94-3.82(m,1H),3.36-3.27(m,2H),2.21-2.00(m,6H).HR-MS(ESI):m/z[M+H]+计算值C23H24FN4O4S:471.1497;实测值:471.1479.
实施例21
化合物21N-(((3S,3aS)-7-((1R,5S)-3-硫代-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷-8-基)-8-氟-1-氧代-3a,4-二氢-1H,3H-苯并[b]噁唑[3,4-d][1,4]噁嗪-3-基)甲基)吡嗪-2-甲酰胺
将化合物13(62mg,0.17mmol)、吡嗪-2-甲酸(25mg,0.2mmol)、EDCI(38mg,0.2mmol)、HOBt(27mg,0.2mmol)和三乙胺(0.072mL,0.51mmol)加入一个5mL单口瓶,加入DMF(2mL),室温搅拌过夜。加入冰水可析出固体,过滤,所得固体用二氯甲烷溶解后,经硅胶(200-300目)柱层析(二氯甲烷/甲醇=99/1)纯化得化合物21,淡黄色固体64mg,收率80.0%。Mp:>250℃。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:9.39(s,1H),8.80(d,J=2.4Hz,1H),8.58-8.55(m,1H),8.28(t,J=6.2Hz,1H),7.67(dd,J=4.4,1.6Hz,1H),6.41(d,J=7.2Hz,1H),4.56-4.46(m,2H),4.34(brs,2H),4.05-3.83(m,4H),3.38-3.26(m,2H),2.20-1.99(m,6H).HR-MS(ESI):m/z[M+H]+计算值C22H23FN5O4S:472.1449;实测值:472.1430.
实施例22
化合物22(3S,3aS)-3-((1H-1,2,3-三氮唑-1-基)甲基)-7-((1R,5S)-3-硫代-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷-8-基)-8-氟-3a,4-二氢-1H,3H-苯并[b]噁唑[3,4-d][1,4]噁嗪-1-酮
将中间体16(135mg,0.26mmol)溶解于DMF(5mL),加入叠氮化钠(34mg,0.4mmol),80℃加热反应过夜,冷却至室温。加入冰水(10mL),析出固体,过滤,水洗,红外干燥得类白色固体100mg,收率98.0%。
将上述固体溶解于1,4-二氧六环(3mL),加入二环庚二烯(0.26mL,2.6mmol),回流反应过夜。浓缩,经硅胶(200-300目)柱层析(二氯甲烷/甲醇=99/1)纯化得化合物22,类白色固体70mg,收率65.4%。Mp:225-227℃。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.79(d,J=0.8Hz,1H),7.78(d,J=1.2Hz,1H),7.58(d,J=14.0Hz,1H),6.39(d,J=8.0Hz,1H),4.86-4.81(m,2H),4.72-4.66(m,1H),4.44(dd,J=10.4,3.0Hz,1H),4.39-4.30(m,2H),4.07-3.99(m,1H),3.86(t,J=10.2Hz,1H),3.37-3.26(m,2H),2.20-2.00(m,6H).HR-MS(ESI):m/z[M+H]+计算值C19H21FN5O3S:418.1344;实测值:418.1324.
实施例23
化合物23N-(((3S,3aS)-8-氟-1-氧代-7-(1-氧化硫代吗啉基)-3a,4-二氢-1H,3H-苯并[b]噁唑[3,4-d][1,4]噁嗪-3-基)甲基)乙酰胺
将化合物4(0.1g,0.26mmol)和高碘酸钠(0.11g,0.52mmol)置于25mL单口瓶中,加入甲醇(4mL)和水(1.5mL),室温搅拌过夜,浓缩,以甲醇溶解,滤除不溶物,经硅胶柱层析(乙酸乙酯/甲醇=96/4)纯化得化合物23,白色固体74mg,收率71.8%。Mp:214-216℃。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.76(d,J=12.8Hz,1H),6.68(d,J=7.8Hz,1H),6.04(t,J=6.0Hz,1H),4.52(dd,J=10.4,3.0Hz,1H),4.43-4.37(m,1H),3.96-3.89(m,1H),3.83(t,J=10.2Hz,1H),3.79-3.63(m,4H),3.31-3.20(m,2H),3.06-2.93(m,4H),2.05(s,3H).HR-MS(ESI):m/z[M+H]+计算值C17H21FN3O5S:398.1180;实测值:398.1162.
实施例24
化合物24N-(((3S,3aS)-8-氟-1-氧代-7-(2-氧-6-氮杂螺[3.3]庚烷-6-基)-3a,4-二氢-1H,3H-苯并[b]噁唑[3,4-d][1,4]噁嗪-3-基)甲基)乙酰胺
第一步4-氟-2-硝基-5-(2-氧-6-氮杂螺[3.3]庚烷-6-基)苯酚(中间体17)的制备
将4,5-二氟-2-硝基苯酚(1.2g,6.9mmol)溶解于乙腈(5mL),加入N-甲基吗啉(1.5mL),随后加入2-氧-6-氮杂螺[3.3]庚烷(1g,10mmol),于80℃反应3h。冷却,加入水20mL,过滤,所得固体用水洗,红外干燥得中间体17,黄色固体2.53g,收率77.7%。
第二步 苄基-(5-氟-2-羟基-4-(2-氧-6-氮杂螺[3.3]庚烷-6-基)苯基)氨基甲酸酯(中间体18)的制备
将中间体17(3.8g,15mmol)悬浮于四氢呋喃(80mL),加入活化的锌粉(3.9g,60mmol),氩气保护,滴加醋酸(4.3mL,75mmol),维持温度在30-40℃间,TLC监测反应完毕后,将反应液过滤入含碳酸氢钠(3.8g,45mmol)和水(40mL)的体系中,氩气保护,冰浴下滴加氯甲酸苄酯(2mL,15mmol),保温搅拌20min。蒸除溶剂,加水,并用乙酸乙酯萃取3次,有机相用盐水洗,无水硫酸钠干燥,过滤,浓缩得红色固体。经硅胶柱层析(二氯甲烷/乙酸乙酯=80/20)得中间体18,红色固体1.5g,收率27.8%。
第三步 苄基(2-(((2R,3S)-3-(((叔丁基二甲基硅基)氧基)甲基)环氧-2-基)甲氧基)-5-氟-4-(2-氧-6-氮杂螺[3.3]庚烷-6-基)苯基)氨基甲酸酯(中间体19)的制备
将中间体18(1g,2.8mmol)、中间体1(0.8g,3.64mmol)和三苯基膦(1.47g,5.6mmol)加入50mL双口瓶,加入无水二氯甲烷(20mL),分2批加入偶氮二甲酰二哌啶(1.4g,5.6mmol)。TLC监测反应完毕后,加入正己烷稀释,过滤,滤液浓缩。经硅胶柱层析(石油醚/乙酸乙酯=80/20)得中间体19,淡黄色油状物,室温放置固化得0.7g,收率44.9%。
LC-MS(ESI):m/z[M+H]+559.8687.
第四步(3R,3aS)-3-(((叔丁基二甲基硅基)氧基)甲基)-8-氟-7-(2-氧-6-氮杂螺[3.3]庚烷-6-基)-3a,4-二氢-1H,3H-苯并[b]噁唑[3,4-d][1,4]噁嗪-1-酮(中间体20)的制备
将中间体19(0.93g,1.67mmol)溶解于无水四氢呋喃(18mL),氩气保护,降温-78℃,滴加n-BuLi(1.6M的正己烷溶液,1.2mL,1.8mmol),滴毕后保温搅拌1h。随后室温搅拌过夜,加入饱和氯化铵(2mL)淬灭反应。蒸除溶剂,加入乙酸乙酯和水,分取有机相,水相再用乙酸乙酯萃取一次,有机相合并后用盐水洗一次,无水硫酸钠干燥,过滤,浓缩。经硅胶柱层析(石油醚/乙酸乙酯=75/25)纯化得中间体20,淡黄色泡沫状固体0.67g,收率89.2%。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.62(dd,J=12.8,0.4Hz,1H),6.03(d,J=8.2Hz,1H),4.81(s,4H),4.37(dd,J=10.4,3.2Hz,1H),4.22(m,1H),4.02(m,5H),3.93-3.78(m,3H),0.88(s,9H),0.09(2s,6H).LC-MS(ESI):m/z[M+H]+451.8929.
第五步(3R,3aS)-8-氟-3-(羟甲基)-7-(2-氧-6-氮杂螺[3.3]庚烷-6-基)-3a,4-二氢-1H,3H-苯并[b]噁唑[3,4-d][1,4]噁嗪-1-酮(中间体21)的制备
将中间体20(0.64g,1.4mmol)溶解于THF(10mL),冰浴下滴加四丁基氟化铵的四氢呋喃溶液(1M,1.7mL,1.7mmol)。0.5小时后,浓缩除去大部分溶剂后加入水可析出固体。过滤,水洗,干燥得中间体21,类白色固体0.41g,收率86.6%。
第六步((3R,3aS)-8-氟-1-氧代-7-(2-氧-6-氮杂螺[3.3]庚烷-6-基)-3a,4-二氢-1H,3H-苯并[b]噁唑[3,4-d][1,4]噁嗪-3-基)甲基甲磺酸酯(中间体22)的制备
将中间体21(0.4g,1.2mmol)溶解于二氯甲烷(10mL),用冰水浴降温至0℃,加N-甲基吗啉(0.26mL,2.4mmol),随后滴加甲磺酰氯(0.11mL,1.4mmol),室温搅拌5.5h。浓缩除去溶剂得固体,加水,过滤得中间体22,淡黄色固体0.49g,收率99.4%。
LC-MS(ESI):m/z[M+H]+415.7708.
第七步(3S,3aS)-3-(叠氮甲基)-8-氟-7-(2-氧-6-氮杂螺[3.3]庚烷-6-基)-3a,4-二氢-1H,3H-苯并[b]噁唑[3,4-d][1,4]噁嗪-1-酮(中间体23)的制备
将中间体22(384mg,0.93mmol)溶解于DMF(10mL),加入叠氮化钠(120mg,1.86mmol),70℃加热反应3h,冷却至室温。加入冰水(10mL),析出固体,过滤,水洗,红外干燥得中间体23,类白色固体285mg,收率84.8%。
LC-MS(ESI):m/z[M+H]+362.7897.
第八步N-(((3S,3aS)-8-氟-1-氧代-7-(2-氧-6-氮杂螺[3.3]庚烷-6-基)-3a,4-二氢-1H,3H-苯并[b]噁唑[3,4-d][1,4]噁嗪-3-基)甲基)乙酰胺(化合物24)的制备
将中间体23(70mg,0.19mmol)溶解于四氢呋喃(5mL),加入Pd/C(10%含量,10mg),氢气氛围下反应2h。将含中间体24的反应液过滤入25mL单口瓶,加入吡啶(0.031mL,0.38mmol),冰水浴降温后滴加醋酐(0.029mL,0.3mmol),室温搅拌过夜。加入二氯甲烷稀释,用0.5N盐水溶液洗涤,盐水洗,无水硫酸钠干燥,过滤,浓缩,经硅胶柱层析(二氯甲烷/甲醇=98/2)纯化得化合物24,类白色固体42mg,收率58.3%。Mp:105-107℃。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.63(d,J=12.8Hz,1H),6.05(d,J=8.2Hz,1H),5.96(t,J=5.8Hz,1H),4.82(s,4H),4.50-4.43(m,1H),4.39-4.33(m,1H),4.06(d,J=2.0Hz,4H),3.92-3.77(m,2H),3.76-3.61(m,2H),2.04(s,3H).HR-MS(ESI):m/z[M+H]+计算值C18H21FN3O5:378.1460;实测值:378.1449.
实施例25
化合物25N-(((3S,3aS)-8-氟-1-氧代-7-(2-氧-6-氮杂螺[3.3]庚烷-6-基)-3a,4-二氢-1H,3H-苯并[b]噁唑[3,4-d][1,4]噁嗪-3-基)甲基)环丙基甲酰胺
将中间体23(70mg,0.19mmol)溶解于四氢呋喃(5mL),加入Pd/C(10%含量,10mg),氢气氛围下反应3h。将含中间体24的反应液过滤入25mL单口瓶,加入三乙胺(0.054mL,0.38mmol),冰水浴降温后滴加环丙甲酰氯(0.025mL,0.27mmol),室温搅拌1h后,浓缩,经硅胶柱层析(二氯甲烷/甲醇=99/1)纯化得化合物25,类白色固体45mg,收率58.4%。Mp:181-183℃。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.65(d,J=12.8Hz,1H),6.10(t,J=6.0Hz,1H),6.04(d,J=8.2Hz,1H),4.82(s,4H),4.45(dd,J=10.0,2.8Hz,1H),4.40-4.34(m,1H),4.05(d,J=2.0Hz,4H),3.93-3.72(m,3H),3.72-3.63(m,1H),1.45-1.35(m,1H),1.02-0.95(m,2H),0.84-0.76(m,2H).HR-MS(ESI):m/z[M+H]+计算值C20H23FN3O5:404.1616;实测值:4040.1608.
实施例26
化合物26N-(((3S,3aS)-8-氟-1-氧代-7-(2-氧-6-氮杂螺[3.3]庚烷-6-基)-3a,4-二氢-1H,3H-苯并[b]噁唑[3,4-d][1,4]噁嗪-3-基)甲基)环丁基甲酰胺
将中间体23(70mg,0.19mmol)溶解于四氢呋喃(5mL),加入Pd/C(10%含量,10mg),氢气氛围下反应3h。将含中间体24的反应液过滤入25mL单口瓶,加入三乙胺(0.054mL,0.38mmol),冰水浴降温后滴加环丙甲酰氯(0.026mL,0.27mmol),室温搅拌1h后,浓缩,经硅胶柱层析(二氯甲烷/甲醇=99/1)纯化得化合物26,类白色固体44mg,收率55.7%。Mp:118-120℃。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.60(d,J=12.8Hz,1H),6.03(d,J=8.2Hz,1H),5.81(t,J=6.2Hz,1H),4.81(s,4H),4.44(dd,J=10.0,2.6Hz,1H),4.38-4.32(m,1H),4.04(d,J=2.0Hz,4H),3.91-3.76(m,2H),3.76-3.68(m,1H),3.67-3.59(m,1H),3.08-2.95(m,1H),2.32-2.10(m,4H),2.05-1.78(m,2H).HR-MS(ESI):m/z[M+H]+计算值C21H25FN3O5:418.1773;实测值:418.1762.
实施例27
化合物27(3S,3aS)-3-((1H-1,2,3-三氮唑-1-基)甲基)-8-氟-7-(2-氧-6-氮杂螺[3.3]庚烷-6-基)-3a,4-二氢-1H,3H-苯并[b]噁唑[3,4-d][1,4]噁嗪-1-酮
将中间体23(70mg,0.19mmol)溶解于1,4-二氧六环(3mL),加入二环庚二烯(0.19mL,1.9mmol),回流反应过夜。浓缩,经硅胶(200-300目)柱层析(二氯甲烷/甲醇=98/2)纯化得化合物27,类白色固体42mg,收率56.8%。Mp:219-221℃。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.79-7.78(d,J=0.8Hz,1H),7.78-7.77(d,J=0.8Hz,1H),7.53(d,J=12.8Hz,1H),6.03(d,J=8.2Hz,1H),4.85-4.80(m,6H),4.69-4.63(m,1H),4.42(dd,J=10.4,3.0Hz,1H),4.05(d,J=2.0Hz,4H),4.04-3.97(m,1H),3.82(t,J=10.2Hz,1H).HR-MS(ESI):m/z[M+H]+计算值C18H19FN5O4:388.1416;实测值:388.1405.
实施例28
化合物28N-(((3R,3aR)-8-氟-1-氧代-7-硫代吗啉基-3a,4-二氢-1H,3H-苯并[b]噁唑[3,4-d][1,4]噁嗪-3-基)甲基)乙酰胺
第一步 苄基(2-(((2S,3R)-3-(((叔丁基二甲基硅基)氧基)甲基)环氧-2-基)甲氧基)-5-氟-4-硫代吗啉苯基)氨基甲酸酯(中间体25)的制备
将中间体5(1g,2.76)、中间体2(0.78g,3.59mmol)和三苯基膦(1.45g,5.52mmol)加入50mL双口瓶,加入无水二氯甲烷(20mL),分2批加入偶氮二甲酰二哌啶(1.39g,5.52mmol)。TLC监测反应完毕后,加入正己烷稀释,过滤,滤液浓缩。经硅胶柱层析(石油醚/乙酸乙酯=90/10)得中间体25,类白色固体1.14g,收率73.5%。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.93(d,J=12.8Hz,1H),7.44-7.31(m,5H),7.20(brs,1H),6.65(brs,1H),5.20(s,2H),4.32(dd,J=11.4,3.0Hz,1H),4.05(dd,J=11.4,7.0Hz,1H),3.91-3.79(m,2H),3.40-3.20(m,6H),2.83(brs,4H),0.90(s,9H),0.10(s,3H),0.09(s,3H).LC-MS(ESI):m/z[M+H]+563.8978.
第二步(3S,3aR)-3-(((叔丁基二甲基硅基)氧基)甲基)-8-氟-7-硫代吗啉基-3a,4-二氢-1H,3H-苯并[b]噁唑[3,4-d][1,4]噁嗪-1-酮(中间体26)的制备
将中间体25(1.07g,1.9mmol)溶解于无水四氢呋喃(20mL),氩气保护,降温-78℃,滴加n-BuLi(1.6M的正己烷溶液,1.3mL,2.1mmol),滴毕后保温搅拌1.5h。随后室温搅拌过夜,加入饱和氯化铵(2mL)淬灭反应。蒸除溶剂,加入乙酸乙酯和水,分取有机相,水相再用乙酸乙酯萃取一次,有机相合并后用盐水洗一次,无水硫酸钠干燥,过滤,浓缩,得淡紫色固体,用正己烷打浆,过滤得中间体26,淡紫色固体0.79g,收率91.5%。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.73(d,J=13.0Hz,1H),6.62(d,J=6.6Hz,1H),4.42(dd,J=10.4,3.2Hz,1H),4.28-4.22(m,1H),4.09-4.02(m,1H),3.97-3.79(m,3H),3.28(m,4H),2.82(t,J=4.8Hz,4H),0.90(s,9H),0.11(s,3H),0.10(s,3H).LC-MS(ESI):m/z[M+H]+455.9834.
第三步(3S,3aR)-8-氟-3-(羟甲基)-7-硫代吗啉基-3a,4-二氢-1H,3H-苯并[b]噁唑[3,4-d][1,4]噁嗪-1-酮(中间体27)的制备
将中间体26(0.75g,1.65mmol)溶解于THF(10mL),冰浴下滴加四丁基氟化铵的四氢呋喃溶液(1M,2mL,2mmol)。1小时后,蒸除大部分四氢呋喃,加入水可析出固体。过滤,水洗,干燥得中间体27,淡紫色固体,用正己烷和乙醚混合液(1:1)打浆,过滤得类白色固体0.54g,收率95.7%。
第四步((3S,3aR)-8-氟-1-氧代-7-硫代吗啉基-3a,4-二氢-1H,3H-苯并[b]噁唑[3,4-d][1,4]噁嗪-3-基)甲基甲磺酸酯(中间体28)的制备
将中间体27(0.52g,1.54mmol)悬浮于二氯甲烷(8mL),加入N-甲基吗啉(0.34mL,3.08mmol),用冰水浴降温至0℃,滴加甲磺酰氯(0.18mL,2.3mmol)。体系固体逐渐溶解后又析出固体,TL监测反应完毕后,浓缩除去溶剂得固体,加水,过滤得中间体28,淡粉色固体0.63g,收率97.5%。
LC-MS(ESI):m/z[M+H]+419.7741.
第五步(3R,3aR)-3-(叠氮甲基)-8-氟-7-硫代吗啉基-3a,4-二氢-1H,3H-苯并[b]噁唑[3,4-d][1,4]噁嗪-1-酮(中间体29)的制备
将中间体28(490mg,1.17mmol)溶解于DMF(12mL),加入叠氮化钠(152mg,2.34mmol),80℃加热反应3h,冷却至室温。加入冰水(10mL),析出固体,过滤,水洗,红外干燥得中间体29,淡粉色固体400mg,收率93.7%。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.75(dd,J=12.8,1.8Hz,1H),6.64(d,J=7.0Hz,1H),4.49-4.42(m,1H),4.40-4.32(m,1H),4.05-3.96(m,1H),3.88-3.80(m,1H),3.79-3.66(m,2H),3.35-3.21(m,4H),2.83(brs,4H).
第六步N-(((3R,3aR)-8-氟-1-氧代-7-硫代吗啉基-3a,4-二氢-1H,3H-苯并[b]噁唑[3,4-d][1,4]噁嗪-3-基)甲基)乙酰胺(化合物28)的制备
将中间体29(120mg,0.33mmol)溶解于四氢呋喃(6mL),加入Pd/C(10%含量,20mg),氢气氛围下反应7h。将含中间体29的反应液过滤入25mL单口瓶,加入吡啶(0.053mL,0.66mmol),冰水浴降温后滴加醋酐(0.047mL,0.5mmol),室温搅拌1h。加入二氯甲烷稀释,用0.5N盐水溶液洗涤,盐水洗,无水硫酸钠干燥,过滤,浓缩,经硅胶柱层析(二氯甲烷/甲醇=98/2)纯化得化合物28,类白色固体86mg,收率68.2%。Mp:210-212℃。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.73(d,J=13.0Hz,1H),6.74(brs,1H),6.27(brs,1H),4.52(dd,J=10.2,2.8Hz,1H),4.45-4.37(m,1H),3.97-3.88(m,1H),3.83(t,J=10.2Hz,1H),3.77-3.64(m,2H),3.32(brs,4H),2.86(brs,4H),2.06(s,3H).HR-MS(ESI):m/z[M+H]+计算值C17H21FN3O4S:382.1231;实测值:382.1224.
实施例29
化合物29N-(((3R,3aR)-8-氟-1-氧代-7-硫代吗啉基-3a,4-二氢-1H,3H-苯并[b]噁唑[3,4-d][1,4]噁嗪-3-基)甲基)环丁基甲酰胺
将中间体29(120mg,0.33mmol)溶解于四氢呋喃(6mL),加入Pd/C(10%含量,20mg),氢气氛围下反应7h。将含中间体30的反应液过滤入25mL单口瓶,加入吡啶(0.053mL,0.66mmol),冰水浴下滴加环丁基甲酰氯(0.042mL,0.43mmol),滴毕搅拌1h。用二氯甲烷稀释,用水洗,饱和食盐水洗,无水硫酸钠干燥,过滤,浓缩,经硅胶柱层析(二氯甲烷/甲醇=99/1)纯化得化合物29,白色固体92mg,收率66.2%。Mp:183-185℃。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.71(d,J=12.8Hz,1H),6.65(d,J=7.2Hz,1H),5.86(t,J=6.0Hz,1H),4.50(dd,J=10.2,2.8Hz,1H),4.42-4.35(m,1H),3.95-3.87(m,1H),3.82(t,J=10.2Hz,1H),3.79-3.62(m,2H),3.37-3.23(m,4H),3.11-2.98(m,1H),2.89-2.77(m,4H),2.34-2.11(m,4H),2.06-1.81(m,2H).HR-MS(ESI):m/z[M+H]+计算值C20H25FN3O4S:422.1544;实测值:422.1534.
实施例30
化合物30甲基-(((3R,3aR)-8-氟-1-氧代-7-硫代吗啉基-3a,4-二氢-1H,3H-苯并[b]噁唑[3,4-d][1,4]噁嗪-3-基)甲基)氨基甲酸酯
将中间体30(0.11g,0.33mmol)溶解于四氢呋喃(9mL),加入CDI(0.80g,5mmol),室温搅拌50min。加入无水甲醇(3mL),室温搅拌过夜,蒸除溶剂,用二氯甲烷稀释,用饱和氯化铵溶液洗,饱和食盐水洗,无水硫酸钠干燥,过滤,浓缩,经硅胶柱层析(石油醚/乙酸乙酯=60/40)纯化得化合物30,类白色固体60mg,收率45.8%。Mp:158-160℃。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.74(d,J=12.8Hz,1H),6.66(d,J=6.0Hz,1H),5.12(brs,1H),4.49(dd,J=10.4,3.0Hz,1H),4.41-4.34(m,1H),4.00-3.91(m,1H),3.84(t,J=10.2Hz,1H),3.69(s,3H),3.68-3.56(m,2H),3.38-3.23(m,4H),2.83(t,J=4.8Hz,4H).HR-MS(ESI):m/z[M+H]+计算值C17H21FN3O5S:398.1180;实测值:398.1176.
实施例31
化合物31(3R,3aR)-8-氟-3-((异噁唑基-3-基氨基)甲基)-7-硫代吗啉基-3a,4-二氢-1H,3H-苯并[b]噁唑[3,4-d][1,4]噁嗪-1-酮
将N-Boc-3-氨基异噁唑(0.048g,0.26mmol)溶解于无水DMF(2mL),用冰水浴冷却后加入NaH(60%,12mg,0.29mmol),10分钟后加入中间体28(0.13g,0.31mmol),于70℃反应3小时。冷却后滴加入冰水(10mL),用二氯甲烷萃取两次,合并有机相,有机相用盐水洗,无水硫酸钠干燥,过滤,浓缩,经硅胶柱层析(石油醚/乙酸乙酯=85/15)纯化得油状物80mg,收率60.6%。
将上述油状物溶解于乙酸乙酯(2mL),加入氯化氢的甲醇溶液(5N,4mL),室温搅拌30min。蒸除溶剂,加入水(3mL),用饱和碳酸氢钠调节pH至碱性,析出固体,过滤,水洗至中性,干燥得化合物31,类白色固体53mg,收率82.8%。Mp:149-150℃。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:8.10-8.06(m,1H),7.76(dd,J=12.8,4.4Hz,1H),6.69(s,1H),5.95–5.80(m,1H),4.67–4.43(m,2H),4.34(s,1H),4.01(d,J=3.0Hz,1H),3.94–3.61(m,3H),3.31(s,4H),2.84(s,4H).HR-MS(ESI):m/z[M+H]+计算值C18H20FN4O4S:407.1184;实测值:407.1175.
实施例32
化合物32N-(((3S,3aS)-7-(4,4-二氟哌啶-1-基)-8-氟-1-氧代-3a,4-二氢-1H,3H-苯并[b]噁唑[3,4-d][1,4]噁嗪-3-基)甲基)乙酰胺
第一步5-(4,4-二氟哌啶-1-基)-4-氟-2-硝基苯酚(中间体31)的制备
将4,5-二氟-2-硝基苯酚(2.8g,16mmol)溶解于乙腈(15mL),加入N-甲基吗啉(4mL),随后加入4,4-二氟哌啶盐酸盐(3.5g,22mmol),于80℃反应4h。冷却,加入水15mL,放置过夜,过滤,所得固体经硅胶柱层析(石油醚/二氯甲烷=80/20)纯化,得中间体31,黄色固体3g,收率68.2%。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:10.83(s,1H),7.75(d,J=13.2Hz,1H),6.47(d,J=7.7Hz,1H),3.47(t,J=5.6Hz,4H),2.22-2.07(m,4H).
第二步 苄基(4-(4,4-二氟哌啶-1-基)-5-氟-2-羟基苯基)氨基甲酸酯(中间体32)的制备
将中间体31(3g,10.87mmol)溶解于四氢呋喃(30mL),加入兰尼镍(1g),中压氢化反应2h。将反应液过滤入含碳酸氢钠(1.6g,19.2mmol)和水(20mL)的体系中,氩气保护,冰浴下滴加氯甲酸苄酯(1.48mL,10.87mmol),保温搅拌20min。蒸除溶剂,加水,并用乙酸乙酯萃取两次,有机相用盐水洗,无水硫酸钠干燥,过滤,浓缩得红色固体。经硅胶柱层析(石油醚/乙酸乙酯=80/20)得中间体32,淡粉色固体4.7g,收率77.0%。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.49-7.30(m,5H),7.01(brs,1H),6.87-6.55(m,2H),5.22(s,2H),3.18(brs,4H),2.17(s,4H).LC-MS(ESI):m/z[M+H]+:381.2007.
第三步 苄基(4-(4,4-二氟哌啶-1-基)-5-氟-2-(((2R,3S)-3-((三苯甲氧基)甲基)环氧-2-基)甲氧基)苯基)氨基甲酸酯(中间体33)的制备
将中间体32(1.6g,4.2mmol)、中间体3(1.87g,5.4mmol)和三苯基膦(2.2g,8.4mmol)加入100mL三口瓶中,加入无水二氯甲烷(30mL),分3批加入偶氮二甲酰二哌啶(2.1g,8.4mmol)。TLC监测反应完毕后,加入正己烷稀释,过滤,滤液浓缩。经硅胶柱层析(石油醚/二氯甲烷/乙酸乙酯=80/10/10)得中间体33,淡黄色油状物2.2g,收率76.3%。
第四步(3R,3aS)-7-(4,4-二氟哌啶-1-基)-8-氟-3-((三苯甲氧基)甲基)-3a,4-二氢-1H,3H-苯并[b]噁唑[3,4-d][1,4]噁嗪-1-酮(中间体34)的制备
将中间体33(4.5g,6.36mmol)溶解于无水四氢呋喃(65mL),氩气保护,降温-78℃,滴加n-BuLi(1.6M的正己烷溶液,4.7mL,7.63mmol),滴毕后保温搅拌1.5h。随后室温搅拌过夜,加入饱和氯化铵(2mL)淬灭反应。蒸除溶剂,加入二氯甲烷和水,分取有机相,水相再用二氯甲烷萃取一次,有机相合并后用盐水洗一次,无水硫酸钠干燥,过滤,浓缩。经硅胶柱层析(石油醚/二氯甲烷/乙酸乙酯=80/10/10)得中间体34,淡粉色固体2.97g,收率77.7%。
第五步(3R,3aS)-8-氟-3-(羟甲基)-7-(4,4-二氟哌啶-1-基)-3a,4-二氢-1H,3H-苯并[b]噁唑[3,4-d][1,4]噁嗪-1-酮(中间体35)的制备
将中间体34(2.9g,4.83mmol)溶解于二氯甲烷(50mL),冰浴下滴加三氟乙酸(5mL)。室温搅拌过夜,用碳酸氢钠溶液调节pH至碱性,用二氯甲烷萃取3次,合并有机相用盐水洗,无水硫酸钠干燥,过滤,浓缩,经硅胶柱层析(二氯甲烷/甲醇=98/2)纯化,得中间体35,类白色固体1.5g,收率88.2%。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.78(d,J=13.0Hz,1H),6.75(d,J=7.6Hz,1H),4.47(dd,J=10.6,3.2Hz,1H),4.37-4.33(m,1H),4.18-4.11(m,1H),4.03(dd,J=12.4,3.8Hz,1H),3.92-3.83(m,2H),3.28-3.13(m,4H),2.28-2.14(m,4H).
第六步N-(((3S,3aS)-7-(4,4-二氟哌啶-1-基)-8-氟-1-氧代-3a,4-二氢-1H,3H-苯并[b]噁唑[3,4-d][1,4]噁嗪-3-基)甲基)乙酰胺(化合物32)的制备
将中间体35(0.4g,1.12mmol)溶解于二氯甲烷(15mL),用冰水浴降温至0℃,加入三乙胺(0.24mL,1.68mmol),随后分批加入对甲苯磺酰氯(0.26g,1.34mmol),室温搅拌4h。用水洗,饱和食盐水洗,无水硫酸钠干燥,过滤,浓缩得含中间体36的泡沫状固体,未经进一步纯化即投入下一步反应。
将上述固体溶解于四氢呋喃(8mL),加入氨水(6mL),100℃封管加热5h。冷却,蒸除四氢呋喃,加水,用乙酸乙酯萃取三次,有机相合并后用饱和食盐水洗,无水硫酸钠干燥,过滤浓缩得固体330mg,两步收率82.5%。
将上述固体(112mg,0.31mmol)悬浮于二氯甲烷(5mL),加入吡啶(0.050mL,0.62mmol),滴加醋酐(0.039mL,0.41mmol),室温搅拌1h。加入二氯甲烷稀释,水洗,0.5N盐酸水溶液洗涤,饱和食盐水洗,无水硫酸钠干燥,过滤,浓缩,经硅胶柱层析(二氯甲烷/甲醇=98.5/1.5)得化合物32,淡黄色固体95mg,收率76.6%。Mp:230-232℃。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.74(d,J=13.0Hz,1H),6.63(d,J=7.8Hz,1H),6.03(t,J=6.2Hz,1H),4.51(dd,J=10.2,2.8Hz,1H),4.43-4.36(m,1H),3.95-3.88(m,1H),3.83(t,J=10.2Hz,1H),3.78-3.63(m,2H),3.23-3.09(m,4H),2.23-2.10(m,4H),2.05(s,3H).HR-MS(ESI):m/z[M+H]+计算值C18H21F3N3O4:400.1479;实测值:400.1458.
实施例33
化合物33 2,2-二氟-N-(((3S,3aS)-8-氟-1-氧代-7-硫代吗啉基-3a,4-二氢-1H,3H-苯并[b]噁唑[3,4-d][1,4]噁嗪-3-基)甲基)乙酰胺
将化合物1(174mg,0.52mmol)溶解于二氯甲烷(8mL),加入吡啶(0.084mL,1.04mmol),冰水浴下滴加二氟乙酸酐(0.070mL,0.56mmol),滴毕室温搅拌40min。浓缩,经硅胶柱层析(二氯甲烷/甲醇=99/1)纯化得化合物33,类白色固体181mg,收率83.4%。Mp:200-202℃。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.71(d,J=12.8Hz,1H),6.92(brs,1H),6.65(s,1H),5.95(t,J=54.0Hz,1H),4.51(dd,J=10.0,2.4Hz,1H),4.47-4.40(m,1H),3.95-3.81(m,3H),3.77-3.68(m,1H),3.36-3.23(m,4H),2.89-2.73(m,4H).HR-MS(ESI):m/z[M+H]+计算值C17H19F3N3O4S:418.1043;实测值:418.1039.
实施例34
化合物34 2,2-二氟-N-(((3S,3aS)-8-氟-7-(1-氧代硫代吗啉基)-1-氧代-3a,4-二氢-1H,3H-苯并[b]噁唑[3,4-d][1,4]噁嗪-3-基)甲基)乙酰胺
将化合物33(0.11g,0.26mmol)和高碘酸钠(0.068g,0.32mmol)置于25mL单口瓶中,加入甲醇(1mL)和水(0.7mL),室温搅拌过夜,浓缩,以甲醇溶解,滤除不溶物,经硅胶柱层析(乙酸乙酯/甲醇=97/3)纯化得化合物34,白色固体55mg,收率48.7%。Mp:190-192℃。
1H NMR(500MHz,DMSO-d6)δ:9.18(t,J=5.4Hz,1H),7.60(d,J=13.2Hz,1H),6.78(d,J=8.2Hz,1H),6.28(t,J=53.6Hz,1H),4.61-4.46(m,2H),4.04-3.92(m,2H),3.65(t,J=5.2Hz,2H),3.49(t,J=12.0Hz,2H),3.24-3.12(m,2H),3.01(t,J=12.2Hz,2H),2.89-2.77(m,2H).HR-MS(ESI):m/z[M+H]+计算值C17H19F3N3O5S:434.0992;实测值:434.0991.
实施例35
化合物35N-(((3S,3aS)-8-氟-7-(1,1-二氧代硫代吗啉基)-1-氧代-3a,4-二氢-1H,3H-苯并[b]噁唑[3,4-d][1,4]噁嗪-3-基)甲基)乙酰胺
将化合物4(0.5g,1.3mmol)和高碘酸钠(0.41g,1.95mmol)置于25mL单口瓶中,加入甲醇(20mL)和水(2mL),室温搅拌过夜,50℃水浴浓缩,以甲醇溶解,滤除不溶物,经硅胶柱层析(乙酸乙酯/甲醇=96/3)纯化得化合物35,白色固体102mg,收率29.0%。Mp:226-228℃。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.77(d,J=12.6Hz,1H),6.60(d,J=7.8Hz,1H),6.04(t,J=6.0Hz,1H),4.52(dd,J=10.4,3.0Hz,1H),4.44-4.37(m,1H),3.96-3.89(m,1H),3.83(t,J=10.2Hz,1H),3.79-3.63(m,2H),3.59-3.52(m,4H),3.23-3.16(m,4H),2.05(s,3H).HR-MS(ESI):m/z[M+H]+计算值C17H21FN3O6S:414.1130;实测值:414.1126.
实施例36
化合物36(3S,3aS)-8-氟-3-((氧杂环丁烷-3-基胺基)甲基)-7-硫代吗啉基-3a,4-二氢-1H,3H-苯并[b]噁唑[3,4-d][1,4]噁嗪-1-酮
将化合物1(0.1g,0.29mmol)、3-氧杂环丁酮(0.031g,0.44mmol)及三乙酰氧基硼氢化钠(184mg,0.87mmol)置于25mL单口瓶中,加入二氯甲烷(4mL)和醋酸一滴,室温搅拌过夜。加入饱和碳酸氢钠2mL,剧烈搅拌5min,用二氯甲烷稀释,分取有机相,经盐水洗,无水硫酸钠干燥,过滤,浓缩得棕色油状物。经硅胶柱层析(二氯甲烷/甲醇/氨水=100/2/1)纯化得化合物36,类白色固体31mg,收率25.8%。Mp:162-164℃。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.75(d,J=12.8Hz,1H),6.55(d,J=7.8Hz,1H),4.84(dd,J=7.4Hz,6.4Hz,2H),4.54-4.35(m,3H),4.35-4.28(m,1H),4.10-3.97(m,2H),3.85(t,J=10.4Hz,1H),3.32-3.21(m,4H),3.04(dd,J=13.0,4.4Hz,1H),2.94(dd,J=13.0,5.4Hz,1H),2.83-2.76(m,4H),2.05(s,1H).HR-MS(ESI):m/z[M+H]+计算值C18H23FN3O4S:396.1388;实测值:396.1390.
实验例:生物活性测试
实验例1、体外抗结核活性测试
测定方法:Microplate Alamar Blue Assay(MABA)法测定体外抗结核活性。
实验原理:Alamar Blue加入培养基可作为氧化还原指示剂,颜色由蓝色向红色转变,反映所研究的微生物对氧分子的消耗。Alamar Blue的颜色改变可用光度计测定,其发射波长为590nm。
实验方法:无菌96孔板(Falcon3072;Becton Dickinson,Lincoln Park,N.J.),实验化合物以DMSO溶解,制成浓度为5mg/mL的初溶液,最高浓度孔加入199μL 7H9培养基,1μL化合物初溶液,混合均匀后,向其余各孔依次2倍稀释,化合物终浓度为:25、12.5、6.25、3.125、1.56、0.78、0.39、0.2、0.1、0.05、0.025μg/mL。选取结核分枝杆菌H37Rv培养2~3周的培养物制成菌悬液,接种到含0.05%吐温80、10%ADC的7H9培养基中,37℃静止培养1~2周,生长至浊度为McFarland 1(相当于107CFU/mL)时,1:20稀释后,加入各孔100μL,菌液的终浓度为106CFU/mL。每板上均设2个不含抗菌药的生长对照孔,96孔板于37℃孵育。7天后加入生长对照孔20μL 10×Alamar Blue和5%Tween80 50μL的混合液,37℃孵育24小时,如果颜色从蓝色变为粉色,则在各实验药物的孔内加入上述量的Alamar Blue和Tween 80混合液,37℃孵育24小时记录各孔的颜色,并应用酶标仪测定590nm荧光值,计算MIC90。
表1、本发明化合物体外抗结核分枝杆菌活性
由表1数据可知,本发明的化合物具有良好的体外抗结核分枝杆菌活性。
实验例2、细胞毒性测试
测定方法:MTT法
实验原理:细胞活性通过线粒体内脱氢酶(如琥珀酸脱氢酶)将氧化态的3-(4,5-二甲基噻唑-2-基)-2,5-二苯基四氮唑溴盐(商品名:噻唑蓝)/MTT[3-(4,5-dimethylthiazo-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazolium bromide]还原为难溶的蓝色甲臜(formazan)化合物,经DMSO溶解后显色来测定,转化量与活细胞数量呈正性相关。
实验方法:1.细胞悬液的制备。将已培养至对数生长期的Vero细胞用0.25%胰酶消化2~3min,吸弃消化液,加入适量培养液,混匀后取20μL用血球计数仪在显微镜下计数,配制成合适浓度的细胞悬液,备用。同时用PBS(phosphate buffered solution)配制5g/L的MTT溶液,过滤除菌,备用。2.药物配制与细胞毒性检测。将受试药物溶于DMSO中,以培养基稀释50倍,制成受试的最高浓度,然后用培养基在96孔板上按1∶3进行系列稀释,每个化合物设6个浓度,最高浓度64μg/mL,每个浓度设6个平行孔,50μL/孔。将制备好的细胞悬液接种于96孔板内,50μL/孔,细胞浓度4×105个/mL.。同时设不含药的细胞对照孔及培养基空白对照孔。培养48小时后,加入MTT 10μL/孔,继续培养4小时。取出培养板,小心弃去孔内培养基,每孔加DMSO100μL,振荡至甲臜颗粒完全溶解后,用酶联免疫检测仪在570nm波长处测定其光密度值(OD570)。3.数据处理。细胞抑制百分率(%)=[(细胞对照OD570值-加药组OD570值)/(细胞对照OD570值-空白OD570值)]×100%。用Origin7.0软件进行剂量-反应关系曲线拟合,计算各种化合物对细胞抑制率50%时的浓度(IC50)。
表2、本发明化合物细胞毒性
由表2数据可知,本发明中化合物的细胞毒性很低,表现出了很高的安全性。
实验例3、线粒体蛋白合成抑制活性测试
实验步骤根据文献(Antimicrobial Agents and Chemotherapy,2006,50(6),2042-2049)进行。
表3、本发明化合物的线粒体蛋白合成抑制活性
由表3数据可知,本发明中化合物对线粒体蛋白合成抑制作用很弱,远远优于利奈唑胺和Sutezolid,即出现骨髓毒性的可能性很低。
实验例4、化合物的体外抗耐药结核分枝杆菌活性
具体实验方法参照本发明实验例1中H37Rv菌株的筛选方法进行。
表4、本发明化合物的体外抗耐药结核分枝杆菌活性
由表4数据可知,本发明的化合物对临床分离的12525菌株(对利福平和异烟肼耐药的菌株)具有很强的抗结核分枝杆菌活性,优于化合物VII。此外,化合物4与化合物28对利奈唑胺耐药株的抗结核分枝杆菌活性显著优于化合物VII。尤其是化合物4对利奈唑胺耐药株仍有效。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。