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第一節 化學合成

I. Ethyl 4-(1-benzyl-1H-indazol-3-yl)benzoate (YD-3)之合成 I-1.合成方法︰

YD-3 是本研究之主要標的化合物之一,也是其它標的化合物之 主要合成的中間產物,在過去,本研究室雖已合成過,但其產率不 高,尤其是在最後環化的步驟,因此著者重新檢討其合成方法及反 應條件。

其化學合成如 Scheme 6 33, 35所示,首先以甲苯(toluene)為起始 原料,在氯化鋁(aluminium chloride)的催化下,與苯醯氯(benzoyl chloride)進行 Friedel-Crafts acylation,得到高產率(74.9%)的

4-methylbenzophenone (1),繼而以氧化鉻(chromium oxide)進行 oxidation,即可得到 4-benzoylbenzoic acid (2),產率為 80.0%,再在 HCl (g)催化之下,加入 ethanol 進行 esterification,即可得到產率為 77.4%之酯化產物 ethyl 4-benzoylbenzoate (3)。

其次關於化合物 3 與芐基聯胺(benzylhydrazine)之反應性,著者 推測其原因有二,其一為化合物 3 之兩個 C = O 官能基,都可能與 benzylhydrazine 反應,而另一原因則是 benzylhydrazine 為一級氮易 與醋酸起反應。於是首先用等莫耳數的化合物 3 與 benzylhydrazine 在 ethanol 中及 AcOH 存在下進行反應,結果發現其反應液中,未反 應的原料化合物 3 殘存甚多。於是追加過量 1 倍的 benzylhydrazine,

同時用大量的 ethanol 來稀釋反應液,以免高濃度的 benzylhydrazine

與-COOCH2CH3反應形成 hydrazide 副產物。結果可以得到產率為 54.7%之預期產物 ethyl 4-[(benzylhydrazono)(phenyl)methyl]benzoate (4),化合物 4 可能同時以 E-form 及 Z-form 之形式存在,著者也從 其 TLC (正己烷︰苯 = 1︰1)上發現到兩個點。從其 TLC 上顯色的 程度,判斷兩者的濃度相當。然而化合物 4 之 E-form 及 Z-form 在 理論上,於環化步驟的反應都會變成相同之產物,因此著者並沒有 進一步將 E-form 與 Z-form 加以分離,而直接進行下一步驟反應,

以得到混合物中間體 5,再進行以下的環化反應,即可得到先導化 合物 ethyl 4-(1-benzyl-1H-indazol-3-yl)benzoate (6)。因為這反應是影 響產率的關鍵步驟,所以著者以下列兩種反應條件進行反應,並且 比較其產率︰

(1) 參照 1-phenyl-3-(p-methoxycarbonylphenyl)indazole 之合成方法

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將化合物 4 溶於 CH2Cl2中,室溫下加入 lead tetraacetate (LTA) 及 boron trifluoride etherate (BF3.Et2O)混合試劑,反應 10 分鐘

後,注入冰水中,中止其反應,將沉澱物以 CHCl3萃取,有機

層依序以水、5%碳酸鈉水溶液,水洗滌至中性,有機層以無 水硫酸鎂乾燥,濾液減壓濃縮至無溶劑蒸出,粗產物以管柱層 析純化分離後,即可得到化合物 6,產率為 8.3%,熔點為 79–

81 ℃。

(2) 將含 LTA 之 CH2Cl2溶液,在 0–5 ℃下滴加含有化合物 4 之 CH2Cl2溶液,滴加後溫度維持在 0–5 ℃下 30 分鐘,待以 TLC 檢測原料消失後,再於室溫下滴加 BF3.Et2O,並使溫度自然 上升,最後再升溫至迴流,反應 60 分鐘後,注入冰水中止反

應,同樣的以 CHCl3萃取,有機層依序以水、5%碳酸鈉水溶 液,水洗滌至中性,有機層以無水硫酸鎂乾燥,濾液減壓濃縮 至無溶劑蒸出,粗產物以管柱層析純化分離後,即可得到化合 物 6,產率為 20.2%。

Scheme 6. (a) AlCl3;(b) CrO3, AcOH, H2SO4;(c) H3O+, EtOH;

(d) benzylhydrazine, EtOH, AcOH;(e) Pb(OAc)4, CH2Cl2 (f) BF3.Et2O, CH2Cl2

I-2.化合物 6 (YD-3)之結構分析

化合物 6 雖是已知化合物,但迄今尚未有完整之 NMR 光譜數 據等文獻資料,因此著者將其理化性質與光譜數據解析,敘述如下︰

化合物 6︰為淡黃色針狀結晶,熔點為 79–81 ℃。

(1) 元素分析︰由其元素分析結果及配合 EIMS 分子離子峰(m/z 356) 得知此化合物之分子式為 C23H20N2O2

(2) IR 圖譜(圖 6-1)︰在 1721 cm-1有 carbonyl group 的吸收帶,在 1611 cm-1有 imino group 的吸收帶。

(3) UV 圖譜︰在 320 nm 及 211 nm 處有最大吸收。

(4) NMR 圖譜︰在其溶媒的選擇中,著者曾將 chloroform-d1 (CDCl3) 與 dimethyl sulfoxide-d6 (DMSO)做比較,發現其 DMSO 之解析 度較佳,因此選擇 DMSO 作為 NMR 之溶媒,並解析此圖譜。

(a)1H-NMR 圖譜(圖 6-2)︰由其積分值顯示此化合物有 20 個氫。

而由其化學位移、偶合情形與1H-1H COSY 圖譜(圖 6-3a, 6-3b),將各個質子訊號(proton signals)歸屬如下︰

在最高磁場出現的δ1.32 (3H, t, J = 7.1 Hz)與δ4.33 (2H, q, J =

7.1 Hz)分別歸屬於乙氧基 H-27 與 H-26 之訊號。其次,因受 N 的影響,H-10 之訊號往較低磁場移動,出現於δ5.75 (2H, s)。

而在δ7.22–8.18 則為芳香環之質子訊號,其中,δ7.22–7.30 (6H, m)為 H-8, H-12, H-13, H-14, H-15 及 H-16 之訊號;δ7.44 (1H, t, J = 7.0 Hz)則為 H-7 之訊號;而 indazole 雜環上之 H-6 及 H-9,分別出現在較低磁場δ7.78 (1H, d, J = 8.5 Hz)及δ8.12 (1H, d, J = 7.5 Hz) 37, 38;此外,另有一組 4 個質子之訊號出現 於δ8.06–8.18 (4H, m),分別歸屬於 H-18, H-19, H-21 及 H-22。

(b) 13C-NMR 圖譜(圖 6-4)︰顯示有 19 個碳原子訊號,但由分子式 得知一共有 23 個碳原子,故推測有 4 組碳訊號重疊。

(c) HMQC 圖譜(圖 6-5a, 6-5b)︰依與氫譜之相關,推測δ14.40, δ 52.33 及δ60.97 的訊號分別為 C-27, C-10 及 C-26。

再者,可以將 4 個三級碳依序歸屬如下︰δ110.77, δ121.14, δ122.14 及δ126.85 依序歸屬為 C-6, C-9, C-8 及 C-7 之訊號。

(d)至於其它芳香環上的三級碳與四級碳的訊號,則參照 HMBC 圖 譜(圖 6-6a ~ 6-6c)判斷如下︰首先,δ165.75 因與 H-26 (δ4.33) 有 3J 遠程偶合關係(correlation),所以應歸屬於 C-23 之訊號。

又 C-23 (δ165.75)與 H-19, 21 (δ8.06–8.10)有 3J correlation,

所以推測 H-18, 22 應在δ8.15–8.18,再配合 HMQC 圖譜時,

將δ128.82 歸屬於 C-18, 22 之訊號,而δ130.03 則歸屬於 C-19, 21 之訊號。因為δ121.30 與 H-8 (δ7.22–7.30)及 H-6 (δ7.78) 有3J correlation,所以歸屬於 C-4 之訊號。δ129.03 因與 H-9 (δ 8.12)及 H-18, 22 (δ8.15–8.18)有 3J correlation,所以歸屬於 C-3 之訊號。而δ137.41 因與 H-10 (δ5.75)及 H-12, 16 (δ

7.22–7.30)有 2J correlation,所以歸屬於 C-11 之訊號。而δ 137.91 因與 H-19, 21 (δ8.06–8.10)有 2J correlation,所以歸屬 於 C-20 之訊號。δ141.23 因與 H-10 (δ5.75)、H-7 (δ7.44)及 H-9 (δ8.12)有 3J correlation,所以歸屬於 C-5 之訊號。而δ 141.71 因與 H-18, 22 (δ8.15–8.18)有 2J correlation,所以應歸 屬於 C-17 之訊號。再者,由於δ127.60 分別與 H-10 (δ5.75) 及 H-13, 15 (δ7.22–7.30)有3J2J correlation,應歸屬於 C-12, 16 之訊號,所以剩下的一組碳訊號δ126.95 應歸屬於 C-13, 15 之訊號,而另一個δ127.83 則歸屬於 C-14 之訊號。最後將 YD-3 之各種NMR圖譜列表(Table 2)如下︰

Table 2. NMR spectral data of ethyl 4 -(1 -benzyl- 1 H- indazol- 3- yl)benzoate (YD-3)

(5)質譜(EI-MS) (圖 6-7a)︰化合物之分子離子峰為 m/z 356,且其 分子離子峰等裂解之相對離子峰(圖 6-7b),與預期相符。而其 它化合物裂解情況類同。

圖 6-1 化合物 6 之紅外線光譜(IR)

圖 6-2 化合物 6 之1H-NMR 光譜(DMSO-d6, 200 MHz)

圖 6-3a 化合物 6 之 1H-1H COSY 光譜

圖 6-3b 化合物 6 之 1H-1H COSY 光譜

圖 6-4 化合物 6 之 13C-NMR 光譜(DMSO-d6, 50 MHz)

圖 6-6c 化合物 6 之 HMBC 光譜

N

II. YD-3 衍生物(9a–9d, 10a–10n)之合成

如 Scheme 7 33, 35所示,以 YD-3 為起始原料,先與氫氧化鈉水 溶液進行水解反應,形成 4-(1-benzyl-1H-indazol-3-yl)benzoic acid (7),再與二氯亞硫醯(thionyl chloride)進行氯化(chlorination)反應,

即可形成 4-(1-benzyl-1H-indazol-3-yl)benzoyl chloride (8),再分別與 各種醇類、胺類和胺基酸酯類進行反應,即可順利得到相對應的 esters (9a–9d)及 amides (10a–10n)產物。

其中,在合成化合物 10g 之過程中,因 hydroxylamine 的結構同 時擁有-NH2及-OH 兩個可與化合物 8 反應的官能基,而因為-NH2

之反應性比較強,所以著者以過量的 hydroxylamine 溶於 toluene 中,

於室溫下緩慢滴加化合物 7,即可得到單一產物 10g。

以上各種衍生物的結構可由其元素分析、MS、IR、UV、NMR 與比對 YD-3 等各種光譜數據給予確認。

其中,在 MS 的部分,由其分子離子峰等裂解情形得知,YD-3 衍生物(9a–9d, 10a–10n)在 MS 光譜數據上顯現之 M-1 為其特徵。

N

第二節 生物活性

I. YD-3 對裸鼠血管新生之抑制作用

著者提供 YD-3 檢品委託台大醫學院藥理學研究所鄧哲明教 授,測試 YD-3 對 thrombin 所誘發的裸鼠血管新生之抑制活性,試 驗結果如 Figure 4 所示。YD-3 在 30 mg/kg/day 之口服投與下對裸鼠 之血管新生作用,具有完全的抑制活性。而其進一步病理動物模式 試驗,目前正在進行中。

Figure 4

II.抗血小板活性

著者所合成的 YD-3 衍生物(9a–9d, 10a–10n)之抗血小板活性 篩選,目前正在進行中。

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