微波輻射下嘌呤C－2，6位衍生物及“Reversine”的合成*

劉紅霞，尹志偉，王詩璽，萬升標(biāo)，江 濤＊＊

（1.中國海洋大學(xué)醫(yī)藥學(xué)院，海洋藥物教育部重點實驗室，山東 青島266003；2.齊齊哈爾大學(xué)化學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾161006）

嘌呤衍生物是一類重要的抗病毒藥物中間體［1］，嘌呤環(huán)的結(jié)構(gòu)中可以發(fā)生取代反應(yīng)的有2，6，8，9 4個位置，除了嘌呤環(huán)的9位接入糖基合成核苷類藥物以外，嘌呤母環(huán)中可以作為分子修飾的位置還有2，6，8 3個位置。經(jīng)研究表明，在嘌呤環(huán)的2，6或8位碳上引入某些取代基團后，所得的嘌呤衍生物具有抗病毒、抗癌和降血壓等重要的生物醫(yī)學(xué)活性［2－4］。因此，嘌呤環(huán)的結(jié)構(gòu)修飾一直是人們研究嘌呤類化合物的重點［5，6］。“Reversine”［1，2－（4－嗎啉苯胺基）－N6－環(huán)己基腺嘌呤］是一種嘌呤的2，6位取代物，研究發(fā)現(xiàn)，它是一種高效的人類A3腺苷受體（AR）抑制劑，其Ki值為0.66 μmol／L［7］，而且它在辨別白血病等腫瘤細胞方面表現(xiàn)出很好的活性。這些研究結(jié)果引起了研究者們的高度重視，進而合成了一系列“Reversine”的衍生物［8］，并研究其構(gòu)效關(guān)系。

Alise等［9］報道的“Reversine”的合成是以2－氟－6－氯嘌呤為原料，首先在堿性條件下，與環(huán)己胺反應(yīng)，制備2－氟－6－環(huán)己胺基嘌呤，再與對嗎啉苯胺在乙醇中加壓反應(yīng)制得產(chǎn)物。該方法中第一步6位取代反應(yīng)要正丁醇中回流24h，第二步2位取代要在乙醇中110℃反應(yīng)48h，反應(yīng)時間長，條件要求高。由于嘌呤2位的親核取代反應(yīng)比較難以進行，一般制備方法反應(yīng)時間都比較長或者需要使用特殊的催化劑［10］。Marin T［11］等合成了一系列嘌呤的2，6，9位衍生物，但是其2位的胺取代要150℃，反應(yīng)30h。Lan R等［12］采用三氟乙酸作溶劑，但2位取代衍生物的反應(yīng)時間仍然很長。研究者們試圖通過改變?nèi)軇?、提高溫度、提高胺的配比等方法來提高反?yīng)的活性［13］，但是仍需要數(shù)10h的反應(yīng)時間。為了探索高效的合成嘌呤衍生物及“Reversine”的方法，本文研究以2，6－二氯嘌呤為原料，將綠色的微波輻射方法應(yīng)用于該反應(yīng)。實驗研究表明，微波能很好的促進嘌呤2，6位取代反應(yīng)的進行，反應(yīng)時間被極大的縮短，從而快速的合成了多種新的嘌呤的2，6位胺基取代衍生物及“Reversine”，并研究了反應(yīng)條件和影響因素，產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)通過1H NMR進行了表征。

1 實驗部分

1.1 實驗儀器與藥品

主要儀器 MAS－Ⅱ型常壓微波輔助合成／萃取反應(yīng)儀（上海新儀微波化學(xué)科技有限公司）；Avance400核磁共振波譜儀（瑞士）。

主要試劑 2，6－二氯嘌呤（南京兆祥工貿(mào)有限公司，含量≥99.5%）；環(huán)己胺、正丁胺、嗎啉、哌嗪、苯胺等均為分析純試劑。

1.2 微波輻射下嘌呤的6位取代衍生物的合成

1.2.1 微波輻射下合成2－氯－6－環(huán)己胺基嘌呤 在25mL微波反應(yīng)器專用反應(yīng)瓶中加入0.189g（1mmol）的 2，6－二 氯 嘌 呤 （2），N，N 二 異 丙 基 乙胺0.156g（1.2eq）和0.095g（0.9eq）環(huán)己胺，安裝回流冷凝管，磁力攪拌（545r／min）使混合均勻。設(shè)定微波功率100W，設(shè)定溫度120℃，微波連續(xù)照射10min后停止反應(yīng)。反應(yīng)液冷卻，析出白色固體，抽濾，并用丙酮洗滌濾餅，60℃干燥，得乳白色粉末狀固體產(chǎn)物（3a）［14］。1H NMR（DMSO－d6，400MHz）δ：1.434～1.633（m，6H），1.731～1.893（m，5H），4.529（bs，1H，NH），7.978（bs，1H，NH），8.124（s，1H，CH），12.989（bs，1H，NH）。

1.2.2 嘌呤6位取代衍生物的合成 用類似的方法，以2，6－二氯嘌呤（2）為原料，在微波輻射下分別與苯胺、嗎啉、哌嗪、正丁胺、甲醇鈉反應(yīng)，制備2－氯嘌呤的6位取代衍生物3b～3f。制備2－氯－6－苯胺基嘌呤（3b）時，以1.2eq的三乙胺為催化劑，苯胺配比為1eq，用正丁醇做溶劑，設(shè)定功率100W，溫度120℃，照射20min。制備3c～3f的方法與1.2.1相同，微波功率100W，設(shè)定溫度70～120℃，微波連續(xù)照射1～15min。

2－氯－6－苯胺基嘌呤（3b）：1H NMR（DMSO－d6，400 MHz）δ：7.087（d，J＝7.6Hz，1H），7.357（d，J＝7.2 Hz，2H），7.841（m，2H），8.285（s，1H，CH），10.194（bs，1H，NH），13.316（bs，1H，NH）。

2－氯－6－（N－嗎啉基）嘌呤（3c）：1H NMR（DMSO－d6，400MHz）δ：3.708～3.742（m，4H），4.183～4.189（m，4H），8.155（s，1H，CH），13.22（s，1H，NH）。

2－氯－6－（N－哌嗪基）嘌呤（3d）：1H NMR（DMSO－d6，400MHz）δ：3.182～3.208（m，8H），4.39（bs，1H），8.22（s，1H，CH）。

2－氯－6－正丁胺基嘌呤（3e）：1H NMR（DMSO－d6，400MHz）δ：0.899（t，3H，J＝2.8Hz，CH3），1.317～1.334（m，2H，CH2），1.525～1.597（m，2H，CH2），3.399～3.414（m，2H，CH2），3.85（bs，1H，NH），8.09（s，1H，CH），8.17（bs，1H，NH）。

2－氯－6－甲氧基嘌呤（3f）：1H NMR（DMSO－d6，400 MHz）δ：4.041（s，3H，OCH3），4.429（bs，1H），8.192（s，1H，CH）。

1.3 2－苯胺基－6－環(huán)己胺基嘌呤的合成

在25mL微波反應(yīng)器專用反應(yīng)瓶中加入0.255g（1mmol）的2－氯－6－環(huán)己胺基嘌呤（3a）和0.93g苯胺（10mmol），濃鹽酸催化，安裝回流冷凝管，磁力攪拌（533r／min）使混合均勻。微波功率100～300W，TLC跟蹤，回流反應(yīng)20min。反應(yīng)結(jié)束后冷卻抽濾，用乙醇洗滌濾餅，60℃烘干，得灰白色粉末狀固體（4）。

1H NMR（DMSO－d6，400MHz）δ：1.136～1.412（m，6H），1.631～1.946（m，5H），4.096（bs，1H，NH），6.832（s，1H，ArH），7.205（d，2H，J＝7.6Hz，ArH），7.812（d，2H，J＝8.4Hz，ArH），8.785（s，1H，CH），12.368（bs，1H，NH）。

1.4 微波輻射下“Reversine”（1）的合成

1.4.1 4－嗎啉基苯胺的合成 4－嗎啉基苯胺是合成“Reversine”的重要中間體，以4－氟硝基苯為原料制備。100mL三頸瓶中加入2.82g（20mmol）4－氟硝基苯（5）、1.74g（20mmol）嗎啉及2.75g（40mmol）碳酸鉀，加入溶劑20mL DMSO，90℃攪拌反應(yīng)8h，反應(yīng)液冷卻后倒入冰水中，過濾，干燥，得黃色固體4－嗎啉基硝基苯（6）3.92g（產(chǎn)率94.2%）。4－嗎啉基硝基苯1.04g（5mmol），加入乙酸乙酯－甲醇（2∶1）混合溶劑30mL，10%Pd／C 0.01g，N2置換后，通入 H2，室溫攪拌反應(yīng)8h。過濾除去Pd／C，乙酸乙酯洗滌，蒸干濾液，得棕色固體產(chǎn)物 4－嗎啉基苯胺 （7）0.767g（產(chǎn)率84.1%）。1H NMR （DMSO－d6，400MHz）：δ3.15～3.20（m，4H），3.73～3.89（m，4H），6.60（d，2H），7.11（d，2H）。與文獻［15］報道一致。

1.4.2 微波輻射下“Reversine”（1）的合成 25mL微波專用反應(yīng)瓶中投入2－氯－6－環(huán)己胺嘌呤（3a）0.126 g（0.5mmol），4－嗎啉基苯胺（7）0.098g（0.55mmol），正丁醇3mL，濃鹽酸催化。安裝回流冷凝及氮氣保護裝置，N2置換反應(yīng)體系。設(shè)定溫度120℃，微波功率300W，微波照射過程中每10min TLC檢測一次，至90min，反應(yīng)完全。冷卻后加入8mL乙酸乙酯，析出固體，抽濾，得到淺棕色的粉末狀固體產(chǎn)物“Reversine”（1）。

1H NMR（DMSO－d6，400MHz）：（1.145～1.308（m，6H），1.570～1.940（m，5H），2.934～3.077（m，4H），3.531～4.175（m，4H），6.978（d，2H，J＝7.2 Hz，ArH），7.544（d，2H，J＝3.2Hz，ArH），8.423（s，1H，CH），9.257（bs，1H，NH）。

2 結(jié)果與討論

2.1 微波輻射合成2－氯－6－環(huán)己胺基嘌呤的反應(yīng)條件及影響因素

如圖1所示，反應(yīng)先在100W功率下，70℃下間歇進行，溶劑采用正丁醇，每次微波照射1min，中間進行冷卻，TLC跟蹤，至30min停止反應(yīng)，體系產(chǎn)生白色固體。產(chǎn)物收率64%。

圖1 2，6－二氯嘌呤的6位環(huán)己胺取代Fig.1 Substituted of 2，6－dichloropurine by cyclohexylamine

在此基礎(chǔ)上，為了進一步優(yōu)化反應(yīng)條件，又設(shè)定溫度120℃，采用微波連續(xù)照射，反應(yīng)在回流下進行，分別照射10、15、20min，停止照射后冷卻，析出白色固體，產(chǎn)率分別為65.3%，68.2%，69.8%。可見，溫度對該反應(yīng)并無太大的影響，為了方便操作及縮短反應(yīng)時間，回流狀態(tài)下連續(xù)照射更方便，照射時間10min即可，再延長照射時間對產(chǎn)率影響不大。

另外，對該反應(yīng)進行了放大，原料2，6－二氯嘌呤增大到10mmol，其他反應(yīng)條件不變，100W微波連續(xù)照射10min，TLC檢測反應(yīng)完全，產(chǎn)物收率可達到86.1%。

2.2 嘌呤6位取代衍生物的合成反應(yīng)條件及影響因素

在不同的反應(yīng)條件下，合成2－氯嘌呤的6位取代衍生物3b～3f，反應(yīng)式如圖2所示，反應(yīng)結(jié)果見表1。

?

實驗結(jié)果表明，2，6－二氯嘌呤與苯胺的反應(yīng)比較難進行，本文嘗試以正丁醇為溶劑，以1.2eq的N，N－二異丙基乙胺為催化劑，苯胺配比0.9～10eq，攪拌反應(yīng)溫度80～120℃，攪拌至10h，或用三乙胺作催化劑（配比為1.2eq），用正丁醇或DMSO做溶劑，80℃攪拌10h，發(fā)現(xiàn)均未反應(yīng)。只有以DMSO為溶劑，120℃反應(yīng)才有產(chǎn)物生成。

而采用微波輻射方法，以1.2eq的三乙胺為催化劑，苯胺配比為1eq，用正丁醇做溶劑，設(shè)定功率100 W，溫度120℃，照射20min，由TLC檢測發(fā)現(xiàn)反應(yīng)完全，產(chǎn)率71.3%。

2，6－二氯嘌呤與嗎啉、哌嗪、正丁胺、甲醇鈉的反應(yīng)，在微波輻射下均能快速的進行，不同的取代反應(yīng)物所需要的時間有所不同，但均有較高的產(chǎn)率，產(chǎn)物均為白色固體粉末。

2.3 微波法合成6－環(huán)己基嘌呤2位取代產(chǎn)物結(jié)果

以2－氯－6－環(huán)己胺嘌呤為原料，和一定量的苯胺在微波輻射下反應(yīng)，反應(yīng)式如圖R

表2 微波法合成2－苯胺基－6－環(huán)己胺基嘌呤（4）結(jié)果Table 2 Results of the reaction of 2－phenylamino－6－cyclohexylaminopurine（4）by microwave irradiation

由表2可見，微波法制備2－苯胺基－6－環(huán)己胺基嘌呤（4），不論是以正丁醇、乙醇或DMSO作溶劑，溫度80～180℃，如果原料的配比為1∶1.1，反應(yīng)時間延長至60min，或是功率提高到300W，反應(yīng)均不能進行完全，或產(chǎn)率較低。而采用無溶劑，用過量的苯胺反應(yīng)，不論是130℃間歇微波照射還是在苯胺沸點下回流反應(yīng)，反應(yīng)均可以進行完全，收率較高。因此，微波法制備2－苯胺基－6－環(huán)己胺基嘌呤的較佳條件是在苯胺過量情況下，微波功率100W，連續(xù)微波照射反應(yīng)20min即可。

2.4 微波輻射下“Reversine”（1）的合成結(jié)果

“Reversine”（1）中間體4－嗎啉基苯胺反應(yīng)式如圖4所示。微波輻射下“Reversine”（1）的合成如圖5所示。

“Reversine”（1）的微波合成比2－苯胺基－6－環(huán)己胺基嘌呤（4）容易，在正丁醇溶劑中回流即可反應(yīng)，而且4－嗎啉苯胺的配比采用1∶1.1，由每10min的TLC檢測來看，20min時即有產(chǎn)物生成，隨著微波照射時間延長至90min時反應(yīng)完全。產(chǎn)物“Reversine”（1）在正丁醇中有一定的溶解度，但不溶于乙酸乙酯，加入乙酸乙酯后產(chǎn)物析出，過量的4－嗎啉基苯胺抽濾時即可除去。由此可見，用微波輔助方法合成“Reversine”（1），反應(yīng)迅速，產(chǎn)物收率可達70%以上，產(chǎn)物純度好。

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