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胸苷酸合成酶(Thymidylate Synthase,TS)是一种叶酸依赖型酶,是合成DNA的必需前体物胸腺嘧啶脱氧核苷(dTMP)的关键酶,在细胞增殖中起着非常重要的作用。TS在DNA的合成中有重要作用,主要作用是在生物体内DNA的“从头(de novo)合成”过程中,它催化细胞内尿嘧啶脱氧核糖核苷酸(dUMP)还原甲基化生成胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸(dTMP),因此抑制TS等同于抑制DNA的生物合成,从而使肿瘤细胞的增殖和生长得到抑制。因此,胸苷酸合成酶是肿瘤化学治疗的热门靶点,其抑制剂是抗肿瘤药物研究的重要方向。本文主要进行了以下方面的工作: 1.化合物aa的合成:化合物aa有两部分组成,一部分为尿嘧啶衍生物;一部分为喹唑啉环。通过对相关文献的查阅,设计了以下合成路线。以间甲基苯胺和尿嘧啶为原料,经过羟醛缩合、肟化、水解、氧化、闭环以及溴化等反应,合成了抑制剂aa。并且对各步反应中间体进行了合成,其结构均经过1HNMR等方法得到了确证,并测定了其熔点。 2.化合物bb的合成:化合物bb主要是对喹唑啉环部分进行了结构改造,在喹唑啉环的六位加入了甲基。其合成路线如下:以3,4-二甲基苯胺为原料,经过磺化、水解、氧化、闭环、溴化等反应,合成了抑制剂bb。该步的主要改进是首先对3,4-二甲基苯胺进行磺化引入了磺酸基占位,磺酸基为好的占位基团,有“招之即来,挥之即去”的特点,所以不会给产物的分离带来困难。 3.化合物cc的合成:化合物cc同样是对喹唑啉环六位进行改造,在六位加入硝基。其合成路线如下:该反应仍以间甲基苯胺为原料,经肟化、硝化、氧化、水解、溴化等反应,合成了抑制剂cc。该路线中硝化为关键步骤,首先肟化合成异亚硝基乙酰间甲苯胺,然后再浓硫酸作用下合环生成4-甲基靛红,4-甲基靛红再进行硝化,该路线主要对此硝化反应进行了优化,采用较温和的硝化方法,使得实验操作简单、反应温和,且收率较高。其各个中间体均通过1HNMR进行了确证。