本發明涉及有機合成領域，具體地，涉及一種噻吩并嘧啶脲類化合物及其制備方法和應用。
背景技術：
癌癥嚴重威脅人類健康，抗腫瘤研究是當今生命科學中極富挑戰性且意義重大的領域。分子生物學的迅速發展，人們對癌癥發生發展機制有了進一步的認識，腫瘤細胞內的信號轉導、細胞周期的調控、細胞凋亡的誘導、血管生成以及細胞與胞外基質的相互作用等各種基本過程正在被逐步闡明。
噻吩并嘧啶類化合物是一類具有良好生物活性的稠雜環化合物，目前已有文獻報道噻吩并嘧啶類化合物具有抗菌、抗過敏、抗炎、抗濾過性病原體及除草等活性，并且噻吩并嘧啶類化合物可作為表皮生長因子受體(EGFR)酪氨酸激酶抑制劑、Raf激酶抑制劑、血管表皮生長因子受體(VEGFR)激酶抑制劑、磷脂酰肌醇3(PI3K)小分子抑制劑、磷酸二酯酶(PDE)抑制劑以及腺苷受體拮抗劑等，尤其是可用于治療腫瘤，設計和合成新的噻吩并嘧啶類化合物并研究其活性具有廣泛的應用前景。
技術實現要素：
本發明的目的是提供一種新的噻吩并嘧啶脲類化合物，該噻吩并嘧啶脲類化合物具有良好的抑制腫瘤細胞增殖活性。
為了實現上述目的，本發明提供了一種噻吩并嘧啶脲類化合物，該噻吩并嘧啶脲類化合物為式(1)所示的化合物：
其中，R1和R2各自獨立地選自H、C1-6的烷基，或者R1和R2相互鍵合形成C5-8的脂肪環；
R3選自H、C1-6的烷基、鹵素和C1-6的鹵代烷基；
R4選自H、鹵素、C1-6的烷基。
本發明還提供了一種噻吩并嘧啶脲類化合物的制備方法，該方法包括以下步驟：
1)在可選的第一有機溶劑下，將式(2)所示化合物與式R3-COOH所示化合物和/或式(R3CO)2O所示化合物和三鹵氧磷進行環化鹵化反應，得到式(3)所示化合物；
2)在第二有機溶劑的存在下，將式(3)所示化合物與苯二胺進行親核取代反應，得到式(4)所示化合物；
3)在第三有機溶劑的存在下，將式(4)所示化合物與式(5)所示化合物進行加成反應，得到式(1)所示化合物；
其中，R1和R2各自獨立地選自H、C1-6的烷基，或者R1和R2相互鍵合形成C5-8的脂肪環；R3選自H、C1-6的烷基、鹵素和C1-6的鹵代烷基；R4選自H、鹵素、C1-6的烷基；X為Cl或Br。
本發明還提供了上述噻吩并嘧啶脲類化合物在制備治療乳腺癌、肝癌、肺癌或口腔上皮癌的藥物中的應用。
通過上述技術方案，本發明提供的噻吩并嘧啶脲類化合物具有良好的體外抑制腫瘤細胞增殖活性，對人乳腺癌細胞系MCF-7、人肝腫瘤細胞株HepG2、人非小細胞肺癌細胞系A549、人口腔上皮癌細胞株KB均具有明顯的抑制作用，可作為抗腫瘤藥物或先導化合物進一步開發。
本發明的其它特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。
具體實施方式
以下對本發明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。
在本文中所披露的范圍的端點和任何值都不限于該精確的范圍或值，這些范圍或值應當理解為包含接近這些范圍或值的值。對于數值范圍來說，各個范圍的端點值之間、各個范圍的端點值和單獨的點值之間，以及單獨的點值之間可以彼此組合而得到一個或多個新的數值范圍，這些數值范圍應被視為在本文中具體公開。
本發明提供了一種噻吩并嘧啶脲類化合物，該噻吩并嘧啶脲類化合物為式(1)所示的化合物：
其中，R1和R2各自獨立地選自H、C1-6的烷基，或者R1和R2相互鍵合形成C5-8的脂肪環；
R3選自H、C1-6的烷基和C1-6的鹵代烷基；
R4選自H、鹵素、C1-6的烷基。
在本發明中，在中的-R4表示其取代位置可以是任意的。另外，在本發明中，與相同的表示方式也表示相同的意思，也即基團的取代位置可以是任意的。
在本發明中，所述C1-6的烷基可以是直鏈的，也可以是支鏈的。所述C1-6的烷基的實例可以包括但不限于：甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、仲丁基、異丁基、叔丁基、正戊基、異戊基、叔戊基、新戊基、正己基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、1,2-二甲基丁基、1,3-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基、1,1-二甲基丁基、2,2-二甲基丁基、3,3-二甲基丁基、1,1,2-三甲基丙基、1,2,2-三甲基丙基、1-乙基丁基、2-乙基丁基、1-乙基-2-甲基丙基。這些基團中，優選為甲基、乙基、丙基、丁基、戊基和己基。
在本發明中，所述C1-6的鹵代烷基可以為至少一個H被鹵素取代的上述C1-6的烷基，鹵素可以為選自F、Cl、Br和I中的一種或多種。作為C1-6的鹵代烷基的實例可以包括但不限于：一氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、一氟乙基、二氟乙基、三氟乙基、全氟乙基、全氟丙基、全氟丁基、全氟戊基、全氟己基、一氯甲基、二氯甲基、三氯甲基、一氯乙基、二氯丙基、三氯乙基，全氯乙基、全氯丙基、全氯丁基、全氯戊基、全氯己基、一溴甲基、二溴甲基、三溴甲基、三溴乙基、全溴乙基、全溴丙基、全溴丁基、全溴戊基、全溴己基。
在本發明中，所述C1-3的烷基可以是直鏈的，也可以是支鏈的。所述C1-3的烷基的實例可以包括：甲基、乙基、正丙基、異丙基，優選為甲基或乙基。
在本發明中，所述C1-3的鹵代烷基可以為至少一個H被鹵素取代的上述C1-3的烷基，鹵素可以為選自F、Cl、Br和I中的一種或多種。作為C1-3的鹵代烷基的實例可以包括但不限于：一氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、一氟乙基、二氟乙基、三氟乙基、全氟乙基、全氟丙基、一氯甲基、二氯甲基、三氯甲基、一氯乙基、二氯丙基、三氯乙基，全氯乙基、一溴甲基、二溴甲基、三溴甲基、三溴乙基、全溴乙基、全溴丙基。
在本發明中，所述C5-8的脂肪環可以為五元脂肪環、六元脂肪環、七元脂肪環或八元脂肪環，可以是飽和的或不飽和的，可以具有或不具有側鏈，優選為飽和脂肪環，更優選為不具有側鏈的飽和脂肪環，進一步優選為不具有側鏈的飽和五元脂肪環。
在本發明中，所述鹵素為F、Cl、Br或I，優選為F或Cl。
根據本發明，優選情況下，該噻吩并嘧啶脲類化合物為式(1’)或式(1”)所示的化合物：
更優選地，R1和R2各自獨立地選自H、C1-3的烷基，或者R1和R2相互鍵合形成C5-6的脂肪環；R3選自H、C1-3的烷基和C1-3的鹵代烷基；R4選自H、鹵素、C1-3的烷基。
進一步優選地，R1和R2均為甲基，或R1和R2相互鍵合形成C5的脂肪環；R3為H、三氟甲基、三氯甲基或二氟甲基；R4為H、F、Cl、Br或甲基。
特別優選地，R1和R2均為甲基，或R1和R2相互鍵合形成C5的脂肪環；R3為H或三氟甲基；R4為H、F、Cl或甲基。
根據本發明，優選情況下，該噻吩并嘧啶脲類化合物選自以下式所示的化合物：
本發明還提供了制備上述噻吩并嘧啶脲類化合物的方法，該方法包括以下步驟：
1)在可選的第一有機溶劑下，將式(2)所示化合物、式R3-COOH所示化合物和/或式(R3CO)2O所示化合物與三鹵氧磷進行環化鹵化反應，得到式(3)所示化合物；
2)在第二有機溶劑的存在下，將式(3)所示化合物與苯二胺進行親核取代反應，得到式(4)所示化合物；
3)在第三有機溶劑的存在下，將式(4)所示化合物與式(5)所示化合物進行加成反應，得到式(1)所示化合物；
其中，R1和R2各自獨立地選自H、C1-6的烷基，或者R1和R2相互鍵合形成C5-8的脂肪環；R3選自H、C1-6的烷基和C1-6的鹵代烷基；R4選自H、鹵素、C1-6的烷基；X為Cl或Br。
根據本發明，優選的情況下，R1和R2各自獨立地選自H、C1-3的烷基，或者R1和R2相互鍵合形成C5-6的脂肪環；R3選自H、C1-3的烷基和C1-3的鹵代烷基；R4選自H、鹵素、C1-3的烷基；X為Cl或Br。
更優選地，R1和R2均為甲基，或R1和R2相互鍵合形成C5的脂肪環；R3為H、三氟甲基、三氯甲基或二氟甲基；R4為H、F、Cl、Br或甲基；X為Cl或Br。
進一步優選地，R1和R2均為甲基，或R1和R2相互鍵合形成C5的脂肪環；R3為H或三氟甲基；R4為H、F、Cl或甲基；X為Cl。
根據本發明，上述方法能夠制得前文描述的式(1)所示的化合物，為此，這里的取代基R1-R4，可以根據前文中描述的式(1)所示的化合物的取代基R1-R4進行適當地選擇，對于具體基團的描述可以參考上文中的描述，在此不再贅述。
在本發明的制備方法中，步驟1)中的“在可選的第一有機溶劑下”是指步驟1)的反應可以在第一溶劑下進行，也可以不使用溶劑(有機溶劑)，直接將原料混合進行(也即，可以以液相原料為溶劑)。
在本發明的制備方法中，步驟1)中的環化鹵化反應可以根據反應物的不同，用一步反應法同時完成環化鹵化反應(以下也稱為方式A)，也可以用兩步反應法(以下也稱為方式B)，即先進行所述環化反應，然后將環化反應產物進行鹵化。
具體地，方式A為：在第一有機溶劑的存在下，直接將式(2)所示化合物、式R3-COOH所示化合物和/或式(R3CO)2O所示化合物與三鹵氧磷進行接觸，進行環化鹵化反應，得到式(3)所示化合物。采用方式A時，所述式R3-COOH所示化合物和/或式(R3CO)2O所示化合物，優選僅為式R3-COOH所示化合物。
根據本發明，采用方式A時，對步驟1)的加料順序無特別的限定，優選的情況下，預先將所述式(2)所示化合物、式R3-COOH所示化合物和第一有機溶劑進行混合，然后加入三鹵氧磷。
方式B為：在可選的第一有機溶劑下，先將式(2)所示化合物與式R3-COOH所示化合物和/或式(R3CO)2O所示化合物進行環化反應，然后將環化反應的產物與三鹵氧磷進行鹵化反應，得到式(3)所示化合物。
在方式B中，由于式R3-COOH所示化合物和/或式(R3CO)2O所示化合物其本身也可以作為溶劑使用，因此優選方式B為：先將式(2)所示化合物與式R3-COOH所示化合物和/或式(R3CO)2O所示化合物進行環化反應，然后將環化反應的產物與三鹵氧磷進行鹵化反應，得到式(3)所示化合物。當然，方式B也可以在第一有機溶劑下進行。
根據本發明，在方式B的環化反應中，對其加料順序無特別的限定，優選的情況下，將式R3-COOH所示化合物加入所述式(2)所示化合物中，進行環化反應；待環化反應完成或基本完成(基本完成是指環化產物收率為70％以上時)后，再在環化反應的產物與三鹵氧磷接觸，進行鹵化反應。
在方式B中，雖然可以在環化反應后，直接將環化反應的反應液與三鹵氧磷進行鹵化反應，但優選將環化反應的反應液進行洗滌和重結晶等分離過程得到環化的中間產物。
在本發明的步驟1)中，雖然可以通過上述方式A和方式B來得到式(3)所示化合物。但從反應的效率、產生的收率等來考慮，在所述R3為C1-6的烷基或C1-6的鹵代烷基(例如為三氟甲基)時，優選通過方式A進行；在所述R3為H時，優選通過方式B進行。
根據本發明，在步驟1)中，所述三鹵氧磷可以根據反應物適當選擇，優選為三氯氧磷或三溴氧磷，更優選為三氯氧磷。
根據本發明，優選的情況下，式(2)所示化合物為式(2-1)或式(2-2)所示的化合物，
根據本發明，優選的情況下，式R3-COOH所示化合物為三氟乙酸或甲酸，式(R3CO)2O所示化合物為乙酸酐、丙酸酐。
根據本發明，為了能夠提高式(3)所示的化合物的產率，在采用上述方式A時，優選式(2)所示化合物與式R3-COOH所示化合物和式(R3CO)2O所示化合物、三鹵氧磷的用量摩爾比為1:1-2:1.5-5，更優選為1:1-1.5:1.5-3。在采用上述方式B時，如果使用第一有機溶劑，式(2)所示化合物與式R3-COOH所示化合物和式(R3CO)2O所示化合物、三鹵氧磷的用量摩爾比與上述方式A相同；在不使用第一有機溶劑時，由于采用反應原料(式R3-COOH所示化合物和式(R3CO)2O所示化合物)，因此，式R3-COOH所示化合物和式(R3CO)2O所示化合物等作為溶劑的原料是明顯過量的，具體而言，相對于1mmol式(2)所示化合物，式R3-COOH所示化合物和式(R3CO)2O所示化合物的用量為5mmol以上，更優選為10mmol以上，進一步優選為10-80mmol，更進一步優選為25-55mmol，三鹵氧磷的用量為4mmol以上，更優選為5mmol以上，進一步優選為5-22mmol，更進一步優選為8-16mmol。
在本發明中，僅使用式R3-COOH所示化合物時，所述式R3-COOH所示化合物和式(R3CO)2O所示化合物的用量即為式R3-COOH所示化合物的用量；僅使用式(R3CO)2O所示化合物時，所述式R3-COOH所示化合物和式(R3CO)2O所示化合物的用量即為式(R3CO)2O所示化合物的用量。
根據本發明，所述第一有機溶劑沒有特別的限定，只要該溶劑可以溶解反應物且不會帶來較多副反應即可，優選為非質子性溶劑。優選地，所述第一有機溶劑為選自甲苯、二甲苯、苯和1,4-二氧六環中的一種或多種，更優選為甲苯。對于所述第一有機溶劑的用量并無特別的限定，只要能夠適于該反應的進行即可，例如，相對于1mmol的式(2)所示的化合物，所述第一有機溶劑的用量為0.5-3mL，優選為0.7-2mL。
根據本發明，在方式A中，所述環化鹵化反應的反應條件包括：反應溫度為60-100℃，優選為70-90℃，反應時間為5-15小時，優選為6-12小時。優選采用加熱回流的方式進行該反應。
根據本發明，在方式B中，作為環化反應的條件可以包括：反應溫度為100-140℃，優選為110-130℃，反應時間為2-10小時，優選為4-8小時；鹵化反應的條件可以包括：反應溫度為70-130℃，優選為80-130℃，反應時間為2-12小時，優選為4-8小時。優選采用加熱回流的方式進行上述反應。
根據本發明，優選的情況下，該方法還包括對步驟1)得到的產物進行純化的步驟，對于純化的方法沒有特別的限定可以采用本領域常規的方法進行。例如，先將步驟1)所得反應液的液相的溶劑除去(例如可以通過減壓蒸餾的方式除去)，并加入有機溶劑(例如可以為乙酸乙酯、氯仿、二氯甲烷)進行萃取，該萃取可以進行多次(例如2-4次)，合并有機相，并用堿溶液(例如可以為飽和NaHCO3溶液)進行洗滌，洗滌后將有機溶劑進行脫除(例如可以采用真空濃縮)，然后采用硅膠柱層析或重結晶的方式(例如可以用正己烷、正庚烷重結晶)來制得精制的式(3)所示的化合物。
在本發明的制備方法中，步驟2)將式(3)所示的化合物與苯二胺進行親核取代反應，得到式(4)所示化合物。所述苯二胺可以選自對苯二胺、間苯二胺和鄰苯二胺，優選的情況下，所述苯二胺為對苯二胺或間苯二胺。可以理解的是，所述苯二胺為對苯二胺時，得到的式(1)所示的化合物具有式(1’)所示的結構；所述苯二胺為間苯二胺時，得到的式(1)所示的化合物具有式(1”)所示的結構。
根據本發明，為了能夠提高式(4)所示的化合物的產率，優選情況下，式(3)所示化合物和苯二胺的用量摩爾比為1:1.1-3，更優選為1:1.5-2。
根據本發明，所述第二有機溶劑沒有特別的限定，只要該溶劑可以溶解反應物且不會帶來較多副反應即可，優選為非質子性溶劑。優選地，所述第二有機溶劑為選自乙腈、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亞砜和四氫呋喃中的一種或多種，更優選為乙腈。對于所述第二有機溶劑的用量并無特別的限定，只要能夠適于該反應的進行即可，例如，相對于1mmol的式(3)所示的化合物，所述第二有機溶劑的用量0.5-8mL，優選為2-7mL。
根據本發明，優選的情況下，步驟2)中，所述親核取代反應的條件包括：反應溫度為70-110℃，優選為85-100℃，反應時間為2-10小時，優選為3-6小時。
根據本發明，步驟2)中，對于各原料的加入方式沒有特別的限定，但優選先將式(3)所示的化合物和第二有機溶劑加熱至反應溫度，再將所述苯二胺加入上述反應液中進行反應。優選采用加熱回流的方式進行該反應。
根據本發明，優選的情況下，該方法還包括對步驟2)得到的產物進行純化的步驟，對于純化的方法沒有特別的限定可以采用本領域常規的方法進行。例如，將步驟2)所得反應液的冷卻到室溫后進行固液分離(例如可以通過過濾的方法進行)，然后采用硅膠柱層析或重結晶(例如可以用無水乙醇進行重結晶)的方式來制得精制的式(4)所示的化合物。
根據本發明，優選的情況下，式(5)所示化合物選自以下式所示的化合物：
根據本發明，為了能夠提高式(1)所示的化合物的產率，優選情況下，式(4)所示化合物和式(5)所示化合物的用量摩爾比為1:1-1.5，更優選為1:1-1.3。
根據本發明，所述第三有機溶劑沒有特別的限定，只要該溶劑可以溶解反應物且不會帶來較多副反應即可，優選為非質子性溶劑。優選地，所述第三有機溶劑為DMF、二甲基亞砜、乙腈和環丁砜、甲苯中的一種或多種，更優選為DMF。對于所述第三有機溶劑的用量并無特別的限定，只要能夠適于該反應的進行即可，例如，相對于1mmol的式(4)所示的化合物，所述第三有機溶劑的用量0.2-15mL，優選為0.8-8mL。
根據本發明，步驟3)中，所述加成反應的條件可以包括：反應溫度為25-110℃，優選為80-90℃，反應時間為2-10小時，優選為2-4小時。
根據本發明，步驟3)中的加成反應優選在惰性氣體(例如為氬氣、氮氣)保護下進行，通過在惰性氣體保護下進行所述步驟3)，可以提高反應的產率。
根據本發明，優選的情況下，該方法還包括對步驟3)得到的產物進行純化的步驟，對于純化的方法沒有特別的限定可以采用本領域常規的方法進行。例如，將步驟3)所得反應液的冷卻至室溫后進行固液分離(例如可以通過過濾的方法進行)，然后采用硅膠柱層析或重結晶(例如可以用無水乙醇進行重結晶)的方式來制得精制的式(1)所示的化合物。
本發明還提供了噻吩并嘧啶脲類化合物在制備治療乳腺癌、肝癌、肺癌或口腔上皮癌的藥物中的應用。
以下將通過實施例對本發明進行詳細描述。
以下實施例中，1H NMR和13C NMR采用BRUKER Avance 400型超導核磁共振儀測試。EI-MS采用Agilent 5975inert質譜儀進行測試。
實施例1
本實施例用于說明本發明的式(1-1)所示的噻吩并嘧啶脲類化合物的制備。
1)在50mL圓底燒瓶中加入3.04g(20mmol)2-氨基-4,5-二甲基-3-氰基噻吩(即式(2-1)所示化合物)、2.28g(20mmol)三氟乙酸、15mL甲苯，攪拌下加入3.5mL新蒸的三氯氧磷，80℃下反應8h。減壓蒸去溶劑和未反應完的三氯氧磷，加入碎冰，用乙酸乙酯萃取三次(3×10mL)，合并有機相，再用冷的飽和NaHCO3溶液洗滌，真空濃縮，粗產品用正己烷重結晶，得黃色粉末狀固體即為式(3-1)所示化合物(產率為60％)，
2)在50mL圓底燒瓶中加入0.32g(3mmol)間苯二胺和8mL乙腈，加熱至90℃，將0.53g(2mmol)式(3-1)所示化合物溶解在5mL乙腈中，緩慢滴加至圓底燒瓶內，繼續反應3h。冷卻至室溫，有大量固體析出，過濾，無水乙醇重結晶，得白色晶體為式(4-1)所示化合物(產率為85％)，
3)向25mL圓底燒瓶中加入式(4-1)所示化合物0.68g(2mmol)、0.27g(2mmol)3-氟苯基異氰酸酯(即式(5-1)所示化合物)和10mL的DMF，氮氣保護下加熱至80℃反應3h。冷卻后加入15mL蒸餾水，靜置，過濾，水洗，干燥得粗產品，乙醇重結晶得白色固體即式(1-1)所示的化合物(產率為89％)。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ:8.93(s,1H,NH),8.76(s,1H,NH),8.66(s,1H,NH),7.80-6.76(m,8H,Ar-H),2.63(s,3H,6-CH3),2.51(s,3H,5-CH3)；13C NMR(100MHz,DMSO-d6)δ:164.78,161.67,155.61,152.76,149.30(q,2JF-C＝35Hz,pyrimidyl 2-C),142.07,140.17,139.41,133.97,130.83,129.25,125.54,121.68(q,1JF-C＝273Hz,CF3),119.25,116.72,114.80,114.36,112.88,108.71,105.42,14.18,13.96。
EI-MS m/z:475.27(M+)。
實施例2
本實施例用于說明本發明的式(1-2)所示的噻吩并嘧啶脲類化合物的制備。
根據實施例1所述的方法，不同的是，步驟2)中用對苯二胺代替間苯二胺，步驟3)中用式(5-2)所示化合物代替式(5-1)所示化合物，從而制得式(1-2)所示的噻吩并嘧啶脲類化合物(最后一步的產率為85％)。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ:8.69(s,1H,NH),8.68(s,1H,NH),8.57(s,1H,NH),7.60-6.96(m,9H,Ar-H),2.64(s,3H,6-CH3),2.51(s,3H,5-CH3)；13C NMR(100MHz,DMSO-d6)δ:164.44,155.73,153.05,149.44(q,2JF-C＝35Hz,pyrimidyl 2-C),140.19,136.74,133.57,132.88,129.25,129.12,125.47,124.02,122.28,121.71(q,1JF-C＝273Hz,CF3),118.74,118.67,14.27,13.91。
EI-MS m/z:457.27(M+)。
實施例3
本實施例用于說明本發明的式(1-3)所示的噻吩并嘧啶脲類化合物的制備。
根據實施例1所述的方法，不同的是，步驟2)中用對苯二胺代替間苯二胺，從而制得式(1-3)所示的噻吩并嘧啶脲類化合物(最后一步的產率為90％)。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ:8.93(s,1H,NH),8.75(s,1H,NH),8.58(s,1H,NH),7.61-6.76(m,8H,Ar-H),2.64(s,3H,6-CH3),2.51(s,3H,6-CH3)；13C NMR(100MHz,DMSO-d6)δ:164.46,161.70,155.70,152.89,149.42(q,2JF-C＝35Hz,pyrimidyl 2-C),142.17,136.41,133.59,133.13,130.82,125.47,123.98,121.70(q,1JF-C＝273Hz,CF3),118.94,118.76,114.38,108.65,105.44,14.27,13.91。
EI-MS m/z:475.27(M+)。
實施例4
本實施例用于說明本發明的式(1-4)所示的噻吩并嘧啶脲類化合物的制備。
根據實施例1所述的方法，不同的是，步驟2)中用對苯二胺代替間苯二胺，步驟3)中用式(5-3)所示化合物代替式(5-1)所示化合物，從而制得式(1-4)所示的噻吩并嘧啶脲類化合物(最后一步的產率為92％)。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ:8.72(s,1H,NH),8.67(s,1H,NH),8.57(s,1H,NH),7.59-7.11(m,8H,Ar-H),2.64(s,3H,6-CH3),2.51(s,3H,5-CH3)；13C NMR(100MHz,DMSO-d6)δ:164.44,158.98,156.62,155.71,153.14,149.43(q,2JF-C＝35Hz,pyrimidyl 2-C),136.71,136.55,133.55,132.90,125.46,123.99,121.70(q,1JF-C＝273Hz,CF3),120.46,118.79,115.84,14.27,13.91。
EI-MS m/z:475.23(M+)。
實施例5
本實施例用于說明本發明的式(1-5)所示的噻吩并嘧啶脲類化合物的制備。
根據實施例1所述的方法，不同的是，步驟2)中用對苯二胺代替間苯二胺，步驟3)中用式(5-4)所示化合物代替式(5-1)所示化合物，從而制得式(1-5)所示的噻吩并嘧啶脲類化合物(最后一步的產率為84％)。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ:8.66(s,1H,NH),8.61(s,1H,NH),8.57(s,1H,NH),7.59-6.79(m,8H,Ar-H),2.64(s,3H,6-CH3),2.51(s,3H,5-CH3),2.29(s,3H,Ar-CH3)；13C NMR(100MHz,DMSO-d6)δ:164.43,155.72,153.02,149.44(q,2JF-C＝36Hz,pyrimidyl 2-C),140.11,138.41,136.77,133.55,132.83,129.09,125.48,124.02,122.97,121.70(q,1JF-C＝273Hz,CF3),119.18,118.73,118.69,115.84,21.70,14.28,13.92。
EI-MS m/z:471.25(M+)。
實施例6
本實施例用于說明本發明的式(1-6)所示的噻吩并嘧啶脲類化合物的制備。
1)向100mL圓底燒瓶中加入20mL甲酸，120℃下分批加入3.0g(20mmol)2-氨基-3-氰基-4,5-二甲基噻吩(即式(2-1)所示化合物)，0.5h內加完，繼續反應3h。冷卻至室溫，倒入到150mL蒸餾水中，碳酸氫鈉調節pH＝7，抽濾、水洗3次，無水乙醇重結晶，得淺黃色固體(產率為75％)。
2)在100mL圓底燒瓶中加入1.8g(10mmol)步驟1)所得產物、8mL新蒸的POCl3，80℃反應4h。減壓蒸去未反應完的三氯氧磷，冷卻后向反應瓶中倒入80mL冰水。過濾，所得固體用乙酸乙酯萃取三次(3×20mL)，合并有機相，過濾、減壓濃縮得粗產品，用正己烷重結晶，得淡黃色粉末狀固體，即式(3-6)所示化合物(產率為58％)，
3)在50mL圓底燒瓶中加入0.32g(3mmol)對苯二胺，加熱至90℃，然后將0.40g(2mmol)式(3-6)所示化合物溶于5mL乙腈中，緩慢滴加至圓底燒瓶內，繼續反應4h。冷卻至室溫，有大量固體析出，過濾、干燥，無水乙醇重結晶得白色晶體，即式(4-6)所示化合物(產率為76％)，
4)在25mL圓底燒瓶中加入0.54g(2mmol)式(4-6)所示化合物、0.27g(2mmol)3-氟苯基異氰酸酯(即式(5-1)所示化合物)和10mL DMF，氮氣保護下加熱至80℃反應3h。冷卻后加入15mL蒸餾水，靜置，過濾，水洗，干燥得粗產品，無水乙醇重結晶得白色固體即式(1-6)所示的噻吩并嘧啶脲類化合物(產率為90％)。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ:8.88(s,1H,NH),8.72(s,1H,NH),8.33(s,1H,pyrimidyl 2-CH),8.21(s,1H,NH),7.57-6.76(m,8H,Ar-H),2.60(s,3H,6-CH3),2.46(s,3H,5-CH3)；13C NMR(100MHz,DMSO-d6)δ:165.32,161.69,155.64,152.90,152.53,142.21,135.77,134.04,130.82,129.89,125.00,123.94,119.05,117.84,114.32,108.40,105.38,14.43,13.69。
EI-MS m/z:407.23(M+)。
實施例7
本實施例用于說明本發明的式(1-7)所示的噻吩并嘧啶脲類化合物的制備。
根據實施例6所述的方法，不同的是，步驟4)中用式(5-4)所示化合物代替式(5-1)所示化合物，從而制得式(1-7)所示的噻吩并嘧啶脲類化合物(最后一步的產率為85％)。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ:8.63(s,1H,NH),8.56(s,1H,NH),8.33(s,1H,pyrimidyl 2-CH),8.20(s,1H,NH),7.56-6.78(m,8H,Ar-H),2.60(s,3H,6-CH3),2.45(s,3H,5-CH3),2.29(s,3H,Ar-CH3)；13C NMR(100MHz,DMSO-d6)δ:165.29,155.66,153.03,152.53,140.16,138.40,136.15,133.75,129.85,129.08,124.98,123.96,122.96,119.13,118.80,117.81,115.80,21.71,14.43,13.67。
EI-MS m/z:403.28(M+)。
實施例8
本實施例用于說明本發明的式(1-8)所示的噻吩并嘧啶脲類化合物的制備。
根據實施例6所述的方法，不同的是，步驟4)中用式(5-5)所示化合物代替式(5-1)所示化合物，從而制得式(1-7)所示的噻吩并嘧啶脲類化合物(最后一步的產率為91％)。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ:8.60(s,1H,NH),8.53(s,1H,NH),8.32(s,1H,pyrimidyl 2-CH),8.19(s,1H,NH),7.55-7.08(m,8H,Ar-H),2.60(s,3H,6-CH3),2.45(s,3H,5-CH3),2.26(s,3H,Ar-CH3)；13C NMR(100MHz,DMSO-d6)δ:165.29,155.67,153.10,152.54,137.66,136.24,133.68,131.02,129.84,129.64,124.99,123.98,118.77,118.72,117.80,20.81,14.43,13.68。
EI-MS m/z:403.42(M+)。
實施例9
本實施例用于說明本發明的式(1-9)所示的噻吩并嘧啶脲類化合物的制備。
根據實施例1所述的方法，不同的是，步驟1)中用式(2-2)所示化合物代替式(2-1)所示化合物，步驟3)中用式(5-2)所示化合物代替式(5-1)所示化合物，從而制得式(1-9)所示的噻吩并嘧啶脲類化合物(最后一步的產率為92％)。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ:8.70(s,2H,NH),8.65(s,1H,NH),7.80-6.96(m,9H,Ar-H),3.25(t,2H,7-CH2),3.23(t,2H,5-CH2),2.47(m,2H,6-CH2)；13C NMR(100MHz,DMSO-d6)δ:170.65,155.06,152.92,149.29(q,2JF-C＝35Hz,pyrimidyl 2-C),142.59,140.51,140.13,139.30,136.39,129.24,122.32,121.71(q,1JF-C＝273Hz,CF3),118.65,116.49,115.49,114.76,112.77,29.93,29.10,27.93。
EI-MS m/z:469.08(M+)。
實施例10
本實施例用于說明本發明的式(1-10)所示的噻吩并嘧啶脲類化合物的制備。
根據實施例1所述的方法，不同的是，步驟1)中用式(2-2)所示化合物代替式(2-1)所示化合物，從而制得式(1-10)所示的噻吩并嘧啶脲類化合物(最后一步的產率為87％)。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ:8.89(s,1H,NH),8.72(s,1H,NH),8.61(s,1H,NH),7.91-6.71(m,8H,Ar-H),3.19(t,2H,7-CH2),2.99(t,2H,5-CH2),2.42(m,2H,6-CH2)；13C NMR(100MHz,DMSO-d6)δ:164.09,162.77,155.05,152.78,149.28(q,2JF-C＝35Hz,pyrimidyl 2-C),142.62,142.09,141.97,139.32,136.38,130.79,129.26,121.71(q,1JF-C＝274Hz,CF3),116.73,115.50,114.91,114.37,112.93,108.70,105.44,29.93,29.10,27.93。
EI-MS m/z:487.17(M+)。
實施例11
本實施例用于說明本發明的式(1-11)所示的噻吩并嘧啶脲類化合物的制備。
根據實施例1所述的方法，不同的是，步驟1)中用式(2-2)所示化合物代替式(2-1)所示化合物，步驟3)中用式(5-3)所示化合物代替式(5-1)所示化合物，從而制得式(1-11)所示的噻吩并嘧啶脲類化合物(最后一步的產率為90％)。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ:8.73(s,1H,NH),8.69(s,1H,NH),8.65(s,1H,NH),7.79-7.10(m,8H,Ar-H),3.23(t,2H,7-CH2),3.03(t,2H,5-CH2),2.47(m,2H,6-CH2)；13C NMR(100MHz,DMSO-d6)δ:170.64,159.02,155.05,153.01,149.29(q,2JF-C＝36Hz,pyrimidyl 2-C),142.59,140.47,139.28,136.46,136.38,129.24,121.71(q,1JF-C＝274Hz,CF3),120.43,116.52,115.83,115.48,114.81,112.82,29.92,29.10,27.92。
EI-MS m/z:487.09(M+)。
實施例12
本實施例用于說明本發明的式(1-12)所示的噻吩并嘧啶脲類化合物的制備。
根據實施例1所述的方法，不同的是，步驟1)中用式(2-2)所示化合物代替式(2-1)所示化合物，步驟3)中用式(5-6)所示化合物代替式(5-1)所示化合物，從而制得式(1-12)所示的噻吩并嘧啶脲類化合物(最后一步的產率為86％)。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ:9.46(s,1H,NH),8.66(s,1H,NH),8.35(s,1H,NH),8.20-7.01(m,8H,Ar-H),3.21(t,2H,7-CH2),3.03(t,2H,5-CH2),2.47(m,2H,6-CH2)；13C NMR(100MHz,DMSO-d6)δ:170.67,155.04,152.55,149.29(q,2JF-C＝36Hz,pyrimidyl 2-C),142.62,140.25,139.37,136.43,136.37,129.65,129.35,127.99,123.74,122.42,121.74,121.71(q,1JF-C＝274Hz,CF3),116.72,115.50,114.75,112.79,29.93,29.10,27.92。
EI-MS m/z:503.27(M+)。
實施例13
本實施例用于說明本發明的式(1-13)所示的噻吩并嘧啶脲類化合物的制備。
根據實施例1所述的方法，不同的是，步驟1)中用式(2-2)所示化合物代替式(2-1)所示化合物，步驟3)中用式(5-7)所示化合物代替式(5-1)所示化合物，從而制得式(1-13)所示的噻吩并嘧啶脲類化合物(最后一步的產率為88％)。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ:8.91(s,1H,NH),8.77(s,1H,NH),8.65(s,1H,NH),7.82-7.00(m,8H,Ar-H),3.24(t,2H,7-CH2),3.04(t,2H,5-CH2),2.47(m,2H,6-CH2)；13C NMR(100MHz,DMSO-d6)δ:170.66,155.04,152.77,149.28(q,2JF-C＝35Hz,pyrimidyl 2-C),142.62,141.69,140.19,139.31,136.38,133.70,130.81,129.26,121.92,121.71(q,1JF-C＝274Hz,CF3),118.03,117.06,116.73,115.49,114.92,112.95,29.93,29.10,27.93。
EI-MS m/z:503.28(M+)。
實施例14
本實施例用于說明本發明的式(1-14)所示的噻吩并嘧啶脲類化合物的制備。
根據實施例1所述的方法，不同的是，步驟1)中用式(2-2)所示化合物代替式(2-1)所示化合物，步驟3)中用式(5-8)所示化合物代替式(5-1)所示化合物，從而制得式(1-14)所示的噻吩并嘧啶脲類化合物(最后一步的產率為90％)。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ:9.32(s,1H,NH),9.14(s,1H,NH),8.68(s,1H,NH),7.52-7.23(m,8H,Ar-H),3.23(t,2H,7-CH2),3.03(t,2H,5-CH2),2.47(m,2H,6-CH2)；13C NMR(100MHz,DMSO-d6)δ:170.65,155.08,152.96,149.29(q,2JF-C＝35Hz,pyrimidyl 2-C),142.55,140.45,139.30,136.42,129.21,129.05,125.69,121.70(q,1JF-C＝274Hz,CF3),119.96,116.56,115.49,114.72,112.78,29.93,29.12,27.93。
EI-MS m/z:503.19(M+)。
測試例1
人乳腺癌細胞株MCF-7、人肝腫瘤細胞株HepG2、人非小細胞肺癌細胞株A549、人口腔上皮癌細胞株KB購于中國醫學科學院基礎醫學研究所，分別采用含10％FBS的DMEM培養基、含10％FBS的DMEM培養基、含10％FBS的RPMI-1640培養基、含10％FBS的IMDM培養基培養。
用上述式(1-1)至(1-14)所示的化合物按如下方法進行MTT實驗，以索拉菲尼為陽性對照藥，并進行結果分析，初步的測試結果如表1所示。
1)收集對數生長期細胞，調整細胞懸浮液濃度，每孔加入50μl密度為5000-7500細胞/孔；
2)在5％CO2、37℃條件下培養過夜，加入不同濃度的藥物，每個藥物設9個濃度梯度(分別為30μmol/L、10μmol/L、3.33μmol/L、1.11μmol/L、0.37μmol/L、0.123μmol/L、0.041μmol/L、0.0137μmol/L和0μmol/L)，每孔50μL，每個濃度設2個重復。
3)在5％CO2、37℃條件下培養72小時；
4)去除培養基，每孔加入100μL無血清培養基配制的終濃度為1mg/mL的MTT溶液，繼續培養4小時；
5)每孔加入Lysis Buffer(25％SDS+50％DMF)100μL，37℃孵育過夜；
6)用Synergy 4多功能讀板機于OD570nm讀取各孔的吸光值；
7)計算IC50值。各樣品的IC50曲線用GraphPad Prism 5軟件分析，樣品對腫瘤細胞生長的抑制百分比＝(樣品孔OD值-空白孔OD均值)/(陰性對照孔OD值-空白孔OD均值)×100％。
表1
通過上表1的數據可以看出，本發明提供的噻吩并嘧啶脲類化合物對MCF-7、HepG2、A549和KB細胞株均具有明顯的抑制作用，絕大部分化合物的活性優于陽性對照藥索拉菲尼。
以上詳細描述了本發明的優選實施方式，但是，本發明并不限于上述實施方式中的具體細節，在本發明的技術構思范圍內，可以對本發明的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發明的保護范圍。
另外需要說明的是，在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重復，本發明對各種可能的組合方式不再另行說明。
此外，本發明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發明的思想，其同樣應當視為本發明所公開的內容。