微波法构建具有吲哚酰基骨架的吡啶并嘧啶衍生物的研究文献综述
2020-06-09 22:33:43
文 献 综 述
1引言
近年来,人类在分子生物学,医学及药物化学等领域取得了长足的进步,我们也已经进入了后基因组学时代。随着功能基因组学、蛋白质组学、结构生物学、分子生物学和高通量筛选等学科和技术的发展,为在分子水平上揭示人类疾病的发病机理提供了强有力的武器,使得新生物学靶点不断地被发现,[1]而如何能够针对上述靶点,快速有效的合成一系列具有一定生理和药理活性的先导化合物,并对其进行高通量的生物筛选和结构修饰,最终开发出新型的药物,成为了一个重要课题。这给药物化学家提出了一个新的挑战,就是快速大量地提供具有结构多样性和复杂性的新化学实体(new chemical entity,NCE),以发现可以调控这些生物学过程的候选药物,这亦已成为制约现代药物发现过程的瓶颈。为了解决这一难题,多样性导向合成,高效平行合成技术,微波辅助有机合成,以及多组分反应等新型技术手段如雨后春笋般应运而生,特别是多组分反应,由于其可以方便高效地大量提供具有结构复杂性和多样性的新型化学实体,因而受到了学界的普遍关注和广泛重视。[2]
2微波加热多组分反应
按加热方式的不同,我们可以把固体物料的加热分为两类:一类是常规加热,该加热方法是由外部热源通过传导、对流、辐射的传热方式进行加热(如釆用油浴或电加热套),使固体的表面得到热量,然后再通过热传导的方式将热量传到固体内部,其加热介质可以是热空气、炉气、过热蒸汽,也可以是远红外线辐射等。该加热方式方法易受对流和反应装置材料的导热性的限制,因此效率低,加热时间长,并且器璧温度高于反应混合物,被加热的底物内部也存在温度梯度,局部过热可能导致底物或是试剂、产物的分解甚至碳化等副反应。另一类微波加热,这是一种全新的加热方法。当微波反应装置的内腔设计得当时,整个反应体系将会均匀、迅速地升温,因此,微波介电加热与通过传导进行的传统加热相比具有明显优势。[3] 微波加热是一种”冷热源”,它在产生和接触到物体时,不是一股热气,而是电磁能。它具有一系列传统加热所不具备的独特优点。[4]在化学反应过程中导入微波加热技术,不仅可有效提高反应转化率、选择性,而且体现出节能、环保等诸多优点,其作为实现绿色化工的手段之一而受到人们的广泛重视。
多组分反应(Multicomponent Coupling Reactions),即”一锅法”,指在一个单一的合成操作中,是将三种或三种以上的反应物原料投到反应器中给以一定的反应条件让其反应,[5]生成包含所有底物主要结构片段的一类新化合物的反应过程。多组分反应往往可以从相对简单易得的原料出发,不经中间体的分离,直接获得结构复杂的分子。[6]与传统的单组分、二组分反应相比,该方法减少了中间体的分离提纯,减少反应过程中溶剂和试剂的使用和废弃物的产生,提高了反应选择性、产物收率和化学反应效率等,而且多组分反应便于与微波辅助合成及固相有机合成等先进的技术有机地结合,易于实现自动化[7]。并且,对于同一个多组分反应,只要保持反应物中参加反应的特定官能团的类别不变,其最终得到的具体结构甚至可以说千变万化,从而很适合广泛应用于合成具有不同结构的化合物库。
多组分反应由于其反应操作简单,原料易得离等优点而成为有机合成以及药物合成方面的学者们的瞩目焦点,现代有机合成很重视化学反应的效率。所谓化学反应的效率是指用最少量的资源(原料、能源、劳动力等),以相对较少的步骤得到目标分子,并尽可能减少副产物的生成。在绿色化学领域,理想的合成也往往是用环境友好的反应物,以尽可能简便、无污染的操作方法,使底物百分之百的转变成产物。多组分反应正是一种环境友好的合成策略。这类反应具有良好的化学选择性,区域选择性和立体选择性,为合成多样性和复杂性有机分子提供了一种新的合成方法。[8]多组分发展至今,已成功应用到多个领域,尤其在合成化学和医药化学等方面起到很重要的作用。
3酰基吲哚类化合物
吲哚一词来源于印度(india)这个词:在十六世纪从印度进口的蓝色染料被称为靛蓝,将此染料化学降解可得到氧化的吲哚,叫做吲哚酚或羟基吲哚。吲哚本身第一次被制备出来是在1866年,是在锌粉作用下蒸馏羟基吲哚得到的。吲哚类化合物是一类重要的杂环化合物,吲哚及其衍生物广泛地存在于自然界中,并且具有特定的生物活性和独特的化学结构,在已经知道的吲哚类天然生物碱中, 有40多种已经作为治疗型的药物,血管扩张剂、解热镇痛药、兴奋剂、耐胺药都可以通过吲哚类化合物进行合成。
3.1酰基吲哚类化合物的应用