四氢咔唑衍生物及其制备方法和应用与流程

1.本发明属于药物化学技术领域，具体涉及四氢咔唑衍生物及其制备方法和应用。


背景技术：

2.结核病(tuberculosis,tb)是由其病原体——结核分枝杆菌(mycobacterium tuberculosis)经空气传播而引起的传染病。目前耐药结核病，尤其是耐多药和广泛耐药结核病，对人类健康乃至生命构成严重威胁，成为全球面临的一大挑战。据世界卫生组织(who)报道，结核病已成为排在首位的致死性传染病。我国是全球结核病高负担国家之一，也是结核耐药问题最为严重的国家之一。
3.叶酸参与核酸和蛋白质的合成，是抗结核杆菌药物的一个重要靶点。dhfr(二氢叶酸还原酶)是生物体内一种重要的酶，可催化二氢叶酸还原成四氢叶酸。不同来源的dhfr,其蛋白质一级结构不同。dhfr抑制剂能特异性地与dhfr结合，抑制其活性，使二氢叶酸不能转变成四氢叶酸，阻碍叶酸代谢，产生抗结核杆菌、抗癌等作用。
4.自抗结核药物相继问世，使结核病的治疗起到划时代的变化。然而由于结核病患者的治疗管理尚不十分规范，不规则化疗，滥用抗结核药物，使结核病耐药情况日益严重，且耐药性的变化更趋向于多种药物同时耐药，这给结核病的防治工作造成极大困难。因此寻找新的抗结核药物，尤其是抗多药耐药性的抗结核药物对保护人民身体健康，具有重要意义。
5.目前虽然也有公开报道抗结核药物，如异烟肼。但是在临床应用中发现如异烟肼等现有抗结核药物存在抗结核效果不理想或导致存在耐药性等不足。


技术实现要素：

6.本技术的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种四氢咔唑衍生物及其制备方法，以解决现有抗结核药物存在抗结核分枝杆菌效果不理想或导致存在耐药性等不足的技术问题。
7.为了实现上述申请目的，本技术的第一方面，提供了一种四氢咔唑衍生物。本技术四氢咔唑衍生物的分子结构式如下述通式ⅰ所示：
[0008][0009]
其中，通式ⅰ中的r1、r2相同或不相同的为芳基、杂芳基中的任一种。
[0010]
本技术的第二方面，提供了本技术四氢咔唑衍生物的制备方法。本技术四氢咔唑衍生物的制备方法包括如下步骤：
[0011]
将如下结构式ⅰa
所示的反应物a与如下结构式ⅰb
所示的反应物b和碱催化剂于第一反应溶剂中进行第一取代反应，生成如下结构式ⅰz1
所示的第一中间产物；
[0012][0013]
将所述第一中间产物与还原剂、酸性添加剂在第二反应溶剂中反进行氧化还原反应，生成如下结构式ⅰz2
所示的第二中间产物；
[0014][0015]
将所述第二中间产物与如下结构式ⅰc
所示的反应物c和复合催化剂于第三反应溶剂中进行第二取代反应，生成如下结构式ⅰz3
所示的第三中间产物；
[0016][0017]
在保护气氛中，将所述第三中间产物与氨基胍碳酸氢盐于第四反应溶剂中进行缩合反应，生成如下结构式ⅰ所示的四氢咔唑衍生物；
[0018][0019]
其中，所述式ⅰb
中的m1和式ⅰc
中的m2相同或不相同的为卤素原子，所述式ⅰb
中的r1和式ⅰc
的r2相同或不相同的为芳基、杂芳基中的任一种。
[0020]
本发明的第三方面，提供了本技术四氢咔唑衍生物的应用。本技术四氢咔唑衍生物作为结核分枝杆菌抑制剂或在制备抗结核药物中的应用。
[0021]
与现有技术相比，本技术第一方面提供的四氢咔唑衍生物通过其分子结构的设计，具有优异的抗结核菌效果，其抗结核菌效果甚至优异异烟肼，而且对大多数结核杆菌不会产生耐药性。
[0022]
本技术第二方面提供的四氢咔唑衍生物制备方法通过对反应物合成路线的设计，
能够合成目标产物，使得合成的目标产物具有优异的抗结核菌效果。另外，目标产物得率高，副反应少，工艺条件易控，其制备获得的四氢咔唑衍生物的得率和性能稳定。
[0023]
本技术第三方面提供的本技术四氢咔唑衍生物作为结核分枝杆菌抑制剂或在制备抗结核药物中的应用时，能够有效抑制、杀灭结核菌，抗结核菌效果显著，且抗结核菌的mic值低；而且对大多数结核杆菌不会产生耐药性。
具体实施方式
[0024]
为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0025]
本技术中，术语“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b的情况。其中a，b可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0026]
本技术中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，“a,b,或c中的至少一项(个)”，或，“a,b,和c中的至少一项(个)”，均可以表示：a,b,c,a-b(即a和b),a-c,b-c,或a-b-c，其中a,b,c分别可以是单个，也可以是多个。
[0027]
应理解，在本技术的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，部分或全部步骤可以并行执行或先后执行，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本技术实施例的实施过程构成任何限定。
[0028]
在本技术实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本技术。在本技术实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
[0029]
本技术实施例说明书中所提到的相关成分的重量不仅仅可以指代各组分的具体含量，也可以表示各组分间重量的比例关系，因此，只要是按照本技术实施例说明书相关组分的含量按比例放大或缩小均在本技术实施例说明书公开的范围之内。具体地，本技术实施例说明书中的质量可以是μg、mg、g、kg等化工领域公知的质量单位。
[0030]
第一方面，本技术实施例提供了一种四氢咔唑衍生物。本技术实施例四氢咔唑衍生物的分子结构式如下述通式ⅰ所示：
[0031][0032]
其中，通式ⅰ中的r1、r2相同或不相同的为芳基、杂芳基中的任一种。这样，本技术实施例四氢咔唑衍生物通过其分子结构的设计，具有优异的抗结核菌效果。经检测得知，本技术实施例四氢咔唑衍生物抗结核菌的mic值低，其抗结核菌效果甚至优异异烟肼，而且对大多数结核杆菌不会产生耐药性。
[0033]
其中，发明人在研究中发现，本技术实施例四氢咔唑衍生物所含的r1、r2的种类对其抗结核菌效果有影响，如r1、r2相同或不相同的为芳基、杂芳基中的任一种的基础上，通过进一步优化r1、r2所示的基团，能够进一步优化提高本技术实施例四氢咔唑衍生物的抗结核菌效果。
[0034]
如实施例中，r1、r2相同或不相同的为芳基时，该芳基可以包括苯基、单取代苯基、多取代苯基中的任一种。在具体实施例中，单取代苯基中的取代基团可以包括卤素原子、-cf3、-c≡ch、-c≡n、-no2、-och3中的任一种。在另些具体实施例中，该多取代苯基中的取代基团可以包括卤素原子、-och3中的至少一种。选用该些苯基、单取代苯基、多取代苯基，或进一步对该单取代苯基、多取代苯基的取代基团进行控制和优化，进一步提高本技术实施例四氢咔唑衍生物的抗结核菌活性，进一步降低其抗结核菌的mic值低。
[0035]
如另些实施例中，r1、r2相同或不相同的为杂芳基时，该杂芳基可以包括吡咯、取代吡咯、噻吩、取代噻吩、吡啶、取代吡啶、嘧啶、取代嘧啶中的任一种。在具体实施例中，取代吡咯中的取代基团可以包括-och3。取代噻吩中的取代基团可以包括-c≡n。杂芳基，或进一步对该些取代吡咯、取代噻吩、取代吡啶、取代嘧啶的取代基团进行控制和优化，进一步提高本技术实施例四氢咔唑衍生物的抗结核菌活性，进一步降低其抗结核菌的mic值低。
[0036]
基于上述各实施例中r1、r2所示的基团，在具体实施例中，本技术实施例四氢咔唑衍生物至少可以是如下分子结构式ⅰ1
至结构式ⅰ10
中的至少一种：
[0037][0038]
上述各四氢咔唑衍生物具有高的抗结核菌活性，且其抗结核菌的mic值低。如对上述ⅰ1
至ⅰ10
所示四氢咔唑衍生物进行体外抗结核分枝杆菌活性测试得知，ⅰ3
至ⅰ5
、ⅰ8
的活性与异烟肼相当，ⅰ6
、ⅰ7
的活性优于异烟肼。
[0039]
另一方面，本技术实施例提供了上文本技术实施例四氢咔唑衍生物的制备方法。本技术实施例四氢咔唑衍生物的制备方法包括如下步骤：
[0040]
s01：将如下结构式ⅰa
所示的反应物a与如下结构式ⅰb
所示的反应物b和碱催化剂于第一反应溶剂中进行第一取代反应，生成如下结构式ⅰz1
所示的第一中间产物；
[0041][0042]
s02：将所述第一中间产物与还原剂、酸性添加剂在第二反应溶剂中反进行氧化还原反应，生成如下结构式ⅰz2
所示的第二中间产物；
[0043][0044]
s03：将所述第二中间产物与如下结构式ⅰc
所示的反应物c和复合催化剂于第三反应溶剂中进行第二取代反应，生成如下结构式ⅰz3
所示的第三中间产物；
[0045][0046]
s04：在保护气氛中，将所述第三中间产物与氨基胍碳酸氢盐于第四反应溶剂中进行缩合反应，生成如下结构式ⅰ所示的四氢咔唑衍生物。
[0047]
其中，步骤s01中的反应物a和反应b可以按照现有方法获得。如实施例中，结构式ⅰa
所示的反应物a(中文名称：2(6-硝基-7-氟-2，3，4，9-四氢咔唑-1-酮))可以但不仅仅按照如下方法合成：
[0048]
s011：将下述结构式ⅰa1
所示的4-硝基-5-氟苯肼(反应产物a1)、结构式ⅰa2
所示的2-环己二酮(反应产物a2)在第一酸反应溶液中进行取代反应，生成结构式ⅰa3
所示的反应产物a3；
[0049]
s012：将反应产物a3与第二酸反应溶液进行回流反应，生成反应物a。
[0050]
根据上述实施例中反应物a合成路线，反应物a总的合成化学反应式如下反应式(1)所示：
[0051][0052]
其中，步骤s011中4-硝基-5-氟苯肼与2-环己二酮的混合比例可以根据化学反应式(1)所示的摩尔比例进行混合处理，为了提高反应产物a3的得率，其中，反应物4-硝基-5-氟苯肼或2-环己二酮其中一组分可以适当的过量。实施例中，第一酸反应溶液包括盐酸、硫酸、硝酸、醋酸等的一种或多种，进一步选用盐酸。第一酸反应溶液的浓度应该是有利于反应产物a3得率和正向反应速率，如具体实施例中，该第一酸反应溶液为盐酸时，其浓度可以但不仅仅为1mol/l。反应物4-硝基-5-氟苯肼的添加量也可以按照30g 4-硝基-5-氟苯肼与700ml(1mol/l)的盐酸溶液混合比例混合。另外，步骤s011中的取代反应可以是在回流条件的温度可以是30℃～150℃，进一步为105℃。进行充分反应，如回流搅拌20小时。
[0053]
在具体实施例中，s011可以按照如下方法进行：
[0054]
按照30g的4-硝基-5-氟苯肼、21g的1,2-环己二酮和1mol/l的盐酸溶液700ml的比例将各组分进行混合处理，再回流搅拌12小时，生成反应产物a3。
[0055]
步骤s012中的第二酸反应溶液可以包括盐酸、硫酸、硝酸、醋酸等的一种或多种，进一步为盐酸和醋酸的混合溶剂。具体实施例中，盐酸和醋酸的混合溶剂中，浓盐酸和冰醋酸可以但不仅仅按照400ml：100ml。反应产物a3在浓盐酸和冰醋酸的混合物反应溶液中的浓度可以但不仅仅按照步骤s011中的4-硝基-5-氟苯肼反应物30g添加400ml浓盐酸的混合比例混合。步骤s012中回流反应的温度控制控制在20℃～200℃，进一步为90℃。
[0056]
在具体实施例中，s012可以按照如下方法进行：
[0057]
将步骤s011的反应产物a3与体积比为400：100的浓盐酸与冰醋酸进行混合处理，并回流搅拌20小时，生成反应物a。
[0058]
步骤s01中的反应物b所含的r1为上文本技术实施例四氢咔唑衍生物分子结构通式ⅰ所含的r1。因此，r1为芳基、杂芳基中的任一种。反应物b所含的m1为卤素原子，具体可以但不仅仅是溴原子(br)。因此，反应物b可以为苄溴类化合物。那么步骤s01中反应物a与反应物b在进行第一取代反应过程中，反应物b所含的r1取代反应物a所含仲胺的氢原子。
[0059]
实施例中，步骤s01中第一反应溶剂可以包括n，n-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、丙酮、1,4-二氧六环、乙腈、二乙二醇二甲醚、甲苯和二氯甲烷中的至少一种。碱催化剂包括碳酸铯、碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠中的至少一种，进一步为碳酸铯。碱催化剂在第一反应溶剂中的浓度可以但不仅仅为0.025mol/l。在第一取代反应体系中，反应物b可以相对反应物稍过量，如实施例中，反应物a与反应物b可以但不仅仅是按照5:5.1的摩尔比混合。反应物a在第一反应溶剂中的浓度可以但不仅仅是0.025mol/l。第一取代反应的温度可以为0℃～100℃。通过对第一取代反应体系的反应物、溶剂和种类控制与选择，能够提高第一中间产物的得率，并提高正向反应的速率。
[0060]
因此，步骤s01中反应物a和反应物b之间的第一取代反应化学反应式如下反应式(2)所示：
[0061][0062]
在具体实施例中，步骤s01中的第一取代反应可以按照如下方法进行：
[0063]
按照5mmol化合物a，200ml dmf、5mmol碳酸铯和5.1mmol反应物b的混合比例混合各组分，室温反应，生成第一中间产物。
[0064]
待第一取代反应结束后，可以对第一中间产物进行分离纯化。实施例中，对第一中间产物进行分离纯化方法包括如下步骤：
[0065]
对经第一取代反应后的混合溶液进行固液分离，滤除固体，加入饱和氯化铵溶液，调整溶液ph为6-7，用乙酸乙酯萃取三次，合并有机相，用饱和氯化钠溶液洗涤，有机相旋蒸，得第一中间产物固体物。
[0066]
步骤s02中，根据生成的结构式ⅰz2
所示第二中间产物，该氧化还原反应的化学反应式如下反应式(3)所示：
[0067][0068]
步骤s02中的第一中间产物在还原剂和酸性添加剂存在前提下，第一中间产物所含的硝基发生反应生成-nh2，也即是生成苯胺。实施例中，步骤s02中的酸性添加剂调节第二反应溶剂的ph值，如呈酸性，保证硝基最终生成-nh2。因此，实施例中，酸性添加剂可以包括氯化铵。实施例中，该酸性添加剂在第二反应溶剂中的浓度可以是1mol/l。该第二反应溶剂可以是能够有效溶解各反应物和酸性化合物的溶液，如可以是二氯甲烷、丙酮、1,4-二氧六环、乙腈、乙醇、异丙醇、异丙醇与水的混合溶液中的一种或多种。其中，在异丙醇与水的混合溶液中，异丙醇与水的体积比可以但不仅仅为4：1。
[0069]
实施例中，还原剂可以包括铁粉、锌粉中的至少一种。在氧化还原反应体系中，该还原剂可以还原剂与按照第一中间产物的摩尔比为25:5的摩尔比混合。还原剂在第二反应溶剂中的浓度可以是0.5mol/l。另外，氧化还原反应的温度可以为20℃～200℃。通过对氧化还原反应的反应物、浓度和种类控制与选择，能够提高第二中间产物的得率，并提高氧化还原反应正向反应的速率。
[0070]
在具体实施例中，步骤s02中的氧化还原反应可以按照如下方法进行：
[0071]
按照第一中间产物5mmol、铁粉25mmol和氯化铵50mmol、异丙醇-水(4：1)50ml的比例将各组分混合处理，90℃回流搅拌反应15小时。
[0072]
待氧化还原反应结束后，可以对第二中间产物进行分离纯化。实施例中，对第二中
间产物进行分离纯化方法包括如下步骤：
[0073]
待经氧化还原反应后的混合溶液冷却后，减压旋蒸出溶剂，残渣中加入水溶解，用碳酸氢钠调ph值至8-9，用乙酸乙酯萃取，有机层用水洗涤两次，饱和氯化钠溶液洗涤，无水硫酸钠干燥，减压蒸出溶剂；残余物用硅胶柱层析纯化，淋洗剂为乙酸乙酯，得到第二中间产物。
[0074]
步骤s03中的反应物c所含的r2为上文本技术实施例四氢咔唑衍生物分子结构通式ⅰ所含的r2。因此，r2为芳基、杂芳基中的任一种。反应物c所含的m2为卤素原子，具体可以但不仅仅是溴原子(br)。因此，反应物c可以是芳基溴。那么步骤s03中第二中间产物与反应物c在进行第二取代反应过程中，反应物c所含的r2取代第二中间产物所含-nh2的氢原子。根据其反应类型，实施例中，在该第二取代反应体系中，实施例中，复合催化剂包括钯催化剂、配体和碱中的至少一种或三者混合物。其中，钯催化剂可以包括醋酸钯、四三苯基膦钯和二氯化钯中的至少一种，其在第三反应溶剂中的浓度可以是0.0002mol/l。配体可以包括联萘酚、联吡啶中的至少一种。碱可以包括叔丁醇钠、氢化钠、叔丁醇钾中的至少一种，其在第三反应溶剂中的浓度可以是0.02mol/l。
[0075]
第三反应溶剂应该是能够有效溶解各反应物的溶剂，如包括n，n-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、丙酮、1,4-二氧六环、乙腈、二乙二醇二甲醚、甲苯和二氯甲烷中的至少一种。
[0076]
在第二取代反应体系中，反应物c可以相对反应物稍过量，如实施例中，第二中间产物与反应物c按照可以是1:1的摩尔比混合。第二中间产物在第三反应溶剂中的浓度可以是0.02mol/l。另外，第二取代反应的温度为20℃～200℃。通过对第二取代反应体系的反应物、溶剂浓度和种类控制与选择，能够提高第三中间产物的得率，并提高正向反应的速率。因此，步骤s03中第二中间产物和反应物c之间的第二取代反应化学反应式如下反应式(4)所示：
[0077][0078]
在具体实施例中，步骤s03中的第二取代反应可以按照如下方法进行：
[0079]
氩气保护下，按照第二中间产物(2mmol)、反应物c(2mmol)、醋酸钯(0.02mmol)、联萘酚(0.04mmol)、叔丁醇钠(2mmol)和甲苯100ml的混合比例将各反应物和溶剂混合处理,100℃反应10小时。
[0080]
待第二取代反应结束后，可以对第三中间产物进行分离纯化。实施例中，对第三中间产物进行分离纯化方法包括如下步骤：
[0081]
对经第二取代反应后的混合溶液用硅藻土过滤，再加饱和氯化铵溶液调ph值为6-7，用乙酸乙酯萃取后用饱和食盐水洗涤；有机相减压旋蒸出溶剂，残余物用硅胶柱层析，淋洗液为二氯甲烷与甲醇的混合溶剂；收集纯品馏分，减压旋蒸出溶剂得纯品第三中间产物。
[0082]
步骤s04中，第三中间产物与氨基胍碳酸氢盐于第四反应溶剂中进行缩合反应的化学反应式如下反应式(5)所示：
[0083][0084]
实施例中，该氨基胍碳酸氢盐在第四反应溶剂中的浓度可以是0.05mol/l。该第四反应溶剂可以是能够有效溶解各反应物的溶液，如可以包括甲醇、乙醇、丙酮、1,4-二氧六环、乙腈、甲苯和二氯甲烷中的一种或多种。在缩合反应体系中，氨基胍碳酸氢盐可以相对第三中间产物稍过量，如实施例中，氨基胍碳酸氢盐与第三中间产物按照摩尔比可以是2:1.5的摩尔比混合。另外，缩合反应的温度可以为20℃～200℃。通过对缩合反应体系的反应物和其浓度控制与选择，能够提高终产物四氢咔唑衍生物的得率，并提高正向反应的速率。
[0085]
在具体实施例中，步骤s04中的缩合反应可以按照如下方法进行：
[0086]
按照2mmol氨基胍碳酸氢盐、1.5mmol第三中间产物、40ml乙醇溶液的混合比例将各组分混合处理，氩气保护，回流反应10小时。
[0087]
待缩合反应结束后，可以对终产物四氢咔唑衍生物进行分离纯化。实施例中，对终产物四氢咔唑衍生物进行分离纯化方法包括如下步骤：
[0088]
待经缩合反应反应后的混合溶液冷却后，减压蒸出溶剂，得棕色残余物；用硅胶柱层析(二氯甲烷：甲醇＝10：1)分离后，得到纯品结构式ⅰ所示的四氢咔唑衍生物。
[0089]
由上述本技术实施例四氢咔唑衍生物制备方法可知，通过对反应物合成路线的设计，能够合成目标产物，使得合成的目标产物具有优异的抗结核菌效果。另外，目标产物得率高，副反应少，工艺条件易控，其制备获得的四氢咔唑衍生物的得率和性能稳定。
[0090]
发明人在研究中发现上文本技术实施例四氢咔唑衍生物具有抑制和杀灭结核分枝杆菌的作用，而且效果优异。因此，基于上文本技术实施例四氢咔唑衍生物及其制备方法，本技术实施例还提供了上文本技术实施例四氢咔唑衍生物的应用方法。基于本技术实施例四氢咔唑衍生物具有抑制和杀灭结核分枝杆菌的作用，其可以作为结核分枝杆菌抑制剂或在制备抗结核药物中的应用。这样，能够有效抑制、杀灭结核菌，抗结核菌效果显著，而且经实验得知，抗结核菌的mic值低，对大多数结核杆菌不会产生耐药性。
[0091]
为使本发明上述实施细节和操作能清楚地被本领域技术人员理解，以及本技术实施例四氢咔唑衍生物及其制备方法和应用的进步性能显著的体现，以下通过多个实施例来举例说明上述技术方案。
[0092]
1.四氢咔唑衍生物及其制备方法及其制备方法
[0093]
实施例1
[0094]
本实施例提供一种2，3，4，9-四氢咔唑衍生物及其制备方法。该2，3，4，9-四氢咔唑衍生物的结构式为上文式ⅰ1
所示。
[0095]
上文式ⅰ1
所示2，3，4，9-四氢咔唑衍生物制备方法包括如下步骤：
[0096]
s1：上文反应物a3和反应物a的合成：
[0097]
反应物a3的合成：按照上文反应式(1)所示的合成路线，在1000ml的圆底烧瓶中，依次加入30g 4-硝基-5-氟苯肼、21g 1,2-环己二酮和1m的盐酸溶液700ml，然后回流搅拌12小时；冷却过滤，得粗品1，未经纯化，直接进行下一步。
[0098]
反应物a的合成：按照上文反应式(1)所示的合成路线，往合成反应物a3粗品中分
别加入浓盐酸400ml、冰醋酸100ml，回流搅拌20小时；反应结束后，减压旋蒸出溶剂，用乙醇重结晶得固体反应物a(2(6-硝基-7-氟-2，3，4，9-四氢咔唑-1-酮))15g。
[0099]
s2：上文结构式ⅰz1
所示的第一中间产物的合成：
[0100]
取5mmol反应物a，依次加入dmf 200ml、碳酸铯5mmol和相应得对氟苄溴5.1mmol，室温反应。反应完成后，滤除固体，加入饱和氯化铵溶液200ml，调整溶液ph为6-7，用乙酸乙酯萃取三次，合并有机相，用饱和氯化钠溶液洗涤一次。有机相旋蒸，得固体残余物，也即是上文结构式ⅰz1
所示的第一中间产物,未经纯化，直接进行下一步。
[0101]
s3：上文结构式ⅰz2
所示的第二中间产物的合成：
[0102]
将第一中间产物(5mmol)、铁粉(25mmol)和氯化铵(50mmol)加入异丙醇-水(4：1)50ml中，90℃回流搅拌反应15小时；冷却，减压旋蒸出溶剂，残渣中加入水溶解，用碳酸氢钠调ph值至8-9，用乙酸乙酯萃取，有机层用水洗涤两次，饱和氯化钠溶液洗涤一次，无水硫酸钠干燥，减压蒸出溶剂；残余物用硅胶柱层析纯化，淋洗剂为乙酸乙酯，得纯品为第二中间产物。
[0103]
s4：上文结构式ⅰz3
所示的第三中间产物的合成：
[0104]
氩气保护下，在250ml的圆底烧瓶中顺次加入步骤s3合成的第二中间产物(2mmol)、溴苯(2mmol)、醋酸钯(0.02mmol)、联萘酚(0.04mmol)、叔丁醇钠(2mmol)和甲苯100ml,100℃反应10小时；反应结束后，溶液用硅藻土过滤，然后加饱和氯化铵溶液调ph值为6-7；用乙酸乙酯萃取三次，饱和食盐水洗涤一次；有机相减压旋蒸出溶剂，残余物用硅胶柱层析，淋洗液为二氯甲烷与甲醇的混合溶剂；收集纯品馏分，减压旋蒸出溶剂得纯品为第三中间产物(结构式ⅰz3
所含的r2为苯基)。
[0105]
s5：上文结构式ⅰ1
所示的2，3，4，9-四氢咔唑衍生物的合成：
[0106]
将2mmol氨基胍碳酸氢盐与1.5mmol步骤s4合成的第三中间产物共同置于50ml圆底烧瓶中，氩气保护，再加入乙醇溶液40ml，回流反应10小时；tlc检测，原料消失后，冷却，减压蒸出溶剂，得棕色残余物。用硅胶柱层析(二氯甲烷：甲醇＝10：1)分离后，得上文结构式ⅰ1
所示目标化核物0.62g，收率为90％。所得到的产物经高分辨质谱和核磁共振确认结构，结构式ⅰ1
所示的2，3，4，9-四氢咔唑衍生物的质谱和核磁共振结果如下：
[0107]1hnmr(400mhz,dmso-d6)11.01(s,1h),8.02(d,j＝9.4hz,1h),7.25-7.45(m,5h),7.22-7.34(m,4h),7.18(s,1h),6.92(s,1h),5.20(s,2h),4.20(m,1h),1.70-2.84(m,6h).hrms理论值c27h26f2n6[m h]

：理论值：472.2234，实测值：472.2237。
[0108]
实施例2
[0109]
本实施例提供一种2，3，4，9-四氢咔唑衍生物及其制备方法。该2，3，4，9-四氢咔唑衍生物的结构式为上文式ⅰ2
所示。
[0110]
上文式ⅰ2
所示2，3，4，9-四氢咔唑衍生物制备方法包括如下步骤：
[0111]
s1：参照实施例1中步骤s1分别合成反应物a3和反应物a的合成：
[0112]
s2：参靠实施例1中步骤s2合成上文结构式ⅰz1
所示的第一中间产物。不同在于将反应物对氟苄溴替换成对硝基苄溴。
[0113]
s3：参靠实施例1中步骤s3合成上文结构式ⅰz3
所示的第二中间产物。
[0114]
s4：参靠实施例1中步骤s4合成上文结构式ⅰz3
所示的第三中间产物。不同在于将反应物溴苯替换成对氟溴苯。
[0115]
s5：参靠实施例1中步骤s5合成上文结构式ⅰ2
所示的2，3，4，9-四氢咔唑衍生物0.64g，收率85％。所得到的产物经高分辨质谱和核磁共振确认结构，结构式ⅰ2
所示的2，3，4，9-四氢咔唑衍生物的质谱和核磁共振结果如下：
[0116]1hnmr(400mhz,dmso-d6)11.01(s,1h),8.16(d,j＝15hz,2h),8.03(d,j＝9.4hz,1h),7.42(d,j＝15hz,2h),7.39(d,j＝9.6hz,2h),7.28(d,j＝9.6hz,2h),7.18(s,1h),6.92(s,1h),5.18(s,2h),4.21(m,1h),1.70-2.84(m,6h).hrms理论值c
27h25
f2n7o2[m h]

：517.2014，实测值：517.2016。
[0117]
实施例3
[0118]
本实施例提供一种2，3，4，9-四氢咔唑衍生物及其制备方法。该2，3，4，9-四氢咔唑衍生物的结构式为上文式ⅰ3
所示。
[0119]
上文式ⅰ3
所示2，3，4，9-四氢咔唑衍生物制备方法包括如下步骤：
[0120]
s1：参照实施例1中步骤s1分别合成反应物a3和反应物a的合成：
[0121]
s2：参靠实施例1中步骤s2合成上文结构式ⅰz1
所示的第一中间产物。不同在于将反应物对氟苄溴替换成对甲氧基苄溴。
[0122]
s3：参靠实施例1中步骤s3合成上文结构式ⅰz3
所示的第二中间产物。
[0123]
s4：参靠实施例1中步骤s4合成上文结构式ⅰz3
所示的第三中间产物。不同在于将反应物溴苯替换成对三氟甲基溴苯。
[0124]
s5：参靠实施例1中步骤s5合成上文结构式ⅰ2
所示的2，3，4，9-四氢咔唑衍生物0.77g；收率95％。所得到的产物经高分辨质谱和核磁共振确认结构，结构式ⅰ3
所示的2，3，4，9-四氢咔唑衍生物的质谱和核磁共振结果如下：
[0125]1hnmr(400mhz,dmso-d6)11.03(s,1h),8.03(d,j＝9.4hz,1h),7.52(d,j＝13hz,2h),7.39(d,j＝13hz,2h),7.29(d,j＝9.2hz,2h),7.18(s,1h),6.92(s,1h),6.78(d,j＝9.2hz,2h),5.18(s,2h),4.21(m,1h),3.80(s,3h),1.70-2.84(m,6h).hrms理论值c
29h28
f4n6o[m h]

：552.2304，实测值：552.2305。
[0126]
实施例4
[0127]
本实施例提供一种2，3，4，9-四氢咔唑衍生物及其制备方法。该2，3，4，9-四氢咔唑衍生物的结构式为上文式ⅰ4
所示。
[0128]
上文式ⅰ4
所示2，3，4，9-四氢咔唑衍生物制备方法包括如下步骤：
[0129]
s1：参照实施例1中步骤s1分别合成反应物a3和反应物a的合成：
[0130]
s2：参靠实施例1中步骤s2合成上文结构式ⅰz1
所示的第一中间产物。不同在于将反应物对氟苄溴替换成对乙炔基苄溴。
[0131]
s3：参靠实施例1中步骤s3合成上文结构式ⅰz3
所示的第二中间产物。
[0132]
s4：参靠实施例1中步骤s4合成上文结构式ⅰz3
所示的第三中间产物。不同在于将反应物溴苯替换成3,4-二氟溴苯。
[0133]
s5：参靠实施例1中步骤s5合成上文结构式ⅰ2
所示的2，3，4，9-四氢咔唑衍生物0.70g；收率93％。所得到的产物经高分辨质谱和核磁共振确认结构，结构式ⅰ4
所示的2，3，4，9-四氢咔唑衍生物的质谱和核磁共振结果如下：
[0134]1hnmr(400mhz,dmso-d6)11.03(s,1h),8.03(d,j＝9.4hz,1h),7.20-7.44(m,7h),7.18(s,1h),6.92(s,1h),5.18(s,2h),4.21(m,1h),3.04(s,1h),1.72-2.83(m,6h).hrms理
论值c
29h25
f3n6[m h]

：514.2104，实测值：514.2105。
[0135]
实施例5
[0136]
本实施例提供一种2，3，4，9-四氢咔唑衍生物及其制备方法。该2，3，4，9-四氢咔唑衍生物的结构式为上文式ⅰ5
所示。
[0137]
上文式ⅰ5
所示2，3，4，9-四氢咔唑衍生物制备方法包括如下步骤：
[0138]
s1：参照实施例1中步骤s1分别合成反应物a3和反应物a的合成：
[0139]
s2：参靠实施例1中步骤s2合成上文结构式ⅰz1
所示的第一中间产物。不同在于将反应物对氟苄溴替换成1,4-二苄溴。
[0140]
s3：参靠实施例1中步骤s3合成上文结构式ⅰz3
所示的第二中间产物。
[0141]
s4：参靠实施例1中步骤s4合成上文结构式ⅰz3
所示的第三中间产物。不同在于将反应物溴苯替换成3,4-二氟溴苯。
[0142]
s5：参靠实施例1中步骤s5合成上文结构式ⅰ2
所示的2，3，4，9-四氢咔唑衍生物0.62g，收率89％。所得到的产物经高分辨质谱和核磁共振确认结构，结构式ⅰ5
所示的2，3，4，9-四氢咔唑衍生物的质谱和核磁共振结果如下：
[0143]1hnmr(400mhz,dmso-d6)11.01(s,1h),8.17(d,j＝15hz,2h),8.01(d,j＝10.4hz,2h),7.21-7.42(m,,3h),7.18(s,1h),7.05(d,j＝10.4hz,2h),6.92(s,1h),5.11(s,2h),4.21(m,1h),1.70-2.84(m,6h).hrms理论值c
27h24
brf3n6.[m h]

：568.1210，实测值：568.1211。
[0144]
实施例6
[0145]
本实施例提供一种2，3，4，9-四氢咔唑衍生物及其制备方法。该2，3，4，9-四氢咔唑衍生物的结构式为上文式ⅰ6
所示。
[0146]
上文式ⅰ6
所示2，3，4，9-四氢咔唑衍生物制备方法包括如下步骤：
[0147]
s1：参照实施例1中步骤s1分别合成反应物a3和反应物a的合成：
[0148]
s2：参靠实施例1中步骤s2合成上文结构式ⅰz1
所示的第一中间产物。不同在于将反应物对氟苄溴替换成1,4-二苄溴。
[0149]
s3：参靠实施例1中步骤s3合成上文结构式ⅰz3
所示的第二中间产物。
[0150]
s4：参靠实施例1中步骤s4合成上文结构式ⅰz3
所示的第三中间产物。不同在于将反应物溴苯替换成对乙炔基溴苯。
[0151]
s5：参靠实施例1中步骤s5合成上文结构式ⅰ2
所示的2，3，4，9-四氢咔唑衍生物0.75g，收率92％。所得到的产物经高分辨质谱和核磁共振确认结构，结构式ⅰ6
所示的2，3，4，9-四氢咔唑衍生物的质谱和核磁共振结果如下：
[0152]1hnmr(400mhz,dmso-d6)11.01(s,1h),7.89(d,j＝14hz,2h),8.03(d,j＝9.4hz,1h),7.42(d,j＝10hz,2h),7.25(d,j＝10hz,2h),7.15(s,1h),7.05(d,j＝14hz,2h),6.93(s,1h),5.19(s,2h),4.21(m,1h),3.01(s,1h),1.70-2.84(m,6h).hrms理论值c
29h26
brfn6[m h]

：556.1421，实测值：556.1420。
[0153]
实施例7
[0154]
本实施例提供一种2，3，4，9-四氢咔唑衍生物及其制备方法。该2，3，4，9-四氢咔唑衍生物的结构式为上文式ⅰ7
所示。
[0155]
上文式ⅰ7
所示2，3，4，9-四氢咔唑衍生物制备方法包括如下步骤：
[0156]
s1：参照实施例1中步骤s1分别合成反应物a3和反应物a的合成：
[0157]
s2：参靠实施例1中步骤s2合成上文结构式ⅰz1
所示的第一中间产物。不同在于将反应物对氟苄溴替换成1-溴-3,4,5-三甲氧基苄。
[0158]
s3：参靠实施例1中步骤s3合成上文结构式ⅰz3
所示的第二中间产物。
[0159]
s4：参靠实施例1中步骤s4合成上文结构式ⅰz3
所示的第三中间产物。不同在于将反应物溴苯替换成对乙炔基溴苯。
[0160]
s5：参靠实施例1中步骤s5合成上文结构式ⅰ2
所示的2，3，4，9-四氢咔唑衍生物0.72g；收率87％。所得到的产物经高分辨质谱和核磁共振确认结构，结构式ⅰ7
所示的2，3，4，9-四氢咔唑衍生物的质谱和核磁共振结果如下：
[0161]1hnmr(400mhz,dmso-d6)11.01(s,1h),8.03(d,j＝9.4hz,1h),7.44(d,j＝10hz,2h),7.23(d,j＝10hz,2h),7.15(s,1h),6.93(s,1h),6.54(s,2h),4.21(m,1h),3.78(s,9h),3.03(s,1h),1.70-2.84(m,6h).hrms理论值c
32h33
fn6o3[m h]

：568.2610，实测值：568.2613。
[0162]
实施例8
[0163]
本实施例提供一种2，3，4，9-四氢咔唑衍生物及其制备方法。该2，3，4，9-四氢咔唑衍生物的结构式为上文式ⅰ8
所示。
[0164]
上文式ⅰ8
所示2，3，4，9-四氢咔唑衍生物制备方法包括如下步骤：
[0165]
s1：参照实施例1中步骤s1分别合成反应物a3和反应物a的合成：
[0166]
s2：参靠实施例1中步骤s2合成上文结构式ⅰz1
所示的第一中间产物。不同在于将反应物对氟苄溴替换成1-溴-3,4,5-三甲氧基苄。
[0167]
s3：参靠实施例1中步骤s3合成上文结构式ⅰz3
所示的第二中间产物。
[0168]
s4：参靠实施例1中步骤s4合成上文结构式ⅰz3
所示的第三中间产物。不同在于将反应物溴苯替换成对氰基溴苯。
[0169]
s5：参靠实施例1中步骤s5合成上文结构式ⅰ2
所示的2，3，4，9-四氢咔唑衍生物0.71g，收率85％。所得到的产物经高分辨质谱和核磁共振确认结构，结构式ⅰ8
所示的2，3，4，9-四氢咔唑衍生物的质谱和核磁共振结果如下：
[0170]1hnmr(400mhz,dmso-d6)10.98(s,1h),8.04(d,j＝9.4hz,1h),7.48(d,j＝10hz,2h),7.23(d,j＝10hz,2h),7.15(s,1h),6.93(s,1h),6.55(s,2h),4.21(m,1h),3.78(s,9h),1.70-2.84(m,6h).hrms理论值c
31h32
fn7o3[m h]

：理论值：569.2620，实测值：568.2618。
[0171]
实施例9
[0172]
本实施例提供一种2，3，4，9-四氢咔唑衍生物及其制备方法。该2，3，4，9-四氢咔唑衍生物的结构式为上文式ⅰ9
所示。
[0173]
上文式ⅰ9
所示2，3，4，9-四氢咔唑衍生物制备方法包括如下步骤：
[0174]
s1：参照实施例1中步骤s1分别合成反应物a3和反应物a的合成：
[0175]
s2：参靠实施例1中步骤s2合成上文结构式ⅰz1
所示的第一中间产物。不同在于将反应物对氟苄溴替换成2-溴-6-甲氧基吡啶。
[0176]
s3：参靠实施例1中步骤s3合成上文结构式ⅰz3
所示的第二中间产物。
[0177]
s4：参靠实施例1中步骤s4合成上文结构式ⅰz3
所示的第三中间产物。不同在于将反
应物溴苯替换成3-溴吡啶。
[0178]
s5：参靠实施例1中步骤s5合成上文结构式ⅰ2
所示的2，3，4，9-四氢咔唑衍生物0.58g；收率92％。所得到的产物经高分辨质谱和核磁共振确认结构，结构式ⅰ9
所示的2，3，4，9-四氢咔唑衍生物的质谱和核磁共振结果如下：
[0179]1hnmr(400mhz,dmso-d6)11.03(s,1h),8.05(s,1h),8.03(d,j＝9.4hz,1h),7.30-7.92(m,8h),5.01(s,2h),4.21(m,1h),3.80(s,3h),1.70-2.84(m,6h).hrms理论值c
26h27
fn8o[m h]

：理论值：486.2304，实测值：486.2303。
[0180]
实施例10
[0181]
本实施例提供一种2，3，4，9-四氢咔唑衍生物及其制备方法。该2，3，4，9-四氢咔唑衍生物的结构式为上文式ⅰ9
所示。
[0182]
上文式ⅰ9
所示2，3，4，9-四氢咔唑衍生物制备方法包括如下步骤：
[0183]
s1：参照实施例1中步骤s1分别合成反应物a3和反应物a的合成：
[0184]
s2：参靠实施例1中步骤s2合成上文结构式ⅰz1
所示的第一中间产物。不同在于将反应物对氟苄溴替换成2-溴代甲基-6-氰基噻吩。
[0185]
s3：参靠实施例1中步骤s3合成上文结构式ⅰz3
所示的第二中间产物。
[0186]
s4：参靠实施例1中步骤s4合成上文结构式ⅰz3
所示的第三中间产物。不同在于将反应物溴苯替换成3-溴吡啶。
[0187]
s5：参靠实施例1中步骤s5合成上文结构式ⅰ2
所示的2，3，4，9-四氢咔唑衍生物0.59g；收率84％。所得到的产物经高分辨质谱和核磁共振确认结构，结构式ⅰ9
所示的2，3，4，9-四氢咔唑衍生物的质谱和核磁共振结果如下：
[0188]1hnmr(400mhz,dmso-d6)11.03(s,1h),8.05(s,1h),8.03(d,j＝9.4hz,1h),7.30-7.92(m,7h),5.14(s,2h),4.21(m,1h),1.70-2.84(m,6h).hrmsc
25h23
fn8s[m h]

：理论值：486.1814，实测值：486.1815。
[0189]
其他实施例
[0190]
基于上述实施例1至实施例10的方法，可以对反应物b所含基团r1和反应物c所含基团r2的种类选择，如将上述实施例1中反应物b所含基团r1和反应物c所含基团r2相同或不相同的替换成取代或未被取代的吡咯、嘧啶等基团，以可以合成对应的四氢咔唑衍生物。
[0191]
2.四氢咔唑衍生物抗结核分枝杆菌活性的测定
[0192]
(参考资料：《结核病诊断实验室检验规程》，中国防痨协会基础专业委员会编著，中国教育文化出版社，2006年1月)
[0193]
将受试菌株h37rv转入液体培养基，于37℃培养2周，吸取培养菌液少许，置于4ml液体培养基中，加入直径2-3mm无菌玻璃珠10-20粒，振荡20-30s，静止沉淀10-20min，吸取菌悬液上清，用液体培养基调整比浊至1个麦氏单位，相当于1*107cfu/ml备用。每种药物用适量dmso溶解至lmg/ml，0.22μm滤器过滤。再以液体培养基稀释至所需实验浓度。各受试药物(实施例1至实施例10以及对照组异烟肼)终浓度设置如下：0.0039μg/ml、0.0078μg/ml、0.0156μg/ml、0.03125μg/ml、0.0625μg/ml、0.125μg/ml、0.25μg/ml、0.5μg/ml、1.0μg/ml、2.0μg/ml、4.0μg/ml，共11个浓度梯度。各取上述各受试药物溶液l00μl，加到96孔微孔板中，再加入lmg/ml浓度的菌液l00μl，使药物浓度达到设置的终浓度，37℃培养。同一药物稀释度设三组平行对照，对照组不加药物，接菌量分别设置为100％、10％和1％。37℃培养14
天后，观察各组菌落生长情况，以无菌落生长的药物组最低浓度作为测试化合物对该菌株的mic值。观察各化合物对结核分枝杆菌的最低抑菌浓度(mic)，同时和对照药异烟肼的mic结果进行比较。
[0194]
测得mic结果如下表1所示：
[0195]
表1
[0196][0197]
由表1可知，本技术实施例提供的ⅰ1
至ⅰ10
所示四氢咔唑衍生物均具有优异的抗结核菌效果，其中，ⅰ3
至ⅰ5
、ⅰ8
的活性与异烟肼相当，ⅰ6
、ⅰ7
的活性优于异烟肼。进一步进行耐药性实验得知，本技术实施例提供的四氢咔唑衍生物抗结核菌对大多数结核杆菌没有产生耐药性。
[0198]
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。