本發(fā)明涉及氮芥類抗腫瘤藥物的技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種氮芥衍生物N,N-二(2-氯乙基)-N′-苯甲酰基-1,4-苯二胺及其制備方法。
背景技術(shù):
氮芥類藥物是常用的一種抗腫瘤藥物,具有特別好的抗腫瘤活性,但是作為傳統(tǒng)的細(xì)胞毒類藥物,其仍具有生物烷化劑所特有的缺點(diǎn),在抑制和毒害增生活躍的腫瘤細(xì)胞的同時(shí),對(duì)其它增生較快的正常細(xì)胞也產(chǎn)生抑制作用,例如對(duì)一些骨髓細(xì)胞、腸上皮細(xì)胞、還有一些毛發(fā)細(xì)胞也具有阻擾滅殺的效果,這就會(huì)引起例如惡心、嘔吐、脫發(fā)等嚴(yán)重的不良反應(yīng);另外,氮芥類藥物還具有免疫抑制作用,會(huì)降低機(jī)體的防御功能,使細(xì)菌病毒等趁虛而入,引起各種感染。
氮芥類抗腫瘤藥物從構(gòu)造上看由兩部分組成:烷基化部分和載體部分,烷基化部分是主體部分,也是抗腫瘤活性的功能基團(tuán),載體部分可看成結(jié)構(gòu)修飾的部分,對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾可以不斷提高藥物在人體內(nèi)的吸收、分布,進(jìn)而有助于提高對(duì)腫瘤細(xì)胞的選擇性,同時(shí)也能有效的抑制副作用的產(chǎn)生。
因此,如何對(duì)氮芥衍生物進(jìn)行修飾,合成出具有較低的毒副作用的氮芥,已成為目前研究的熱點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題,本發(fā)明的目的在于欲提供一種具有較低毒副作用的且能增強(qiáng)腫瘤治療效果,同時(shí)兼具殺菌消炎療效的氮芥衍生物N,N-二(2-氯乙基)-N′-苯甲酰基-1,4-苯二胺,其可達(dá)到降低病人化療后因免疫能力下降而引起并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)。
本發(fā)明的另一目的為提供上述芳胺氮芥衍生物的制備方法。
為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。
氮芥衍生物N,N-二(2-氯乙基)-N′-苯甲?;?1,4-苯二胺,其特征在于,結(jié)構(gòu)如式Ⅰ:
上述氮芥衍生物N,N-二(2-氯乙基)-N′-苯甲?;?1,4-苯二胺的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
步驟1,制備N,N-二(2-氯乙基)-1,4-苯二胺;
步驟2,向反應(yīng)器中加入反應(yīng)原料N,N-二(2-氯乙基)-1,4-苯二胺、二氯甲烷和三乙胺,冰水浴冷卻,攪拌,并向反應(yīng)器中滴加苯甲酰氯和二氯甲烷的混合溶液,滴加完成后,撤掉冰水浴,在室溫下反應(yīng)至少8-14小時(shí),待反應(yīng)完全后,使用蒸餾水洗滌反應(yīng)液,且用無(wú)水硫酸銅干燥,常壓蒸餾,對(duì)蒸餾后的濾餅進(jìn)行純化,即得。
子步驟1a,首先按照以下步驟制備N,N-二(2-羥乙基)-4-硝基苯胺:將4-氯硝基苯、二乙醇胺、碳酸鉀和質(zhì)量百分比為1%的CuSO4溶液依次加入反應(yīng)器中,攪拌均勻,升溫至82℃時(shí),向反應(yīng)器中加入甲苯,繼續(xù)升溫至115-120℃,恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)6-9小時(shí),待反應(yīng)完全后,蒸餾去除甲苯,將蒸餾后的母液倒入40℃-60℃的熱水中,攪拌,靜置過(guò)夜后抽濾水層得粗品,使用無(wú)水乙醇對(duì)所述粗品重結(jié)晶,得黃色針狀晶體N,N-二(2-羥乙基)-4-硝基苯胺。
優(yōu)選地,子步驟1a中,所述4-氯硝基苯、二乙醇胺、碳酸鉀的摩爾比為(1.00∶1.20∶0.60)-(1.00∶1.40∶0.7)。
優(yōu)選地,子步驟1a中,所述質(zhì)量百分比為1%的CuSO4溶液與所述4-氯硝基苯的用量的比例為(0.2-0.5)mL:(2-3)g。
優(yōu)選地,子步驟1a中,所述甲苯與所述4-氯硝基苯的用量的比例為1mL:(2-3)g。
子步驟1b,然后按照以下步驟制備N,N-二(2-氯乙基)-4-硝基苯胺:取所述黃色針狀晶體N,N-二(2-羥乙基)-4-硝基苯胺溶于裝有干燥的二氯甲烷的反應(yīng)器中,并向所述反應(yīng)器中加入三乙胺;再在室溫下攪拌滴加二氯亞砜和二氯甲烷的混合溶液,所述滴加時(shí)間為1-1.5小時(shí),升高溫度至40-45℃,回流,同時(shí)攪拌反應(yīng)2小時(shí),反應(yīng)完全后靜置冷卻,并用飽和碳酸氫鈉溶液洗滌,合并有機(jī)層并用無(wú)水硫酸鈉干燥,減壓蒸餾去除溶劑,得N,N-二(2-氯乙基)-4-硝基苯胺的粗品,使用無(wú)水乙醇對(duì)所述粗品重結(jié)晶,得黃色針狀晶體N,N-二(2-氯乙基)-4-硝基苯胺。
優(yōu)選地,子步驟1b中,所述黃色針狀晶體N,N-二(2-羥乙基)-4-硝基苯胺與所述二氯亞砜的摩爾比為1:1-1:2。
優(yōu)選地,子步驟1b中,所述黃色針狀晶體N,N-二(2-羥乙基)-4-硝基苯胺與所述二氯甲烷、所述三乙胺的用量比例為2.7g:60mL:1.1mL。
優(yōu)選地,子步驟1b中,所述二氯亞砜與所述二氯甲烷的體積比為1:(13-15)。
子步驟1c,最后按照以下步驟制備N,N-二(2-氯乙基)-1,4-苯二胺:取所述黃色針狀晶體N,N-二(2-氯乙基)-4-硝基苯胺溶于裝有濃鹽酸的反應(yīng)器中,并向所述反應(yīng)器中加入氯化亞錫,在氮?dú)夥諊禄亓鲾嚢璺磻?yīng),待顏色變?yōu)闊o(wú)色透明時(shí)停止反應(yīng);使用0℃的冰水浴冷卻,并用濃氨水調(diào)pH至7.5~8.0,用乙酸乙酯萃取,無(wú)水硫酸鈉干燥,減壓蒸餾溶劑,即得。
優(yōu)選地,子步驟1c中,所述黃色針狀晶體N,N-二(2-氯乙基)-4-硝基苯胺與所述氯化亞錫、所述濃鹽酸的用量比為1mmol:(1-6)mol:(10-50)mL。
優(yōu)選地,步驟2中,所述反應(yīng)原料中,所述N,N-二(2-氯乙基)-1,4-苯二胺與所述二氯甲烷的用量比為1.00g:20.0mL;所述N,N-二(2-氯乙基)-1,4-苯二胺與所述三乙胺的摩爾比為1:3-1:5。
優(yōu)選地,所述N,N-二(2-氯乙基)-1,4-苯二胺與所述苯甲酰氯的摩爾比為1:1.75-1:2.5;所述苯甲酰氯與所述二氯甲烷的混合溶液中,所述苯甲酰氯與所述二氯甲烷的摩爾比為1:3-1:5。
優(yōu)選地,所述苯甲酰氯與所述二氯甲烷b的摩爾比為1:3-1:5。
優(yōu)選地,步驟2中,所述滴加的時(shí)間為1-2小時(shí)。
優(yōu)選地,步驟2中,所述純化采用柱層析技術(shù),所述柱層析技術(shù)中的流動(dòng)相為石油醚與乙酸乙酯的混合物,且所述石油醚與所述乙酸乙酯的體積比為1:1-1:3。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果為:
本發(fā)明以N,N-二(2-氯乙基)-1,4-苯二胺為藥效基團(tuán),以苯甲酰氯對(duì)N,N-二(2-氯乙基)-1,4-苯二胺進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾,使得本發(fā)明的氮芥衍生物N,N-二(2-氯乙基)-N′-苯甲?;?1,4-苯二胺在具有增強(qiáng)氮芥治療指數(shù)的前提下,又可以有效降低氮芥的毒副作用,同時(shí)兼具殺菌、消炎的療效,以達(dá)到降低病人化療后因免疫力下降而引起的并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)。
附圖說(shuō)明
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
圖1為N,N-二(2-羥乙基)-4-硝基苯胺的紅外光譜圖;圖中,橫坐標(biāo)為波數(shù),單位為cm-1,縱坐標(biāo)為透光率,單位為%;
圖2為N,N-二(2-氯乙基)-4-硝基苯胺的紅外光譜圖;圖中,橫坐標(biāo)為波數(shù),單位為cm-1,縱坐標(biāo)為透光率,單位為%;
圖3為N,N-二(2-氯乙基)-1,4-苯二胺的紅外光譜圖;圖中,橫坐標(biāo)為波數(shù),單位為cm-1,縱坐標(biāo)為透光率,單位為%;
圖4為式Ⅰ的氮芥衍生物N,N-二(2-氯乙基)-N′-苯甲?;?1,4-苯二胺的紅外光譜圖;圖中,橫坐標(biāo)為波數(shù),單位為cm-1,縱坐標(biāo)為透光率,單位為%;
圖5為式Ⅰ的氮芥衍生物N,N-二(2-氯乙基)-N′-苯甲?;?1,4-苯二胺的核磁譜圖;圖中,橫坐標(biāo)是化學(xué)位移,單位為ppm。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)描述,但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)理解,下列實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明,而不應(yīng)視為限制本發(fā)明的范圍。
本發(fā)明提供了一種具有較低毒副作用的且能增強(qiáng)腫瘤治療效果,同時(shí)兼具殺菌消炎療效的氮芥衍生物N,N-二(2-氯乙基)-N′-苯甲?;?1,4-苯二胺,其結(jié)構(gòu)如式Ⅰ:
上述氮芥衍生物N,N-二(2-氯乙基)-N′-苯甲?;?1,4-苯二胺的制備方法,包括以下步驟:
步驟1,制備N,N-二(2-氯乙基)-1,4-苯二胺;
子步驟1a,首先按照以下步驟制備N,N-二(2-羥乙基)-4-硝基苯胺:將4-氯硝基苯、二乙醇胺、碳酸鉀和質(zhì)量百分比為1%的CuSO4溶液依次加入反應(yīng)器中,攪拌均勻,升溫至82℃時(shí),向反應(yīng)器中加入甲苯,繼續(xù)升溫至115-120℃,恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)6-9小時(shí),待反應(yīng)完全后,蒸餾去除甲苯,將蒸餾后的母液倒入40℃-60℃的熱水中,攪拌,靜置過(guò)夜后抽濾水層得粗品,使用無(wú)水乙醇對(duì)所述粗品重結(jié)晶,得黃色針狀晶體N,N-二(2-羥乙基)-4-硝基苯胺。
子步驟1b,然后按照以下步驟制備N,N-二(2-氯乙基)-4-硝基苯胺:取所述黃色針狀晶體N,N-二(2-羥乙基)-4-硝基苯胺溶于裝有干燥的二氯甲烷的反應(yīng)器中,并向所述反應(yīng)器中加入三乙胺,其中,所述黃色針狀晶體N,N-二(2-羥乙基)-4-硝基苯胺與所述二氯甲烷、所述三乙胺的用量比例為2.7g:60mL:1.1mL;再在室溫下攪拌滴加二氯亞砜和二氯甲烷的混合溶液,所述滴加時(shí)間為1小時(shí),升高溫度至40℃,回流,同時(shí)攪拌反應(yīng)2小時(shí),反應(yīng)完全后靜置冷卻,并用飽和碳酸氫鈉溶液洗滌,合并有機(jī)層并用無(wú)水硫酸鈉干燥,減壓蒸餾去除溶劑,得N,N-二(2-氯乙基)-4-硝基苯胺的粗品,使用無(wú)水乙醇對(duì)所述粗品重結(jié)晶,得黃色針狀晶體N,N-二(2-氯乙基)-4-硝基苯胺。
子步驟1c,最后按照以下步驟制備N,N-二(2-氯乙基)-1,4-苯二胺:取所述黃色針狀晶體N,N-二(2-氯乙基)-4-硝基苯胺溶于裝有濃鹽酸的反應(yīng)器中,并向所述反應(yīng)器中加入氯化亞錫,在氮?dú)夥諊禄亓鲾嚢璺磻?yīng),待顏色變?yōu)闊o(wú)色透明時(shí)停止反應(yīng);使用0℃的冰水浴冷卻,并用濃氨水調(diào)pH至7.5~8.0,用乙酸乙酯萃取,無(wú)水硫酸鈉干燥,減壓蒸餾溶劑,即得N,N-二(2-氯乙基)-1,4-苯二胺。
步驟2,向反應(yīng)器中加入反應(yīng)原料N,N-二(2-氯乙基)-1,4-苯二胺、二氯甲烷和三乙胺,冰水浴冷卻,攪拌,并向反應(yīng)器中滴加苯甲酰氯和二氯甲烷的混合溶液,滴加完成后,撤掉冰水浴,在室溫下反應(yīng)至少8-14小時(shí),待反應(yīng)完全后,使用水洗滌反應(yīng)液,且用無(wú)水硫酸銅干燥,常壓蒸餾,對(duì)蒸餾后的濾餅進(jìn)行純化,即得。
實(shí)施例1
1.1 N,N-二(2-羥乙基)-4-硝基苯胺的合成
向250mL三口燒瓶?jī)?nèi)分別加入4-氯硝基苯12.64g(0.080mol)、二乙醇胺10.99g(0.104mol)和7.18g(0.052mol)碳酸鉀,最后加入1.2mL質(zhì)量百分比濃度為1%的CuSO4混合均勻。加熱升高溫度,當(dāng)溫度達(dá)到82℃時(shí),向反應(yīng)液中加入5.0mL的甲苯,繼續(xù)升高溫度控制反應(yīng)溫度為117℃,使用薄層色譜法跟蹤反應(yīng)進(jìn)程,恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)6h。待反應(yīng)完全后,蒸餾去除甲苯,將蒸餾后的母液倒入60℃熱水中,劇烈攪拌,靜置過(guò)夜后抽濾除去水層得粗品,粗品用無(wú)水乙醇重結(jié)晶,得黃色針狀晶體N,N-二(2-羥乙基)-4-硝基苯胺11.39g,收率63.0%。
1.2 N,N-二(2-氯乙基)-4-硝基苯胺的合成
稱取2.70g(0.012mol)黃色針狀晶體N,N-二(2-羥乙基)-4-硝基苯胺即化合物N,N-二(2-羥基乙基)-4-硝基苯胺,溶于60.0mL干燥的二氯甲烷中,然后向反應(yīng)瓶中加入1.1mL的三乙胺,取1.3ml(0.018mol)氯化亞砜溶于20.0mL二氯甲烷,室溫?cái)嚢柘聦⒃撊芤旱渭又练磻?yīng)瓶中,滴加時(shí)間為lh,滴加完成后,加熱至40℃,回流,在回流的狀態(tài)下攪拌反應(yīng)2h。反應(yīng)完全后靜置冷卻,用30.0mL干燥的二氯甲烷稀釋,分別用20.0mL的飽和碳酸氫鈉溶液洗滌三次,合并有機(jī)層用無(wú)水硫酸鈉干燥,0.01MPa下減壓蒸餾除去溶劑二氯甲烷,得N,N-二(2-氯乙基)-4-硝基苯胺的粗品。粗品用無(wú)水乙醇重結(jié)晶得黃色針狀晶體N,N-二(2-氯乙基)-4-硝基苯胺2.99g,收率95.0%。
1.3 N,N-二(2-氯乙基)-1,4-苯二胺的合成
稱取1.04g(4mmol)黃色針狀晶體N,N-二(2-氯乙基)-4-硝基苯胺溶于40.0mL濃鹽酸中,然后加入8.30g(20mmol)氯化亞錫,氮?dú)獗Wo(hù)下回流待溶液顏色變?yōu)闊o(wú)色透明時(shí)停止反應(yīng)。用0℃的冰水浴冷卻,加入20.0mL的水稀釋,用濃氨水調(diào)pH至7.5~8.0,用苯甲酸乙酯萃取三次,無(wú)水硫酸鈉干燥,減壓蒸除溶劑,即得。由于新生成的化合物具有化學(xué)活性比較高的基團(tuán)氨基,其化學(xué)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定易被氧化,因此在用苯甲酸乙酯萃取后,向其溶液中加入過(guò)量的濃鹽酸,制備其鹽酸鹽低溫避光備用,待應(yīng)用時(shí)加堿萃取即可使用,收率93.0%。
1.4式Ⅰ的氮芥衍生物N,N-二(2-氯乙基)-N′-苯甲?;?1,4-苯二胺的合成
首先合成苯甲酰氯:在裝有回流冷凝管的250mL的三口燒瓶中加入苯甲酸,再加入苯甲酸質(zhì)量1.5%的二甲基甲酰胺,在回流冷凝管的一段插入尾氣吸收裝置,攪拌、升溫至70-75℃,再緩慢滴加氯化亞砜,所述苯甲酸與氯化亞砜的摩爾比為1:1.5;待反應(yīng)完成后,減壓除去過(guò)量的氯化亞砜及副產(chǎn)物,即得苯甲酰氯,對(duì)所制備的苯甲酰氯進(jìn)行檢測(cè),得無(wú)色的苯甲酰氯的純度大于96%,收率為97.0%,沸點(diǎn)為197℃,密度為1.22g/mL。
在裝有回流冷凝管的250mL的三口燒瓶中加入1.00g N,N-二(2-氯乙基)-1,4-苯二胺、20.0mL干燥的二氯甲烷和1.2mL的三乙胺,冰水浴冷卻,攪拌下滴加摩爾比為1:3的苯甲酰氯和二氯甲烷的混合溶液15.0mL,其中,N,N-二(2-氯乙基)-1,4-苯二胺與苯甲酰胺的摩爾比為1:1.75;滴加時(shí)間約為1.5小時(shí),滴加結(jié)束后撤掉冰水浴,常溫反應(yīng)8小時(shí),反應(yīng)結(jié)束后使用30mL的水洗滌反應(yīng)液,無(wú)水硫酸鈉干燥,常壓蒸餾,濾餅用柱層析(V(石油醚:乙酸乙酯)1∶1)純化得暗紅色晶體,即為最終產(chǎn)物,產(chǎn)物收率為90.0%。
實(shí)施例2
1.1 N,N-二(2-羥乙基)-4-硝基苯胺的合成
向250mL三口燒瓶?jī)?nèi)分別加入摩爾比為1:1.2:0.6的4-氯硝基苯、二乙醇胺和碳酸鉀,最后加入質(zhì)量濃度為1%的CuSO4溶液,且質(zhì)量濃度為1%的CuSO4溶液與4-氯硝基苯的用量比為0.5mL:3g,混合均勻;加熱升高溫度,當(dāng)溫度達(dá)到82℃時(shí),向反應(yīng)液中加入甲苯,且甲苯與4-氯硝基苯的用量比為1mL:2g;繼續(xù)升高溫度控制反應(yīng)溫度為120℃,使用薄層色譜法跟蹤反應(yīng)進(jìn)程,恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)9h。待反應(yīng)完全后,蒸餾去除甲苯,將蒸餾后的母液倒入60℃的熱水中,劇烈攪拌,靜置過(guò)夜后抽濾除去水層得粗品,粗品用無(wú)水乙醇重結(jié)晶,得黃色針狀晶體N,N-二(2-羥乙基)-4-硝基苯胺。
1.2 N,N-二(2-氯乙基)-4-硝基苯胺的合成
稱取2.70g(0.012mol)黃色針狀晶體N,N-二(2-羥乙基)-4-硝基苯胺即化合物N,N-二(2-羥基乙基)-4-硝基苯胺,溶于60.0mL干燥的二氯甲烷中,然后向反應(yīng)瓶中加入1.1mL的三乙胺;取1.3mL(0.018mol)二氯亞砜溶于20.0mL二氯甲烷溶液,室溫?cái)嚢柘聦⒃撊芤旱渭拥椒磻?yīng)瓶,滴加的時(shí)間為l.5h,滴加完成后,加熱至45℃,回流,并在回流的狀態(tài)下攪拌反應(yīng)2h。反應(yīng)完全后靜置冷卻,用30.0mL干燥的二氯甲烷稀釋,并分別用20.0mL的飽和碳酸氫鈉溶液洗滌三次,合并有機(jī)層用無(wú)水硫酸鈉干燥,減壓蒸餾除去溶劑,得N,N-二(2-氯乙基)-4-硝基苯胺的粗品。粗品用無(wú)水乙醇重結(jié)晶得黃色針狀晶體N,N-二(2-氯乙基)-4-硝基苯胺2.99g,收率95.0%。
1.3 N,N-二(2-氯乙基)-1,4-苯二胺的合成
稱取4mmol黃色針狀晶體N,N-二(2-氯乙基)-4-硝基苯胺溶于120.0mL濃鹽酸中,然后加入24mmol氯化亞錫,氮?dú)獗Wo(hù)下回流待溶液顏色變?yōu)闊o(wú)色透明時(shí)停止反應(yīng)。用0℃的冰水浴冷卻,加入20.0mL的水稀釋,用濃氨水調(diào)pH至7.5~8.0,用乙酸乙酯萃取3次,無(wú)水硫酸鈉干燥,減壓蒸除溶劑,即得。由于新生成的化合物具有化學(xué)活性比較高的基團(tuán)氨基,其化學(xué)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定易被氧化,因此在用乙酸乙酯萃取后,向其溶液中加入過(guò)量的濃鹽酸,制備其鹽酸鹽低溫避光備用,待應(yīng)用時(shí)加堿萃取即可使用。
1.4式Ⅰ的氮芥衍生物N,N-二(2-氯乙基)-N′-苯甲酰基-1,4-苯二胺的合成
首先合成苯甲酰氯:在裝有回流冷凝管的250mL的三口燒瓶中加入苯甲酸,再加入苯甲酸質(zhì)量1.5%的二甲基甲酰胺,在回流冷凝管的一段插入尾氣吸收裝置,攪拌、升溫至70-75℃,再緩慢滴加氯化亞砜,所述苯甲酸與氯化亞砜的摩爾比為1:1.5;待反應(yīng)完成后,減壓除去過(guò)量的氯化亞砜及副產(chǎn)物,即得苯甲酰氯,對(duì)所制備的苯甲酰氯進(jìn)行檢測(cè),得無(wú)色的苯甲酰氯的純度大于96%,收率為97.0%,沸點(diǎn)為197℃,密度為1.22g/mL。
在裝有回流冷凝管的250mL的三口燒瓶中加入1.00g N,N-二(2-氯乙基)-1,4-苯二胺、20.0mL干燥的二氯甲烷和1.2mL的三乙胺,冰水浴冷卻,攪拌下滴加摩爾比為1:4的苯甲酰氯和二氯甲烷的混合溶液15.0mL,其中,N,N-二(2-氯乙基)-1,4-苯二胺與苯甲酰胺的摩爾比為1:2;滴加時(shí)間約為2小時(shí),滴加結(jié)束后撤掉冰水浴,常溫反應(yīng)12小時(shí),反應(yīng)結(jié)束后使用30mL的水洗滌反應(yīng)液,無(wú)水硫酸鈉干燥,常壓蒸餾,濾餅用柱層析(V(石油醚:乙酸乙酯)1∶2)純化得暗紅色晶體,即為最終產(chǎn)物,產(chǎn)物收率為90.2%。
實(shí)施例3
1.1 N,N-二(2-羥乙基)-4-硝基苯胺的合成
向250mL三口燒瓶?jī)?nèi)分別加入摩爾比為1:1.4:0.7的4-氯硝基苯、二乙醇胺和碳酸鉀,最后加入質(zhì)量濃度為1%的CuSO4溶液,且質(zhì)量濃度為1%的CuSO4溶液與4-氯硝基苯的用量比為0.2mL:2g,混合均勻;加熱升高溫度,當(dāng)溫度達(dá)到82℃時(shí),向反應(yīng)液中加入甲苯,且甲苯與4-氯硝基苯的用量比為1mL:3g;繼續(xù)升高溫度控制反應(yīng)溫度為120℃,使用薄層色譜法跟蹤反應(yīng)進(jìn)程,恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)7.5h。待反應(yīng)完全后,蒸餾去除甲苯,將蒸餾后的母液倒入50℃的熱水中,劇烈攪拌,靜置過(guò)夜后抽濾除去水層得粗品,粗品用無(wú)水乙醇重結(jié)晶,得黃色針狀晶體N,N-二(2-羥乙基)-4-硝基苯胺。
1.2 N,N-二(2-氯乙基)-4-硝基苯胺的合成
稱取2.70g(0.012mol)黃色針狀晶體N,N-二(2-羥乙基)-4-硝基苯胺即化合物N,N-二(2-羥基乙基)-4-硝基苯胺,溶于60.0mL干燥的二氯甲烷中,然后向反應(yīng)瓶中加入1.1mL的三乙胺;取0.024mol二氯亞砜溶于20.0mL二氯甲烷溶液,室溫?cái)嚢柘聦⒃撊芤旱渭拥椒磻?yīng)瓶,滴加的時(shí)間為l.5h,滴加完成后,加熱至45℃,回流,并在回流的狀態(tài)下攪拌反應(yīng)2h。反應(yīng)完全后靜置冷卻,用30.0mL干燥的二氯甲烷稀釋,并分別用20.0mL的飽和碳酸氫鈉溶液洗滌三次,合并有機(jī)層用無(wú)水硫酸鈉干燥,減壓蒸餾除去溶劑,得N,N-二(2-氯乙基)-4-硝基苯胺的粗品。粗品用無(wú)水乙醇重結(jié)晶得黃色針狀晶體N,N-二(2-氯乙基)-4-硝基苯胺2.99g,收率95.0%。
1.3 N,N-二(2-氯乙基)-1,4-苯二胺的合成
稱取4mmol黃色針狀晶體N,N-二(2-氯乙基)-4-硝基苯胺溶于200.0mL濃鹽酸中,然后加入12mmol氯化亞錫,氮?dú)獗Wo(hù)下回流待溶液顏色變?yōu)闊o(wú)色透明時(shí)停止反應(yīng)。用0℃的冰水浴冷卻,加入20.0mL的水稀釋,用濃氨水調(diào)pH至7.5~8.0,用乙酸乙酯萃取3次,無(wú)水硫酸鈉干燥,減壓蒸除溶劑,即得。由于新生成的化合物具有化學(xué)活性比較高的基團(tuán)氨基,其化學(xué)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定易被氧化,因此在用乙酸乙酯萃取后,向其溶液中加入過(guò)量的濃鹽酸,制備其鹽酸鹽低溫避光備用,待應(yīng)用時(shí)加堿萃取即可使用。
1.4式Ⅰ的氮芥衍生物N,N-二(2-氯乙基)-N′-苯甲酰基-1,4-苯二胺的合成
首先合成苯甲酰氯:在裝有回流冷凝管的250mL的三口燒瓶中加入苯甲酸,再加入苯甲酸質(zhì)量1.5%的二甲基甲酰胺,在回流冷凝管的一段插入尾氣吸收裝置,攪拌、升溫至70-75℃,再緩慢滴加氯化亞砜,所述苯甲酸與氯化亞砜的摩爾比為1:1.5;待反應(yīng)完成后,減壓除去過(guò)量的氯化亞砜及副產(chǎn)物,即得苯甲酰氯,對(duì)所制備的苯甲酰氯進(jìn)行檢測(cè),得無(wú)色的苯甲酰氯的純度大于96%,收率為97.0%,沸點(diǎn)為197℃,密度為1.22g/mL。
在裝有回流冷凝管的250mL的三口燒瓶中加入1.00g N,N-二(2-氯乙基)-1,4-苯二胺、20.0mL干燥的二氯甲烷和1.2mL的三乙胺,冰水浴冷卻,攪拌下滴加摩爾比為1:5的苯甲酰氯和二氯甲烷的混合溶液15.0mL,滴加時(shí)間約為1小時(shí),其中,N,N-二(2-氯乙基)-1,4-苯二胺與苯甲酰胺的摩爾比為1:2.5;滴加結(jié)束后撤掉冰水浴,常溫反應(yīng)14小時(shí),反應(yīng)結(jié)束后使用30mL的水洗滌反應(yīng)液,無(wú)水硫酸鈉干燥,常壓蒸餾,濾餅用柱層析(V(石油醚:乙酸乙酯)1∶3)純化得暗紅色晶體,即為最終產(chǎn)物,產(chǎn)物收率為90.0%。
對(duì)上述實(shí)施例1制備的N,N-二(2-羥乙基)-4-硝基苯胺進(jìn)行元素分析,結(jié)果如表1所示。
表1 N,N-二(2-羥乙基)-4-硝基苯胺的元素分析結(jié)果
對(duì)N,N-二(2-羥乙基)-4-硝基苯胺采用溴化鉀壓片法進(jìn)行紅外分析,結(jié)果如圖1所示,產(chǎn)物在3282cm-1處出現(xiàn)強(qiáng)吸收峰,屬于-OH的伸縮振動(dòng)所產(chǎn)生的吸收峰;2906cm-1處出現(xiàn)吸收峰,歸屬亞甲基及中C-H的伸縮振動(dòng)所產(chǎn)生的吸收峰;1600cm-1、1521cm-1、1483cm-1吸收峰是苯環(huán)的骨架振動(dòng)所產(chǎn)生的吸收峰;1203cm-1處出現(xiàn)的吸收峰屬C-N振動(dòng)吸收峰;819cm-1出現(xiàn)的吸收峰表明為苯環(huán)的對(duì)二取代C-H彎曲振動(dòng)引起的吸收峰;1326cm-1處出現(xiàn)的吸收峰為硝基的伸縮振動(dòng)所產(chǎn)生的吸收峰。綜合以上元素分析及紅外圖譜分析結(jié)果確定所合成的化合物為目標(biāo)化合物N,N-二(2-羥乙基)-4-硝基苯胺。
表2元素分析結(jié)果
對(duì)上述實(shí)施例1制備的N,N-二(2-氯乙基)-4-硝基苯胺進(jìn)行元素分析,結(jié)果如表2所示。
對(duì)N,N-二(2-氯乙基)-4-硝基苯胺采用溴化鉀壓片法進(jìn)行紅外分析,結(jié)果如圖2所示,對(duì)比圖1和圖2可知,產(chǎn)物在3282cm-1處未出現(xiàn)-OH的伸縮振動(dòng)吸收峰,且圖2較圖1在752cm-1及694cm-1處出現(xiàn)了比較強(qiáng)的吸收峰,歸屬為C-Cl伸縮振動(dòng)產(chǎn)生的吸收峰;同樣在2962cm-1處出現(xiàn)了亞甲基中C-H的伸縮振動(dòng)吸收峰;1591cm-1、1510cm-1、1494cm-1處的吸收峰是苯環(huán)的骨架振動(dòng)產(chǎn)生的吸收峰;827cm-1處出現(xiàn)的吸收峰表明苯環(huán)的對(duì)二取代C-H健彎曲振動(dòng)的吸收峰;1317cm-1處出現(xiàn)的吸收峰為硝基的N-O健伸縮振動(dòng)產(chǎn)生的吸收峰。綜合以上元素分析及紅外圖譜分析結(jié)果確定所合成的化合物為目標(biāo)化合物N,N-二(2-氯乙基)-4-硝基苯胺。
對(duì)上述實(shí)施例1制備的N,N-二(2-氯乙基)-1,4-苯二胺進(jìn)行元素分析,結(jié)果如表3所示。
表3元素分析結(jié)果
對(duì)N,N-二(2-氯乙基)-1,4-苯二胺采用溴化鉀壓片法進(jìn)行紅外分析,結(jié)果如圖3所示,對(duì)比圖3和圖2可知,圖3在3562cm-1及3442cm-1處出現(xiàn)了兩個(gè)比較弱的吸收峰,該峰歸屬伯胺N-H的伸縮振動(dòng)吸收峰;2962cm-1處強(qiáng)吸收峰,歸屬亞甲基的C-H伸縮振動(dòng)吸收峰;1571cm-1、1496cm-1、1458cm-1處的吸收峰歸屬苯環(huán)的骨架振動(dòng)所產(chǎn)生的吸收峰;819cm-1處的吸收峰表明為苯環(huán)的對(duì)二取代C-H健彎曲振動(dòng)的吸收峰;1431cm-1處出現(xiàn)的吸收峰歸屬C-N伸縮振動(dòng)吸收峰;圖中在2586cm-1及2333cm-1處出現(xiàn)的兩個(gè)中強(qiáng)吸收峰,歸屬為胺鹽N-H振動(dòng)吸收峰。綜合元素分析結(jié)果及紅外圖譜分析結(jié)果確定所合成的化合物為目標(biāo)化合物N,N-二(2-氯乙基)-1,4苯二胺。
對(duì)上述實(shí)施例1制備的式Ⅰ的芳胺氮芥衍生物進(jìn)行元素分析,結(jié)果如表4所示。
對(duì)上述式Ⅰ的芳氮芥衍生物采用溴化鉀壓片法進(jìn)行紅外分析,如圖4所示,其主要譜帶的歸屬結(jié)果如表5所示。
表4式Ⅰ的芳胺氮芥衍生物的元素分析結(jié)果
表5式Ⅰ的芳氮芥衍生物的紅外主要譜帶分析結(jié)果
對(duì)上述式Ⅰ的芳氮芥衍生物進(jìn)行核磁分析,用TMS作內(nèi)標(biāo),DMSO作為溶劑,其核磁圖譜見(jiàn)圖5,其核磁氫譜數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)指派結(jié)果見(jiàn)表6。
由圖4和表5可知,在3743cm-1處出現(xiàn)的吸收峰歸屬酰胺基的-NH伸縮振動(dòng)所產(chǎn)生的吸收峰;1695cm-1處出現(xiàn)強(qiáng)的吸收峰屬于C=O的伸縮振動(dòng)吸收峰;2983cm-1處出現(xiàn)的吸收峰是亞甲基C-H伸縮振動(dòng)產(chǎn)生的吸收峰;1604~1423cm-1處出現(xiàn)的三組吸收峰,歸屬芳環(huán)的骨架振動(dòng)吸收峰;1454cm-1出現(xiàn)的吸收峰為C-N伸縮振動(dòng)吸收峰;804cm-1出現(xiàn)的特征吸收峰表明屬于芳環(huán)的對(duì)二取代C-H彎曲振動(dòng)引起的吸收峰;707、659cm-1處的吸收峰屬于C-Cl伸縮振動(dòng)吸收峰;由此可以初步判斷合成了目標(biāo)化合物。再由圖5和表6的核磁譜圖可知在δH3.02~3.73之間同樣出現(xiàn)了N,N-二(2-氯乙基)胺中CH2的特征峰,δH6.74~7.96出現(xiàn)了五組苯環(huán)上氫的特征吸收峰(具體歸屬詳見(jiàn)表6),δH10.07處的特征峰為(NHCO)中氫的特征吸收峰。表5的元素分析結(jié)果理論值與實(shí)測(cè)值沒(méi)有顯著性差異。由紅外譜圖、核磁譜圖及元素分析結(jié)果可以確定所合成的化合物為式Ⅰ的芳氮芥衍生物N,N-二(2-氯乙基)-N′-苯甲?;?1,4-苯二胺。
表6式Ⅰ的芳氮芥衍生物的核磁氫譜數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)分析結(jié)果
本發(fā)明提出的N,N-二(2-氯乙基)-1,4-苯二胺在低氧環(huán)境下有較好的細(xì)胞毒性,氨基的供電子作用使氮芥的氮原子上電子云密度增大,提高了氮芥的烷化作用。而腫瘤細(xì)胞中存在許多低氧細(xì)胞,正常細(xì)胞中的細(xì)胞相對(duì)是富氧的,如果藥物只在低氧環(huán)境中有細(xì)胞毒性,那么這種藥物就對(duì)腫瘤細(xì)胞具有選擇性。本發(fā)明以N,N-二(2-氯乙基)-1,4-苯二胺為藥效基團(tuán),以4-氯硝基苯,二乙醇胺為起始原料在堿性物質(zhì)的存在下,通過(guò)親核取代反應(yīng)一步合成了N,N-二(2-羥乙基)-4-硝基苯胺,所得化合物與二氯亞砜在三乙胺催化作用下,合成了芳胺氮芥類的主體化合物N,N-二(2-氯乙基)-4-硝基苯胺;以二價(jià)錫作為還原劑使N,N-二(2-氯乙基)-4-硝基苯胺4位的硝基還原為氨基得到氮芥類藥物的藥效體N,N-二(2-氯乙基)-1,4-苯二胺;以苯甲酰氯對(duì)N,N-二(2-氯乙基)-1,4-苯二胺進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾,使得本發(fā)明的芳胺氮芥衍生物具有增強(qiáng)氮芥治療指數(shù)的前提下,又可以有效降低氮芥的毒副作用,同時(shí)兼具殺菌、消炎的療效,以達(dá)到降低病人化療后因免疫力下降而引起的并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)。
雖然,本說(shuō)明書中已經(jīng)用一般性說(shuō)明及具體實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明作了詳盡的描述,但在本發(fā)明基礎(chǔ)上,可以對(duì)之作一些修改或改進(jìn),這對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見(jiàn)的。因此,在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進(jìn),均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。