本發(fā)明涉及有機合成領(lǐng)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(yīng)用。

背景技術(shù)：

癌癥嚴(yán)重威脅人類健康，抗腫瘤研究是當(dāng)今生命科學(xué)中極富挑戰(zhàn)性且意義重大的領(lǐng)域。分子生物學(xué)的迅速發(fā)展，人們對癌癥發(fā)生發(fā)展機制有了進一步的認(rèn)識，腫瘤細(xì)胞內(nèi)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、細(xì)胞周期的調(diào)控、細(xì)胞凋亡的誘導(dǎo)、血管生成以及細(xì)胞與胞外基質(zhì)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(huán)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(shè)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(yīng)用前景。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)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(xì)胞增殖活性。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)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(huán)；

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(fā)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(huán)化鹵化反應(yīng)，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(yīng)，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(yīng)，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(huán)；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(fā)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(yīng)用。

通過上述技術(shù)方案，本發(fā)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(xì)胞增殖活性，對人乳腺癌細(xì)胞系MCF-7、人肝腫瘤細(xì)胞株HepG2、人非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞系A(chǔ)549、人口腔上皮癌細(xì)胞株KB均具有明顯的抑制作用，可作為抗腫瘤藥物或先導(dǎo)化合物進一步開發(fā)。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細(xì)說明。

具體實施方式

以下對本發(fā)明的具體實施方式進行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)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(fā)明，并不用于限制本發(fā)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(yīng)當(dāng)理解為包含接近這些范圍或值的值。對于數(shù)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(shù)值范圍，這些數(shù)值范圍應(yīng)被視為在本文中具體公開。

本發(fā)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(huán)；

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(fā)明中，在中的-R⁴表示其取代位置可以是任意的。另外，在本發(fā)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(fā)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(yōu)選為甲基、乙基、丙基、丁基、戊基和己基。

在本發(fā)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(fā)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(yōu)選為甲基或乙基。

在本發(fā)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(fā)明中，所述C5-8的脂肪環(huán)可以為五元脂肪環(huán)、六元脂肪環(huán)、七元脂肪環(huán)或八元脂肪環(huán)，可以是飽和的或不飽和的，可以具有或不具有側(cè)鏈，優(yōu)選為飽和脂肪環(huán)，更優(yōu)選為不具有側(cè)鏈的飽和脂肪環(huán)，進一步優(yōu)選為不具有側(cè)鏈的飽和五元脂肪環(huán)。

在本發(fā)明中，所述鹵素為F、Cl、Br或I，優(yōu)選為F或Cl。

根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)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(yōu)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(huán)；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(yōu)選地，R¹和R²均為甲基，或R¹和R²相互鍵合形成C5的脂肪環(huán)；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(yōu)選地，R¹和R²均為甲基，或R¹和R²相互鍵合形成C5的脂肪環(huán)；R³為H或三氟甲基；R⁴為H、F、Cl或甲基。

根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)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(fā)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(huán)化鹵化反應(yīng)，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(yīng)，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(yīng)，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(huán)；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(jù)本發(fā)明，優(yōu)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(huán)；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(yōu)選地，R¹和R²均為甲基，或R¹和R²相互鍵合形成C5的脂肪環(huán)；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(yōu)選地，R¹和R²均為甲基，或R¹和R²相互鍵合形成C5的脂肪環(huán)；R³為H或三氟甲基；R⁴為H、F、Cl或甲基；X為Cl。

根據(jù)本發(fā)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(jù)前文中描述的式(1)所示的化合物的取代基R¹-R⁴進行適當(dāng)?shù)剡x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(fā)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(yīng)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(fā)明的制備方法中，步驟1)中的環(huán)化鹵化反應(yīng)可以根據(jù)反應(yīng)物的不同，用一步反應(yīng)法同時完成環(huán)化鹵化反應(yīng)(以下也稱為方式A)，也可以用兩步反應(yīng)法(以下也稱為方式B)，即先進行所述環(huán)化反應(yīng)，然后將環(huán)化反應(yīng)產(chǎn)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(huán)化鹵化反應(yīng)，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(yōu)選僅為式R³-COOH所示化合物。

根據(jù)本發(fā)明，采用方式A時，對步驟1)的加料順序無特別的限定，優(yōu)選的情況下，預(yù)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(huán)化反應(yīng)，然后將環(huán)化反應(yīng)的產(chǎn)物與三鹵氧磷進行鹵化反應(yīng)，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(yōu)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(huán)化反應(yīng)，然后將環(huán)化反應(yīng)的產(chǎn)物與三鹵氧磷進行鹵化反應(yīng)，得到式(3)所示化合物。當(dāng)然，方式B也可以在第一有機溶劑下進行。

根據(jù)本發(fā)明，在方式B的環(huán)化反應(yīng)中，對其加料順序無特別的限定，優(yōu)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(huán)化反應(yīng)；待環(huán)化反應(yīng)完成或基本完成(基本完成是指環(huán)化產(chǎn)物收率為70％以上時)后，再在環(huán)化反應(yīng)的產(chǎn)物與三鹵氧磷接觸，進行鹵化反應(yīng)。

在方式B中，雖然可以在環(huán)化反應(yīng)后，直接將環(huán)化反應(yīng)的反應(yīng)液與三鹵氧磷進行鹵化反應(yīng)，但優(yōu)選將環(huán)化反應(yīng)的反應(yīng)液進行洗滌和重結(jié)晶等分離過程得到環(huán)化的中間產(chǎn)物。

在本發(fā)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(yīng)的效率、產(chǎn)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(yōu)選通過方式A進行；在所述R³為H時，優(yōu)選通過方式B進行。

根據(jù)本發(fā)明，在步驟1)中，所述三鹵氧磷可以根據(jù)反應(yīng)物適當(dāng)選擇，優(yōu)選為三氯氧磷或三溴氧磷，更優(yōu)選為三氯氧磷。

根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)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(jù)本發(fā)明，優(yōu)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(jù)本發(fā)明，為了能夠提高式(3)所示的化合物的產(chǎn)率，在采用上述方式A時，優(yōu)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(yōu)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(yīng)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(yōu)選為10mmol以上，進一步優(yōu)選為10-80mmol，更進一步優(yōu)選為25-55mmol，三鹵氧磷的用量為4mmol以上，更優(yōu)選為5mmol以上，進一步優(yōu)選為5-22mmol，更進一步優(yōu)選為8-16mmol。

在本發(fā)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(jù)本發(fā)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(yīng)物且不會帶來較多副反應(yīng)即可，優(yōu)選為非質(zhì)子性溶劑。優(yōu)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(huán)中的一種或多種，更優(yōu)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(yīng)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(yōu)選為0.7-2mL。

根據(jù)本發(fā)明，在方式A中，所述環(huán)化鹵化反應(yīng)的反應(yīng)條件包括：反應(yīng)溫度為60-100℃，優(yōu)選為70-90℃，反應(yīng)時間為5-15小時，優(yōu)選為6-12小時。優(yōu)選采用加熱回流的方式進行該反應(yīng)。

根據(jù)本發(fā)明，在方式B中，作為環(huán)化反應(yīng)的條件可以包括：反應(yīng)溫度為100-140℃，優(yōu)選為110-130℃，反應(yīng)時間為2-10小時，優(yōu)選為4-8小時；鹵化反應(yīng)的條件可以包括：反應(yīng)溫度為70-130℃，優(yōu)選為80-130℃，反應(yīng)時間為2-12小時，優(yōu)選為4-8小時。優(yōu)選采用加熱回流的方式進行上述反應(yīng)。

根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的情況下，該方法還包括對步驟1)得到的產(chǎn)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(lǐng)域常規(guī)的方法進行。例如，先將步驟1)所得反應(yīng)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(jié)晶的方式(例如可以用正己烷、正庚烷重結(jié)晶)來制得精制的式(3)所示的化合物。

在本發(fā)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(yīng)，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(yōu)選的情況下，所述苯二胺為對苯二胺或間苯二胺?？梢岳斫獾氖?，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(jié)構(gòu)；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(jié)構(gòu)。

根據(jù)本發(fā)明，為了能夠提高式(4)所示的化合物的產(chǎn)率，優(yōu)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(yōu)選為1:1.5-2。

根據(jù)本發(fā)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(yīng)物且不會帶來較多副反應(yīng)即可，優(yōu)選為非質(zhì)子性溶劑。優(yōu)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(yōu)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(yīng)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(yōu)選為2-7mL。

根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的情況下，步驟2)中，所述親核取代反應(yīng)的條件包括：反應(yīng)溫度為70-110℃，優(yōu)選為85-100℃，反應(yīng)時間為2-10小時，優(yōu)選為3-6小時。

根據(jù)本發(fā)明，步驟2)中，對于各原料的加入方式?jīng)]有特別的限定，但優(yōu)選先將式(3)所示的化合物和第二有機溶劑加熱至反應(yīng)溫度，再將所述苯二胺加入上述反應(yīng)液中進行反應(yīng)。優(yōu)選采用加熱回流的方式進行該反應(yīng)。

根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的情況下，該方法還包括對步驟2)得到的產(chǎn)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(lǐng)域常規(guī)的方法進行。例如，將步驟2)所得反應(yīng)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(jié)晶(例如可以用無水乙醇進行重結(jié)晶)的方式來制得精制的式(4)所示的化合物。

根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)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(jù)本發(fā)明，為了能夠提高式(1)所示的化合物的產(chǎn)率，優(yōu)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(yōu)選為1:1-1.3。

根據(jù)本發(fā)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(yīng)物且不會帶來較多副反應(yīng)即可，優(yōu)選為非質(zhì)子性溶劑。優(yōu)選地，所述第三有機溶劑為DMF、二甲基亞砜、乙腈和環(huán)丁砜、甲苯中的一種或多種，更優(yōu)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(yīng)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(yōu)選為0.8-8mL。

根據(jù)本發(fā)明，步驟3)中，所述加成反應(yīng)的條件可以包括：反應(yīng)溫度為25-110℃，優(yōu)選為80-90℃，反應(yīng)時間為2-10小時，優(yōu)選為2-4小時。

根據(jù)本發(fā)明，步驟3)中的加成反應(yīng)優(yōu)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(yīng)的產(chǎn)率。

根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的情況下，該方法還包括對步驟3)得到的產(chǎn)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(lǐng)域常規(guī)的方法進行。例如，將步驟3)所得反應(yīng)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(jié)晶(例如可以用無水乙醇進行重結(jié)晶)的方式來制得精制的式(1)所示的化合物。

本發(fā)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(yīng)用。

以下將通過實施例對本發(fā)明進行詳細(xì)描述。

以下實施例中，¹H NMR和¹³C NMR采用BRUKER Avance 400型超導(dǎo)核磁共振儀測試。EI-MS采用Agilent 5975inert質(zhì)譜儀進行測試。

實施例1

本實施例用于說明本發(fā)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(yīng)8h。減壓蒸去溶劑和未反應(yīng)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(chǎn)品用正己烷重結(jié)晶，得黃色粉末狀固體即為式(3-1)所示化合物(產(chǎn)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(nèi)，繼續(xù)反應(yīng)3h。冷卻至室溫，有大量固體析出，過濾，無水乙醇重結(jié)晶，得白色晶體為式(4-1)所示化合物(產(chǎn)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(yīng)3h。冷卻后加入15mL蒸餾水，靜置，過濾，水洗，干燥得粗產(chǎn)品，乙醇重結(jié)晶得白色固體即式(1-1)所示的化合物(產(chǎn)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,²J_F-C＝35Hz,pyrimidyl 2-C),142.07,140.17,139.41,133.97,130.83,129.25,125.54,121.68(q,¹J_F-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(fā)明的式(1-2)所示的噻吩并嘧啶脲類化合物的制備。

根據(jù)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(chǎn)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,²J_F-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,¹J_F-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(fā)明的式(1-3)所示的噻吩并嘧啶脲類化合物的制備。

根據(jù)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(chǎn)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,²J_F-C＝35Hz,pyrimidyl 2-C),142.17,136.41,133.59,133.13,130.82,125.47,123.98,121.70(q,¹J_F-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(fā)明的式(1-4)所示的噻吩并嘧啶脲類化合物的制備。

根據(jù)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(chǎn)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,²J_F-C＝35Hz,pyrimidyl 2-C),136.71,136.55,133.55,132.90,125.46,123.99,121.70(q,¹J_F-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(fā)明的式(1-5)所示的噻吩并嘧啶脲類化合物的制備。

根據(jù)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(chǎn)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,²J_F-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,¹J_F-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(fā)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(nèi)加完，繼續(xù)反應(yīng)3h。冷卻至室溫，倒入到150mL蒸餾水中，碳酸氫鈉調(diào)節(jié)pH＝7，抽濾、水洗3次，無水乙醇重結(jié)晶，得淺黃色固體(產(chǎn)率為75％)。

2)在100mL圓底燒瓶中加入1.8g(10mmol)步驟1)所得產(chǎn)物、8mL新蒸的POCl₃，80℃反應(yīng)4h。減壓蒸去未反應(yīng)完的三氯氧磷，冷卻后向反應(yīng)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(chǎn)品，用正己烷重結(jié)晶，得淡黃色粉末狀固體，即式(3-6)所示化合物(產(chǎn)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(nèi)，繼續(xù)反應(yīng)4h。冷卻至室溫，有大量固體析出，過濾、干燥，無水乙醇重結(jié)晶得白色晶體，即式(4-6)所示化合物(產(chǎn)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(yīng)3h。冷卻后加入15mL蒸餾水，靜置，過濾，水洗，干燥得粗產(chǎn)品，無水乙醇重結(jié)晶得白色固體即式(1-6)所示的噻吩并嘧啶脲類化合物(產(chǎn)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(fā)明的式(1-7)所示的噻吩并嘧啶脲類化合物的制備。

根據(jù)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(chǎn)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(fā)明的式(1-8)所示的噻吩并嘧啶脲類化合物的制備。

根據(jù)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(chǎn)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(fā)明的式(1-9)所示的噻吩并嘧啶脲類化合物的制備。

根據(jù)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(chǎn)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,²J_F-C＝35Hz,pyrimidyl 2-C),142.59,140.51,140.13,139.30,136.39,129.24,122.32,121.71(q,¹J_F-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(fā)明的式(1-10)所示的噻吩并嘧啶脲類化合物的制備。

根據(jù)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(chǎn)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,²J_F-C＝35Hz,pyrimidyl 2-C),142.62,142.09,141.97,139.32,136.38,130.79,129.26,121.71(q,¹J_F-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(fā)明的式(1-11)所示的噻吩并嘧啶脲類化合物的制備。

根據(jù)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(chǎn)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,²J_F-C＝36Hz,pyrimidyl 2-C),142.59,140.47,139.28,136.46,136.38,129.24,121.71(q,¹J_F-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(fā)明的式(1-12)所示的噻吩并嘧啶脲類化合物的制備。

根據(jù)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(chǎn)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,²J_F-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,¹J_F-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(fā)明的式(1-13)所示的噻吩并嘧啶脲類化合物的制備。

根據(jù)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(chǎn)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,²J_F-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,¹J_F-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(fā)明的式(1-14)所示的噻吩并嘧啶脲類化合物的制備。

根據(jù)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(chǎn)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,²J_F-C＝35Hz,pyrimidyl 2-C),142.55,140.45,139.30,136.42,129.21,129.05,125.69,121.70(q,¹J_F-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?yán)?

人乳腺癌細(xì)胞株MCF-7、人肝腫瘤細(xì)胞株HepG2、人非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞株A549、人口腔上皮癌細(xì)胞株KB購于中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究所，分別采用含10％FBS的DMEM培養(yǎng)基、含10％FBS的DMEM培養(yǎng)基、含10％FBS的RPMI-1640培養(yǎng)基、含10％FBS的IMDM培養(yǎng)基培養(yǎng)。

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(jié)果分析，初步的測試結(jié)果如表1所示。

1)收集對數(shù)生長期細(xì)胞，調(diào)整細(xì)胞懸浮液濃度，每孔加入50μl密度為5000-7500細(xì)胞/孔；

2)在5％CO₂、37℃條件下培養(yǎng)過夜，加入不同濃度的藥物，每個藥物設(shè)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(shè)2個重復(fù)。

3)在5％CO₂、37℃條件下培養(yǎng)72小時；

4)去除培養(yǎng)基，每孔加入100μL無血清培養(yǎng)基配制的終濃度為1mg/mL的MTT溶液，繼續(xù)培養(yǎng)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OD_570nm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(xì)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(shù)據(jù)可以看出，本發(fā)明提供的噻吩并嘧啶脲類化合物對MCF-7、HepG2、A549和KB細(xì)胞株均具有明顯的抑制作用，絕大部分化合物的活性優(yōu)于陽性對照藥索拉菲尼。

以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)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(shù)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(fù)，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。

此外，本發(fā)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(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。