2-[5-(3-羟基苯甲酰氨基)-1,3,4-噻二唑]基乙酸乙酯的合成

朱 飞, 李 鑫, 陈宇航, 陈 欢, 王 武, 万春梅, 甘宗捷, 余 瑜(重庆医科大学 药学院,重庆 400016)

·制药技术·

2-[5-(3-羟基苯甲酰氨基)-1,3,4-噻二唑]基乙酸乙酯的合成

朱 飞, 李 鑫, 陈宇航, 陈 欢, 王 武, 万春梅, 甘宗捷, 余 瑜*
(重庆医科大学 药学院,重庆 400016)

以丙二酸二乙酯为起始原料，经选择性皂化、酸化、氯化、环合和酰胺化反应合成了2-[5-(3-羟基苯甲酰氨基)-1,3,4-噻二唑]基乙酸乙酯(1)，总收率37.2%，其结构经1H NMR,13C NMR, IR和LC-MS(ESI)确证。采用正交实验法[L9(34)]优化了酰胺化反应的条件。结果表明：在最优反应条件{n[2-(5-氨基-[1,3,4]-噻二唑)基乙酸乙酯] ∶n(三乙胺) ∶n(间羟基苯甲酰氯)=1 ∶2 ∶3，于20 ℃反应8 h}下，1收率75.5%。

丙二酸二乙酯; 1,3,4-噻二唑; 酰胺反应; 药物合成; 正交实验

1,3,4-噻二唑类化合物是一类重要的药物中间体。如2-氨基-1,3,4-噻二唑能够抑制淋巴肉瘤和黑色素瘤[1];2-芳基-5-烃基-1,3,4-噻二唑是高效的谷氨酰胺酶抑制剂[2];磺胺类1,3,4-噻二唑对胰腺癌有强烈的抑制作用[3];酰胺类1,3,4-噻二唑对黏着斑激酶有较强的抑制作用[4]。因此，含有酰胺键的2-[5-(3-羟基苯甲酰氨基)-1,3,4-噻二唑]基乙酸乙酯(1)的合成研究具有重要的实际价值，但其合成研究的报道较少。

在本课题组前期工作和文献[5]方法的基础上，本文以丙二酸二乙酯为起始原料，经选择性皂化制得丙二酸单乙酯钾盐(2); 2经酸化得丙二酸单乙酯(3); 3经氯化得丙二酸单乙酯酰氯(4); 4经环合得2-(5-氨基-[1,3,4]-噻二唑)基乙酸乙酯(5); 5与间羟基苯甲酰氯(6)经酰胺化反应合成了1(Scheme 1)，其结构经1H NMR,13C NMR, IR和LC-MS(ESI)确证。采用正交实验法[L9(34)]优化了酰胺化反应的条件。

Scheme 1

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

WC-1型显微熔点仪；Varian Mercuryplus 400 MHz型核磁共振仪(DMSO-d6为溶剂, TMS为内标)；PerkinElmer Spectrum one version B型红外光谱仪(KBr压片)；LC MS-IT-TOF型液质联用仪。

6按文献[6]方法合成；丙二酸二乙酯,氨基硫脲和间羟基苯甲酸,Adamas试剂;其余所用试剂均为分析纯。

1.2 合成

(1) 2的合成

在反应瓶中加入丙二酸二乙酯25.0 g(0.156 mol)和无水乙醇100 mL，冰浴冷却，搅拌下缓慢滴加氢氧化钾8.8 g(0.157 mol)的无水乙醇(100 mL)溶液，滴毕，反应1 h。静置，抽滤，保留滤饼，滤液浓缩为固体，与滤饼合并干燥得白色固体2 25.7 g，收率96.8%，m.p.197～199 ℃，(92.0%, 197～198 ℃[7])。

(2) 3的合成

在反应瓶中加入2 47.4 g(0.279 mol)和水28.5 mL，搅拌使其溶解；冰浴冷却，缓慢滴加浓盐酸25.6 mL(0.283 mol)，滴毕，于室温反应30 min。抽滤，滤液用乙酸乙酯(4×50 mL)萃取，合并有机相，用饱和氯化钠溶液(3×100 mL)洗涤，干燥，抽滤，滤液减压蒸馏得无色液体3 35.6 g，收率96.7%(96.2%[7])。

(3) 4的合成

在圆底烧瓶中加入3 30.0 g(0.227 mol)，冰浴冷却，搅拌下缓慢滴加氯化亚砜35.2 mL(0.48 mol)，滴毕，回流(60 ℃)反应1 h。蒸除氯化亚砜，减压蒸馏(90 ℃/4 kPa)得淡绿色液体4 31.8 g，收率93.1%(91.0%[8])。

(4) 5的合成

在反应瓶中加入氨基硫脲4.0 g(0.044 mol)和4 13.2 g(0.088 mol)，搅拌下于室温缓慢滴加甲烷磺酸12.8 g(0.132 mol)，滴毕，于120 ℃反应1 h。倒入水中，用碳酸氢钠溶液调至中性，静置，抽滤，滤液用乙酸乙酯(4×50 mL)萃取，干燥，旋蒸得固体，与滤饼合并，用乙醇和水重结晶得白色针状晶体5 4.65 g，收率56.6%(52.8%[5])。

(5) 1的合成

在反应瓶中加入5 1.87 g(0.01 mol), THF 30 mL和三乙胺2.8 mL(0.02 mol)，缓慢滴加6 4.7 g(0.03 mol)的THF(10 mL)溶液，滴毕，搅拌下于20 ℃反应8 h。倒入水中，搅拌，析出大量白色固体，静置，抽滤，滤饼干燥后用二氯甲烷和甲醇重结晶得白色针状固体1 2.35 g，收率75.5%， m.p.236～238 ℃;1H NMRδ: 12.880(s, 1H, NH), 9.865(s, 1H, OH), 7.573(s, 1H, ArH), 7.465(s, 1H, ArH), 7.358(s, 1H, ArH), 7.058(s, 1H, ArH), 4.239(s, 2H, CH2), 4.170～4.181(m, 2H, OCH2), 1.237(t,J=4.8 Hz, 3H, CH3);13C NMRδ: 169.23, 165.53, 160.72, 157.94, 157.34, 133.21, 130.15, 120.41, 119.27, 115.54, 61.55, 35.41, 14.45; IRν: 3 351(O—H), 3 164(N—H), 1 737(COO), 1 673(C=O), 1 610(C=N), 1 315(C—N) cm-1; LC-MS(ESI)m/z: 306.056 2{[M-H]-}, 330.050 6{[M+Na]+}。

反应过程中，酰胺化反应是合成1的关键步骤，其方法主要有4种：活化羧基法[6]、活性酯法(CDI)[9]、碳二亚胺法(EDCI/HOBT)[10]和鎓盐类缩合法(HATU)[11]。活性羧基法是最常用的方法，活性酯法会生成脲类副产物；碳二亚胺法催化活性差；鎓盐类缩合法催化活性好，但价格昂贵。因此，本文选择活性羧基法将羧基活化成酰氯再与氨基反应。

前期实验发现，5和6的摩尔比(A), 5和三乙胺摩尔比(B)，反应温度(C)和时间(D)对合成1影响较大。因此，采用正交实验法{L9(34)}对酰胺化反应条件进行了优化，结果见表1和表2。

表1 因素与水平Table 1 Factors and levels

表2 正交实验结果Table 2 Results of orthogonal experiment

由表2可见，4种因素对收率影响大小依次为：A>C>B>D。其中A对收率的影响最为显著。由表2还可见，酰胺化反应的最优反应条件为A3B2C2D3，即n(5) ∶n(6)=1 ∶3，n(5) ∶n(三乙胺)=1 ∶2，反应温度为20 ℃，反应时间为8 h。在该条件下进行了3次平行实验，收率分别为74.1%, 76.5%和75.8%，平均收率75.5%。

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Synthesis of Ethyl 2-[5-(3-Hydroxybenzamido)-1,3,4-thiadiazol-2-yl]acetate

ZHU Fei, LI Xin, CHEN Yu-hang, CHEN Huan, WANG Wu, WAN Chun-mei, GAN Zong-jie, YU Yu*

(College of Pharmaceutical Sciences, Chongqing Medical University, Chongqing 400016, China)

Ethyl 2-[5-(3-hydroxybenzamido)-1,3,4-thiadiazol-2-yl]acetate(1), with total yield of 37.2%, was synthesized by the reactions of saponification, acidification, chlorination, cyclization and amidation from diethyl malonate. The structure was confirmed by1H NMR,13C NMR, IR and LC-MS(ESI). The amidation conditions were optimized by orthogonal experiment[L9(34)]. The results showed that under the optimum conditions{n[ethyl-(5-amino-1,3,4-thiadiazol-2-yl)acetate] ∶n(NEt3) ∶n(3-hydroxybenzoyl chloride)=1 ∶2 ∶3, reaction at 20 ℃ for 8 h}, the yield of 1 was 75.5%.

diethyl malonate; 1,3,4-thiadiazole; amide reaction; drug synthesis; orthogonal experiment

2017-04-01

国家自然科学基金资助项目(81172097, 30371632)

朱飞(1991-)，男，汉族，重庆人，硕士，主要从事药物化学的研究。 E-mail： cqzf163@163.com

余瑜，教授， E-mail: yuyu3519@163.com

O626.2; R914.5

A

10.15952/j.cnki.cjsc.1005-1511.2017.08.17077