氨基嘧啶衍生物及在医药上的应用

本发明属药物合成领域，涉及一种新型氨基嘧啶衍生物(靶向plk4)及其作为治疗特别是作为plk4抑制剂的应用。

背景技术：

1、恶性肿瘤是目前全世界的主要死亡原因之一。针对恶性肿瘤的化学药物正在经历由早期的非选择性药物到如今拥有特定靶点的小分子药物转变。随着精准医疗概念的提出，靶向肿瘤细胞中异常表达的蛋白激酶，应是未来抗肿瘤领域的主要研究方向。近年来，以控制中心体扩增为途径达到抑制肿瘤细胞增殖目的的治疗手段已成为肿瘤化疗的新兴方案。

2、polo样激酶4为polo样蛋白激酶家族的成员之一，是一种进化上高度保守的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，polo样蛋白激酶家族共有5种亚型，即plk1-5。plk4作为细胞内中心体复制的关键调控因子，在有丝分裂中发挥着重要作用。plk4的过表达会导致中心体扩增进而诱发癌症。大量研究表明，plk4在肿瘤细胞的增殖、迁移、侵袭、凋亡等多种生物学功能中发挥着不可替代的作用，其在人类大部分肿瘤中均存在异常表达，如肝癌、胃癌、肺癌、乳腺癌、黑色素瘤和恶性血液病等。目前，开发plk4小分子抑制剂已成为治疗中心体错误复制诱发的肿瘤的重要手段，近年来更是被认为能够精准治疗trim37高扩增的肿瘤，这一研究已在乳腺癌、神经母细胞瘤中得以证实。已经报道的plk4抑制剂存在着种类少、结构单一、潜在安全性风险等问题，目前仍未有上市药物。因此，开发结构新颖且高效的plk4抑制剂具有重大科学价值和研究意义。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种新型氨基嘧啶衍生物及其制备方法和作为治疗特别是作为plk4抑制剂的应用。

2、为实现上述目的，本发明采用技术方案为：

3、一种氨基嘧啶衍生物，衍生物为式i所示的化合物，及其几何异构体、对映异构体或其药学上可接受的盐、水合物、溶剂化物或前药；

4、

5、其中，a环选自未取代或被ra取代的含有0-2个杂原子的c5-c7脂肪环，杂原子选自n、o、s；当杂原子为n时，n原子可进一步被c1-c4烷基、c1-c6烷基酰基、c1-c6烷基磺酰基取代，当杂原子为s时，s原子可进一步被氧化为亚砜或砜；

6、b环选自未取代或被1-2个相同或不同的rb取代的芳基或杂芳基；

7、c环选自未取代或被1-4个相同或不同的rc取代的芳基；

8、ra选自羰基、c1-c4烷基磺酰胺基、c1-c4烷基酰胺基；

9、rb选自卤素、c1-c4烷基、c1-c4烷氧基；

10、rc选自卤素、c1-c4烷基、c1-c4烷氧羰基、杂芳基、胺基、硝基、氰基；

11、x选自卤素、c1-c4烷基、c1-c6卤代烷基；

12、l1选自(nh)n，其中n＝0或1；

13、l2选自-nrd-(ch2)m-、-s-(ch2)m-或o，其中m＝0或1；rd选自h原子、c1-c4烷基；s原子可进一步被氧化为亚砜或砜。

14、优选，所述衍生物为通式i所示的化合物，及其几何异构体，对映异构体或其药学上可接受的盐、水合物、溶剂化物或前药；

15、其中，a环选自未取代或被ra取代的含有0-2个杂原子的c5-c7脂肪环，杂原子选自n、o、s；当杂原子为n时，n原子可进一步被c1-c4烷基、c1-c6烷基酰基、c1-c6烷基磺酰基取代，当杂原子为s时，s原子可进一步被氧化为亚砜或砜；

16、b环选自未取代或被1-2个相同或不同的rb取代的芳基或杂芳基；

17、c环选自未取代或被1-4个相同或不同的rc取代的芳基；

18、ra选自羰基、c1-c4烷基磺酰胺基、c1-c4烷基酰胺基；

19、rb选自卤素、c1-c4烷基、c1-c4烷氧基；

20、rc选自卤素、c1-c4烷基、c1-c4烷氧羰基、杂芳基、胺基、硝基、氰基；

21、x选自氟、氯、溴、甲基、三氟甲基；

22、l1选自(nh)n，其中n＝0或1；

23、l2选自-nrd-(ch2)m-、-s-(ch2)m-或o，其中m＝0；rd选自h原子、c1-c4烷基；s原子可进一步被氧化为亚砜或砜。

24、进一步优选，所述衍生物为通式i所示的化合物，及其几何异构体，对映异构体或其药学上可接受的盐、水合物、溶剂化物或前药；

25、其中，a环选自未取代或被ra取代的含有0-2个杂原子的c5-c7脂肪环，杂原子选自n、o、s；当杂原子为n时，n原子可进一步被乙酰基、甲磺酰基取代，当杂原子为s时，s原子可进一步被氧化为砜；

26、b环选自未取代或被1-2个相同或不同的rb取代的芳基或杂芳基；

27、c环选自未取代或被1-4个相同或不同的rc取代的芳基；

28、ra选自羰基、甲磺酰胺基、乙酰胺基；

29、rb选自氟、氯、溴、甲基、甲氧基；

30、rc选自氟、氯、溴、甲基、甲氧羰基、n-吡咯基、胺基、硝基、氰基；

31、x选自氟、氯、溴、甲基、三氟甲基；

32、l1选自(nh)n，其中n＝0或1；

33、l2选自s原子，s原子可进一步被氧化为亚砜或砜。

34、再进一步的优选，所述衍生物为通式i所示的化合物，及其几何异构体，对映异构体或其药学上可接受的盐、水合物、溶剂化物或前药；

35、其中，a环选自

36、b环选自未取代的苯基；

37、c环选自未取代或被1-4个相同或不同的rc取代的苯基；

38、rc选自氟、氯、溴、甲基、甲氧羰基、n-吡咯基、胺基、硝基、氰基；

39、x选自氟、氯、溴、三氟甲基；

40、l1选自(nh)n，其中n＝0或1；

41、l2选自s原子。

42、最优选所述衍生物为：

43、n1-(4-(4-氨基-2-甲基苯基)硫代)-5-氯嘧啶-2-基)-n4-(四氢-2h-吡喃-4-基)苯-1,4-二胺；

44、n1-(4-(4-氨基-3-甲基苯基)硫代)-5-氯嘧啶-2-基)-n4-(四氢-2h-吡喃-4-基)苯-1,4-二胺；

45、n1-(4-(4-氨基-2-氯苯基)硫代)-5-氯嘧啶-2-基)-n4-(四氢-2h-吡喃-4-基)苯-1,4-二胺；

46、n1-(4-(4-氨基-2-(1h-吡咯-1-基)苯基)硫基)-5-氯嘧啶-2-基)-n4-(四氢-2h-吡喃-4-基)苯-1,4-二胺；

47、5-氨基-2-((5-氯-2-(4-((四氢-2h-吡喃-4-基)氨基)苯基)氨基)嘧啶-4-基)硫代)苯甲腈；

48、n1-(4-(4-氨基-2-硝基苯基)硫代)-5-氯嘧啶-2-基)-n4-(四氢-2h-吡喃-4-基)苯-1,4-二胺；

49、5-氨基-2-((5-氯-2-(4-((四氢-2h-吡喃-4-基)氨基)苯基)氨基)嘧啶-4-基)硫代)苯甲酸甲酯；

50、n1-(4-(4-氨基-2,6-二氟苯基)硫代)-5-氯嘧啶-2-基)-n4-(四氢-2h-吡喃-4-基)苯-1,4-二胺；

51、n1-(4-(4-氨基-2,6-二氯苯基)硫代)-5-氯嘧啶-2-基)-n4-(四氢-2h-吡喃-4-基)苯-1,4-二胺；

52、n1-(4-(4-氨基-2,6-二溴苯基)硫代)-5-氯嘧啶-2-基)-n4-(四氢-2h-吡喃-4-基)苯-1,4-二胺；

53、n1-(4-(4-氨基-2,6-二甲基苯基)硫代)-5-氯嘧啶-2-基)-n4-(四氢-2h-吡喃-4-基)苯-1,4-二胺；

54、n1-(4-(4-氨基苯基)硫代)-5-氟嘧啶-2-基)-n4-(四氢-2h-吡喃-4-基)苯-1,4-二胺；

55、n1-(4-(4-氨基苯基)硫代)-5-氯嘧啶-2-基)-n4-(四氢-2h-吡喃-4-基)苯-1,4-二胺；

56、n1-(4-(4-氨基苯基)硫代)-5-溴嘧啶-2-基)-n4-(四氢-2h-吡喃-4-基)苯-1,4-二胺；

57、n1-(4-(4-氨基苯基)硫代)-5-(三氟甲基)嘧啶-2-基)-n4-(四氢-2h-吡喃-4-基)苯-1,4-二胺；

58、4-(4-((4-(4-氨基苯基)硫代)-5-氯嘧啶-2-基)氨基)苯基)硫代吗啉-1,1-二氧化物；

59、4-(4-((4-(4-氨基苯基)硫基)-5-氯嘧啶-2-基)氨基)苯基)氨基)四氢-2h-硫代吡喃-1,1-二氧化物；

60、4-(4-((4-(4-氨基苯基)硫基)-5-氯嘧啶-2-基)氨基)苯基)氨基)环己烷-1-酮；

61、n1-(4-(4-氨基苯基)硫代)-5-氯嘧啶-2-基)-n4-(1-(甲基磺酰基)哌啶-4-基)苯-1,4-二胺；

62、1-(4-(4-((4-氨基苯基)硫基)-5-氯嘧啶-2-基)氨基)苯基)氨基)哌啶-1-基)乙-1-酮；

63、n-(1-(4-(4-((4-氨基苯基)硫基)-5-氯嘧啶-2-基)氨基)苯基)哌啶-4-基)甲磺酰胺；

64、n-(1-(4-(4-((4-氨基苯基)硫代)-5-氯嘧啶-2-基)氨基)苯基)哌啶-4-基)乙酰胺；

65、n1-(4-(4-氨基苯基)硫代)-5-氯嘧啶-2-基)-n4-(2-(甲基磺酰基)-2-氮杂螺[3,3]庚烷-6-基)苯-1,4-二胺；

66、1-(6-((4-((4-氨基苯基)硫基)-5-氯嘧啶-2-基)氨基)苯基)氨基)-2-氮杂螺[3,3]庚烷-2-基)乙-1-酮；

67、1-(4-(4-((4-氨基苯基)硫基)-5-氟嘧啶-2-基)氨基)苯基)氨基)哌啶-1-基)乙-1-酮；

68、4-(4-((4-(4-氨基苯基)硫基)-5-氟嘧啶-2-基)氨基)苯基)氨基)四氢-2h-硫代吡喃-1,1-二氧化物。

69、上面给出的通式i化合物的定义中，汇集所用术语一般定义如下：

70、卤素：指氟、氯、溴或碘。烷基：直链或支链烷基，例如甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基或叔丁基。取代基如甲基、卤素等。卤代烷基：直链或支链烷基，在这些烷基上的氢原子可部分或全部被卤原子所取代，例如，氯甲基、二氯甲基、三氯甲基、氟甲基、三氟甲基等。烷氧羰基：直链或支链烷基，羧基的氢原子可被这些直链或支链烷基所取代，例如，甲氧羰基，乙氧羰基等。含0-2个杂原子的脂肪环：如环戊烷，环己烷，含n、o、s的环状烷基，如吗啉基，哌啶基，哌嗪基，硫代吗啉基等。

71、上述通式ⅰ所示衍生物的制备方法如下：

72、

73、(1)目标衍生物具有如通式1-6所示结构或类似结构，其中r1为数量为1-2的卤素、烷基、硝基、酯基、氰基。按照路线1所示方法制备：

74、步骤a：2,4,5-三氯嘧啶室温下与3-巯基丙酸-2-乙基己酯发生取代反应得到中间体1-2；

75、步骤b：中间体1-2与n-(四氢吡喃-4-基)苯基-1,4-二胺发生取代反应得到中间体1-3；

76、步骤c：中间体1-3在强碱条件下发生β消除得到中间体1-4；

77、步骤d：中间体1-4与r2取代的4-氟硝基苯发生取代反应得到中间体1-5；

78、步骤e：中间体1-5进行铁酸还原得到终产物1-6。

79、优选条件如下：

80、在步骤a中，将1-1溶于氯仿中，依次加入三乙胺，3-巯基丙酸-2-乙基己酯，室温搅拌4h，蒸除溶剂，甲醇打浆可得中间体1-2。其中缚酸剂可为dipea、tea，优选为tea；溶剂可以为二氯甲烷、氯仿、四氢呋喃等，优选为氯仿。

81、在步骤b中，将1-2溶于n,n-二甲基甲酰胺中，依次加入碳酸钾，n-(四氢吡喃-4-基)苯基-1,4-二胺，80℃下搅拌8h，将反应液倒入水中，过滤、洗涤、干燥，甲醇打浆得到中间体1-3。其中碱可以为dipea、碳酸钾、碳酸铯、氢氧化钠，优选为碳酸钾；温度可以为80-120℃，优选为80℃；溶剂可以为二甲基亚砜、n,n-二甲基甲酰胺，优选为n,n-二甲基甲酰胺。

82、在步骤c中，将1-3溶于叔丁醇中，室温搅拌下加入叔丁醇钾，反应1h，抽滤，洗涤滤饼，干燥，柱层析得到中间体1-4。其中无机碱可以为甲醇钠、乙醇钠、叔丁醇钠、叔丁醇钾，优选为叔丁醇钾；溶剂可以为甲醇、乙醇、叔丁醇，优选为叔丁醇。

83、在步骤d中，将1-4溶于n,n-二甲基甲酰胺中，依次加入碳酸钾，不同取代基的4-氟硝基苯，r.t.-120℃反应2-8h，将反应液导入水中，乙酸乙酯萃取，饱和氯化钠溶液洗涤，无水硫酸钠干燥，蒸除溶剂，柱层析得到中间体1-5。其中碱可以为三乙胺、dipea、碳酸钾、碳酸铯，优选为碳酸钾；溶剂可以为n,n-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、乙腈，优选为n,n-二甲基甲酰胺。

84、在步骤e中，将1-5溶于v乙醇:v水(4:1)中，依次加入氯化铵，还原铁粉，80℃回流6h，反应抽滤，滤液蒸除溶剂，柱层析得到终产物1-6。其中酸可为盐酸、氯化铵、氯化锌，优选为氯化铵；还原剂可为铁粉、锌粉，优选为铁粉；溶剂可为不同比例的乙醇/水、甲醇/水，优选为v乙醇:v水(4:1)。

85、

86、(2)目标衍生物具有如通式1-11所示结构或类似结构，其中r2为卤素、烷基、三氟甲基；r3为未取代或被羰基、酰胺基、磺酰胺基取代的含有0-2个杂原子的c5-c7脂肪环。按照路线2所示方法制备：

87、步骤f：r2取代的2,4-二氯嘧啶与4-胺基苯硫酚发生取代反应得到中间体1-8；

88、步骤g：中间体1-8与氯甲酸苄酯发生取代反应得到中间体1-9；

89、步骤h：中间体1-9与苯胺衍生物发生取代反应得到中间体1-10；

90、步骤i：中间体1-10脱去cbz保护得到终产物1-11。

91、优选条件如下：

92、在步骤f中，将1-7溶于氯仿中，依次加入三乙胺，4-胺基苯硫酚，室温搅拌4h，蒸除溶剂，甲醇打浆得到中间体1-8。其中碱可以为dipea、三乙胺，优选为三乙胺；溶剂可以为二氯甲烷、氯仿，优选为氯仿。

93、在步骤g中，将1-8，碳酸氢钠溶于v水:v丙酮(1:2)中，冰浴搅拌下向其中滴加氯甲酸苄酯，滴毕，将反应液移至室温搅拌2h，加入二氯甲烷萃取，饱和氯化钠溶液洗涤，无水硫酸钠干燥，蒸除溶剂，得到中间体1-9。其中碱可以为碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸钾，优选为碳酸氢钠；溶剂可以为不同比例的水/丙酮、水/乙腈，优选为v水:v丙酮(1:2)。

94、在步骤h中，将中间体1-9溶于n,n-二甲基甲酰胺中，依次加入dipea，4位取代的苯胺衍生物，氩气保护下110℃搅拌10h，将反应液倒入水中，抽滤、洗涤、干燥，柱层析得到中间体1-10。其中碱可以为dipea、碳酸钾、碳酸铯，优选为dipea；温度可以为80-130℃，优选为110℃；溶剂可以为n,n-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜，优选为n,n-二甲基甲酰胺。

95、在步骤i中，将中间体1-10溶于三氟乙酸中，70℃搅拌4h，得到终产物1-11。其中温度可以为50-80℃，优选为70℃。

96、

97、(3)目标衍生物具有如通式1-17所示结构或类似结构，其中r4为甲磺酰基、乙酰基。按照路线3所示方法制备：

98、步骤j：1,4-苯二胺与6-氧代-2-氮杂螺[3.3]庚烷-2-羧酸叔丁酯进行还原胺化得到中间体13；

99、步骤k：中间体13与(4-(2,5-二氯嘧啶-4-基)硫基)苯基)氨基甲酸苄酯(1-9)发生取代反应得到中间体1-14；

100、步骤l：中间体1-14脱boc保护得到中间体1-15；

101、步骤m：中间体1-15与酰氯发生取代反应得到中间体1-16；

102、步骤n：中间体1-16脱cbz保护得到终产物1-17。

103、优选条件如下：

104、在步骤j中，将1,4-苯二胺溶于甲醇中，依次加入氯化锌的四氢呋喃-甲醇溶液，6-氧代-2-氮杂螺[3.3]庚烷-2-羧酸叔丁酯，冰浴搅拌下加入氰基硼氢化钠，加毕，转移至室温搅拌5h，反应液加水淬灭，二氯甲烷萃取，饱和氯化钠溶液洗涤，无水硫酸钠干燥，柱层析得到中间体1-13。其中酸可以为醋酸、氯化锌、氯化铵，优选为氯化锌；还原剂可以为硼氢化钠、氰基硼氢化钠，优选为氰基硼氢化钠，溶剂可以为甲醇、乙醇、四氢呋喃，优选为甲醇。

105、在步骤k中，将中间体1-13，(4-(2,5-二氯嘧啶-4-基)硫基)苯基)氨基甲酸苄酯，dipea溶于n,n-二甲基甲酰胺中，氩气保护下110℃反应10h，反应液倒入水中，抽滤、洗涤、干燥滤饼，甲醇打浆得到中间体1-14。其中碱可以为碳酸钾、碳酸铯、dipea，优选为dipea；温度可以为80-130℃，优选为110℃；溶剂可以为n,n-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜，优选为n,n-二甲基甲酰胺。

106、在步骤l中，将中间体1-14溶于三氟乙酸中，室温搅拌1h，蒸除三氟乙酸得到中间体1-15。其中酸可以为氯化氢的乙酸乙酯溶液、氯化氢的1,4-二氧六环溶液、三氟乙酸，优选为三氟乙酸。

107、在步骤m中，将中间体1-15溶于四氢呋喃中，加入三乙胺，冰浴搅拌下向反应液中滴加酰氯的四氢呋喃溶液，滴毕，转移至室温搅拌1h，加水淬灭，二氯甲烷萃取，饱和氯化钠溶液洗涤，无水硫酸钠干燥，蒸除溶剂，柱层析得到中间体1-16。其中碱可以为三乙胺、dipea，优选为三乙胺；溶剂可以为甲苯、四氢呋喃、二氯甲烷，优选为四氢呋喃。

108、步骤n中，将中间体1-16溶于三氟乙酸中，70℃搅拌4h，蒸除三氟乙酸，柱层析，甲醇打浆得到终产物1-17。其中温度可以为50-80℃，优选为70℃。

109、氨基嘧啶衍生物的应用，所述通式i所示的化合物，及其几何异构体或其药学上可接受的盐、水合物、溶剂化物或前药在制备预防或治疗与plk4激酶的表达或活性有关的疾病的药物中的应用。

110、所述通式i所示的化合物，及其几何异构体或其药学上可接受的盐、水合物、溶剂化物或前药在制备预防或抗肿瘤药物中的应用。

111、一种药用组合物，包含通式i所示的化合物及其几何异构体或药学上可接受的盐、水合物、溶剂化物或前药作为活性成分以及药学上可接受的赋形剂。

112、所述组合物在制备预防或治疗与plk4激酶的表达或活性有关的疾病的药物中的应用。

113、所述组合物在制备预防或抗肿瘤药物中的应用。

114、本发明所具有的优点：

115、本发明着眼于中心体异常引发的肿瘤，设计具有通式i所示结构的化合物，并发现具有此类结构的化合物表现出较好的plk4抑制活性，用以治疗plk4表达异常相关的其它疾病。

116、本发明通式i所示结构的化合物，不限定于其具体同分异构体，且对plk4均表现出较好抑制活性，用以治疗plk4表达异常相关的其它疾病。