Diazepinomicin关键中间体三甲氧基二苯二氮平的合成*

刘启洪, 陈 雷, 万维李, 吴 勇

(四川大学 华西药学院,四川 成都 610041)

Diazepinomicin (1)是从海洋放线菌DPJ12和DPJ15提取的二次代谢产物，其结构为法尼基取代的三羟基二苯二氮平。1具有广谱的抗肿瘤作用，体外实验显示出极强的细胞毒活性，并对小鼠体内神经胶质瘤、乳腺瘤及前列腺瘤细胞具有杀伤作用，目前已经进入临床试验阶段[1～3]。研究结果显示，1作为抗肿瘤药物具有双重活性,其广谱抗肿瘤作用与多靶向抗肿瘤机制密切相关，因此将1修饰成多样的衍生物，初步探索其构效关系，期望得到高效低毒的结构类似物。在1及其衍生物的合成中，三甲氧基二苯二氮平(2)是关键中间体。

近年来，Carter等[3]报道了一种以相关吲哚衍生物为前体的生物合成法获得1的类似物；Henriette等[4]也报道了以1为起始原料，完成一系列衍生物的生物合成方法，但1分离困难且产量有限。

迄今为止，1及其衍生物的化学合成方法还未见文献报道，我们期望建立合成1及其衍生物的化学合成方法。1可由2与法尼基(3)通过SN2缩合而得，本文报道合成2的方法(Scheme 1):先进行2-硝基-4，6-二甲氧基苯胺(6)与2-碘-3-甲氧基苯甲酸(10)分子间的乌尔曼反应制得N-(2-甲氧基-6-甲酸基苯基)-2，4-二甲氧基-6-氨基苯胺(12)；12经酰胺关环合成了2,其结构经1H NMR, IR和MS表征。

也曾尝试以2,4-二甲氧基苯胺(4)与3-甲基苯酚(7)为起始原料，先完成分子间缩合反应制得酰胺，再通过乌尔曼关环反应合成2，可惜未能如愿。

Scheme1

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

用b形管测定熔点(温度未校正)；Varian Inova 400型核磁共振仪(CDCl3为溶剂,TMS为内标)；Agilent 1946B ESI-MS型质谱仪测定。

2-硝基-3-甲氧基甲苯(8)按文献[6]方法合成，其余所用试剂均为市售化学纯或分析纯；溶剂经常规干燥处理。

1.2 合成

(1)N-乙酰基-2，4-二甲氧基-6-硝基苯胺(5)的合成[5]

在单颈瓶中加入410 g(67 mmol)的二氯甲烷(60 mL)溶液，冰水浴冷却,搅拌下滴加醋酸酐7.6 mL(1.2 eq),滴毕,于室温反应2 h(TLC跟踪)。加水60 mL,搅拌15 min，分液，有机层依次用1 mol·L-1盐酸，饱和碳酸氢钠溶液，饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，旋干得褐色固体11.8 g(收率90%, m.p.112 ℃～114 ℃)。取其中10 g溶于冰醋酸(50 mL),冰水浴冷却,搅拌下缓慢滴加浓硝酸10 mL(2.8 eq),滴毕,反应15 min。倒入冰水中析出大量固体，搅拌15 min，过滤，滤饼干燥得黄色固体511 g，收率91%, m.p.168 ℃～170 ℃;1H NMRδ: 3.78(s,3H), 3.76(s, 3H), 6.64(s, 1H), 7.28(s, 1H), 1.98(s, 3H)。

(2) 2，4-二甲氧基-6-硝基苯胺(6)的合成

在单颈瓶中依次加入520 g和1 mol·L-1盐酸400 mL，搅拌下回流反应2 h。冷却至室温，倾入水(400 mL)中，用饱和碳酸钠溶液调节至pH 9，用二氯甲烷(3×400 mL)萃取,合并萃取液，用饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，旋干溶剂得橘红色固体615 g，收率89%, m.p.124℃～126 ℃;1H NMRδ: 3.68(s, 3H), 3.72(s, 3H), 6.36(s, 1H)， 6.42(s, 1H), 5.82(br s, 2H)。

(3) 2-碘-3-甲氧基苯甲酸(10)的合成

在反应瓶中加入8 20 g(120 mmol)的水(860 mL,加热溶解)溶液，搅拌下分批加入高锰酸钾(4×20 g),加毕，回流(100 ℃)反应8 h。用1 mol·L-1NaOH溶液调节至pH 10，滴加少量乙醇使紫色退去，趁热过滤，滤饼用热水洗涤。滤液及洗涤液用乙酸乙酯提取两次回收原料;水层用浓盐酸调节至pH 2,析出大量白色固体，过滤，滤饼干燥得灰白色固体15.6 g(收率66%)。取其中10 g溶于THF(100 mL)，加10%Pd/C 1 g，于室温通H2搅拌下反应24 h。过滤，滤液旋干溶剂得灰色固体2-氨基-3-甲氧基苯甲酸(9) 8.1 g，收率95%。

将93 g(17.9 mmol)悬浮于20%盐酸(70 mL)中，搅拌下于0 ℃缓慢滴加NaNO21.5 g(1.21 eq)的水(30 mL)溶液,滴毕，反应15 min得溶液A。

在反应瓶中依次加入碘化钾9 g(3 eq)的水(75 mL)溶液和二氯甲烷75 mL,搅拌下于0 ℃缓慢滴加溶液A,滴毕，于室温反应4 h。用乙醚(150 mL)提取，有机层依次用稀亚硫酸氢钠溶液、水、饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，旋干溶剂得粉色固体4.2 g，用乙酸乙酯重结晶得粉红色晶体102.8 g,收率55 %, m.p.148℃～150 ℃;1H NMRδ: 3.92(s, 3H), 6.97(dd,J=7.9 Hz, 1.5 Hz, 1H), 7.36(t,J=7.9 Hz, 1H), 7.46(dd,J=7.9 Hz, 1.5 Hz, 1H)。

(4)N-(2-甲氧基-6-甲酸基苯基)-2，4-二甲氧基-6-硝基苯胺(11)的合成

在单颈瓶中依次加入61.07 g(5.4 mmol),101 g(3.6 mmol),碳酸钾1 g(7.2 mmol)及CuI 70 mg(0.36 mmol)， 氩气保护下加入DMF 50 mL，搅拌下于120 ℃反应8 h。冷却至室温，加水150 mL，用1 mol·L-1盐酸调节至pH 3，用二氯甲烷(3×100 mL)萃取,合并萃取液，依次用1 mol·L-1盐酸(2×150 mL)，饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，旋干溶剂得黄色固体110.75 g，收率59.8%, m.p.205℃～207 ℃;1H NMRδ: 13.10(br s, 1H), 8.72(s, 1H), 7.56(d,J=8.0 Hz, 1H), 7.33(d,J=8.0 Hz, 1H), 7.12(t,J=8.0 Hz, 1H), 6.87(d,J=5.6 Hz, 2H), 4.04(s, 3H), 3.95(s, 3H), 3.74(s, 3H); IRν: 3 380, 2 839, 1 677, 1 509, 1 469, 1 262, 1 053, 756 cm-1; MSm/z: 349.1{[M+H]+}。

(5)2的合成

在反应瓶中加入SnCl2·2H2O 1.2 g(5.2 mmol)的浓盐酸(5 mL)溶液和11400 mg(1.2 mmol),搅拌下于100 ℃反应15 min。冷却至-20 ℃，滴加浓NaOH溶液至不再析出沉淀;过滤，滤饼干燥得黄色固体12(含锡盐,直接用于下步反应)400 mg。

在反应瓶中依次加入12的乙腈(8 mL)溶液,1-羟基苯并三氮唑(HOBt) 242 mg(1.8 mmol), 1-乙基-3-(3-二甲氨丙基)碳二亚胺(EDCl) 346 mg(1.8 mmol),三甲氨基吡啶(DMAP) 40 mg, Et3N 3滴，搅拌2 min,过滤(除去锡盐)，滤液微波反应[7]10 min。旋除乙腈，残余物用盐酸调节至pH 2，用二氯甲烷(3×15 mL)萃取，合并萃取液，依次用水(2×20 mL)，饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，旋干溶剂得红棕色固体，依次用乙酸乙酸和石油醚重结晶得红色固体2102 mg，两步收率28.3%, m.p.209℃～211 ℃;1H NMRδ: 8.62(s, 1H), 7.71(d,J=8.0 Hz, 1H), 7.27(d,J=8.0 Hz, 2H), 7.11(s, 1H), 6.76(s, 1H), 4.02(s, 3H), 3.95(s, 3H), 3.86(s, 3H); IRν: 3 380, 2 838, 1 620, 1 250, 755 cm-1; MSm/z: 301.1{[M+H]+}。

2 结果与讨论

由酰胺通过乌尔曼关环反应合成2无法成功，可能是由于4,5-甲氧基存在空间位阻，最终使得乌尔曼反关环反应难以进行。

12的合成，开始采用Pd/C还原后发现其在空气中稳定性很差，极易被氧化；推测在酸性条件下游离氨基稳定性可能更好，因此选择SnCl2/浓盐酸还原，再经微波催化关环，成功地合成了2。

由2合成1及其衍生物的研究正在进行中。

[1] Charan R D, Feng X D, Carter G T,etal. Diazepinomicin,a new antimicrobial alkaloid from a marine micromonospora sp[J].Journal of Natural Products,2004,67(8):1431-1433.

[2] Ratnayake A S, Janso J E, Carter G T,etal. Evaluating indole-related derivatives as precursors in the directed biosynthesis of diazepinomicin analogues[J].Journal of Natural Products,2009,72(3):496-499.

[3] Campas C. Diazepinomicin.Apotosis inducer,oncolytic[J].Drugs of the Future,2009,34(5):349-351.

[4] Henriette G. Methods of treating ras driven cancer in a subject[P].WO 2010/019 775 A2,2010.

[5] Miller M W. Stonington,conn.2-Phenyl-as-triazine-3,5(2H,4H)diones[P].US 3 912 723A,1975.

[6] Warnell J L. 3-Hydroxyanthranilic acid[J].Biochemical Preparations,1958,6:20.

[7] Olsson R, Ottesen L K. Iron catalyzed cross-coupling reactions of imidoyl derivaties[P].WO 2007/047 776 A1,2007.