3,5-二取代-2-硫代咪唑啉-4-酮类手性药物NeC-1及其衍生物的合成工艺研究

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2-硫代咪唑啉-4-酮(2-硫海妥英、2-乙内酰硫脲)衍生物是一类重要的五元杂环化合物。自从1890年被发现后,广泛应用于化学合成、农学研究与生命医药领域。例如,该类化合物可作为有机合成制备的手性辅基、金属配体或动力学拆分试剂,此外还广泛用于农业生产的除草剂及生命科学的蛋白质测序分析等。近年来,2-硫代咪唑啉-4-酮类化合物广泛应用于医药领域,常作为某些先导化合物或药物的中间体,且被报道具有抗癫痫、抗真菌、抗病毒、抗肿瘤(白血病、黑素瘤、肺癌、结肠癌、卵巢癌、乳腺癌、前列腺癌等)等生物活性。2005年,3,5-二取代-2-硫代咪唑啉-4-酮类化合物首次被报道具有RIP1激酶抑制活性,典型的药物如Nec-1和O-Nec-1已被证实具有针对缺血性损伤和中风等疾病的潜在治疗用途。然而受限于早期合成方法,Nec-1和O-Nec-1一直未能找到有效的手性合成方法,因此只能通过手性制备柱或化学拆分等方法获得光学异构体后再进行活性研究。由于前期研究已证实该类化合物的R构型的活性明显高于其对映异构的S构型,因此发展新型手性制备3,5-二取代-2-硫代咪唑啉-4-酮类衍生物的方法在当前药学领域具有重要的理论意义及应用前景。  据文献报道,合成2-硫代咪唑啉-4-酮类化合物的主要方法有硫氰酸铵法、聚乙二醇法、三乙胺介导法、氧化铝介导法、氯乙酸乙酯法以及功能化离子液体法。然而文献所报道的2-硫代咪唑啉-4-酮类化合物的合成方法均涉及反应条件苛刻、存在后处理麻烦及收率低等主要问题。最关键的问题上述方法只能得到2-硫代咪唑啉-4-酮的消旋体,这已成为阻碍深入评价该类化合物药理活性的瓶颈因素。本论文围绕上述关键问题,通过对产物消旋机理的调研分析以及反应条件(碱、溶剂及反应温度)和反应路线进行初步摸索,发展了新型NaH介导法合成工艺,并实现了12个2-硫代咪唑啉-4-酮类化合物的手性合成。该工艺不仅得到光学纯度较高目标化合物,而且可应用于(S)-Nee-1、(R)-Nec-1、(S)-O-Nec-1和(R)-O-Nec-1等活性药物的手性合成,并得到了光学纯度极高的O-Nee-1光学异构体和一定光学纯度的Nec-1光学异构体。  本论文中,所有目标化合物都测定了熔点等物理常数,并对其外观进行了描述,所有目标化合物均经1H-NMR,13C-NMR,HRMS以及Chiral-HPLC确证。后期工作中,我们还将继续设计并合成更多结构新颖的2-硫代咪唑啉-4-酮类手性衍生物,然后进行相关活性研究。
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