7-甲基-4-苯氨基喹啉类化合物的设计与合成

刘 丹， 刘智鑫， 张 磊， 张 毅

(沈阳化工大学 制药与生物工程学院， 辽宁 沈阳 110142)

酪氨酸激酶在细胞的恶性生长和增殖中起着非常重要的作用，在已上市或处于临床研究中的酪氨酸激酶抑制剂中，以喹唑啉为母核的药物或先导物得到广泛的研究.在此基础上开发了3-氰基喹啉结构的酪氨酸激酶抑制剂[1-2].Daniel Rauh等将喹唑啉3位上的氮原子替换为碳原子，在喹啉环6位引入酰胺基，部分化合物活性与相应的4-苯氨基喹唑啉类化合物相当[3].近年来，与喹唑啉结构相似的具有喹啉骨架的小分子酪氨酸激酶抑制剂不断涌现，在抗肿瘤领域可能成为很有发展前景的小分子化学治疗药[4].

本课题组前期研究曾合成了7位为氟原子(或8位为甲氧基)的4苯氨基喹啉化合物，并测定了其体外抗肿瘤活性，发现7位为氟原子、4位为苯氨基的喹啉化合物对胃癌BGC-823细胞表现出较强的抑制活性[5].本研究将喹啉环的7位氟原子替换为甲基，设计出一系列7-甲基-4苯氨基喹啉化合物，希望得到活性或选择性更好的抗肿瘤化合物.参考文献[5-9]合成方法，路线如下所示：

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

Thermo-Finnigan LCQ 质谱仪，美国热电-菲尼根公司；X-4数字显示显微熔点测定仪，北京泰克仪器有限公司；红外灯，上海通用电气照明有限公司.

间甲基苯胺(AR)，北京卡乐瑞化工有限公司；乙氧基亚甲基丙二酸二乙酯(AR)，南京天尊泽众化学有限公司；联苯(AR)，国药集团化学试剂有限公司；苯醚(AR)，国药集团化学试剂有限公司.

1.2 化合物的合成

1.2.1 2-[(3-甲基-苯氨基)-亚甲基]-丙二酸二乙酯(1)的合成

6.31 g(29.25 mmol) EMME与3.00 g(24.37 mmol) 间甲基苯胺置三颈瓶中加入20 mL乙醇，加热至回流，TLC 检测至反应结束，反应结束后将乙醇蒸除，剩余物加入石油醚，冷却重结晶，过滤，干燥后得6.31 g(产率89.25 %) 黄色晶体1.

1.2.2 7-甲基-4-氧代喹啉-3-羧酸乙酯(2)的合成

将10 mL联苯-苯醚试剂加入三颈瓶中，反应溶液加热至260 ℃，2.00 g(6.22 mmol) 化合物1在4 mL联苯-苯醚溶解后缓慢滴加至反应瓶中，滴加完毕后继续反应5 min.冷却至室温，加入12 mL 石油醚，有固体析出.过滤，用石油醚洗涤滤饼，干燥后得1.23 g(产率79.85 %) 白色固体2.

1.2.3 7-甲基-4-氧代喹啉-3-羧酸(3)的合成

在100 mL三颈瓶中加入1.23 g(4.97 mmol)化合物2与20 mL质量分数20 %的氢氧化钠溶液，搅拌下回流反应至溶液澄清.反应液冷却后，用稀盐酸调pH 至2，析出白色固体，抽滤，滤饼用水洗至中性，干燥后得0.97 g(产率88.75 %) 白色固体3.

1.2.4 7-甲基-4-氧代喹啉(4)的合成

三颈瓶中加入0.97 g(4.42 mmol) 化合物3和12 mL联苯-苯醚试剂，回流反应45 min，冷却至室温，加入15 mL 石油醚，析出固体.抽滤，滤饼用石油醚洗涤，得0.63 g(产率81.00 %)淡黄色固体4.

1.2.5 7-甲基-4-氯喹啉(5)的合成

将0.63 g(3.6 mmol)化合物4溶于30 mL 1,2-二氯乙烷中，滴加1.35 g(8.83 mmol) 三氯氧磷，回流反应1 h，冷却至室温，用饱和碳酸氢钠溶液调pH 至中性，萃取混合液，分得有机相，用饱和氯化钠溶液洗有机相，再用无水硫酸镁干燥，减压蒸除溶剂得淡黄色液体，硅胶柱色谱纯化，洗脱剂V(石油醚)/V(乙酸乙酯)=5/1，得0.51 g(产率73.34 %)白色固体5.

1.2.6 4-苯氨基-7-甲基喹啉(Ⅰ)的合成

将88.5 mg(0.50 mmol)化合物5，55.8 mg(0.60 mmol) 苯胺，适量的吡啶盐酸盐溶于15 mL 异丙醇中，回流反应，TLC 监测至反应完全为止，冷却至室温，加入6 mL 乙醚与12 mL 饱和碳酸氢钠溶液室温搅拌30 min 有固体析出，将反应物倒入盛有水的烧杯中搅拌，抽滤，乙醚洗滤饼，干燥得87.26 mg 白色固体，收率74.58 %，ESI-MS(m/z):234.3[M+H]+.

1.2.7 4-(4′-氟苯氨基)-7-甲基喹啉(Ⅱ)的合成

将88.5 mg(0.50 mmol) 化合物5，66.6 mg(0.60 mmol) 对氟苯胺，适量的吡啶盐酸盐溶于15 mL异丙醇中，回流反应，TLC 监测至反应完全为止，冷却至室温，加入6 mL 乙醚与12 mL 饱和碳酸氢钠溶液室温搅拌30 min 有固体析出，将反应物倒入盛有水的烧杯中搅拌，抽滤，乙醚洗滤饼，干燥得93.1 mg 淡白色固体，收率73.89 %，ESI-MS(m/z):253.3[M+H]+.

1.2.8 4-(4′-氯苯氨基)-7-甲基喹啉(Ⅲ)的合成

将88.5 mg(0.50 mmol) 化合物5，76.5 mg(0.60 mmol) 对氯苯胺，适量的吡啶盐酸盐溶于15 mL异丙醇中，回流反应，TLC 监测至反应完全为止，冷却至室温，加入6 mL 乙醚与12 mL 饱和碳酸氢钠溶液室温搅拌30 min有固体析出，将反应物倒入盛有水的烧杯中搅拌，抽滤，乙醚洗滤饼，干燥得112.8 mg 白色固体，收率84.18 %，ESI-MS(m/z):269.0[M+H]+.

1.2.9 4-(4′-甲氧基苯氨基)-7-甲基喹啉(Ⅳ)的合成

将88.5 mg(0.50 mmol) 化合物5，73.8 mg(0.60 mmol) 对甲氧基苯胺，适量的吡啶盐酸盐溶于15 mL 异丙醇中，回流反应，TLC 监测至反应完全为止，冷却至室温，加入4 mL 乙醚与10 mL饱和碳酸氢钠溶液室温搅拌30 min 有固体析出，将反应物倒入盛有水的烧杯中搅拌，抽滤，乙醚洗滤饼，干燥得99.7 mg 白色固体，收率75.53 %，ESI-MS(m/z):266.3[M+H]+.

1.2.10 4-(3′,4′-二氟苯氨基)-7-甲基喹啉(Ⅴ)的合成

将88.5 mg(0.50 mmol) 化合物5，77.4 mg(0.60 mmol) 3,4-二氟苯胺，适量的吡啶盐酸盐溶于15 mL异丙醇中，回流反应，TLC 监测至反应完全为止，冷却至室温，加入4 mL 乙醚与10 mL饱和碳酸氢钠溶液室温搅拌30 min 有固体析出，将反应物倒入盛有水的烧杯中搅拌，抽滤，乙醚洗滤饼，干燥得99.1 mg 白色固体，收率73.41 %，ESI-MS(m/z):270.2[M+H]+.

1.2.11 4-(3′,4′-二氯苯氨基)-7-甲基喹啉(Ⅵ)的合成

将88.5 mg(0.50 mmol) 化合物5，97.2 mg(0.60 mmol) 3,4-二氯苯胺，适量的吡啶盐酸盐溶于15 mL 异丙醇中，回流反应，TLC 监测至反应完全为止，加入6 mL 乙醚与12 mL 饱和碳酸氢钠溶液室温搅拌30 min有固体析出，将反应物倒入盛有水的烧杯中搅拌，抽滤，乙醚洗滤饼，干燥得115.8 mg白色固体，收率76.49 %，ESI-MS(m/z):304.2[M+H]+.

1.2.12 4-(4′-硝基苯氨基)-7-甲基喹啉(Ⅶ)的合成

将88.5 mg(0.50 mmol) 化合物5，82.8 mg(0.60 mmol) 对硝基苯胺，适量的吡啶盐酸盐溶于15 mL 异丙醇中，回流反应，TLC 监测至反应完全为止，冷却至室温，加入6 mL 乙醚与12 mL 饱和碳酸氢钠溶液室温搅拌30 min 有固体析出，将反应物倒入盛有水的烧杯中搅拌，抽滤，乙醚洗滤饼，干燥得91.8 mg 黄色固体，收率65.84 %，ESI-MS(m/z):280.3[M+H]+.

1.2.13 4-(4′-氨基苯氨基)-7-甲基喹啉(Ⅷ)的合成

将88.5 mg (0.50 mmol) 化合物 5， 129.8

mg(1.20 mmol)对苯二胺，适量的吡啶盐酸盐溶于15 mL 异丙醇中，回流反应，TLC 监测至反应完全为止，冷却至室温，加入4 mL 乙醚室温搅拌10 min 有固体析出，抽滤，乙醚洗滤饼，干燥得85.1 mg 淡黄色固体，收率68.37 %，ESI-MS(m/z):250.2[M+H]+.

2 结果与讨论

化合物2的合成是典型的 Could-Jacobs 高温环合反应，在苯环上氨基的对位发生取代环合比在邻位容易，但是当反应条件控制不当时，便会在邻位发生环合反应生成反环产物.通过多次对反应温度的摸索，选择在联苯-苯醚溶剂加热到260 ℃时，把溶解好的化合物 1 逐滴滴加到热溶剂中，并且保持温度在250～260 ℃.

水解反应中，化合物 2 在质量分数20 %的氢氧化钠溶液中水解.化合物2 在碱性溶液中不溶，但是随着水解反应进行，产物成钠盐溶于溶液中，反应进程容易监测，反应物逐渐减少，当溶液澄清时反应结束.

氯化反应中，若以三氯氧磷作为氯化剂兼溶剂，TLC监测反应时拖尾很严重，难于跟踪反应进度，并且三氯氧磷有强腐蚀性，过多的三氯氧磷会造成仪器设备严重腐蚀和水污染.所以实验以1,2-二氯乙烷代替三氯氧磷为溶剂，化合物 4 与氯化剂三氯氧磷的物质的量的比为1∶ 3，将三氯氧磷滴加到化合物4的1,2-二氯乙烷溶液中进行反应.

由化合物 5 合成目标产物，为喹啉环4-位氯被苯胺类化合物亲核取代.此步反应需要加入吡啶盐酸盐作为催化剂，吡啶盐酸盐是一个强酸弱碱的盐，会有部分游离成吡啶和盐酸，游离出的吡啶在反应中作为缚酸剂，游离出的盐酸中的质子与喹啉上的N作用，使与氯相连的碳的正电性增强，更容易与不太活泼的芳胺反应，反应产物以碳酸氢钠碱化析出.

以目标化合物Ⅱ为例，其相对分子质量为252.29，ESI-MS在正离子模式下分子离子加氢峰为253.3(见图1)，可以确证目标化合物Ⅱ结构正确.

3 结 论

含喹啉骨架的化合物具有广泛的生物活性,在抗肿瘤药物的研究中这类骨架也较为常见.本研究以喹啉为母核，共设计合成了一系列7-甲基-4-苯氨基喹啉类化合物，均为未见文献报道的新化合物，所有目标化合物(Ⅰ～Ⅷ)结构经 ESI-MS 确证，研究结果为筛选新型喹啉类的抗肿瘤化合物提供了物质基础，药理活性有待进一步研究.