[发明专利]取代4-喹啉酮类化合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种4-喹啉酮类化合物及其制备方法。

背景技术

含氮杂环在药物研究领域中是一种非常常见的药效基团，是当今小分子药物研发的重要目标之一。在2007年全球销量前25位的品牌药物中，都具有含氮杂环骨架。含氮杂环化合物所具有的抗菌、抗肿瘤等生理活性，以及其在基础理论和应用研究方面的重要意义，使得合成这类化合物和研究其化学和生物特性，成为有机化学及相关领域的一个热门课题。而喹啉酮类化合物就是含氮杂环中的一类，它们被广泛地应用于医药领域。这类化合物由于其抗菌广、抗菌作用强、耐受性好等特点，而作为合成抗菌药中的重要类别在临床上得到广泛应用。例如，用于治疗多重耐药链球菌引起的肺炎的Levaquin以及用于治疗细菌性结膜炎的Vigamox等药物中都含有喹啉酮的结构。4-喹啉酮类化合物由于其潜在的抗细胞有丝分裂活性、抗利什曼病活性、抗真菌活性以及抗肿瘤活性等等，目前已经成为有机化学和药物化学的研究热点。

由于4-喹啉酮类化合物结构上的特殊性，这类化合物可以作为重要的合成中间体用于有机合成反应。例如，其4位的羰基可被还原为羟基，从而可以转变为其它有机官能团，用于合成取代的喹啉类化合物。通过简单的溴化反应，4-喹啉酮类化合物3位的氢原子可以很顺利地转变为溴原子或者碘原子。由这些3位卤代的衍生物出发，可以经文献反应，很容易地转化为一系列3位烷基或芳基取代的4-喹啉酮类衍生物。另外，4-喹啉酮类骨架的双键经还原后可生成2，3-二氢-4-喹啉酮，用于合成4-氯喹啉和4-氨基喹啉等抗疟药物。喹啉类化合物多存在于芸香科植物当中，具有明显的生物活性，是很多天然产物和临床药物分子的活性骨架。例如，从金鸡钠树皮中提取出来的的抗疟疾药物奎宁就是一个典型的例子；而人工合成的喹啉类药物4-氯喹啉，则一直广泛用于预防和治疗疟疾。

由此可见，发展一种能高效合成喹啉酮类化合物，特别是制备4-喹啉酮类化合物的新方法，具有重要的意义。它不仅可以为喹啉类药物提供重要的合成中间体，同时合成的4-喹啉酮类化合物本身也可供生理活性筛选。

目前，文献中报道过的合成4-喹啉酮的方法主要有以下几种：

(一)通过微波反应制备。这种方法原料来源广泛，但该反应要依靠微波的辅助，不利于工业生产。

(二)在强碱条件下，通过锂化反应制备。这种方法通常要使用丁基锂等强碱，对底物中的敏感官能团适应性较差。同时，反应条件比较苛刻，不适用于工业生产。

(三)通过过渡金属催化的碳氮键形成制备4-喹啉酮类化合物。这类反应操作简单，但是现有方法仍局限在少数底物，并且对于芳香胺的反应不好。

综上所述，制备4-喹啉酮类化合物的方法有很多，但是这些反应的原料不易得到，需要经过比较复杂的合成步骤；在某些反应中的反应原料局限性较大，反应产率较低，反应试剂昂贵以及反应条件较为苛刻等等。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种取代4-喹啉酮类化合物。

本发明的目的之二在于提供该化合物的制备方法。

为达到上述目的，本发明方法采用的反应机理为：

其中；

R₂＝H，4-OMe，4-Et，4-F；

R₃＝H，p-Me，p-Cl，p-NO₂，m-Me，o-OMe.

根据上述反应机理，本发明采用了如下的技术方案：

1.一种取代4-喹啉酮类化合物，其特征在于该化合物的结构式为：

其中：

R₂＝H，4-OMe，4-Et，4-F；

R₃＝H，p-Me，p-Cl，p-NO₂，m-Me，o-OMe.

一种制备上述取代4-喹啉酮类化合物的方法，其特征在于该方法具有如下步骤：将芳基炔酮、取代芳胺和碳酸钾按1∶(1.0～2.0)∶(2.0～5.0)的摩尔比溶于二氧六环中，并加入催化剂用量的三(二亚苄基丙酮)二钯和三苯基膦，搅拌反应至反应原料消失；用硅藻土过滤，除去溶剂后得粗产物；该粗产物经纯化，即得到相应的取代4-喹啉酮类化合物；所述的芳基炔酮的结构式为：

其中：R₂＝H，4-OMe，4-Et，4-F；

所述的取代芳胺的结构式为：R₁-NH₂

其中：