一种吡咯并[3,4b]喹啉‑9‑胺类化合物及其制备方法和应用与流程

本发明属于药物化学领域，具体涉及一种吡咯[3,4b]喹啉-9-胺类化合物及其制备方法。

背景技术：

吡咯[3,4b]喹啉骨架化合物是一种天然存在的生物活性化合物，它具有广泛的生物活性，如抗肿瘤活性，抗病毒活性，抗菌活性等。目前，大家主要关注其抗癌活性的研究，作为一种高效抗癌药物，对治疗多种恶性肿瘤具有显著疗效，经常将吡咯[3,4b]喹啉骨架化合物当作新的抗肿瘤药物的先导化合物。本发明从结构水平对母核7号位进行改造，通过简单的方法合成一类具有抗癌活性的吡咯[3,4b]喹啉-9-胺类化合物，这类反应具有条件温和，能耗低，反应速度快且污染小等诸多优点。

本发明是通过michael加成反应，光催化氧化，酸催化环合等多步反应得到吡咯[3,4b]喹啉-9-胺类化合物衍生物，制备方法简单，反应条件温和，能耗低，种类多，收率高，产品纯度高，实用性强。此外，本发明合成的吡咯[3,4b]喹啉-9-胺类化合物是一类小分子化合物，相对分子质量在500左右，且具有一定的体外抗癌活性，说明本发明得到的小分子化合物有望用于制备相关的癌症治疗药物。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种吡咯[3,4b]喹啉-9-胺类化合物及其制备方法，所得化合物能够抑制a539细胞的生长，具有一定的药理活性，且制备方法简单，实验条件温和，不要求高温高压、强酸强碱等苛刻条件，且反应收率高。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种吡咯[3,4b]喹啉-9-胺类化合物，其结构式为：。

该化合物的制备方法包括以下步骤：

1）以色胺、n,n-二甲基乙酰乙酰胺、衣康酸酐和1,4-二恶烷为原料，制得中间体1：；

2）以中间体1、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐、n，n-二异丙基乙胺、1-羟基苯并三唑和叔丁胺为原料，制得中间体2：；

3）以中间体2和ru(bpy)3cl2·6h2o为原料，制得中间体3：；

4）以中间体3、苯胺和三氟乙酸为原料，制得。

进一步具体的，步骤3）具体为：将88mg中间体2溶于乙腈中，加入8mgru(bpy)3cl2·6h2o，将反应体系在o2条件下室温搅拌8小时；然后将反应体系用乙酸乙酯稀释，并用蒸馏水萃取2次，合并有机相，用饱和盐水洗涤2次，用无水硫酸钠干燥，过滤，滤液减压浓缩得到粗产物，粗产物经硅胶色谱柱纯化得到中间体3，纯化所用的洗脱剂为ch2cl2和meoh按体积比30:1混合的洗脱剂。

步骤4）具体为：将94mg中间体3溶于二甲基亚砜中，加入38mg苯胺和46mg三氟乙酸，反应体系在65℃下搅拌30小时，然后将反应体系用乙酸乙酯稀释，并用蒸馏水萃取2次，合并有机相，用饱和盐水洗涤2次，用无水硫酸钠干燥，过滤，滤液减压浓缩得到粗产物，粗产物经硅胶色谱柱纯化得到，纯化所用的洗脱剂为ch2cl2和meoh按体积比30:1混合的洗脱剂。

一种吡咯[3,4b]喹啉-9-胺类化合物，其结构式为：。

该化合物的制备方法包括以下步骤：

1）以中间体1、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐、n，n-二异丙基乙胺和苯胺为原料，制得中间体5：；

2）以中间体5和ru(bpy)3cl2·6h2o为原料，制得中间体6：；

3）以中间体6、苯胺和三氟乙酸为原料，制得。

一种如上所述的吡咯[3,4b]喹啉-9-胺类化合物（两种结构）对a539细胞的生长有一定的抑制活性，可用于制备抗肺癌药物。

本发明的显著优点在于：

（1）本发明的合成方法简单，通过常用试剂简单反应即可得到目标产物，实验条件温和，不要求高温高压、强酸强碱等苛刻条件，反应时间短且收率一般可达到70%以上；

（2）所设计合成的吡咯[3,4b]喹啉-9-胺类化合物的分子量适中，一般在500左右，且生物实验证实该类化合物具有一定得抗癌活性，因此所得的目标产物具有用于制备抗癌药物的前景。

具体实施方式

实施例1

的制备方法，具体步骤为：

（1）2–((1s,3r,12bs)-1-(二甲基氨基甲)-12b甲基-4-氧-1,2,3,4,6,7,12,12b-

八氢吲哚[2,3-a]喹嗪-3-基)乙酸(中间体1的制备)

将160mg色胺溶于5ml氯仿中，加入129mgn,n-二甲基乙酰乙酰胺和500mg4å分子筛，将反应体系在50℃下加热24小时，等反应体系温度降至室温，过滤去除分子筛，将滤液真空浓缩得到粗产物；在粗产物中加入112mg衣康酸酐和3ml1，4-二恶烷。将反应混合物在40℃下加热7小时，然后滴加0.39ml4m盐酸/1，4-二氧六环溶液。在相同温度下继续反应3小时。然后将反应混合物用20ml乙酸乙酯稀释，并用蒸馏水萃取2次。将有机相合并，用饱和食盐水盐水洗涤2次，用无水硫酸钠干燥，过滤，滤液减压浓缩的到粗产物。将粗产物通过硅胶色谱纯化，得到产物280mg。洗脱剂为ch2cl2/meoh=20:1（体积比）；反应收率为73%；产物室温下为白色固体，熔点115.3-115.6℃。¹hnmr(400mhz，cdcl3).¹hnmr(400mhz，dmso-d6)δ12.07(s，1h)，10.30(s，1h)，7.38(t，j=7.4hz，2h)，7.05(t，j=7.7hz，1h)，6.96(t，j=7.7hz，1h)，4.79(d，j=11.2hz，1h)，3.56-3.48(m，1h)，3.00-2.90(m，2h)，2.87(s，3h)，2.65(s，3h)，2.65-2.58(m，2h)，2.57(d，j=5.0hz，1h)，2.45(d，j=7.3hz，1h)，2.31-2.22(m，1h)，1.72(s，3h)，1.58(d，j=5.5hz，1h).¹³cnmr(101mhz，dmso-d6)δ173.90，172.00，171.08，137.92，136.55，126.55，121.61，119.10，118.26，112.14，108.73，59.88，44.05，37.78，37.58，37.30，36.06，34.93，26.96，23.13，21.28.hrms(esi):calcdforc21h25n3o4[m+h]⁺m/z384.1918found384.1928.

（2）(1s，3r，12bs)-3-(2-(叔丁基氨基)-2-氧乙基)-n，n，12b三甲基-4-氧1，2，3，4，6，7，12，12b八氢吲哚[2，3-a]喹嗪-1-甲酰胺(中间体2的制备)

将153mg中间体1溶解在3mlthf/chcl3=1:1（体积比）溶液里，依次加入115mg1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐，180mgn,n-二异丙基乙胺，81mg1-羟基苯并三唑和88mg叔丁胺，反应体系物在室温下搅拌8小时，将粗反应体系用乙酸乙酯稀释，用蒸馏水萃取两次，用饱和食盐水洗涤2次，用无水硫酸钠干燥，过滤，滤液减压浓缩得到粗产物。将粗产物通过硅胶色谱柱纯化得到175mg产物,洗脱剂为ch2cl2/meoh=30:1（体积比）。反应收率为97%；产物室温下为黄色油状物。¹hnmr(400mhz，cdcl3)δ8.84(s，1h)，7.49(d，j=7.7hz，1h)，7.31(d，j=8.0hz，1h)，7.16(t，j=7.5hz，1h)，7.09(t，j=7.4hz，1h)，6.15(s，1h)，5.17-5.05(m，1h)，3.25-3.14(m，1h)，2.95(s，3h)，2.93(s，1h)，2.88(s，3h)，2.85(d，j=7.8hz，1h)，2.81(d，j=6.0hz，1h)，2.76(d，j=4.3hz，1h)，2.74-2.66(m，1h)，2.50-2.37(m，2h)，2.19-2.11(m，1h)，1.96(s，3h)，1.28(s，9h).¹³cnmr(101mhz，cdcl3)δ173.81，170.84，170.77，136.55，135.86，126.08，122.06，119.43，118.31，111.31，108.78，59.81，0.92，46.19，41.14，37.68，37.35，36.81，36.19，28.77，25.84，21.98，21.41.hrms(esi):calcdforc25h34n4o3[m+h]⁺m/z439.2704found439.2716.

（3）(6a，7s，9r)-9-(2-(叔丁基氨基)-2-氧乙基)-n，n，6a-二甲基-6，10，14-三氧-5，6，6a，7，8，9，10，12，13，14-十氢苯并[e]吡啶并[1，2-a][1，4]-7-甲酰胺(中间体3的制备)

将88mg中间体2溶液5ml乙腈中，加入8mgru(bpy)3cl2·6h2o，将反应体系在o2条件下室温搅拌8小时。然后将反应体系用乙酸乙酯稀释，并用蒸馏水萃取2次。合并有机相，用饱和盐水洗涤2次，用无水硫酸钠干燥，过滤，滤液减压浓缩得到粗产物。将粗产物通过硅胶色谱柱纯化得到87mg产物，洗脱剂为ch2cl2/meoh=30:1（体积比）。反应收率为89%；产物室温下为黄色油状物。¹hnmr(400mhz，cdcl3)δ10.73(s，1h)，7.56(d，j=7.6hz，1h)，7.51(t，j=7.6hz，1h)，7.37(t，j=7.5hz，1h)，7.15(d，j=7.7hz，1h)，6.14(s，1h)，4.50(t，j=12.1hz，1h)，3.88-3.77(m，1h)，3.19(d，j=6.0hz，1h)，3.15(s，3h)，3.08-2.98(m，2h)，2.91(s，3h)，2.88(s，1h)，2.80(t，j=11.5hz，1h)，2.37-2.28(m，1h)，2.20-2.13(m，1h)，2.08-2.01(m，1h)，1.39(s，3h)，1.20(s，9h).¹³cnmr(101mhz，cdcl3)δ204.62，174.50，172.04，170.87，170.46，140.27，136.67，132.28，128.73，127.91，127.85，67.05，51.85，43.88，40.69，39.69，38.83，37.60，36.21，34.79，28.67，27.54，19.23.hrms(esi):calcdforc25h34n4o5[m+h]⁺m/z471.2602found471.2614.

（4）(5bs，6s，8r)-8-(2-(叔丁基氨基)-2-氧乙基)-n，n，5b三甲基-9-氧-12-(苯基氨基)-5b，6，7，8，9，11-六氢吲哚嗪[1，2-b]喹啉-6-甲酰胺(化合物4的制备)；

将94mg中间体3溶解在1ml二甲基亚砜中，加入38mg苯胺和46mg三氟乙酸。反应体系在65℃下搅拌30小时。然后将反应体系用乙酸乙酯稀释，并用蒸馏水萃取2次。合并有机相，用饱和盐水洗涤2次，用无水硫酸钠干燥，过滤，滤液减压浓缩得到粗产物。将粗产物通过硅胶色谱柱纯化得到86mg产物，洗脱剂为ch2cl2/meoh=30:1（体积比）。反应收率为82%；产物室温下为淡黄色油状物。¹hnmr(400mhz，cdcl3)δ8.04-7.87(m，2h)，7.66(t，j=7.5hz，1h)，7.48(t，j=7.5hz，1h)，7.34(t，j=7.6hz，2h)，7.14(t，j=7.3hz，1h)，7.01(d，j=7.7hz，2h)，6.73(s，1h)，5.92(s，1h)，4.57(d，j=16.7hz，1h)，4.12(d，j=16.7hz，1h)，3.31-3.24(m，1h)，3.10(s，3h)，3.04-2.99(m，1h)，2.82-2.73(m，1h)，2.70(s，3h)，2.64-2.58(m，1h)，2.41-2.34(m，1h)，1.88-1.83(m，1h)，1.70(s，3h)，1.21(s，9h).¹³cnmr(101mhz，cdcl3)δ172.11，170.75，170.53，166.29，149.28，142.01，140.64，129.86，129.43，129.34，125.52，124.22，121.62，121.49，120.84，111.07，67.61，50.85，47.75，41.96，40.91，40.11，38.11，36.26，35.70，29.68，28.70，28.34，22.14.hrms(esi):calcdforc31h37n5o3[m+h]⁺m/z528.2969found528.2983.

实施例2

的制备方法，具体步骤为：

（1）(1s，3r，12bs)-n，n，12b三甲基-4-氧-3-(2-氧-2-(苯基氨基)乙基)-1，2，3，4，6，7，12，12b-八氢吲哚[2，3-a]喹嗪-1-甲酰胺(中间体5的制备)

中间体5的制备按实施例1中步骤（2）的反应条件反应得到，反应收率为98%；该中间体5在常温下为白色固体，熔点为158.3-158.7℃。¹hnmr(400mhz，cdcl3)δ8.79(s，1h)，8.67(s，1h)，7.48(d，j=8.1hz，3h)，7.32(d，j=8.1hz，1h)，7.28(s，1h)，7.24(s，1h)，7.18(t，j=7.6hz，1h)，7.11(t，j=7.5hz，1h)，7.05(t，j=7.2hz，1h)，5.17-5.06(m，1h)，3.34-3.26(m，1h)，3.13-3.05(m，2h)，2.95(s，4h)，2.85(s，3h)，2.83-2.75(m，2h)，2.75-2.61(m，2h)，2.57-2.47(m，1h)，2.15(d，j=13.8hz，1h)，1.98(s，3h).¹³cnmr(101mhz，cdcl3)δ173.75，171.17，169.89，138.21，136.26，135.80，128.92，126.02，124.05，122.15，119.60，119.50，118.34，111.26，108.92，59.96，46.23，41.26，37.75，37.67，36.54，36.16，26.43，21.81，21.23.hrms(esi):calcdforc27h30n4o3[m+h]⁺m/z459.2391found459.2391.

（2）(6as，7s，9r)-n，n，6a-二甲基-6，10，14-三氧-9-(2-氧-2-(苯基氨基)乙基)-5，6，6a，7，8，9，10，12，13，14-十氢苯并[e]吡啶并[1，2-a][1，4]-7-甲酰胺(中间体6的制备)

中间体6按实施例1中步骤（3）的反应条件反应得到，反应收率为73%；中间体6在常温下为白色固体，熔点为173.4-174.5℃。¹hnmr(400mhz，dmso-d6)δ10.30(s，1h)，10.21(s，1h)，7.67(t，j=7.6hz，1h)，7.57(d，j=8.1hz，2h)，7.54-7.46(m，2h)，7.29(t，j=7.9hz，2h)，7.23(d，j=7.7hz，1h)，7.06(t，j=7.5hz，1h)，4.41-4.34(m，1h)，3.83-3.77(m，1h)，3.16(s，3h)，2.98(s，1h)，2.94(d，j=8.8hz，1h)，2.91-2.85(m，2h)，2.83(s，3h)，2.81-2.74(m，2h)，2.38-2.29(m，1h)，1.95(d，j=13.6hz，1h)，1.40(s，3h).¹³cnmr(101mhz，dmso-d6)δ203.93，172.54，171.38，170.70，170.31，139.78，139.26，136.93，132.85，129.14，128.92，128.86，128.25，123.98，119.93，66.91，44.28，38.64，37.78，36.37，36.08，26.53，18.31.hrms(esi):calcdforc27h30n4o5[m+h]⁺m/z491.2289found491.2301.

（3）(5bs，6s，8r)-n，n，5b三甲基-9-氧-8-(2-氧-2-(苯基氨基)乙基)-12-(苯基氨基)-5b，6，7，8，9，11-六氢吲哚嗪[1，2-b]喹啉-6-甲酰胺(化合物7的制备)

产物7按实施例1中（4）的反应条件反应得到目标产物7，反应收率为91%；化合物7在常温下为黄色油状物。¹hnmr(400mhz，cdcl3)δ8.76(s，1h)，7.98(d，j=8.3hz，1h)，7.91(d，j=8.4hz，1h)，7.65(t，j=7.6hz，1h)，7.45(d，j=7.7hz，3h)，7.31(t，j=7.5hz，2h)，7.20(t，j=7.3hz，2h)，7.11(t，j=7.1hz，1h)，7.00(d，j=7.5hz，3h)，4.58(d，j=16.6hz，1h)，4.09(d，j=16.6hz，1h)，3.43-3.28(m，1h)，3.14(s，1h)，3.09(s，3h)，2.81(t，j=12.7hz，2h)，2.73-2.67(m，1h)，2.64(s，3h)，1.90-1.81(m，1h)，1.69(s，3h).¹³cnmr(101mhz，cdcl3)δ172.03，171.15，169.99，166.05，149.34，142.12，140.50，138.26，129.83，129.52，129.36，128.78，125.58，124.32，123.83，121.77，121.46，120.75，119.74，110.71，67.77，47.88，42.29，39.68，38.23，36.32，35.59，28.81，22.15.hrms(esi):calcdforc33h35n5o3[m+h]⁺m/z548.2656found548.2669.

生物活性测试实施例：

化合物对α539肿瘤细胞增殖和存活的抑制作用

材料：肺癌细胞株α539

受试药物：5μμ、10μμ、20μμ、40μμ、80μμ的5个浓度的化合物；

细胞培养方法：取出液氮中冻存的α539细胞，在37℃的温水中解冻，将细胞悬液移入1.5ml离心管中，置于离心机中，1500rpm离心5min，弃去上清液，加入1mlrpmi1640完全培养液，轻轻吹打均匀，将细胞悬液加入培养皿中，补加3mlrpmi1640完全培养液，将培养皿置于5%co2、37℃培养箱中培养。

细胞毒性实验：将α539细胞以8×10³个细胞/孔的密度接种到96孔培养板中，培养24h后，吸弃旧的培养基，并于每孔中加入200µl含有不同浓度化合物4或化合物7的培养基，另设溶剂对照组和空白对照组，在培养箱中孵育72h后，吸弃孔中溶液，用pbs洗涤3遍，加入新鲜培养液90μl，同时每孔加入10μlmtt溶液（5mg/ml），继续在37℃、5%co2（相对湿度90%）培养箱中培养4h后，终止培养，小心吸弃上清液，每孔加入150μldmso，避光振荡10min使结晶物充分溶解；以酶标仪检测570nm处的吸收度（a），细胞毒性结果表明化合物可有效抑制肿瘤细胞增殖。并按下式计算细胞的存活率：细胞存活率=（试验组a值/空白对照组a值）×100%。

表1.各实施例所得化合物的活性参数

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。