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氮唑类化合物能竞争性抑制真菌羊毛甾醇14α-去甲基化酶,阻碍真菌细胞中羊毛甾醇14α位去甲基化反应,使细胞膜麦角固醇不能合成,导致细胞内重要物质丢失而使细胞死亡,如咪康唑、酮康唑、伊曲康唑和氟康唑等具有广谱、高效的抗真菌活性,在临床上得到大量应用。近年来,随着抗生素以及抗真菌类药物在临床上应用的增多,使真菌的耐药性也迅速发展。真菌耐药性的产生和快速发展已成为深部真菌感染治疗上一个日益严峻的问题,加快开发新的抗真菌药物,特别是新型抗深部真菌感染的化合物,以对付日益增多的耐药真菌,已成为抗真菌药物研究开发的热点。
根据氮唑类抗真菌药物的作用机制和构效学关系,以其作为先导化合物,结合对目前最新的临床抗真菌药物伏立康唑和拉诺康唑构效学关系的分析,利用拼接原理和生物电子等排原理,在氮唑环的1位N原子上引入具有明显抗真菌活性的硫色酮和硫缩醛结构,设计合成了含硫色酮和硫缩醛结构的全新唑类抗真菌化合物。
本文先期对国家三类抗真菌新药伏立康唑和拉诺康唑进行了合成研究。在伏立康唑的合成研究中,以4-氯-5-氟-6-(1-溴乙基)嘧啶以及1-(2,4-二氟苯基)-2-(1H-1,2,4-三唑-1-基)乙酮为原料,在锌粉和少量铅粉作用下先进行Reformatsky反应,构建碳骨架,分离差向异构体、然后加氢脱氯、再与R-樟脑磺酸成盐拆分而得伏立康唑,总收率为:26.17%。产物经旋光测定、EA、IR、1HNMR、13CNMR、DEPT、HMBC、HSQC、COSY谱以及质谱鉴定,确证了合成产物为目标产物。并对合成工艺进行了包括反应溶剂、反应条件、反应过程、反应终点、中间体质量控制等多方因素的考察,确定了合成工艺的稳定性和重现性。
在拉诺康唑的合成研究中,采用一步法以咪唑为起始原料,经与氢化钠成盐、氰甲基化、与CS2的缩合,最后与2-(1,2-二溴乙基)氯苯环合,而合成拉诺康唑(3a)及其顺势异构体(3b),收率分别为42.4%(3a)、13.1%(3b)。合成产物经熔点测定、EA、IR、1HNMR、13CNMR、DEPT、HMBC、HSOC、COSY谱以及质谱等进行了表征,并采用XRD对顺-反异构体进行了晶体结构分析,确定了它们的顺-反结构。
本文分别以α-氯-2,4-二氟苯乙酮、α-氯-4-氟苯乙酮以及由金刚烷胺经氯乙酰化而得的氯乙酰金刚烷胺为原料,在相转移催化剂和缚酸剂作用下,分别和咪唑、1,2,4-1-H-三氮唑以及2-甲基-5-硝基-1H-咪唑进行了氮唑类化合物1位N原子上的烷基化反应,合成了5个1-取代-2-(1H-氮唑-1-基)乙酮类化合物。并采用XRD对其中的1-(2,4-二氟苯基)-2-(1H-咪唑-1-基)-乙酮(4a)以及1-(2,4-二氟苯基)-2-(1H-1,2,4-三唑-1-基)乙酮(4b)进行了晶体结构分析,确定了它们的微观结构。
以1-(2,4-二氟苯基)-2-(1H-1,2,4-三氮唑-1-基)乙酮和1-(2,4-二氟苯基)-2-(2-甲基-5-硝基-1H-咪唑-1-基)乙酮为原料,在碱作用下,经与二硫化碳的缩合、关环、与卤代烃进行Williamson醚合成等三步反应,而合成了10个含硫色酮结构的1,2,4-三唑类化合物及5个含硫色酮结构的2-甲基-5-硝基-1H-咪唑类化合物。对反应机理进行了探讨,提出了碱作用下关环成硫色酮环的反应机理。
以1-取代-2-(1H-氮唑-1-基)乙酮为原料,在碱性条件下通过与CS2缩合、Williamson醚合成法而合成了7个含硫缩醛结构的全新氮唑衍生物。并提出了1-取代-2-(1H-氮唑-1-基)乙酮类化合物在碱作用下形成负碳离子;该负碳离子和CS2缩合而引入荒酸负离子;再在碱作用下经重排、与卤代烃反应而得产物的反应机理。
对合成的15个含硫色酮结构的1,2,4-三唑类及2-甲基-5-硝基-1H-咪唑类化合物,以及7个含硫缩醛结构的全新氮唑化合物进行了体外抗真菌活性测试,测试结果表明:2-正十二烷硫基-7-氟-3-(1H-1,2,4-三唑-1-基)硫色酮(5d);2-乙氧酰甲硫基-7-氟-3-(1H-1,2,4-三唑-1-基)硫色酮(5f);2-烯丙硫基-7-氟-3-(1H-1,2,4-三唑-1-基)硫色酮(5g);2-乙氧酰甲硫基-7-氟-3-(1H-2-甲基-5硝基咪唑-1-基)硫色酮(6b);1-(2,4-二氟苯基)-3,3-二(乙硫基)-2-(1H-咪唑-1-基)丙-2-烯-1-酮(7b);1-(2,4-二氟苯基)-3,3-二(乙氧酰甲硫基)-2-(1H-咪唑-1-基)丙-2-烯-1-酮(7c);1-(4-氟苯基)-3,3-二(乙氧酰甲硫基)-2-(1H-1,2,4-三唑-1-基)丙-2-烯-1-酮(7d);1-(4-氟苯基)-3,3-二(正丁硫基)-2-(1H-1,2,4-三唑-1-基)丙-2-烯-1-酮(7f)有抑制真菌作用,其中化合物(5g)、(6b)、(7c)、(7d)对真菌有明显的抑制作用。