非肽类小分子拮抗剂苯甲酰胺衍生物的合成及表征

黄 斌， 程德军

（四川理工学院材料与化学工程学院，四川自贡643000）

非肽类小分子拮抗剂苯甲酰胺衍生物的合成及表征

黄 斌， 程德军

（四川理工学院材料与化学工程学院，四川自贡643000）

本实验以4-氯苄氯、5-溴水杨醛为原料，通过消去、还原及溴化合成了5-溴-2-（4-氯苄氧基）溴甲基苯（Ⅲ），以1-苄基-4-哌啶酮合成了N-丙基-N-（4-哌啶基）苯甲酰胺（Ⅳ），通过Ⅲ、Ⅳ合成了一种新的非肽类小分子化合物CCR5拮抗剂苯甲酰胺衍生物，对该拮抗剂进行了1H NMR、13C NMR及MS表征，同时，对产物进行了生物活性测试.

拮抗剂； 非肽类小分子化合物； 合成； 表征

艾滋病主要是由人类免疫缺陷病毒（HIV-1）感染，导致宿主白细胞被大量破坏所致.国内外研究者在艾滋病的诊断［1］、艾滋病药物筛选［2］以及艾滋病拮抗剂研究等方面进行了大量的研究.趋化因子受体5（chemokine receptors，CCR5）特定突变基因型具有抗人类免疫缺陷病毒感染的能力［3-4］，Schwarz［5］在2001年提出CCR5可作为新的可利用的靶点，防治感染人类免疫缺陷病毒，此后CCR5作为抗人类免疫缺陷病毒感染的靶点备受关注.针对CCR5拮抗剂又可分为肽类化合物、趋化因子衍生物、单克隆抗体、非肽类小分子化合物等4类，在2003年全球第1个抑制剂（T-20）在美国批准上市，但该抑制剂会出现耐药性，生产成本高.日本Takeda公司也研发了一种非肽类小分子拮抗剂TAK-779［6］，在此基础之上又研发出TAK-220和TAK-652［7-8］.本课题组也针对非肽类小分子拮抗剂进行研究，合成了几种新的非肽类小分子拮抗剂，该拮抗剂也具有一定的抗HIV感染的能力［9-11］

目前研究的CCR5非肽类小分子拮抗剂除都含有氮原子外（这些氮原子在一定条件下都能以氮正离子的形式存在），而且还含有酰胺结构；CCR5非肽类小分子拮抗剂的中间通常连接3～5个碳原子所组成的直链或环状结构与酰胺键相连；CCR5非肽类小分子拮抗剂的一端往往存在疏水性结构，如芳环、芳杂环或稠环等；CCRS拮抗剂的另一端往往也是疏水结构片段，并引入杂原子以提高化合物的抗病毒活性.

本研究根据目前研究的CCR5非肽类小分子拮抗剂结构特点，合成了一种新的CCR5非肽类小分子拮抗剂，该拮抗剂结构设计上保留了非肽类小分子拮抗剂的基本结构特征外，还具有以下特征：（1）含有两个季氮原子，一个季氮原子为活性的哌啶环；（2）含有酰胺结构，并且与之相连的是活性的哌啶环；（3）拮抗剂的端基为疏水基团，其他拮抗剂引入氮杂原子，本拮抗剂引入溴和氯原子，以提高生物活性.

本研究通过N-溴代琥珀酰亚胺溴化得5-溴-2-（4-氯苄氧基）溴甲基苯.通过还原胺化、氨基保护、酰氯化，得到N-（4-哌啶基）-N-丙基苯甲酰胺，通过两中间体发生消去反应，合成了一种新的非肽类小分子化合物，该方法合成条件温和、路线较短、总产率较高及成本低，并对产物进行结构表征，同时检测其生物活性.路线见图1.

图1 苯甲酰胺衍生物的合成路线Fig.1 Synthetic route of Benzamide derivatives

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

布鲁克AV600核磁共振波谱仪（600 MHz瑞士），安捷伦质谱仪（MSD VL美国）.5-溴水杨醛、二氯甲烷、三氟乙酸、硼氢化钠、1-苄基-4-哌啶酮、丙酮、甲醇、对氯苄氯、N，N-二甲基甲酰胺（N，N-Dimethylformamide，DMF）、碳酸钾、甲酸胺、NBS，药品均为分析纯.

1.2 5-溴-2-（4-氯苄氧基）溴甲基苯（Ⅲ）的合成

（1）5-溴-2-（4-氯苄氧基）苯甲醛（Ⅰ）的合成将对氯苄氯5-溴-水杨醛5.00 g（浓度为0.025 mol／L）、4.86 g（浓度为0.03 mol／L）、DMF100 mL、碳酸钾4.25 g（浓度为0.03 mol／L）加入到250 mL单口瓶中，加热搅拌，回流反应.用TLC点板检测反应，反应完全后结束反应，冷却至室温，倒入约150 mL乙酸乙酯，摇匀分液，水相用乙酸乙酯150mL萃取，用饱和NaHCO3溶液洗涤，再用饱和NaCl洗3次，最后用无水硫酸钠干燥，旋干得化合物（Ⅰ）7.3 g，产率89.3%.

（2）5-溴-2-（4-氯苄氧基）苯甲醇（Ⅱ）的合成将6.48 g（浓度为0.02 mol／L）Ⅰ加入到250 mL单口瓶中，加入100 mL甲醇进行溶解，分批加入硼氢化钠0.92 g（浓度为0.024 mol／L），室温下反应1.5 h，用薄层色谱点板检测反应，反应完全后，停止反应.用氢氧化钠溶液（2 mol／L）淬灭反应，得白色沉淀，过滤干燥得化合物（Ⅱ）6.02 g，产率91.9%.

（3）5-溴-2-（4-氯苄氧基）溴甲基苯（Ⅲ）的合成 将5.3 g（浓度为0.029 mol／L）N-溴代琥珀酰亚胺和7.5 g（浓度为0.023 mol／L）Ⅱ加入到250 mL烧瓶中，再加入100 mL二氯甲烷进行溶解，在0℃下强烈搅拌，在30 min内分批加入7.8 g（浓度为0.029 mol／L）三苯基磷，在室温下反应约5 h，TLC点板检测，完全后加入正己烷30 mL，过滤，滤液经NaCl饱和溶液洗涤，用无水硫酸钠干燥，经柱色谱分离，蒸干，得化合物（Ⅲ）8.8 g，产率98.7%.

1.3 N-丙基-N-（4-哌啶基）苯甲酰胺（Ⅳ）的合成

（1）1-苄基-4-（N-乙胺基）哌啶3的合成 将丙胺盐酸盐2.58 g（浓度为27mmol／L）和1-苄基-4-哌啶酮4.73 g（浓度为25 mmol／L）加入100 mL烧瓶中，滴入15 mL的三乙胺和40 mLTHF，搅拌10 min后，在30 min内将三乙酰氧基硼氢化钠8.00 g（浓度为37 mmol／L）缓慢加入，搅拌反应3.5 h，薄层色谱检测无原料后，用50 mL NaOH溶液（2 mol／L）淬灭，用CH3COOCH2CH3提取，氯化钠饱和溶液洗涤，无水NaSO4干燥，过滤，浓缩得黄色油状化合物（3）

4.78 g，产率82.4%.

（2）N-（4-（1-苄基哌啶基））-N-丙基苯甲酰胺（4）的合成 将1.05 g化合物3（浓度为4.5 mmol／L），加入到2 mL三乙胺及14mLCH2Cl2的溶液中，搅拌将其完全溶解，将反应液放入冰浴中，并缓慢滴入由二氯亚砜与苯甲酸反应制得苯甲酰氯6.10 g，反应2 h，反应结束后将溶剂蒸干，用少量水和乙酸乙酯洗涤分液，氯化钠饱和溶液洗涤，无水NaSO4干燥，蒸干，产品柱层析得化合物（4）1.13 g，产率74.2 %.

（3）N-丙基-N-（4-哌啶基）苯甲酰胺（Ⅳ）的合成 称取化合物4，0.50 g（浓度为1.5 mmol／L）溶于15 mL甲醇中，加入0.4 g Pd-C，及甲酸胺0.25 g（浓度为4.0 mmol／L），搅拌下回流3 h，TLC板检测反应，反应完成后过滤，蒸干，得化合物Ⅳ质量0.46 g，不用纯化，直接用于下步反应.

1.4 苯甲酰胺衍生物（Ⅴ）的合成

将K2CO30.17、0.25 g化合物（Ⅳ）和0.40 g化合物（Ⅲ）加入到50 mL烧瓶中，再加入10 mL DMF，搅拌溶解，在室温下反应3～4 h，薄层色谱检测无原料后，用乙酸乙酯萃取反应液，用氯化钠饱和溶液洗3次，无水硫酸钠干燥，柱层析分离，PE∶EA＝5∶1，浓缩得化合物（Ⅴ）0.47 g，产率82.3%.

2 结果与讨论

2.1 化合物（Ⅲ）的表征

1H NMR（600 MHz，CDCl3）：δ4.50（s，2H，1-H），5.09（s，2H，5-H），6.77（d，1H，3-H），7.34-7.41（m，5H，4，6，7，8，9-H），7.46（s，1H，2-H）.

MS（ESI）：413.18（M＋Na）＋.

通过核磁氢谱及质谱分析表明化合物（Ⅲ）即是5-溴-2-（4-氯苄氧基）溴甲基苯.

2.2 化合物（Ⅳ）的表征

1H NMR（600 MHz，CDCl3）：δ0.88（t，3H，1-H），1.61（m，2H，2-H），1.82（m，4H，5，9-H），2.01（S，1H，7-H），2.73-2.80（m，4H，6，8-H），3.2（t，2H，3-H），3.61（m，1H，4-H），7.38-7.45（m，3H，11，12，13-H），7.76（d，2H，10，14-H）.

MS（ESI）：246.36，248.31（M＋）.

通过对化合物1H NMR的归属分析及MS分析，表明产物（IV）即是N-丙基-N-（4-哌啶基）苯甲酰胺.

2.3 化合物（Ⅴ）的表征

1H NMR（600 MHz，CDCl3）：δ0.88（t，3H，22-H），1.54-1.59（m，2H，21-H），1.60-1.75（m，4H，16，18-H），1.90-2.15（m，4H，15，19-H），2.84（t，2H，20-H），2.91-3.13（m，1H，17-H），3.48-3.52（m，2H，14-H），5.00（s，2H，7-H），6.75（d，1H，12-H），7.20-7.24（m，3H，2，6，10-H），7.28-7.36（m，7H，3，5，25，26，27，28，29-H），7.49（s，1H，13-H）.

13C NMR（150 MHz，CDCl3）：δ11.3，22.5，24.9，29.8，30.7，41.1，42.2，43.9，45.8，51.8，53.4，55.5，56.1，69.7，113.7，126.7，128.6，128.7，128.8，128.9，129.4，130.7，132.7，133.1，133.7，135.3，135.6，155.7，171.0.

MS（ESI）：591.29，593.20（M＋K）＋.

在中间体IV的1H NMR中，处于化学位移值2.0左右的NH峰在V中已经没有了，说明NH上的N已经被取代，通过对目标产物1H NMR的归属分析、13C NMR及MS分析，结果表明化合物Ⅴ即是目标产物，总产率约为40.5%.

2.4 活性检测结果

通过对化合物Ⅴ生物活性检测，化合物Ⅴ的结合活性结果为SPA GTPγS Assay，IC50＝（9.56± 0.3）nmol／L，文献［12］报道TD0232的IC50值为（5.1±0.6）nmol／L，化合物Ⅴ与TD0232的结合活性相近，具有较好的生物活性，可作为药物开发的候选化合物.

2.5 化合物（Ⅲ）的合成

在化合物（Ⅲ）的合成中，文献［13］方法使用的是CBr4作为溴代剂，本实验使用N-溴代琥珀酰亚胺，一方面N-溴代琥珀酰亚胺毒性比CBr4小，另一方面N-溴代琥珀酰亚胺选择性较好，因此实验条件比文献［13］方法要好，收率从文献的79%提高至90%.

3 结论

本实验合成得到了一种新的非肽类小分子化合物苯甲酰胺衍生物，反应条件温和，合成步骤相对较少，总产率达到了40.6%，其结构经13C NMR、MS和1H NMR确证，产物结合活性SPA GTPγS Assay，IC50＝（9.56±0.3）nmol／L，有较好的生物活性.这类非肽类小分子拮抗剂不存在潜在的炎症应答效应，具有静脉注射方式给药的优势，可能在生物医药或抗HIV感染领域内存在潜在应用价值，具有广泛的应用前景.

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［责任编辑：刘蔚绥］

Synthesis and haracterization of non-peptide small molecular antagonist benzamide derivatives

HUANG Bin， CHENG Dejun
（Department of Materials and Chemical Engineering，Sichuan University of Science＆Engineering，Zigong 643000，China）

5-bromo-2-（（4-chlorobenzyl）oxy）bromomethyl benzene（III）was synthesized from 1-chloro-4-（chloromethyl）benzene and 5-bromo-2-hydroxybenzaldehyde by eliminationreaction，reduction reaction and bromization.N-（piperidine-4-yl）-N-propylbenzamide（IV）was prepared from 1-benzylpiperidine-4-one.Further reaction of IIIwith IV gave a novelnon-peptide CCR5 antagonist Benzamide derivatives.The structure of these products was characterized by 1HNMR，13CNMR and MS，and The products were tested for biological activity.

antagonist； non-peptide small molecular compounds； synthesis； characterization

O625.3

A

1000-9965（2015）03-0218-04

10.11778／j.jdxb.2015.03.005

2014-11-17

四川省教育厅项目（15ZB0215）；四川省重点实验室（2010CL05）；自贡市重点科技计划项目（2014ZC01）

黄 斌（1973-），副教授，硕士研究生，研究方向：有机合成，Tel：0813-5505860；E-mail：huangbin731026＠126.com