N-(1-(5-溴-2-((对氯苄基)氧基)苄基)-4-哌啶基)-N-乙基苯甲酰胺的合成及表征

黄 斌,程德军，郝世雄

(四川理工学院 材料与化学工程学院，四川 自贡 643000)

0 引言

全球范围内艾滋病——获得性免疫缺乏症以惊人速度传播.艾滋(HIV)病毒主要攻击人体的T淋巴细胞，破坏T淋巴细胞后造成人体免疫功能丧失.研究表明，要阻止人体感染HIV病毒必须让趋化因子受体即CCR5发生特定的基因突变[1-3]，Schwarz提出趋化因子受体是一种可利用的新靶点[4].因此针对引起趋化因子受体的基因突变的拮抗剂研究备受关注，在2003年全球第一个抑制剂(T-20)在美国批准上市，但该抑制剂会出现耐药性，生产成本高.TAK-779是日本Takeda公司研发的一种非肽类小分子拮抗剂[5],在此基础之上又研发出TAK-220和TAK-652[6-7].本课题组也针对非肽类小分子拮抗剂进行研究，合成了几种新的非肽类小分子拮抗剂，这几种拮抗剂都具有抗HIV感染的能力[8-10].

本文以对氯苄氯、5-溴水杨醛和1-苄基-4-哌啶酮为原料合成了一种新的非肽类小分子拮抗剂,其结构经MS、13CNMR及1HNMR确证，图1、图2和图3为合成方法.

图1 4-溴-2-溴甲基-1-((4-溴苄基)氧)苯的合成路线Fig.1 Synthetic route of 4-bromo-2-bromomethyl-1-((4-chlorobenzyl)oxy)benzene

图2 N-乙基-N-(4-哌啶基)苯甲酰胺的合成路线Fig.2 Synthetic route of N-ethyl-N-(4-piperidyl) benzamide

图3 N-(1-(5-溴-2-((对氯苄基)氧基)苄基)-4-哌啶基)-N-乙基苯甲酰胺Fig.3 Synthetic route of (N-(1-(5-bromo-2-((4-chlorobenzyl) oxy)benzyl) -4-piperidyl)-N-ethylbenzoylamide

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

AGILENT MS(MSDVL美国) ，Bruker AV600 NRM(600 MHz德国)；碳酸钾、NBS、DMF、5-溴水杨醛、甲醇、对氯苄氯、三氟乙酸、丙酮、1-苄基-4-哌啶酮、硼氢化钠、甲酸胺、二氯甲烷，以上药品都为市售AR.

1.2 4-溴-2-溴甲基-1-((4-氯苄基)氧)苯(Ⅲ)的合成

1.2.1 5-溴-2-(4-氯苄氧基)苯甲醛(Ⅰ)的合成

合成参见文献[11], 具体为：在250 mL三口瓶中加入5-溴-水杨醛0.025 mol(5.00 g)、N,N-二甲基甲酰胺100 mL、对氯苄氯0.03 mol(4.86 g)、K2CO30.03 mol(4.25 g)，回流；用薄层色谱(TLC)点板检测反应，反应完全后，停止反应，冷却至室温，加入蒸馏水150 mL，摇匀后，水相用乙酸乙酯150 mL萃取两次，然后用饱和NaHCO3溶液、饱和NaCl溶液洗涤3次，并用无水硫酸钠进行干燥，蒸干，得化合物(Ⅰ)7.30 g，产率为89.3%.

1.2.2 5-溴-2-(4-氯苄氧基)苯甲醇(Ⅱ)的合成

合成参见文献[11]，将0.02 mol (6.48 g)Ⅰ加入到250 mL单口烧瓶中,再加入100 mL甲醇进行溶解，分批加入硼氢化钠0.024 mol (0.92 g)，室温下反应1.5 h，用薄层色谱检测反应完全后停止反应.用氢氧化钠溶液(2.0 mol/L)淬灭反应，得白色沉淀，过滤烘干得白色固体即化合物(Ⅱ)(6.02 g)，产率约91.8%.

1.2.3 4-溴-2-溴甲基-1-((4-氯苄基)氧)苯(Ⅲ)的合成

合成参见文献[11]，将0.029 mol (5.3 g) N-溴代丁二酰亚胺和0.023 mol (7.5 g)Ⅱ加入到250 mL烧瓶中，加入100 mL二氯甲烷进行溶解，在0 ℃强烈搅拌下，在30 min内将三苯基磷0.029 mol (7.8 g)分批加入烧瓶中，在室温下反应5.5 h，用TLC点板检测，反应完全后加入正己烷30 mL，过滤，滤液经NaCl饱和溶液洗涤，无水硫酸钠干燥，经柱色谱分离，蒸干，得化合物(Ⅲ)8.8 g，产率约98.8%.

1.3 N-乙基-N-(4-哌啶基)苯甲酰胺(Ⅳ)的合成

1.3.1 1-苄基-4-(N-乙胺基)哌啶(3)的合成

在100 mL烧瓶中加入乙胺盐酸盐27 mmol(2.20 g)和1-苄基-4-哌啶酮25 mmol(4.73 g)，滴加15 mL的三乙胺和40 mL四氢呋喃，搅拌反应10 min，然后将醋酸硼氢化钠37 mmol(8.00 g)在30 min内缓慢加入烧瓶,搅拌反应3 h，薄层色谱检测无原料后，用50 mL NaOH溶液(2 mol/L)淬灭反应，用CH3COOCH2CH3提取，氯化钠饱和溶液洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤，浓缩得黄色油状化合物(3)，4.65 g，产率85.4%.

1.3.2 N-(4-(1-苄基哌啶基))-N-乙基苯甲酰胺(4)的合成

将4.5 mmol(1.00 g)化合物3，加入到2 mL三乙胺及14 mL CH2Cl2的溶液中，搅拌将其完全溶解，将反应液放入冰浴中，并缓慢滴入由二氯亚砜和苯甲酸反应得到的苯甲酰氯6.10 g，反应2 h，反应结束后将溶剂蒸干，用少量水和乙酸乙酯洗涤分液，用氯化钠饱和溶液洗涤，无水Na2SO4干燥，蒸干，产品柱层析得产品1.12 g即化合物(4)，产率76.2%.

1.3.3 N-乙基-N-(4-哌啶基)苯甲酰胺(Ⅳ)的合成

在15 mL甲醇中加入1.5 mmol(0.48 g)化合物(4)，搅拌溶解，加入4.0 mmol(0.25 g)甲酸胺和Pd-C0.4 g，搅拌回流反应3 h，薄层色谱检测无原料后，过滤，蒸干，得化合物(Ⅳ)0.40 g，直接用于后续反应.

1.4 N-(1-(5-溴-2-((对氯苄基)氧基)苄基)-4-哌啶基)-N-乙基苯甲酰胺(Ⅴ)的合成

把1.2 mmol (0.17 g)K2CO3、1 mmol (0.23 g)Ⅳ和1 mmol (0.40 g)Ⅲ加入到50 mL烧瓶中，用10 mL二甲基甲酰胺溶解，在室温下搅拌反应3～5 h, 薄层色谱检测无原料后，用乙酸乙酯萃取反应液，用氯化钠饱和溶液洗3次，用无水硫酸钠干燥，柱层析分离，m(PE)∶m(EA)=5∶1，浓缩得白色固体0.36 g，产率65.0%.

2 结果与讨论

2.1 4-溴-2-溴甲基-1-((4-氯苄基)氧)苯的表征

1HNMR(600 MHz,CDCl3):δ7.46(s,1H),7.34～7.41(m,5H), 6.77(d,1H，J=2 Hz), 5.09(s,2H),4.50(s,2H).

MS(ESI): 413.20(M+Na)+.

通过核磁氢谱及质谱分析表明产物(Ⅲ)即是目标化合物.

2.2 化合物(Ⅲ)的合成

在化合物(Ⅲ)的合成中，本文以NBS为溴化剂，文献[8]以CBr4为溴化剂，不但毒性NBS比CBr4小，实验条件优于文献[8]，而且收率提高了10个百分点，提高至90%.

2.3 产物(Ⅳ)的结构表征

1HNMR(600 MHz,CDCl3):δ8.01(m,2H),7.62～7.71(m,3H),3.78(m,2H),3.57(m,1H),2.64～2.75(m,4H),2.01(S,1H),1.64～1.92(m,4H),1.32(t,3H,J=7Hz).

MS(ESI):232.15(M+).

通过核磁氢谱及质谱分析表明化合物(Ⅳ)即是目标化合物.

2.4 化合物(Ⅴ)的表征

1HNMR(600 MHz, CDCl3):δ1.26(t,3H,J=7 Hz),1.65(m,4H),1.87(m,2H),2.88 (m,2H),3.45(br s,4H), 4.99(s,2H),6.75(d,1H,J=6 Hz),7.23(d,1H, J=6 Hz),7.28～7.32(m,7H), 7.38～7.39(m,3H),7.47(s,1H).

13CNMR(600 MHz, CDCl3):δ30.8,53.0,55.6,69.6,113.6,125.9, 128.5,128.7,128.9, 129.5, 130.6,132.8,133.8,135.2, 155.6.

MS(ESI):542.21, 543.19(M+).

通过核磁氢谱、质谱和碳谱分析表明化合物(Ⅴ)即是目标产物，总产率约为34.2%.

2.5 化合物(Ⅴ)的结构特征

CCR5小分子拮抗剂结构类型多样，其结构上具有鲜明的特征：①该小分子拮抗剂中间连接键含有环状结构，中间结构是有生物活性的哌啶环；②该小分子拮抗剂不仅含有活性杂原子取代的苯环，而且还含有酰胺结构；③该小分子拮抗剂结构上具有季氮原子，能以稳定的季铵盐存在，在生理pH值条件下，可能被质子化[8-9]；④该拮抗剂的另一端存在疏水基团，本产物引入了溴和氯原子，相比于其他的拮抗剂，溴和氯的引入有效地提高了该拮抗剂的生物活性.

2.6 化合物(Ⅴ)的活性

通过对化合物(Ⅴ)的生物活性检测，目标产物(V)的结合活性分别为SPA GTPγS Assay(IC50=7.92 nmol/L)和Calcium Flux Assay(IC50=23.1 nmol/L)，抗病毒活性EC50=61 nmol/L.因此，该化合物具有较好的抗病毒活性和受体结合活性[12].

3 结论

首先合成4-溴-2-溴甲基-1-((4-氯苄基)氧)苯和N-乙基-N-(4-哌啶基)苯甲酰胺两种中间产物，最终合成了N-乙基-N-(1-(5-溴-2-((对氯苄基)氧基)苄基)-4-哌啶基)苯甲酰胺一种新的非肽类小分子拮抗剂，因为反应条件温和，合成路线相对较短，总产率达到了34.2%.其结构经1HNMR、13CNMR及MS确证，产物经抗病毒活性测试(EC50=61 nmol/L) 和受体结合活性(SPA GTPγS Assay(IC50=7.92 nmol/L)、Calcium Flux Assay(IC50=23.1 nmol/L)，具有较好的抗病毒活性和受体结合活性.这种拮抗剂不存在潜在的炎症应答效应，具有可通过静脉注射方式给药的优势，可能在生物医药或抗HIV感染领域具有潜在应用价值，具有广泛的应用前景.