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一种3,6二氮杂双环321辛烷7羧酸衍生物及制备方法.pdf

  • 上传人:000****221
  • 文档编号:57354
  • 上传时间:2018-01-21
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  • 摘要
    申请专利号:

    CN201310112847.4

    申请日:

    2013.04.02

    公开号:

    CN104098566A

    公开日:

    2014.10.15

    当前法律状态:

    撤回

    有效性:

    无权

    法律详情:

    发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):C07D 471/08申请公布日:20141015|||实质审查的生效IPC(主分类):C07D 471/08申请日:20130402|||公开

    IPC分类号:

    C07D471/08; A61P35/00

    主分类号:

    C07D471/08

    申请人:

    上海药明康德新药开发有限公司

    发明人:

    刘庆生; 由兰英; 刘希乐; 魏其艳

    地址:

    200131 上海市浦东新区外高桥保税区富特中路288号

    优先权:

    专利代理机构:

    上海浦东良风专利代理有限责任公司 31113

    代理人:

    张劲风

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    内容摘要

    本发明涉及一种3,6-二氮杂双环[3.2.1]辛烷-7-羧酸及衍生物及其制备方法,主要解决目前的二氮杂双环[3.2.1]辛烷结构的桥环化合物在空间结构延伸受到限制以及化合物的水溶性差的技术问题,其化学结构通式为:,式中R1、R2为取代官能团或氨基的保护基,选自H、C1~C6的烷基、苄基、2,4-二甲氧基苄基、4-甲氧基苄基,叔丁氧羰基、苄氧羰基、烷酰基或芳酰基中的一种;R3为取代官能团,如H、C1~C6的烷基、苄基、2,4-二甲氧基苄基、叔丁基或取代苯中的一种。本发明还提供了其制备方法和应用。

    权利要求书

    1.  一种3,6-二氮杂双环[3.2.1]辛烷-7-羧酸及衍生物,其化学结构通式为:

    式中R1、 R2为取代官能团或氨基的保护基,选自H、C1~C6的烷基、苄基、2,4-二甲氧基苄基、4-甲氧基苄基,叔丁氧羰基、 苄氧羰基、烷酰基或芳酰基中的一种;
    R3为取代官能团,如H、C1~ C6的烷基、苄基、2,4-二甲氧基苄基、叔丁基、取代苯中的一种。

    2.
      根据权利要求1所述的一种3,6-二氮杂双环[3.2.1]辛烷-7-羧酸及衍生物,其特征是:
    本发明所涉及一种3,6-二氮杂双环[3.2.1]辛烷-7-羧酸及衍生物,包括但不限于下述化合物之一:
    (1R,5R,7S)-6-叔丁氧羰基-3,6-二氮杂双环[3.2.1]辛烷-7-羧酸乙酯,
    (1R,5R,7S)-6-叔丁氧羰基-3,6-二氮杂双环[3.2.1]辛烷-7-羧酸甲酯,
    (1R,5R,7S)-6-叔丁氧羰基-3,6-二氮杂双环[3.2.1]辛烷-7-羧酸苄酯,
    (1R,5R,7S)-6-异丙基-3,6-二氮杂双环[3.2.1]辛烷-7-羧酸乙酯,
    (1R,5R,7S)-3-苄氧羰基-3,6-二氮杂双环[3.2.1]辛烷-7-羧酸乙酯,
    (1R,5R,7S)-3-(4-甲氧基苄基)--3,6-二氮杂双环[3.2.1]辛烷-7-羧酸乙酯,
    (1R,5R,7S)-3-乙酰基-3,6-二氮杂双环[3.2.1]辛烷-7-羧酸乙酯,
    (1R,5R,7S)-3-异丙基-3,6-二氮杂双环[3.2.1]辛烷-7-羧酸乙酯,
    (1R,5R,7S)-3-苄氧羰基-6-叔丁氧羰基-3,6-二氮杂双环[3.2.1]辛烷-7-羧酸,
    (1R,5R,7S)-3-(4-甲氧基苄基)-6-((R)-1-苯基乙基)-3,6-二氮杂双环[3.2.1]辛烷-7-羧酸乙酯,
    (1R,5R,7S)-3-(4-甲氧基苄基)-6--叔丁氧羰基-3,6-二氮杂双环[3.2.1]辛烷-7-羧酸乙酯;
    上述提及的化合物结构式如下所示:


    3.
      权利要求1所述的一种3,6-二氮杂双环[3.2.1]辛烷-7-羧酸衍生物的制备方法,其特征是:以(1R,3S,4S,5S,6R)-5,6-二羟基-2-氮杂双环[2.2.1] 庚烷-3-羧酸酯为原料,经高碘酸钠氧化剂氧化反应开环,制备得到(2S,3S,5R)-3,5-二醛基吡咯烷-2-羧酸酯;进行还原胺化反应,得到增加一个氮原子的3,6-二氮杂双环[3.2.1]辛烷-7-羧酸酯;经水解反应得到羧酸,脱去保护基,得到游离的氨基化合物;经过一些已知的化学过程实现改变保护基或酯基的转换,得到目标产物;反应式如下:

    式中PG保护基,选自2,4-二甲氧基苄基、(R)-1-苯基乙基、苄基、叔丁氧羰基、 苄氧羰基或异丙基中的一种,Rn 为甲基、乙基或苄基中的一种;式中R1、 R2为取代官能团或氨基的保护基,如H、C1~C6的烷基、苄基、2,4-二甲氧基苄基、4-甲氧基苄基,叔丁氧羰基、 苄氧羰基、烷酰基、芳酰基中的一种;
    R3为取代官能团,如H、C1~ C6的烷基、苄基、2,4-二甲氧基苄基、叔丁基、取代苯中的一种。

    4.
      根据权利要求3所述的一种3,6-二氮杂双环[3.2.1]辛烷-7-羧酸衍生物的制备方法,其特征是:其中的氧化反应在溶剂中进行,其反应用的溶剂为非质子溶剂与水的混合物, 非质子溶剂与水的体积比例关系介于10: 90~90: 10之间;反应温度从-30℃到50℃。

    5.
      根据权利要求4所述的一种3,6-二氮杂双环[3.2.1]辛烷-7-羧酸衍生物的制备方法,其特征是:非质子溶剂选自二氧六环,1,2二甲氧基乙醚,乙腈,二氯甲烷、1,2二氯乙烷,氯仿,四氢呋喃、苯,甲苯中的一种或几种。

    6.
      根据权利要求3所述的一种3,6-二氮杂双环[3.2.1]辛烷-7-羧酸衍生物的制备方法,其特征是:对于还原胺化反应,其反应用的溶剂选自1,2二甲氧基乙醚,乙腈,二氯甲烷、1,2二氯乙烷,氯仿,四氢呋喃、苯,甲苯,甲醇,乙醇中的一种或几种;反应温度从-10℃到80℃;还原试剂为硼氢化钠,氰基硼氢化钠,醋酸硼氢化钠中的一种,或两种混用。

    7.
      根据权利要求3所述的一种3,6-二氮杂双环[3.2.1]辛烷-7-羧酸衍生物的制备方法,其特征是:所用的脱除保护基的方法为常规方法,如用催化氢化的方法脱除2,4-二甲氧基苄基、苄基、叔苄氧羰基三种,用酸脱除2,4-二甲氧基苄基、叔丁氧羰基两种保护基。

    8.
      根据权利要求3所述的一种3,6-二氮杂双环[3.2.1]辛烷-7-羧酸衍生物的制备方法,其特征是:其所指的水解反应中,溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、叔丁醇、甲氧基乙醇、丙酮、丁酮、乙醚、二氧六环、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、二甲亚砜和水中一种或两种混合物。

    9.
      根据权利要求3所述的一种二羟基-2-氮杂双环[2.2.1]庚烷-3-羧酸衍生物的制备方法, 其特征是:其所指的水解反应中,水解所用的碱为NaOH、KOH、LiOH、Na2CO3、K2CO3或Li2CO3中的一种,水解反应的温度从室温到100℃。

    说明书

    一种3,6-二氮杂双环[3.2.1]辛烷-7-羧酸衍生物及制备方法
    技术领域
    本发明涉及一种3,6-二氮杂双环[3.2.1]辛烷-7-羧酸衍生物及制备方法,特别是3,6-二氮杂双环[3.2.1]辛烷-7-羧酸及其衍生物及制备方法。 
    背景技术
    桥环类结构将关键的药效团单元连接起来或整合到其刚性结构中,形成具有特殊空间构型构象的分子,能匹配生物体内不同生物大分子的空间结构,产生不同的生物活性或效用,很多化合物的具有不同生物活性,所以具有广阔的应用价值,特别是在药物研究过程中作为模板化合物。含有2-氮杂双环结构的桥环化合物被很多的实验证明具有各种各样的生物活性,以下部分为部分专利和文献中已经公开的并与本发明技术密切相关的一些示例。 
    专利 WO2005042533报道了含有氮杂双环的的2-氰基四氢吡咯酰胺类化合物式A作为二肽肽酶-IV(DPP_IV)的抑制活性和作为二肽肽酶-IV(DPP_IV)相关疾病的药物成分,特别是作为非胰岛素倚赖的糖尿病(NIDDM); 
         。
    专利US5260293报道了吡嗪, 哒嗪,嘧啶的氮杂双环衍生物式B能够激动中枢神经的蕈毒碱乙酰胆碱受体,因而可用于治疗中枢神经或精神性疾病,如,早老性痴呆症,运动机能亢奋,癫狂等。 
    专利US5583140报道双环化合物式C具有尼古丁受体激动特性或者增加神经传导物的分泌等生物活性,从而可以用于中枢神经紊乱性疾病,或者能够增加患者的尼古丁受体,保护神经细胞。 
    WO2006096807报道了如下方的氮杂双环化合物式D是整合素α4受体的拮抗剂,特别是α4β1和α4β7受体的拮抗剂,这些化合物可用于治疗整合素α4受体的拮抗剂相关的疾病,如发炎,自身免疫性疾病,或细胞增生性病变。 
    EP0978280报道了如下方的氮杂双环化合物式E是尼古丁乙酰胆碱受体激动剂,因而可用于治疗神经退行性疾病如,早老性痴呆症,帕金森症,以及镇痛等。 
    文献医药化学杂志(J. Med. Chem.; EN; 34; 1; 1991; 140-151)报道化合物式F的类似物是5-HT3受体拮抗剂,而临床上有大量的运用于癌症化疗呕吐的药物是5-HT3受体拮抗剂,而且这类拮抗剂还有潜在运用于偏头痛,精神分裂症和焦虑症。 

    文献医药化学杂志(J. Med. Chem.; EN; 40; 12; 1997; 1906-1918)报道这一系列的氮杂双环化合物式G能够抑制人白细胞弹性蛋白酶,和脂质过氧化,从而阻止由于肺气肿,呼吸困难,组织纤维化导致的肺部损伤。《生物有机化学与医药化学通讯》(Bioorg. Med. Chem. Lett.; EN; 7; 15; 1997; 1989-1994)报道化合物式H抗心律不齐活性,同时是钾和钙通道阻止特性。《生物有机化学与医药化学通讯》( Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters 11 (2001) 2597–2602)报道了结构式I为促性腺激素释放激素(GnRH; or LHRH)的非肽类受体拮抗剂,可望用于治疗激素依赖的癌症,子宫内膜异位,子宫纤维瘤等。 

    《生物有机化学与医药化学通讯》(Bioorg. Med. Chem. Lett.; EN; 14; 3; 2004; 591 – 596)报道氮杂双环氨基酸磺县酰胺化合物式J是整合素α4受体的拮抗剂,特别是α4β1和α4β7受体的拮抗剂,这些化合物可用于治疗整合素α4受体的拮抗剂相关的疾病,如发炎,自身免疫性疾病,或细胞增生性病变。 
    《生物有机化学与医药化学通讯》(Bioorg. Med. Chem. Lett.; EN; 15; 15; 2005; 3501 – 3505)报道化合物式K 是melanocortin-4 receptor (MC4R)选择性激动剂,可望用于肥胖症或者性功能障碍的治疗。 

    在专利 WO2003/006490中报道,化合物式L可作为HCV蛋白酶抑制剂,具有抗肝炎的生理活性。《生物有机化学与医药化学通讯》(Bioorg.Med,Chem.Lett. 2003,13,3867)报道化合物M是FKBP的配体,该类配体在神经保护和神经褪行性疾病中有巨大的作用。《生物有机化学与医药化学通讯》(Bioorg.Med,Chem.Lett. 2004,14,6107)报道桥环化合物式N 是Androgen受体和《生物有机化学与医药化学通讯》(Bioorg.Med,Chem.Lett. 2004,14,6107)报道桥环化合物式O 是Vasopressin受体拮抗剂等; 
    。WO2005/85236 报道的这个化合物式P是Caspase酶抑制剂, Caspase酶属于半胱氨酸蛋白酶家族,是调节细胞凋亡以及其它功能的关键因子,同时又属于蛋白酶,因此是药物开发的极好靶点。抑制或诱导Caspase酶活性均是调节细胞凋亡的途该家族包括12个成员,可通过酶切前体蛋白产生细胞因子来调节抗体的生成和炎症反应。致死率很高的败血症,用来治疗类风湿性关节炎,HIV感染,抗肿瘤活性等。EP937069  报道的化合物式Q及其类似物是神经激肽的拮抗剂,因而是潜在的治疗呼吸道疾病的药物,如哮喘。
    《生物有机化学与医药化学通讯》(Bioorg. Med. Chem.; EN; 13; 24; 2005; 6693 – 6702)报道的化合物式R,《生物有机化学与医药化学通讯》(Bioorg. Med. Chem.; EN; 14; 12; 2006; 4208 – 4216)报道的化合物式S,是整合素α4受体的拮抗剂,特别是α4β1和α4β7受体的拮抗剂,这些化合物可用于治疗整合素α4受体的拮抗剂相关的疾病,如发炎,自身免疫性疾病,或细胞增生性病变。 

    虽然从上面的例子中我们可以看到氮杂双环结构在大量的活性化合物中发现,然而,目前的双环结构在空间结构延伸方向上大多依赖于1位的羧基和2位的氮去进行修饰或连接其他的基团,因而空间延伸受到限制,无法满足生物体各种酶,受体在结构上的多样性。而且,目前的很多氮杂双环由于没有亲水性基团,而又有一定的结构刚性,因而导致大多数化合物的水溶性差,生物利用度不高。 
     因此,需要进行特定的结构修饰以进一步改善其类药性质。  
    发明内容
    本发明的目的是在于提供一种3,6-二氮杂双环[3.2.1]辛烷-7-羧酸衍生物以及制备方法,主要解决目前的二氮杂双环[3.2.1]辛烷结构的桥环化合物在空间结构延伸受到限制以及化合物的水溶性差的技术问题,改变现有二氮杂双环[3.2.1]辛烷-7-羧酸衍生物的极性或生物代谢性能,以及能够更好的满足生物体、各种酶、受体在结构上的多样性。 
    针对以上技术问题,申请人首次在对二氮杂双环[3.2.1]辛烷-7-羧酸的3,6位进行扩环,引入氨基官能团,不仅极大的改进了模板的水溶性,同时我们通过酰化反应等,在氨基位引入了大量的其它基团,这些化合物不仅改变了溶解性,生物代谢稳定性等,而且也很可能改变生理活性,为制备具有生物活性的药物奠定了基础。 
    具体来说,在本发明的第一个方面,提供了一种3,6-二氮杂双环[3.2.1]辛烷-7-羧酸及衍生物,其化学结构通式为: 

    式中R1 、R2为取代官能团或氨基的保护基,如H、C1~C6的烷基、苄基、2,4-二甲氧基苄基、4-甲氧基苄基(PMB),叔丁氧羰基(Boc)、 苄氧羰基(Cbz)、烷酰基(RCO-)、芳酰基(ArCO)中的一种;
    R3为取代官能团,如H、C1~ C6的烷基、苄基、2,4-二甲氧基苄基、叔丁基、取代苯中的一种。
    本发明所涉及一种3,6-二氮杂双环[3.2.1]辛烷-7-羧酸及衍生物,包括但不限于: 
    (A-1)(1R,5R,7S)-6-叔丁氧羰基-3,6-二氮杂双环[3.2.1]辛烷-7-羧酸乙酯,
    (A-2)(1R,5R,7S)-6-叔丁氧羰基-3,6-二氮杂双环[3.2.1]辛烷-7-羧酸甲酯,
    (A-3) (1R,5R,7S)-6-叔丁氧羰基-3,6-二氮杂双环[3.2.1]辛烷-7-羧酸苄酯,
    (A-4)(1R,5R,7S)-6-异丙基-3,6-二氮杂双环[3.2.1]辛烷-7-羧酸乙酯,
    (A-5)(1R,5R,7S)-3-苄氧羰基-3,6-二氮杂双环[3.2.1]辛烷-7-羧酸乙酯,
    (A-6)(1R,5R,7S)-3-(4-甲氧基苄基)--3,6-二氮杂双环[3.2.1]辛烷-7-羧酸乙酯,
    (A-7)(1R,5R,7S)-3-乙酰基-3,6-二氮杂双环[3.2.1]辛烷-7-羧酸乙酯,
    (A-8)(1R,5R,7S)-3-异丙基-3,6-二氮杂双环[3.2.1]辛烷-7-羧酸乙酯,
    (A-9)(1R,5R,7S)-3-苄氧羰基-6-叔丁氧羰基-3,6-二氮杂双环[3.2.1]辛烷-7-羧酸,
    (A-10) (1R,5R,7S)-3-(4-甲氧基苄基)-6-((R)-1-苯基乙基)-3,6-二氮杂双环[3.2.1]辛烷-7-羧酸乙酯,
    (A-11) (1R,5R,7S)-3-(4-甲氧基苄基)-6--叔丁氧羰基-3,6-二氮杂双环[3.2.1]辛烷-7-羧酸乙酯;
    上述提及的化合物结构式如下所示:

    在本发明的第二个方面,提供了一种3,6-二氮杂双环[3.2.1]辛烷-7-羧酸衍生物的制备方法:以(1R,3S,4S,5S,6R)-5,6-二羟基-2-氮杂双环[2.2.1] 庚烷-3-羧酸酯为原料,经高碘酸钠等氧化剂氧化反应开环,制备得到(2S,3S,5R)-3,5-二醛基吡咯烷-2-羧酸酯;进行还原胺化反应,得到增加一个氮原子的3,6-二氮杂双环[3.2.1]辛烷-7-羧酸酯;经水解反应得到羧酸,脱去保护基,得到游离的氨基化合物;经过一些已知的化学过程实现改变保护基或酯基的转换,得到目标产物;反应式如下: 

    式中PG保护基,如2,4-二甲氧基苄基、(R)-1-苯基乙基、苄基、叔丁氧羰基(Boc)、 苄氧羰基(Cbz)、异丙基六种,优选叔丁氧羰基(Boc);Rn 为甲基,乙基,苄基。式中R1 、R2为取代官能团或氨基的保护基,如H、C1~C6的烷基、苄基、2,4-二甲氧基苄基、4-甲氧基苄基(PMB),叔丁氧羰基(Boc)、 苄氧羰基(Cbz)、烷酰基(RCO-)、芳酰基(ArCO)中的一种;R1 、R2优选H、4-甲氧基苄基、(R)-1-苯基乙基、叔丁氧羰基或苄氧羰基中的一种。
    R3为取代官能团,如H、C1~ C6的烷基、苄基、2,4-二甲氧基苄基、叔丁基、取代苯中的一种,R3优选H或乙基。 
    其中的氧化反应,其反应用的溶剂为非质子溶剂与水的混合物,包括二氧六环,1,2二甲氧基乙醚,乙腈,二氯甲烷、1,2二氯乙烷,氯仿,四氢呋喃、苯,甲苯中的一种或几种,优选1,2二氯乙烷;非质子溶剂与水的体积比例关系介于10: 90~90: 10之间;反应温度从-30℃到50℃,优选室温;反应试剂为高碘酸钠(NaIO4)。优选1,2二氯乙烷:水体积比= 2: 1为溶剂,高碘酸钠(NaIO4)氧化试剂,室温搅拌过夜。 
    对于还原胺化反应,其反应用的溶剂包括1,2二甲氧基乙醚,乙腈,二氯甲烷、1,2二氯乙烷,氯仿,四氢呋喃、苯,甲苯,甲醇,乙醇中的一种或几种,优选二氯甲烷;反应温度从-10℃到80℃;还原试剂为硼氢化钠(NaBH4),氰基硼氢化钠(NaBH3CN),醋酸硼氢化钠(NaBH(OAc)3)中的一种,或两种混用。优选醋酸硼氢化钠(NaBH(OAc)3)作还原剂,二氯甲烷做溶剂,室温搅拌过夜。 
    所用的脱除保护基的方法为常规方法,如用催化氢化的方法脱除2,4-二甲氧基苄基、苄基、叔苄氧羰基(Cbz)三种,用酸(盐酸,三氟醋酸等)脱除2,4-二甲氧基苄基、叔丁氧羰基(Boc)两种保护基。 
    而对于水解反应,其溶剂为甲醇,乙醇,丙醇,异丙醇,丁醇,异丁醇,叔丁醇,甲氧基乙醇等各种醇类,丙酮,丁酮,乙醚,二氧六环,四氢呋喃,N,N-二甲基甲酰胺,二甲亚砜,水等各种极性溶剂中的一种或两种混合物,优选甲醇和水的混合物;水解所用的碱为NaOH、KOH、LiOH,Na2CO3,K2CO3,Li2CO3中的一种,优选碳酸钾。水解反应的温度从室温到100℃,优选室温至60℃。 
    在本发明的第三个方面,提供了一种3,6-二氮杂双环[3.2.1]辛烷-7-羧酸及衍生物作为药物合成中的中间体或结构片段的应用。 
    本文所公开的“范围”以下限和上限的形式。可以分别为一个或多个下限,和一个或多个上限。给定范围是通过选定一个下限和一个上限进行限定的。选定的下限和上限限定了特别范围的边界。所有可以这种方式进行限定的范围是包含和可组合的,即任何下限可以与任何上限组合形成一个范围。例如,针对特定参数列出了60-120和80-110的范围,理解为60-80、60-110、80-120和110-120的范围也是预料到的。此外,如果列出的最小范围值1和2,和如果列出了最大范围值3,4和5,则下面的范围可全部预料到:1-2、1-3、1-4、1-5、2-3、2-4、2-5、3-4、3-5和4-5。在本发明中,如果没有特别的说明,本文所提到的所有实施方式以及优选实施方式可以相互组合形成新的技术方案。 
    在本发明中,如果没有特别的说明,本文所提到的所有技术特征以及优选特征可以相互组合形成新的技术方案。 
    在本发明中,如果没有特别的说明,本文所提到的所有步骤可以顺序进行,也可以随机进行,但是优选是顺序进行的。例如,所述方法包括步骤(a)和(b),表示所述方法可包括顺序进行的步骤(a)和(b),也可以包括顺序进行的步骤(b)和(a)。例如,所述提到所述方法还可包括步骤(c),表示步骤(c)可以任意顺序加入到所述方法,例如,所述方法可以包括步骤(a)、(b)和(c),也可包括步骤(a)、(c)和(b),也可以包括步骤(c)、(a)和(b)等。 
    本发明的有益效果:本发明运用二醛的分子内关环,首次制备到了3,6-二氮杂双环[3.2.1]辛烷-7-羧酸酯,由于在3位引入了氨基,为分子在不同方向的空间延展提供了条件,为制备不同结构类型的生理活性化合物提供了基础,也极大的改进了该类化合物的水溶性和以及在生物体内的活性及代谢,分布,吸收等性能,而且也很可能改变生理活性。本发明化合物对人肺癌细胞A549 细胞的生长具有微弱的抑制作用,为制备具有生物活性的药物奠定了基础。 
    具体实施方式
    下面列举实施例以对本发明做详细描述,但本发明并不限于这些实施例。 
    实施例1:(1R,5R,7S)-3-(4-甲氧基苄基)-6-((R)-1-苯基乙基)-3,6-二氮杂双环[3.2.1]辛烷-7-羧酸乙酯的制备反应式: 
    操作步骤:
    第一步:将(1R,3S,4S,5S,6R)-5,6-二羟基-2-((R)-1-苯乙基)-2-氮杂双环[2.2.1]庚烷-3-羧酸乙酯(3.1 g, 10 mmol)溶于40 mL二氯乙烷中,0 ℃下缓慢滴加到20 mL的高碘酸钠(4.2 g, 20 mmol)水溶液中。反应在0 ℃下搅拌1小时,分液。有机相水洗后浓缩,得3 g 3,5-二醛基吡咯烷-2-羧酸乙酯。(收率99%)
    HNMR (CDCl3): δ9.72 (s, 1H), 8.46 (d, J = 3.9Hz, 1H), 7.26 (s, 5H), 4.51 (s, 1H), 4.32-4.22 (m, 2H), 3.97 (q, J = 5.1Hz, 1H), 3.59-3.54 (m, 1H), 2.92 (d, J = 6.3Hz, 1H), 2.47-2.39 (m, 1H), 2.17 (dd, J1= 3.0Hz, J2 = 10.8Hz, 1H), 1.44 (d, J = 4.8Hz, 3H), 1.34 (t, J = 5.4Hz, 3H).  
    MS: 318.1 [M+1]。
    第二步:将3,5-二醛基吡咯烷-2-羧酸乙酯(3.03 g, 10 mmol) 溶于80 mL二氯甲烷中,往里加入甲氧基苄胺(1.37 g, 10 mmol)。反应液在室温下搅拌30分钟后,加入氰基硼氢化钠(1.3 g, 20 mmol)。反应液在室温下搅拌过夜,NaHCO3饱和溶液洗一次,饱和食盐水洗至中性,浓缩后干燥,粗产物经柱层析得到3.1 g(1R,5R,7S)-3-(4-甲氧基苄基)-6-((R)-1-苯基乙基)-3,6-二氮杂双环[3.2.1]辛烷-7-羧酸乙酯。收率 75%。 
    HNMR (CDCl3, 300MHz): δ7.31-7.18 (m, 7H), 6.91 (d, J = 6.3Hz, 2H), 4.09 (q, J = 4.8Hz, 1H), 3.83 (s, 3H), 3.73-3.64 (m, 2H), 3.57-3.55 (m, 1H), 3.50 (s, 2H), 3.31 (s, 1H), 3.12-3.09 (m, 1H), 2.81-2.78 (m, 1H), 2.29-2.25 (m, 1H), 2.16-2.05 (m, 3H), 1.44 (d, J = 8.1Hz, 1H), 1.34 (d, J = 4.8Hz, 3H), 0.92 (t, J = 5.4Hz, 3H).  
    MS: 409.3 [M+1]。
    实施例2:(1R,5R,7S)-3-(4-甲氧基苄基)--3,6-二氮杂双环[3.2.1]辛烷-7-羧酸乙酯的制备反应式: 

    操作步骤:具体参照实施例1。
    第一步: 反应溶剂用二氯甲烷,产率为95%。 
    MS:300.1(M+1) 。 
    第二步: 还原剂用醋酸硼氢化钠,,产率为75%。 
    HNMR (CDCl3): δ7.19-7.14 (m, 2H), 6.83-6.80 (m, 2H), 4.27-4.03 (m, 4H), 3.78 (s, 3H), 3.51-3.47 (m, 2H), 3.19-3.00 (m, 1H), 2.95-2.92 (m, 1H), 2.40-2.38 (m, 1H), 2.22 (d, J = 8.1Hz, 1H), 2.17-2.04 (m, 1H), 1.95 (dd, J1= 3.0Hz, J2 = 8.1Hz, 1H), 1.47-1.39 (m, 10H), 1.25 (q, J = 5.4Hz, 3H).  
    MS: 405.3 [M+1]。
    第三步:将化合物(1R,5R,7S)-3-(4-甲氧基苄基)-6-叔丁氧羰基-3,6-二氮杂双环[3.2.1]辛烷-7-羧酸乙酯(0.81g,2mmol)溶于15mL盐酸乙醚中,搅拌2小时。反应液旋干得(1R,5R,7S)-3-(4-甲氧基苄基)--3,6-二氮杂双环[3.2.1]辛烷-7-羧酸乙酯0.67g,产率为100%。 
    HNMR (CDCl3): δ7.27-7.19 (m, 2H), 6.85-6.82 (m, 2H), 4.16-4.13 (m, 2H), 3.86-3.78 (m, 4H), 3.57-3.37 (m, 3H), 2.89-2.72 (m, 2H), 2.50-2.42 (m, 1H), 2.40-2.30 (m, 2H), 2.16-2.05 (m, 2H), 1.45-1.35 (m, 1H), 1.30-1.21 (m, 3H).  
    MS: 305.3 [M+1]。
    实施例3:(1R,5R,7S)-6-叔丁氧羰基-3,6-二氮杂双环[3.2.1]辛烷-7-羧酸乙酯的制备反应式: 

    操作步骤:将(1R,5R,7S)-3-(4-甲氧基苄基)-6--叔丁氧羰基-3,6-二氮杂双环[3.2.1]辛烷-7-羧酸乙酯 (2.2 g, 5 mmol)溶解在30 mL甲醇中,加入Pd/C (0.2 g,10% wt),反应在15psi氢气压力下反应4小时。反应液过滤,浓缩,得1.56 g (1R,5R,7S)-6-叔丁氧羰基-3,6-二氮杂双环[3.2.1]辛烷-7-羧酸乙酯,收率100%。
    MS:285.1(M+1)。 
    实施例4:(1R,5R,7S)-3-苄氧羰基-6-叔丁氧羰基-3,6-二氮杂双环[3.2.1]辛烷-7-羧酸的制备反应式: 
        操作步骤:
    第一步: 将(1R,5R,7S)-6-叔丁氧羰基-3,6-二氮杂双环[3.2.1]辛烷-7-羧酸乙酯(2.8 g, 10 mmol)溶解在50 mL四氢呋喃中,在0 ℃下加入30 mL碳酸钠(1.2 g, 11 mmol)的水溶液。该混合物在0 ℃搅拌15分钟后,向其中滴加苄氧酰氯(CbzCl)(1.87 g, 11 mmol)。反应液在0 ℃搅拌6小时,用乙酸乙酯稀释后,先后用碳酸氢钠溶液洗涤,稀盐酸(1 N)洗涤。有机相干燥后浓缩。粗产物经柱层析得到3.1 g(1R,5R,7S)-3-苄氧羰基-6-叔丁氧羰基-3,6-二氮杂双环[3.2.1]辛烷-7-羧酸乙酯。(收率75%)
    MS:419.2 。
    第二步: 将化合物(1R,5R,7S)-3-苄氧羰基-6-叔丁氧羰基-3,6-二氮杂双环[3.2.1]辛烷-7-羧酸乙酯(0.84 g,2 mmol)溶于15 mL甲醇和5 mL水中,再加入碳酸钾(0.56 g,4 mmol),反应液在室温下搅拌过夜。反应完成后,旋蒸除去甲醇,用乙酸乙酯萃取,水相用1mol/L的盐酸溶液调pH到6,冷冻干燥得产品0.74 g,产率为95%。 
    MS:391.1 (M+1)。 
    实施例5:(1R,5R,7S)-3-苄氧羰基-3,6-二氮杂双环[3.2.1]辛烷-7-羧酸乙酯的制备反应式: 

    操作步骤::具体参照实施例1,收率99%。 
    MS:319.1 (M+1)。 
    为了更好地理解本发明的实质,下面是化合物A-2 对肿瘤细胞株A549 生长的抑制作用的药理实验结果,说明其在制药领域中的新用途。 
    实施例6:化合物A-6对人肺癌细胞A549 细胞的细胞毒活性 
    A549 细胞用RPMI 1640 培养基培养,培养基中含10%的胎牛血清,100 U/ 毫升青霉素和100 U/ 毫升的链霉素。细胞以每孔2500 个细胞加入到96 孔板中,在37 摄氏度含体积百分比5%二氧化碳的潮湿空气的培养箱中培养24 小时。细胞存活率的测定用MTS 法。细胞经过24 小时的孵育后,将新配的化合物A-2的二甲亚砜溶液加入到孔中,浓度从10 微摩尔/ 升开始,以三倍的稀释度分别稀释到1.5纳摩尔/ 升, 总共9 个浓度。在37 摄氏度含体积百分比5%二氧化碳的潮湿空气的培养箱中培养72 小时后,加入20 微升单溶液96 孔细胞增殖检测试剂盒(CellTiter 96 AquenousOne Solution Reagent),再继续在37 摄氏度培养4 小时后,所形成的有色甲(formazan)用生物化学发光测量仪(Spectra Max)在590 纳摩尔波长下比色,细胞存活率由样品相对于对照品的比值计算。化合物A-6 对A549 细胞最大抑制率为:1.7%。
    实验结论:本实验表明此类化合物对人肺癌细胞A549 细胞的生长具有微弱的抑制作用,通过进一步的结构改进和修饰,有潜力发展成为新的具有抗肿瘤作用的药物的药物。 

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    一种 二氮杂双环 321 辛烷 羧酸 衍生物 制备 方法
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