技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物醫(yī)藥制藥領(lǐng)域，特別涉及一種運(yùn)用溫和條件、合成具有生物活性的多官能團(tuán)取代的1，3，4-硒二唑類衍生物的方法。

背景技術(shù)：

含硒的雜環(huán)具有抗氧化劑，抗炎，抗菌，抗病毒，抗腫瘤功效。硒化合物的抗腫瘤機(jī)制一般包括以下幾個(gè)方面:具有細(xì)胞毒性作用，能夠清除自由基,阻斷癌細(xì)胞分裂增殖的信息傳遞,誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能,抑制新生血管的生成和改變某些致癌物代謝的過程等。

有機(jī)硒化合物包括含硒雜環(huán)、二硒醚、硒醚、硒氰、甲基硒酸、含硒氨基酸(蛋白)、硒糖等幾大類。含硒雜環(huán)化合物是有機(jī)硒化合物中的一大類,因其潛在的藥理學(xué)活性引起越來越多的重視.比如依布硒啉(Ebselen)是最成功模擬谷胱甘肽過氧化物酶的小分子化合物，現(xiàn)已經(jīng)進(jìn)入三期臨床研究。硒氰是硒化合物的一類，最早的硒氰要數(shù)4-亞苯基雙(亞甲基)硒代氰酸酯(P-XSC)。硒唑呋喃對(duì)小鼠H1210白血病具有明顯的抑制作用，并也進(jìn)入了I期臨床的研究。1，2，5-硒二唑化合物對(duì)MCF-7人乳腺癌細(xì)胞表現(xiàn)出很好的抑制作用。硒形式的毒性較低，對(duì)小鼠的體重，肝毒性和腎毒很少，但卻保留了硒對(duì)癌細(xì)胞的毒副作用。1，2，5-硒二唑的合成方法是將鄰二胺與二氧化硒反應(yīng)，取代基的變化主要在苯環(huán)，1，2，5-硒二唑可有的變化太少，反應(yīng)條件較為嚴(yán)苛，不利于工業(yè)化生產(chǎn)。

為此，需要研發(fā)一種能夠在更為溫和的條件下反應(yīng)的硒二唑類化合物生產(chǎn)方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)在合成1，2，5-硒二唑的硒二唑類化合物時(shí)反應(yīng)條件高的缺點(diǎn)，提供了一種1，3，4-硒二唑衍生物的合成方法，能夠在更為溫和的條件下實(shí)現(xiàn)硒二唑類化合物的制備。由于硒雜環(huán)的種類不多，基于BPTES(噻二唑類化合物)具有很強(qiáng)的抑制腫瘤生長(zhǎng)功能，我們用溫和的方法合成了有多個(gè)取代基團(tuán)的新型1，3，4-硒二唑類化合物；為合成有生物活性的新型1，3，4-硒二唑類化合物提供了重要的技術(shù)方法；其中一個(gè)較有代表性的化學(xué)方程式如下：

其中，反應(yīng)的溶劑為三氯氧磷，在較為溫和的反應(yīng)條件下進(jìn)行反應(yīng)；

式中Cn代表1-20個(gè)碳的碳鏈；R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆、R₁’每一個(gè)獨(dú)立的取代基包含1～20個(gè)選自C、H、N、O、S、P、Si和鹵素原子的原子，包括氫原子，芳香化合物，芳香類雜環(huán)，取代烷基，酰胺，醚，脂類，鹵素，硅烷類，硫醚，胺類，磷酸基團(tuán)，亞砜類，磺酰基，氨基酸，或者帶有上述基團(tuán)的天然產(chǎn)物；

本發(fā)明提供了具有生物活性多官能團(tuán)取代的1，3，4-硒二唑類衍生物的溫和合成方法，所述的合成方法包括如下步驟：

一種1，3，4-10硒二唑類衍生物的合成方法，其特征在于所述的合成方法包括如下步驟：

步驟一、將N-取代的硒脲與帶多種官能基團(tuán)的羧酸化合物與POCl₃加入反應(yīng)容器,在溫和的反應(yīng)條件下攪拌混合均勻；

所述的原料N-取代的硒脲可以選擇以下：

所述的帶多種官能基團(tuán)的羧酸化合物的化學(xué)式可以選擇如下：

或者

其中Cn代表1-20個(gè)碳的碳鏈；

R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆、R₁’每一個(gè)獨(dú)立的取代基包含1～20個(gè)選自C、H、N、O、S、P、Si和鹵素原子的原子，包括氫原子，芳香化合物，芳香類雜環(huán)，取代烷基，酰胺，醚，脂類，鹵素，硅烷類，硫醚，胺類，磷酸基團(tuán)，亞砜類，磺?；?，氨基酸，天然產(chǎn)物；

所述的X為N、O、S中的一種；

所述的X₁為N、O、S、P、Si中的一種；

所述的N-取代的硒脲與帶羧基基團(tuán)的化合物以及POCl3物質(zhì)的量之比為1：(0.5-5)：(2-30)；

步驟二、將步驟一中的混合物加熱升溫至50～80℃，反應(yīng)0.5～12h，停止加熱；

步驟三、將步驟二反應(yīng)后的混合物減壓抽干，緩慢倒入冰水，調(diào)pH，抽濾得到濾餅，柱層析分離得到產(chǎn)物1，3，4-硒二唑類衍生物化合物。

優(yōu)選地，所述的1，3，4-硒二唑類化合物的合成方法中所述的硒脲類化合物為含芳香基硒脲化合物，所述的合成方法化學(xué)方程式為：

其中R₁、R₂每一個(gè)獨(dú)立的取代基包含1～50個(gè)選自C、H、N、O、S、P、Si和鹵素原子的原子，包括芳香環(huán)，芳香類雜環(huán)，取代烷基，酰胺，醚，脂類，鹵素，硅烷類，硫醚，胺類，磷酸基團(tuán)，亞砜類，磺?；?，胍基；R₂還可以是氨基酸，含COOH官能團(tuán)的天然產(chǎn)物；

優(yōu)選地，所述的1，3，4-硒二唑類化合物的合成方法步驟二中的加熱方式為油浴加熱，反應(yīng)的溫度優(yōu)選為50～80℃。

優(yōu)選地，所述的1，3，4-硒二唑類化合物的合成方法步驟二中的反應(yīng)時(shí)間優(yōu)選為3h。

優(yōu)選地，所述的1，3，4-硒二唑類化合物的合成方法，步驟一、將苯基硒脲1mmol與帶羧基基團(tuán)的化合物0.2～4mmol與5ml POCl3加入反應(yīng)容器并攪拌混合均勻；

步驟二、將步驟一中的混合物加熱升溫至50-80℃，反應(yīng)0.5～12h，停止加熱；

步驟三、將步驟二反應(yīng)后的混合物減壓抽干、緩慢倒入冰水、調(diào)pH沉淀、柱層析分離得到產(chǎn)物1，3，4-硒二唑類化合物。

通過反應(yīng)得到的各種化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下：

其中R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆、R₇、R₈、R₉、R₁₀每一個(gè)獨(dú)立的取代基包含1～50個(gè)選自C、H、N、O、S、P、Si和鹵素原子的原子；包括芳香環(huán)5，芳香類雜環(huán)，取代烷基，酰胺，醚，脂類，鹵素，硅烷類，硫醚，胺類，磷酸基團(tuán)，亞砜類，磺酰基，胍基，氨基酸，含COOH官能團(tuán)的天然產(chǎn)物；

其中X為N、O、S、P、Si。

其中Cn中的n代表1-20個(gè)碳的碳鏈。

本發(fā)明還提供了通過該合成方法得到的一系列的具有藥物活性的1，3，4-15硒二唑類化合物，可用于組合的取代硒尿類化合物和羧酸類化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下：

N-取代的硒脲化合物包括：

其中，OAc或者AcO表示乙酸基；

可以作為反應(yīng)原料的多官能團(tuán)取代的羧酸類化合物包括：

其中，BOC代表叔丁氧羰基，OAc代表乙酸基；

該類化合物的功效：類似于其它含硒類雜環(huán)化合物，具有抗氧化性。抗氧化作用表現(xiàn)在對(duì)各類細(xì)胞生長(zhǎng)的保護(hù)作用：PC12細(xì)胞(1000個(gè)每孔)在雙氧水環(huán)境或無氧條件下，加化合物(1000nM)，生長(zhǎng)3天，觀察細(xì)胞生長(zhǎng)。所有加化合物的細(xì)胞都可以生長(zhǎng)，不加化合物的細(xì)胞不存活(具體實(shí)驗(yàn)效果見附圖1)。

此外，一種1，3，4-硒二唑衍生物的合成方法，將N-取代的硒脲和羧酸化合物與POCl3反應(yīng)分離提純得到產(chǎn)物1，3，4-硒二唑類衍生物化合物；

所述N-取代的硒脲為：

所述羧酸化合物為：

其中，

R₁、R₂分別獨(dú)立地選自氫原子，或者選自包含芳香化合物，芳香類雜環(huán)，取代烷基，酰胺，醚，脂類，鹵素，硅烷類，硫醚，胺類，磷酸基團(tuán)，亞砜類，磺?；蛘甙被岬娜〈蛘吖δ軋F(tuán)；

X選自N、O、P、Si或者S。

作為一種可選的方法，包括以下具體步驟，將N-取代的硒脲和羧酸化合物與POCl3均勻混合后，升溫反應(yīng)得到產(chǎn)物1，3，4-硒二唑類衍生物化合物。

作為一種可選的方法，包括以下具體步驟，將升溫反應(yīng)后得到的產(chǎn)物減壓降溫并調(diào)整pH后分離得到產(chǎn)物1，3，4-硒二唑類衍生物化合物。

作為一種可選的方法，所述N-取代的硒脲、羧酸化合物、POCl3的物質(zhì)的量之比為1:(0.5-5):(2-30)。

作為一種可選的方法，所述升溫反應(yīng)的溫度為50～80℃.

進(jìn)一步地，還公開了一種1，3，4-硒二唑衍生物的合成方法，將N-取代的硒脲和氰基化合物與POCl3反應(yīng)分離提純得到產(chǎn)物1，3，4-硒二唑類衍生物化合物；

所述N-取代的硒脲為：

所述氰基化合物為：

其中，

R₁、R₂分別獨(dú)立地選自氫原子，或者選自包含芳香化合物，芳香類雜環(huán)，取代烷基，酰胺，醚，脂類，鹵素，硅烷類，硫醚，胺類，磷酸基團(tuán)，亞砜類，磺酰基或者氨基酸的取代基或者功能團(tuán)；

X選自N、O、P、Si或者S。

該方法的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)及進(jìn)步之處：是可以在硒二唑環(huán)上有多種官能團(tuán)的取代。使硒二唑可以作為噻二唑的生物電子等排體進(jìn)行取代。目前有很多藥物都含有噻二唑，因此研發(fā)溫和反應(yīng)條件，合成帶多種官能團(tuán)的硒二唑衍生物，進(jìn)一步優(yōu)化藥用噻二唑類化合物活性，這將為新藥物開發(fā)和應(yīng)用等方面具有重要意義。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明化合物的抗氧化作用示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

實(shí)施例1

2-溴乙基-N-苯基胺基-1,3,4-硒二唑：

取代硒脲(1mmol；或其它硒脲)，與多官能團(tuán)羧酸化合物(0.2-4mmol)，與5mlPOCl3混合均勻攪拌；升溫至50-80℃，5反應(yīng)0.5-12h，停止油浴加熱，將反應(yīng)液緩慢倒入冰水、沉淀、柱層析分離，干燥；得到產(chǎn)物，產(chǎn)率40-95％。

m/z 332(100％,M+H⁺)

¹H NMR(500MHz,)δ10.37(s,1H),7.65–7.53(m,2H),7.35(d,J＝9.0Hz,2H),6.99(dt,J＝7.4,3.7Hz,1H),3.6(t,J＝6.5Hz,2H),3.38-3.29(t,J＝6.5Hz,2H)

在不同的反應(yīng)條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)得到如下表格

各種不同的反應(yīng)物及其反應(yīng)方程式如下，需要特別說明的是下述反應(yīng)中的反應(yīng)條件均在前述反應(yīng)所提供的反應(yīng)條件內(nèi)及多官能團(tuán)羧酸化合物(0.2-4mmol)，與5mlPOCl₃混合均勻攪拌；升溫至50-80℃，反應(yīng)0.5-12h，停止油浴加熱，將反應(yīng)液緩慢倒入冰水、沉淀、柱層析分離，干燥；得到產(chǎn)物，反應(yīng)產(chǎn)率在40-95％；還有包括說明書中其他未列出的化合物通式也能按此條件進(jìn)行反應(yīng)。

類似的反應(yīng)物及方程式如下：

2-溴乙基-N-吡啶基胺基-1,3,4-硒二唑：

m/z 333(100％,M+H⁺)

¹H NMR(500MHz,)δ10(s,1H),8.9(s,1H),8.1(d,J＝9.0Hz,2H),7.3(m,1H),3.6(t,J＝6.5Hz,2H),3.38-3.29(t,J＝6.5Hz,2H)

2-氯乙基-N-苯基胺基-1,3,4-硒二唑：

Mp:109-110℃

m/z 288(100％,M+H⁺)

¹H NMR(500MHz,)δ10.37(s,1H),7.65–7.53(m,2H),7.35(d,J＝9.0Hz,2H),6.99(dt,J＝7.4,3.7Hz,1H),3.96(t,J＝6.5Hz,2H),3.38(t,J＝6.5Hz,2H)

2-氯乙基-N-苯基甲胺基-1,3,4-硒二唑：

Mp:109-110℃

m/z 302(100％,M+H⁺)

¹H NMR(500MHz,)δ9(1H),7.65–7.53(m,2H),7.35(d,J＝9.0Hz,2H),6.99(dt,J＝7.4,3.7Hz,1H),3.96(m,J＝6.5Hz,4H),3.38-3.29(t,J＝6.5Hz,2H)

2-氯乙基-N-苯基乙胺基-1,3,4-硒二唑：

Mp:109-110℃

m/z 316(100％,M+H⁺)

¹H NMR(500MHz,)δ9(1H),7.65–7.53(m,2H),7.35(d,J＝9.0Hz,2H),6.99(dt,J＝7.4,3.7Hz,1H),3.6(m,J＝6.5Hz,4H),3.38-3.29(t,J＝6.5Hz,4H)

2-氯乙基-N-二乙酸酯基苯基乙胺基-1,3,4-硒二唑：

Mp:109-110℃

m/z 316(100％,M+H⁺)

¹H NMR(500MHz,)δ9(1H),7.65–7.53(m,3H),3.6(m,J＝6.5Hz,4H),3.38-3.29(t,J＝6.5Hz,4H),2.4(s,6H)

2-胍基-N-苯胺基-1,3,4-硒二唑：

Mp:109-110℃

m/z 296(100％,M+H⁺)

¹H NMR(500MHz,)δ10.6(1H),7.65–7.53(m,2H),7.35(d,J＝9.0Hz,2H), 6.99(dt,J＝7.4,10 3.7Hz,1H),3.2(2H)

5,5’-二乙基硫醚-二苯氨基-1,3,4-硒二唑:

Mp＝172-174℃，m/z 534.4(100％,M+H⁺)

¹H NMR(500MHz,DMSO-d6)δ10.37(d,J＝70.4Hz,2H),7.65–7.53(m,4H),7.35(d,J＝9.0Hz,4H),6.99(dt,J＝7.4,3.7Hz,2H),3.24(t,J＝7.2Hz,2H),3.06(t,J＝7.2Hz,2H),2.88(dt,J＝27.2,7.2Hz,4H)

二苯氨基-1,3,4-硒二唑:

m/z 447(100％,M+H⁺)

¹H NMR(500MHz,)δ10.26(s,2H),7.58(dd,J＝30.9,7.6Hz,4H),7.33(t,J＝7.9Hz,4H),6.99(t,J＝7.3Hz,2H),

5,5’-甲基-二苯氨基-1,3,4-硒二唑：

Mp＝130-132℃

m/z 461(100％,M+H⁺)

¹H NMR(500MHz,)δ10.15(s,2H),7.51(d,J＝8.0Hz,4H),7.24–7.17(m,4H),6.90(t,J＝5.6Hz,2H),3.45–3.35(s,2H).

5,5’-乙烷基-二苯氨基-1,3,4-硒二唑：

Mp＝160-161℃

m/z 475(100％,M+H⁺)

¹H NMR(500MHz,)δ10.25(s,2H),7.61(d,J＝8.0Hz,4H),7.34–7.27(m,4H),6.98(t,J＝5.6Hz,2H),1.32–1.20(m,4H).

5,5’-丙基-二苯氨基-1,3,4-硒二唑:

Mp:198-201℃

m/z 489(100％,M+H⁺)

¹H NMR(500MHz,)δ9.97(s,2H),7.62(d,J＝8.0Hz,4H),7.33(t,J＝7.5Hz,4H),6.99(t,J＝7.0Hz,2H),3.02(t,J＝7.2Hz,4H),2.15–2.07(m,2H).

5,5’-丁烷基-二苯氨基-1,3,4-硒二唑:

Mp＝205-208℃

m/z 503(100％,M+H⁺)

¹H NMR(500MHz,)δ10.35(s,2H),7.61(d,J＝7.9Hz,2H),7.55(d,J＝8.0Hz,2H),7.33(t,J＝10 7.6Hz,4H),6.99(t,J＝6.9Hz,2H),3.40 2.96-2.79(m,4H),1.77-1.67(m,4H).

5,5’-戊烷基-二苯氨基-1,3,4-硒二唑

Mp＝165-171℃

m/z 517(100％,M+H⁺)

¹H NMR(500MHz,)δ10.34(s,2H),7.61(d,J＝7.8Hz,4H),7.32(t,J＝7.9Hz,4H),6.98(t,J＝7.3Hz,2H),2.91-2.77(t,J＝7.4Hz,4H),1.77–1.67(m,4H),1.51–1.40(m,2H).

2-丁酸甲酯基-5-苯氨基-1,3,4-硒二唑：

m/z 325(100％,M+H⁺)

¹H NMR(500MHz,)δ10.34(s,1H),7.61(d,J＝7.8Hz,2H),7.32(t,J＝7.9 Hz,2H),6.98(t，J＝7.3Hz,1H),3.65(s,3H),2.32(t,J＝7.2Hz,2H),1.9(m,2H),1.5(t,J＝7.2Hz,2H)

2-水楊酰胺戊烷基5-苯胺基-1,3,4-硒二唑：

m/z 472(100％,M+H⁺)

苯乙酰胺戊烷基5-苯胺基-1,3,4-硒二唑

m/z 428(100％,M+H⁺)

2-叔丁氧羰基氨基戊烷基-5-萘胺基-1,3,4-硒二唑：

m/z 460(100％,M+H⁺)

2-叔丁氧羰基氨基戊烷-5-二硝基苯胺基-1,3,4-硒二唑：

m/z 500(100％,M+H⁺)

2-叔丁氧羰基氨基戊烷基5-鄰氟基苯胺基-1,3,4-硒二唑：

m/z 428(100％,M+H⁺)

¹H NMR(500MHz)δ10.34(s,1H),8.06(d,J＝7.8Hz,1H),7.59(m,2H),7.46(m,1H),7.37(d,J＝8.0,1H),3.18-1.3(m,10H),1.4(s,9H).

2-叔丁氧羰基氨基戊烷基5-間甲氧基苯胺基-1,3,4-硒二唑：

m/z 440(100％,M+H⁺)

¹H NMR(500MHz)δ10.34(s,1H),8.06(s,J＝7.8Hz,1H),7.59(m,2H),7.46(d,J＝8.0,1H),7.37(d,J＝8.0,10 1H),3.8(s,3H),3.18-1.3(m,10H),1.4(s,9H).

2-叔丁氧羰基氨基戊烷基-5-對(duì)三氟甲基苯胺基-1,3,4-硒二唑

m/z 478(100％,M+H⁺)

¹H NMR(500MHz)δ10.34(s,1H),8.06(d,J＝7.8Hz,2H),7.59(m,1H),7.46(d,J＝7.8,2H),3.18-1.3(m,10H),1.4(s,9H).

2-(N-叔丁氧羰基吡咯烷基5-苯胺基)-1,3,4-硒二唑

m/z 394(100％,M+H⁺)

¹H NMR(500MHz)δ10.34(s,1H),8.06(d,J＝7.8Hz,2H),7.59-7.46(m,3H),3.4(m,3H),1.7-1.5(m,4H),1.4(s,9H).

2-(N-叔丁氧羰基氨基戊烷基苯乙基)-5-苯胺基-1,3,4-硒二唑：

m/z 444(100％,M+H⁺)

¹H NMR(500MHz)δ10.34(s,1H),8.06(m,J＝7.8Hz,4H),7.59-7.46(m,7H),4-3.2(m,3H),1.4(s,9H).

2-(N-叔丁氧羰基氨基戊烷基)對(duì)三甲基硅氧基苯乙基-5-苯胺基-1,3,4-硒二唑：

m/z 532(100％,M+H⁺)

¹H NMR(500MHz)δ10.34(s,1H),8.06(m,J＝7.8Hz,4H),7.59-7.46(m,6H),4-3.2(m,3H),1.4(s,9H),0.2(s,9H)

2-(N-叔丁氧基羰基氨基咪唑乙基)-5-苯胺基-1,3,4-硒二唑：

m/z 434(100％,M+H⁺)

¹H NMR(500MHz)δ10.34(s,1H),8.06(m,J＝7.8Hz,5H),7.59-7.46(m,3H),4-3(m,3H),1.4(s,9H)

間二苯氨基-1,3,4-硒二唑基苯

m/z 523(100％,M+H⁺)

¹H NMR(500MHz)δ9.97(s,2H),8.4(s,1H),8.1(d,J＝7.5,2H),7.62(m,5H),7.33(t,J＝7.5Hz,4H),6.99(t,J＝7.0Hz,2H)

鄰二苯氨基-1,3,4-硒二唑基苯：

m/z 523(100％,M+H⁺)

¹H NMR(500MHz)δ9.97(s,2H),8.1(d,J＝7.5,2H),7.62(m,6H),7.33(t,J＝7.5Hz,4H),6.99(t,J＝7.0Hz,2H)

己烷硒二唑：

m/z＝381(100％,M+H⁺)

硫醚雙硒二唑：

取代硒脲(1mmol；或其它硒脲)，與帶氰基的化合物(0.2-4mmol)，與5ml TFA混合均勻攪拌；升溫至50-80℃，5反應(yīng)0.5-12h，停止油浴加熱，將反應(yīng)液后處理、柱層析分離，干燥；得到產(chǎn)物，產(chǎn)率40-95％。

m/z＝407(100％,M+Na⁺)

上述的1,3,4-硒二唑相關(guān)衍生化合物獨(dú)具有抗氧化作用，保護(hù)各類細(xì)胞生長(zhǎng)：10PC12細(xì)胞(1000個(gè)每孔)在雙氧水環(huán)境或無氧條件下，加1,3,4-硒二唑類化合物(1000nM)，生長(zhǎng)3天，觀察細(xì)胞生長(zhǎng)，加化合物可以生長(zhǎng)，不加化合物的細(xì)胞不存活；具體效果見附圖1。

總之，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所作的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明專利的涵蓋范圍。