肉桂酰胺及α-苯基肉桂酰胺衍生物的合成及扩血管活性
作者：何 欣 林紫云 朱莉亚
单位：何 欣， 林紫云， 朱莉亚(中国医学科学院、中国协和医科大学药物研究所，北京 100050
关键词：
药学学报990309 SYNTHESIS AND VASODILATIVE ACTIVITIES OF CINNAMIDE
AND α-PHENYLCINNAMIDE DERIVATIVES
He Xin (He X), Lin Ziyum (Lin ZY) and Zhu Liya (Zhu LY)
(Institute of Materia Medica, Chinese Academy of Medical Sciences
, 百拇医药
and Peking Union Medical College, Beijing 100050)
ABSTRACT AIM: To search for compounds having strong vasodilating effect. METHODS: The classic Knoevenagel condensation and mixed anhydride method were used. RESULTS: Nine cinnamides and eight α-phenylcinnamide derivatives were synthesized. CONCLUSION: Vasodilative activity screening in vitro showed that the olefinic linkage inserted between the benzene ring and carbonyl group was unfavourable to the inhibiting activity on noradrenaline (10-7 mol.L-1) induced contraction of rat aortic strip, while the introduction of bulky groups (substituted phenyl) at α position of the cinnamoyl carbonyl group might selectively enhance the inhibiting activity against 85.7 mmol.L-1 KCl induced contraction of rat aortic strip.
, 百拇医药
KEY WORDS cinnamide; α-phenylcinnamide; vasodilative activity
摘要 目的：寻找新型的抗高血压药物。方法：用典型的Knoevenagel缩合反应和混合酸酐法合成。结果：合成了9个肉桂酰胺类化合的和8个α-取代苯基肉桂酰胺类衍生物，均为新化合物。结论：体外扩血管活性试验表明，在分子的苯环与羰基间引入双键不利于化合物对去甲肾上腺素[以下简称NE](10-7 mol.L-1)引起的大鼠主动脉条收缩抑制活性;在肉桂酰基的羰基α位引入大基团(取代苯环)可能有利于选择性地提高化合物对85.7 mmol.L-1 KCl引起的大鼠主动脉条收缩的抑制作用。
关键词 肉桂酰胺；α-苯基肉桂酰胺；扩血管活性
前文[1]曾报，N-(4-甲氧基苯甲酰基)-N′-肉桂基哌嗪(化合物1,N-(4-methoxybenzoic)-N′-cinnamylpiperazine,见下图)有较好的扩血管活性，且结构新颖，因此本文以1作为先导物，对其进行结构改造，根据插烯法则(vinylogy principle)[2]，在分子的苯环与羰基之间插入一个双键，同时保留扩血管活性药效团肉桂基哌嗪部分，设计下列化合物，以考察此类化合物中共轭体系的延长对生物活性的影响。
, 百拇医药
此外，药物设计中，在分子中引入大基团常常会使分子与酶或受体的相互作用受阻，造成生物活性的改变。羰基α位往往是生物活性的敏感部位，如α位的H被取代基置换，则分子的共轭系统可能会遭到某种程度的破坏，构象随之发生变化，与受体的作用也会有所不同。故我们在肉桂酰基的α位引入大基团(取代苯环)，以考察其对化合物活性的影响。
目的化合物的合成分两步进行。先由相应的苯甲醛和丙二酸在吡啶催化下缩合制备相应肉桂酸，或由相应苯甲醛同取代苯乙酸类化合物在三乙胺、乙酸酐存在下加热发生缩合反应，生成相应α-苯基取代肉桂酸，然后以它们为原料，采用酰氯法与肉桂基哌嗪反应合成酰胺。
酰氯的制备可采用二氯亚砜和草酰氯作酰化剂，以SOCl2作酰化剂合成肉桂酰胺和对氯肉桂酰胺(H1,H4)，但用SOCl2制备其它肉桂酰胺及α-苯基取代肉桂酰胺时，所得产物复杂，TLC显示板上无主点，难以分离，未能得到所需化合物。改用草酰氯在室温下反应，可顺利形成相应的酰氯并得到目的物。
, http://www.100md.com
所合成的17个目的物，均为新化合物。化合物结构及物理常数见表1，表2。
Tab 1 Physical constants and spectral data of compounds H1～H9
No.
R
MP/℃
Yield/%
1HNMR(CDCl3)/δ
MS / m/z
H1
, 百拇医药
4-H
106.0～107.0
44.7
2.52～2.80(4H,brm,2CH2),3.26(2H,d,J=7.2,=CHCH2),3.68～3.96(4H,brm,2CH2),6.22(1H,dt,J1=16.2,J2=7.2,=CHCH2),6.50(1H,d,J=16.2,=CHPh),6.81(1H,d,J=16.2,CH=CHPh),7.18～7.56(10H,m,ArH),7.65(1H,d,J=16.2,=CHCO)
332(M+,22),201(22),172(62),131(48),117(100)
, 百拇医药
H2
4-F
163.5～164.5
51.7
2.40～2.66(4H,brm,2CH2),3.22(2H,d,J=7.2,=CHCH2),3.60
～3.92(4H,brm,2CH2),6.24(1H,dt,J1=16.2,J2=7.2,=CHCH2),6.52(1H,d,J=16.2,=CHPh),6.75(1H,d,J=16.2,CH=CHPh),7.43(2H,dd,J1=J2=9.0,Ar(b)Haa′),7.28～7.44(5H,m,Ar(a)H),7.53
, 百拇医药
(2H,dd,J1=9.0,J2=5.4,Ar(b)Hbb′),7.61(1H,d,J=16.2,=CHCO)
350(M+,17),201(19),172(48),149(94),117(100)
H3
4-Br
138.3～139.5
48.7
2.50～2.76(4H,brm,2CH2),3.29(2H,d,J=7.2,=CHCH2),3.60
～3.92(4H,brm,2CH2),6.37(1H,dt,J1=16.2,J2=7.2,=CHCH2),6.55(1H,d,J=16.2,=CHPh),6.82(1H,d,J=16.2,CH=CHPh),7.28～7.36(5H,m,Ar(a)H),7.32(2H,d,J=9.0,Ar(b)Haa′),7.49(2H,d,J=9.0,Ar(b)Hbb′),7.76(1H,d,J=16.2,=CHCO)
, 百拇医药
412(M++2,9),410(M+,9),209(20),201(20),172(62),117(100)
H4
4-Cl
164.7～166.7
48.4
2.44～2.68(4H,brm,2CH2),3.26(2H,d,J=7.2,=CHCH2),3.60
～3.84(4H,brm,2CH2),6.22(1H,dt,J1=16.2,J2=7.2,=CH-CH2),6.50(1H,d,J=16.2,=CHPh),6.81(1H,d,J=16.2,CH=CHPh),7.20～7.50(5H,m,Ar(a)H),7.25(2H,d,J=9.0,Ar(b)Hbb′),7.42(2H,d,J=9.0,Ar(b)Haa′),7.59(1H,d,J=16.2,=CHCO)
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366(M+,32),201(17),172(100),165(25),117(58)
H5
4-NO2
196.6～197.8
62.0
2.48～2.72(4H,brm,2CH2),3.22(2H,d,J=7.2,=CHCH2),3.64
～3.92(4H,brm,2CH2),6.26(1H,dt,J1=16.2,J2=7.2,=CHCH2),6.54(1H,d,J=16.2,=CHPh),6.97(1H,d,J=16.2,CH=CHPh),7.28～7.44(5H,m,Ar(a)H),7.62(2H,d,J=9.0,Ar(b)Haa′),7.68(1H,d,J=16.2,=CHCO),8.22(2H,d,J=9.0,Ar(b)Hbb′)
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377(M+,12),201(18),176(28),172(48),117(100)
H6
4-CN
201.0～203.0
62.0
2.56～2.80(4H,brm,2CH2),3.34(2H,d,J=7.2,=CHCH2),3.60
～3.96(4H,brm,2CH2),6.29(1H,dt,J1=16.2,J2=7.2,=CHCH2),6.57(1H,d,J=16.2,=CHPh),6.91(1H,d,J=16.2,CH=CHPh),7.28～7.40(5H,m,Ar(a)H),7.56～7.64(4H,m,Ar(b)H),7.63(1H,d,J=16.2,=CHCO)
, 百拇医药
357(M+,22),201(17),172(51),156(39),117(100)
H7
4-CF3
114.5～115.4
59.4
2.40～2.70(4H,brm,2CH2),3.22(2H,d,J=7.2,=CHCH2),3.56～3.88
(4H,brm,2CH2),6.26(1H,dt,J1=16.2,J2=7.2,=CHCH2),6.54(1H,d,J=16.2,=CHPh),6.90(1H,d,J=16.2,CH=CHPh),7.16～7.45(5H,m,Ar(a)H),7.60(4H,s,Ar(b)H),7.76(1H,d,J=16.2,=CHCO)
, http://www.100md.com
400(M+,26),201(18),199(38),172(52),117(100)
H8
4-CH3
115.5～116.8
26.0
2.36(3H,S,CH3),2.44～2.72(4H,brm,2CH2),3.22(2H,d,J=7.2,=CHCH2),3.60～3.90(4H,brm,2CH2),6.26(1H,dt,J1=16.2,J2=7.2,=CHCH2),6.52(1H,d,J=16.2,=CHPh),6.78(1H,d,J=16.2,CH=CHPh),7.08～7.52(9H,m,Ar(a)5H,Ar(b)4H),7.62(1H,d,J=16.2,=CHCO)
, http://www.100md.com
346(M+,18),201(20),172(38),145(44),117(100)
H9
4-OCH3
142.5～144.0
43.5
2.40～2.68(4H,brm,2CH2),3.20(2H,d,J=7.2,=CHCH2),3.58～
3.92(4H,brm,2CH2),3.80(3H,S,CH3),6.24(1H,dt,J1=16.2,J2=7.2,=CHCH2),6.52(1H,d,J=16.2,=CHPh),6.70(1H,d,J=16.2,CH=CHPh),6.86(2H,d,J=9.0,Ar(b)Haa′),7.30(5H,brs,Ar(a)H),7.43(2H,d,J=9.0,Ar(b)Hbb′),7.61(1H,d,J=16.2,=CHCO)
, http://www.100md.com
362(M+,14),201(20),172(58),161(58),117(100)
Tab 2 Physical constants and spectral data of compounds E1～E8
No.
R1
R2
MP/℃
Yield/%
1HNMR(CDCl3)/δ
, http://www.100md.com MS / m/z
E1
CH3
H
63.2～65.0
23.9
(CDCl3) 2.23(3H,S,CH3),2.20～2.50(4H,brm,2CH2),3.10(2H,d,J=7.2,=CHCH2),3.48～3.72(4H,brm,2CH2),6.14(1H,dt,J1=16.2,J2=7.2,=CHCH2),6.46(1H,d,J=16.2,=CHPh),6.62(1H,s,CH=CCO(Ph)),6.91～7.10(4H,m,Ar(b)H),7.10～7.60(10H,m,Ar(a)5H,Ar(c)5H)
, 百拇医药
422(M+,17),221(19),201(38),193(38),172(65),117(100)
*E2
CH3
NO2
238.8～240.2
50.4
(CDCl3) 2.24(3H,S,CH3),2.80～3.70(4H,brm,2CH2),3.90(2H,d,J=7.2,=CHCH2),4.10～4.50(4H,brm,2CH2),6.38(1H,dt,J1=16.2,J2=7.2,=CHCH2),6.84(1H,d,J=16.2,=CHPh),6.84～7.12(4H,s,Ar(b)H),7.48(1H,s,CH=CCO(Ph)),7.24～7.52(5H,m,Ar(a)H),7.52(2H,d,J=9.0,Ar(b)Haa′),8.18(2H,d,J=9.0,Ar(b)Hbb′)
, http://www.100md.com
467(M+,22),266(20),238(24),201(24),172(78),117(100)
E3
CH3
2,5-di
methoxy
111.5～114.5
40.9
(DMSO-d6) 2.22(3H,S,CH3Ph),3.59(3H,S,OCH3),3.60(3H,S,OCH3),3.00～4.00(10H,brm,4CH2,=CHCH2),6.38(1H,dt,J1=16.2,J2=7.2,=CHCH2),6.70(1H,d,J=16.2,=CHPh),6.76(1H,s,CH=CCO(Ph)),6.85～7.00(7H,m,Ar(b)4H,Ar(c)3H),7.22～7.55(5H,m,Ar(a)H)
, 百拇医药
482(M+,38),281(12),253(5),201(50),172(50),117(100)
E4
CH3
3,4-di
methoxy
144.7～145.7
70.1
(CDCl3) 2.30(3H,S,CH3),2.20～2.60(4H,brm,2CH2),3.16(2H,d,J=7.2,=CHCH2),3.52～3.80(4H,brm,2CH2),3.70(3H,S,OCH3 ortho),3.88(3H,S,OCH3 para),6.18(1H,dt,J1=16.2,J2=7.2,=CHCH2),6.52(1H,d,J=16.2,=CHPh),6.62(1H,s,CH=CCO(Ph)),6.72～6.88(3H,m,Ar(c)H),7.02(4H,s,Ar(b)H),7.20～7.40(5H,m,Ar(a)H)
, http://www.100md.com
482(M+,50),253(51),201(45),172(45),117(100)
E5
NO2
2,5-di
methoxy
63.5～65.5
65.9
(CDCl3) 2.20～2.60(4H,brm,2CH2),3.15(2H,d,J=7.2,=CHCH2),3.48(3H,S,OCH3),3.50～3.80(4H,brm,2CH2),3.70(3H,S,OCH3),6.18(1H,dt,J1=16.2,J2=7.2,=CHCH2),6.50(1H,d,J=16.2,=CHPh),6.64～6.88(3H,m,Ar(c)H),6.82(1H,s,CH=CCO(Ph)),7.08～7.44(5H,m,Ar(a)H),7.20(2H,d,J=9.0,Ar(b)Haa′),7.98(2H,d,J=9.0,Ar(b)Hbb′)
, 百拇医药
514(M++1,70),312(5),201(42),172(85),117(100)
E6
CH3O
H
92.5～94.5
67.1
(CDCl3) 2.20～2.50(4H,brm,2CH2),3.10(2H,d,J=7.2,=CHCH2),3.50～3.78(4H,brm,2CH2),3.72(3H,S,OCH3),6.10(1H,dt,J1=16.2,J2=7.2,=CHCH2),6.48(1H,d,J=16.2,=CHPh),6.62(1H,s,CH=CCO(Ph)),6.64(2H,d,J=9.0,Ar(b)Haa′),7.02(2H,d,J=9.0,Ar(b)Hbb′),7.15～7.30(10H,m,Ar(a)5H,Ar(c)5H)
, http://www.100md.com
438(M+,31),237(30),209(49),201(51),172(51),117(100)
E7
F
H
41.5～43.5
63.9
(CDCl3) 2.10～2.60(4H,brm,2CH2),3.04(2H,d,J=7.2,=CHCH2),3.40～3.60(4H,brm,2CH2),6.18(1H,dt,J1=16.2,J2=7.2,=CHCH2),6.50(1H,d,J=16.2,=CHPh),6.60(1H,s,CH=CCO(Ph)),6.98(2H,d,J=3.6,Ar(b)Haa′),7.06(2H,d,J=3.6,Ar(b)Hbb′),7.12～7.40(10H,m,Ar(a)5H,Ar(c)5H)
, 百拇医药
426(M+,41),225(20),201(38),197(58),172(65),117(100)
E8
F
NO2
56.5～57.5
52.2
(CDCl3) 2.35～2.56(4H,brm,2CH2),3.15(2H,d,J=7.2,=CHCH2),3.52～3.80(4H,brm,2CH2),6.18(1H,dt,J1=16.2,J2=7.2,=CHCH2),6.50(1H,d,J=16.2,=CHPh),6.82(2H,2s,Ar(b)H),6.96(1H,s,CH=CCO(Ph)),7.01(2H,dd,J1=J2=9.0,Ar(b)H),7.22～7.38(5H,m,Ar(a)H),7.46(2H,d,J=9.0,Ar(c)Haa′),8.14(2H,d,J=9.0,Ar(c)Hbb′)
, 百拇医药
471(M+,10),270(10),242(25),201(10),172(30),117(100)
*Hydrochloride salt 从相应肉桂酰胺氢谱来看，δ 6.50～7.00之间存在一个AB系统，归属为肉桂酸双键氢，其偶合常数为16.2 Hz，说明目的物肉桂酰胺的双键均为反式构型。
分别以对去甲肾上腺素NE(10-7 mol.L-1)和85.7 mmol.L-1 KCl引起的大鼠主动脉条收缩抑制作用(以下简称活性1、活性2)作为评价指标，对所合成的化合物进行扩血管活性测定(表3)。
Tab 3 Vasodilative activity of compounds H1～9 and E1～8 No.
, 百拇医药
10-7 mol.L-1 NE inhibition/%
85.7 mmol.L-1 KCl
inhibition / %
10-5 mol.L-1
10-4mol.L-1
10-5 mol.L-1
10-4mol.L-1
, http://www.100md.com
Compd.1
20
114
27.3
72.8
H1
0
0
22.5
40
H2
0
40
, http://www.100md.com
28.6
78.6
H3
0
0
0
15
H4
0
9.7
13.3
66.7
H5
, http://www.100md.com
0
100
0
4.3
H6
-11.8
-11.8
10.5
68.4
H7
0
-9.1
6.9
, http://www.100md.com
51.8
H8
0
35.7
5.9
20
H9
0
30
7.5
50
E1
0
, 百拇医药
26.3
26
60.4
E2
0
40
0
7.4
E3
18.4
63.2
38.5
100
, http://www.100md.com
E4
19.5
48.8
6.1
33.3
E5
0
17.6
19.2
42.3
E6
6.4
, 百拇医药 29
16
90
E7
0
0
14.3
66.7
E8
0
5.7
21.4
75
, 百拇医药
药理筛选结果表明:在分子的苯环与羰基间引入双键后，所得肉桂酰胺活性1明显下降或消失，这同钙拮抗剂二氢吡啶类(DHPS)及哌嗪类的构效关系结论相一致[3,4]。
在肉桂酰基的羰基α位引入大基团(芳基)后，所得的取代α-苯基肉桂酰胺对NE收缩抑制作用基本消失，但大多数化合物表现出对高钾收缩的抑制作用，其中E3在10-5 mol.L-1浓度下抑制率达38.5%，在10-4 mol.L-1浓度下抑制率达100%，这表明羰基α位确是此类化合物生物活性的敏感部位，α位H被大基团置换，分子的共轭系统可能会遭到破坏，分子构象发生改变，导致分子与受体间作用变化，影响了化合物的活性；此外，从活性强度来看，大多数此类化合物活性2强度高于活性1，说明肉桂酰基的羰基α位插入大体积基团可能有利于选择性地提高化合物对高钾收缩的抑制作用。实验部分
, 百拇医药
熔点用Yanaco显微熔点仪测定，温度未校正。核磁共振仪为JEOL*FX-90Q型，TMS为内标。质谱仪为ZAB-2F型。元素分析用Carlo Erbr 1106型元素分析仪测定，均在0.3%误差范围内。薄层色谱硅胶(GF254)为青岛海洋化工厂产品。
参考文献[5]方法制得4-三氟肉桂酸,4-溴肉桂酸,4-氰基肉桂酸,4-甲基肉桂酸,4-氟肉桂酸,4-硝基肉桂酸,4-甲氧基肉桂酸。
1 N-(4-氯肉桂酰基)-N′-肉桂基哌嗪H4
4-氯肉桂酸0.73 g(4 mmol)，加二氯亚砜5 ml，DMF一滴，70℃加热搅拌反应2 h，减压蒸去过量的二氯亚砜， 得淡绿色固体， 溶于无水二氯甲烷5 ml中，搅拌，冰盐浴冷却下加入无水吡啶0.8 ml，滴加N-肉桂基哌嗪二氯甲烷溶液[N-肉桂基哌嗪盐酸盐1.07 g(4.5 mmol)，用10%氢氧化钠水溶液调至pH 10，二氯甲烷萃取，干燥]，冰盐浴反应1 h。用10%碳酸钾水溶液调至pH 10，二氯甲烷萃取，饱和食盐水洗，干燥，过滤，滤液减压浓缩，得淡黄色固体，用二氯甲烷和无水乙醇重结晶，得白色晶体0.710 g(48.4%)，mp 164.7～166.7℃。元素分析C22H23ClN2O，理论值%: C 72.02,H 6.32,N 7.64；实测值%： C 72.05,H 6.07,N 7.65。
, 百拇医药
化合物H1的合成方法同H4。
2 N-(4-三氟甲基肉桂酰基)-N′-肉桂基哌嗪H7
4-三氟甲基肉桂酸0.432 g(2 mmol)，加无水乙醚1.6 ml，DMF 3滴，滴加草酰氯1.6 ml，有气泡产生，室温反应2 h，减压蒸去乙醚及过量草酰氯，将所得的白色固体溶于无水二氯甲烷4 ml中，冰盐浴冷却下加入无水吡啶0.5 ml，滴加N-肉桂基哌嗪二氯甲烷溶液[N-肉桂基哌嗪盐酸盐0.502 g(2.1 mmol)，用10%氢氧化钠水溶液调至pH 10，二氯甲烷萃取，干燥]，室温反应4.5 h。用10%碳酸钾水溶液调至pH 10，二氯甲烷萃取，饱和氯化钠溶液洗，无水Na2SO4干燥，过滤，滤液减压浓缩，得红色固体，无水乙醇重结晶，得淡黄色晶体0.475 g(59.4%)，mp 114.5～115.4℃。元素分析C23H23F3N2O，理论值%: C 68.98,H 5.79,N 7.00；实测值%：C 69.00,H 5.57,N 6.72。
, 百拇医药
化合物H2,H3,H5,H6,H8,H9的合成方法同H7。
3 N-(4-甲基-α-苯基肉桂酰基)-N′-肉桂基哌嗪E1
N-肉桂基哌嗪盐酸盐0.30 g(1.4 mmol)，用10%氢氧化钠水溶液调至pH 10，二氯甲烷萃取，干燥，过滤，滤液加无水吡啶1 ml，搅拌，冰盐浴冷却下滴加4-甲基-α-苯基肉桂酰氯二氯甲烷溶液[4-甲基-α-苯基肉桂酸0.238 g(1 mmol)，加无水乙醚2 ml，DMF 2滴，滴加草酰氯1.6 ml，室温反应1.5 h，减压蒸去乙醚及过量草酰氯，得红色油状物，溶于无水二氯甲烷4 ml]，室温反应4 h。放置过夜，用10%碳酸钾水溶液调至pH 10，二氯甲烷萃取，饱和食盐水洗，无水Na2SO4干燥，过滤，减压蒸去溶剂，残留物为黄色油状物，PTLC(二氯甲烷—甲醇 50∶1，25∶1)分离，得黄色固体101 mg(23.9%)，mp 63.2～65.0℃。
, 百拇医药
化合物E2～8的合成方法同E1。
致谢 核磁共振谱、质谱及元素分析均由我所分析室代测，药理活性由王晓良教授研究组测定。
联系人 Tel:(010)63165254, Fax:(010)63017757
School of Pharmacy, Virginia Commonwealth University, Richmond, U.S.A)
参考文献
1 何欣，林紫云，朱莉亚，等.苯甲酰胺类衍生物的合成及扩血管活性.药学学报，1998，33∶666
2 郭宗儒.药物化学总论,北京：中国医药科技出版社,1994.272
, 百拇医药
3 Younes S, Mouysset GB, Sannes GS. Synthesis and pharmacological study of new calcium antagonists, analogues of cinnarizine and flunarizine. Eur J Med Chem, 1993,28∶943
4 Alker D, Cross PE. Long-acting dihydropyridine calcium antagonists. Compounds containing unsaturation in the 2-substituent on the 1,4-dihydropyridine ring. Eur J Med Chem, 1991,26∶619
5 Wiley RH, Smith NR, Arnolo RT. m-Nitrostyrene. Org Syn Coll, 1963,4∶731
收稿日期: 1998-04-09, 百拇医药
单位：何 欣， 林紫云， 朱莉亚(中国医学科学院、中国协和医科大学药物研究所，北京 100050
关键词：
药学学报990309 SYNTHESIS AND VASODILATIVE ACTIVITIES OF CINNAMIDE
AND α-PHENYLCINNAMIDE DERIVATIVES
He Xin (He X), Lin Ziyum (Lin ZY) and Zhu Liya (Zhu LY)
(Institute of Materia Medica, Chinese Academy of Medical Sciences
, 百拇医药
and Peking Union Medical College, Beijing 100050)
ABSTRACT AIM: To search for compounds having strong vasodilating effect. METHODS: The classic Knoevenagel condensation and mixed anhydride method were used. RESULTS: Nine cinnamides and eight α-phenylcinnamide derivatives were synthesized. CONCLUSION: Vasodilative activity screening in vitro showed that the olefinic linkage inserted between the benzene ring and carbonyl group was unfavourable to the inhibiting activity on noradrenaline (10-7 mol.L-1) induced contraction of rat aortic strip, while the introduction of bulky groups (substituted phenyl) at α position of the cinnamoyl carbonyl group might selectively enhance the inhibiting activity against 85.7 mmol.L-1 KCl induced contraction of rat aortic strip.
, 百拇医药
KEY WORDS cinnamide; α-phenylcinnamide; vasodilative activity
摘要 目的：寻找新型的抗高血压药物。方法：用典型的Knoevenagel缩合反应和混合酸酐法合成。结果：合成了9个肉桂酰胺类化合的和8个α-取代苯基肉桂酰胺类衍生物，均为新化合物。结论：体外扩血管活性试验表明，在分子的苯环与羰基间引入双键不利于化合物对去甲肾上腺素[以下简称NE](10-7 mol.L-1)引起的大鼠主动脉条收缩抑制活性;在肉桂酰基的羰基α位引入大基团(取代苯环)可能有利于选择性地提高化合物对85.7 mmol.L-1 KCl引起的大鼠主动脉条收缩的抑制作用。
关键词 肉桂酰胺；α-苯基肉桂酰胺；扩血管活性
前文[1]曾报，N-(4-甲氧基苯甲酰基)-N′-肉桂基哌嗪(化合物1,N-(4-methoxybenzoic)-N′-cinnamylpiperazine,见下图)有较好的扩血管活性，且结构新颖，因此本文以1作为先导物，对其进行结构改造，根据插烯法则(vinylogy principle)[2]，在分子的苯环与羰基之间插入一个双键，同时保留扩血管活性药效团肉桂基哌嗪部分，设计下列化合物，以考察此类化合物中共轭体系的延长对生物活性的影响。
, 百拇医药
此外，药物设计中，在分子中引入大基团常常会使分子与酶或受体的相互作用受阻，造成生物活性的改变。羰基α位往往是生物活性的敏感部位，如α位的H被取代基置换，则分子的共轭系统可能会遭到某种程度的破坏，构象随之发生变化，与受体的作用也会有所不同。故我们在肉桂酰基的α位引入大基团(取代苯环)，以考察其对化合物活性的影响。
目的化合物的合成分两步进行。先由相应的苯甲醛和丙二酸在吡啶催化下缩合制备相应肉桂酸，或由相应苯甲醛同取代苯乙酸类化合物在三乙胺、乙酸酐存在下加热发生缩合反应，生成相应α-苯基取代肉桂酸，然后以它们为原料，采用酰氯法与肉桂基哌嗪反应合成酰胺。
酰氯的制备可采用二氯亚砜和草酰氯作酰化剂，以SOCl2作酰化剂合成肉桂酰胺和对氯肉桂酰胺(H1,H4)，但用SOCl2制备其它肉桂酰胺及α-苯基取代肉桂酰胺时，所得产物复杂，TLC显示板上无主点，难以分离，未能得到所需化合物。改用草酰氯在室温下反应，可顺利形成相应的酰氯并得到目的物。
, http://www.100md.com
所合成的17个目的物，均为新化合物。化合物结构及物理常数见表1，表2。
Tab 1 Physical constants and spectral data of compounds H1～H9
No.
R
MP/℃
Yield/%
1HNMR(CDCl3)/δ
MS / m/z
H1
, 百拇医药
4-H
106.0～107.0
44.7
2.52～2.80(4H,brm,2CH2),3.26(2H,d,J=7.2,=CHCH2),3.68～3.96(4H,brm,2CH2),6.22(1H,dt,J1=16.2,J2=7.2,=CHCH2),6.50(1H,d,J=16.2,=CHPh),6.81(1H,d,J=16.2,CH=CHPh),7.18～7.56(10H,m,ArH),7.65(1H,d,J=16.2,=CHCO)
332(M+,22),201(22),172(62),131(48),117(100)
, 百拇医药
H2
4-F
163.5～164.5
51.7
2.40～2.66(4H,brm,2CH2),3.22(2H,d,J=7.2,=CHCH2),3.60
～3.92(4H,brm,2CH2),6.24(1H,dt,J1=16.2,J2=7.2,=CHCH2),6.52(1H,d,J=16.2,=CHPh),6.75(1H,d,J=16.2,CH=CHPh),7.43(2H,dd,J1=J2=9.0,Ar(b)Haa′),7.28～7.44(5H,m,Ar(a)H),7.53
, 百拇医药
(2H,dd,J1=9.0,J2=5.4,Ar(b)Hbb′),7.61(1H,d,J=16.2,=CHCO)
350(M+,17),201(19),172(48),149(94),117(100)
H3
4-Br
138.3～139.5
48.7
2.50～2.76(4H,brm,2CH2),3.29(2H,d,J=7.2,=CHCH2),3.60
～3.92(4H,brm,2CH2),6.37(1H,dt,J1=16.2,J2=7.2,=CHCH2),6.55(1H,d,J=16.2,=CHPh),6.82(1H,d,J=16.2,CH=CHPh),7.28～7.36(5H,m,Ar(a)H),7.32(2H,d,J=9.0,Ar(b)Haa′),7.49(2H,d,J=9.0,Ar(b)Hbb′),7.76(1H,d,J=16.2,=CHCO)
, 百拇医药
412(M++2,9),410(M+,9),209(20),201(20),172(62),117(100)
H4
4-Cl
164.7～166.7
48.4
2.44～2.68(4H,brm,2CH2),3.26(2H,d,J=7.2,=CHCH2),3.60
～3.84(4H,brm,2CH2),6.22(1H,dt,J1=16.2,J2=7.2,=CH-CH2),6.50(1H,d,J=16.2,=CHPh),6.81(1H,d,J=16.2,CH=CHPh),7.20～7.50(5H,m,Ar(a)H),7.25(2H,d,J=9.0,Ar(b)Hbb′),7.42(2H,d,J=9.0,Ar(b)Haa′),7.59(1H,d,J=16.2,=CHCO)
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366(M+,32),201(17),172(100),165(25),117(58)
H5
4-NO2
196.6～197.8
62.0
2.48～2.72(4H,brm,2CH2),3.22(2H,d,J=7.2,=CHCH2),3.64
～3.92(4H,brm,2CH2),6.26(1H,dt,J1=16.2,J2=7.2,=CHCH2),6.54(1H,d,J=16.2,=CHPh),6.97(1H,d,J=16.2,CH=CHPh),7.28～7.44(5H,m,Ar(a)H),7.62(2H,d,J=9.0,Ar(b)Haa′),7.68(1H,d,J=16.2,=CHCO),8.22(2H,d,J=9.0,Ar(b)Hbb′)
, http://www.100md.com
377(M+,12),201(18),176(28),172(48),117(100)
H6
4-CN
201.0～203.0
62.0
2.56～2.80(4H,brm,2CH2),3.34(2H,d,J=7.2,=CHCH2),3.60
～3.96(4H,brm,2CH2),6.29(1H,dt,J1=16.2,J2=7.2,=CHCH2),6.57(1H,d,J=16.2,=CHPh),6.91(1H,d,J=16.2,CH=CHPh),7.28～7.40(5H,m,Ar(a)H),7.56～7.64(4H,m,Ar(b)H),7.63(1H,d,J=16.2,=CHCO)
, 百拇医药
357(M+,22),201(17),172(51),156(39),117(100)
H7
4-CF3
114.5～115.4
59.4
2.40～2.70(4H,brm,2CH2),3.22(2H,d,J=7.2,=CHCH2),3.56～3.88
(4H,brm,2CH2),6.26(1H,dt,J1=16.2,J2=7.2,=CHCH2),6.54(1H,d,J=16.2,=CHPh),6.90(1H,d,J=16.2,CH=CHPh),7.16～7.45(5H,m,Ar(a)H),7.60(4H,s,Ar(b)H),7.76(1H,d,J=16.2,=CHCO)
, http://www.100md.com
400(M+,26),201(18),199(38),172(52),117(100)
H8
4-CH3
115.5～116.8
26.0
2.36(3H,S,CH3),2.44～2.72(4H,brm,2CH2),3.22(2H,d,J=7.2,=CHCH2),3.60～3.90(4H,brm,2CH2),6.26(1H,dt,J1=16.2,J2=7.2,=CHCH2),6.52(1H,d,J=16.2,=CHPh),6.78(1H,d,J=16.2,CH=CHPh),7.08～7.52(9H,m,Ar(a)5H,Ar(b)4H),7.62(1H,d,J=16.2,=CHCO)
, http://www.100md.com
346(M+,18),201(20),172(38),145(44),117(100)
H9
4-OCH3
142.5～144.0
43.5
2.40～2.68(4H,brm,2CH2),3.20(2H,d,J=7.2,=CHCH2),3.58～
3.92(4H,brm,2CH2),3.80(3H,S,CH3),6.24(1H,dt,J1=16.2,J2=7.2,=CHCH2),6.52(1H,d,J=16.2,=CHPh),6.70(1H,d,J=16.2,CH=CHPh),6.86(2H,d,J=9.0,Ar(b)Haa′),7.30(5H,brs,Ar(a)H),7.43(2H,d,J=9.0,Ar(b)Hbb′),7.61(1H,d,J=16.2,=CHCO)
, http://www.100md.com
362(M+,14),201(20),172(58),161(58),117(100)
Tab 2 Physical constants and spectral data of compounds E1～E8
No.
R1
R2
MP/℃
Yield/%
1HNMR(CDCl3)/δ
, http://www.100md.com MS / m/z
E1
CH3
H
63.2～65.0
23.9
(CDCl3) 2.23(3H,S,CH3),2.20～2.50(4H,brm,2CH2),3.10(2H,d,J=7.2,=CHCH2),3.48～3.72(4H,brm,2CH2),6.14(1H,dt,J1=16.2,J2=7.2,=CHCH2),6.46(1H,d,J=16.2,=CHPh),6.62(1H,s,CH=CCO(Ph)),6.91～7.10(4H,m,Ar(b)H),7.10～7.60(10H,m,Ar(a)5H,Ar(c)5H)
, 百拇医药
422(M+,17),221(19),201(38),193(38),172(65),117(100)
*E2
CH3
NO2
238.8～240.2
50.4
(CDCl3) 2.24(3H,S,CH3),2.80～3.70(4H,brm,2CH2),3.90(2H,d,J=7.2,=CHCH2),4.10～4.50(4H,brm,2CH2),6.38(1H,dt,J1=16.2,J2=7.2,=CHCH2),6.84(1H,d,J=16.2,=CHPh),6.84～7.12(4H,s,Ar(b)H),7.48(1H,s,CH=CCO(Ph)),7.24～7.52(5H,m,Ar(a)H),7.52(2H,d,J=9.0,Ar(b)Haa′),8.18(2H,d,J=9.0,Ar(b)Hbb′)
, http://www.100md.com
467(M+,22),266(20),238(24),201(24),172(78),117(100)
E3
CH3
2,5-di
methoxy
111.5～114.5
40.9
(DMSO-d6) 2.22(3H,S,CH3Ph),3.59(3H,S,OCH3),3.60(3H,S,OCH3),3.00～4.00(10H,brm,4CH2,=CHCH2),6.38(1H,dt,J1=16.2,J2=7.2,=CHCH2),6.70(1H,d,J=16.2,=CHPh),6.76(1H,s,CH=CCO(Ph)),6.85～7.00(7H,m,Ar(b)4H,Ar(c)3H),7.22～7.55(5H,m,Ar(a)H)
, 百拇医药
482(M+,38),281(12),253(5),201(50),172(50),117(100)
E4
CH3
3,4-di
methoxy
144.7～145.7
70.1
(CDCl3) 2.30(3H,S,CH3),2.20～2.60(4H,brm,2CH2),3.16(2H,d,J=7.2,=CHCH2),3.52～3.80(4H,brm,2CH2),3.70(3H,S,OCH3 ortho),3.88(3H,S,OCH3 para),6.18(1H,dt,J1=16.2,J2=7.2,=CHCH2),6.52(1H,d,J=16.2,=CHPh),6.62(1H,s,CH=CCO(Ph)),6.72～6.88(3H,m,Ar(c)H),7.02(4H,s,Ar(b)H),7.20～7.40(5H,m,Ar(a)H)
, http://www.100md.com
482(M+,50),253(51),201(45),172(45),117(100)
E5
NO2
2,5-di
methoxy
63.5～65.5
65.9
(CDCl3) 2.20～2.60(4H,brm,2CH2),3.15(2H,d,J=7.2,=CHCH2),3.48(3H,S,OCH3),3.50～3.80(4H,brm,2CH2),3.70(3H,S,OCH3),6.18(1H,dt,J1=16.2,J2=7.2,=CHCH2),6.50(1H,d,J=16.2,=CHPh),6.64～6.88(3H,m,Ar(c)H),6.82(1H,s,CH=CCO(Ph)),7.08～7.44(5H,m,Ar(a)H),7.20(2H,d,J=9.0,Ar(b)Haa′),7.98(2H,d,J=9.0,Ar(b)Hbb′)
, 百拇医药
514(M++1,70),312(5),201(42),172(85),117(100)
E6
CH3O
H
92.5～94.5
67.1
(CDCl3) 2.20～2.50(4H,brm,2CH2),3.10(2H,d,J=7.2,=CHCH2),3.50～3.78(4H,brm,2CH2),3.72(3H,S,OCH3),6.10(1H,dt,J1=16.2,J2=7.2,=CHCH2),6.48(1H,d,J=16.2,=CHPh),6.62(1H,s,CH=CCO(Ph)),6.64(2H,d,J=9.0,Ar(b)Haa′),7.02(2H,d,J=9.0,Ar(b)Hbb′),7.15～7.30(10H,m,Ar(a)5H,Ar(c)5H)
, http://www.100md.com
438(M+,31),237(30),209(49),201(51),172(51),117(100)
E7
F
H
41.5～43.5
63.9
(CDCl3) 2.10～2.60(4H,brm,2CH2),3.04(2H,d,J=7.2,=CHCH2),3.40～3.60(4H,brm,2CH2),6.18(1H,dt,J1=16.2,J2=7.2,=CHCH2),6.50(1H,d,J=16.2,=CHPh),6.60(1H,s,CH=CCO(Ph)),6.98(2H,d,J=3.6,Ar(b)Haa′),7.06(2H,d,J=3.6,Ar(b)Hbb′),7.12～7.40(10H,m,Ar(a)5H,Ar(c)5H)
, 百拇医药
426(M+,41),225(20),201(38),197(58),172(65),117(100)
E8
F
NO2
56.5～57.5
52.2
(CDCl3) 2.35～2.56(4H,brm,2CH2),3.15(2H,d,J=7.2,=CHCH2),3.52～3.80(4H,brm,2CH2),6.18(1H,dt,J1=16.2,J2=7.2,=CHCH2),6.50(1H,d,J=16.2,=CHPh),6.82(2H,2s,Ar(b)H),6.96(1H,s,CH=CCO(Ph)),7.01(2H,dd,J1=J2=9.0,Ar(b)H),7.22～7.38(5H,m,Ar(a)H),7.46(2H,d,J=9.0,Ar(c)Haa′),8.14(2H,d,J=9.0,Ar(c)Hbb′)
, 百拇医药
471(M+,10),270(10),242(25),201(10),172(30),117(100)
*Hydrochloride salt 从相应肉桂酰胺氢谱来看，δ 6.50～7.00之间存在一个AB系统，归属为肉桂酸双键氢，其偶合常数为16.2 Hz，说明目的物肉桂酰胺的双键均为反式构型。
分别以对去甲肾上腺素NE(10-7 mol.L-1)和85.7 mmol.L-1 KCl引起的大鼠主动脉条收缩抑制作用(以下简称活性1、活性2)作为评价指标，对所合成的化合物进行扩血管活性测定(表3)。
Tab 3 Vasodilative activity of compounds H1～9 and E1～8 No.
, 百拇医药
10-7 mol.L-1 NE inhibition/%
85.7 mmol.L-1 KCl
inhibition / %
10-5 mol.L-1
10-4mol.L-1
10-5 mol.L-1
10-4mol.L-1
, http://www.100md.com
Compd.1
20
114
27.3
72.8
H1
0
0
22.5
40
H2
0
40
, http://www.100md.com
28.6
78.6
H3
0
0
0
15
H4
0
9.7
13.3
66.7
H5
, http://www.100md.com
0
100
0
4.3
H6
-11.8
-11.8
10.5
68.4
H7
0
-9.1
6.9
, http://www.100md.com
51.8
H8
0
35.7
5.9
20
H9
0
30
7.5
50
E1
0
, 百拇医药
26.3
26
60.4
E2
0
40
0
7.4
E3
18.4
63.2
38.5
100
, http://www.100md.com
E4
19.5
48.8
6.1
33.3
E5
0
17.6
19.2
42.3
E6
6.4
, 百拇医药 29
16
90
E7
0
0
14.3
66.7
E8
0
5.7
21.4
75
, 百拇医药
药理筛选结果表明:在分子的苯环与羰基间引入双键后，所得肉桂酰胺活性1明显下降或消失，这同钙拮抗剂二氢吡啶类(DHPS)及哌嗪类的构效关系结论相一致[3,4]。
在肉桂酰基的羰基α位引入大基团(芳基)后，所得的取代α-苯基肉桂酰胺对NE收缩抑制作用基本消失，但大多数化合物表现出对高钾收缩的抑制作用，其中E3在10-5 mol.L-1浓度下抑制率达38.5%，在10-4 mol.L-1浓度下抑制率达100%，这表明羰基α位确是此类化合物生物活性的敏感部位，α位H被大基团置换，分子的共轭系统可能会遭到破坏，分子构象发生改变，导致分子与受体间作用变化，影响了化合物的活性；此外，从活性强度来看，大多数此类化合物活性2强度高于活性1，说明肉桂酰基的羰基α位插入大体积基团可能有利于选择性地提高化合物对高钾收缩的抑制作用。实验部分
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熔点用Yanaco显微熔点仪测定，温度未校正。核磁共振仪为JEOL*FX-90Q型，TMS为内标。质谱仪为ZAB-2F型。元素分析用Carlo Erbr 1106型元素分析仪测定，均在0.3%误差范围内。薄层色谱硅胶(GF254)为青岛海洋化工厂产品。
参考文献[5]方法制得4-三氟肉桂酸,4-溴肉桂酸,4-氰基肉桂酸,4-甲基肉桂酸,4-氟肉桂酸,4-硝基肉桂酸,4-甲氧基肉桂酸。
1 N-(4-氯肉桂酰基)-N′-肉桂基哌嗪H4
4-氯肉桂酸0.73 g(4 mmol)，加二氯亚砜5 ml，DMF一滴，70℃加热搅拌反应2 h，减压蒸去过量的二氯亚砜， 得淡绿色固体， 溶于无水二氯甲烷5 ml中，搅拌，冰盐浴冷却下加入无水吡啶0.8 ml，滴加N-肉桂基哌嗪二氯甲烷溶液[N-肉桂基哌嗪盐酸盐1.07 g(4.5 mmol)，用10%氢氧化钠水溶液调至pH 10，二氯甲烷萃取，干燥]，冰盐浴反应1 h。用10%碳酸钾水溶液调至pH 10，二氯甲烷萃取，饱和食盐水洗，干燥，过滤，滤液减压浓缩，得淡黄色固体，用二氯甲烷和无水乙醇重结晶，得白色晶体0.710 g(48.4%)，mp 164.7～166.7℃。元素分析C22H23ClN2O，理论值%: C 72.02,H 6.32,N 7.64；实测值%： C 72.05,H 6.07,N 7.65。
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化合物H1的合成方法同H4。
2 N-(4-三氟甲基肉桂酰基)-N′-肉桂基哌嗪H7
4-三氟甲基肉桂酸0.432 g(2 mmol)，加无水乙醚1.6 ml，DMF 3滴，滴加草酰氯1.6 ml，有气泡产生，室温反应2 h，减压蒸去乙醚及过量草酰氯，将所得的白色固体溶于无水二氯甲烷4 ml中，冰盐浴冷却下加入无水吡啶0.5 ml，滴加N-肉桂基哌嗪二氯甲烷溶液[N-肉桂基哌嗪盐酸盐0.502 g(2.1 mmol)，用10%氢氧化钠水溶液调至pH 10，二氯甲烷萃取，干燥]，室温反应4.5 h。用10%碳酸钾水溶液调至pH 10，二氯甲烷萃取，饱和氯化钠溶液洗，无水Na2SO4干燥，过滤，滤液减压浓缩，得红色固体，无水乙醇重结晶，得淡黄色晶体0.475 g(59.4%)，mp 114.5～115.4℃。元素分析C23H23F3N2O，理论值%: C 68.98,H 5.79,N 7.00；实测值%：C 69.00,H 5.57,N 6.72。
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化合物H2,H3,H5,H6,H8,H9的合成方法同H7。
3 N-(4-甲基-α-苯基肉桂酰基)-N′-肉桂基哌嗪E1
N-肉桂基哌嗪盐酸盐0.30 g(1.4 mmol)，用10%氢氧化钠水溶液调至pH 10，二氯甲烷萃取，干燥，过滤，滤液加无水吡啶1 ml，搅拌，冰盐浴冷却下滴加4-甲基-α-苯基肉桂酰氯二氯甲烷溶液[4-甲基-α-苯基肉桂酸0.238 g(1 mmol)，加无水乙醚2 ml，DMF 2滴，滴加草酰氯1.6 ml，室温反应1.5 h，减压蒸去乙醚及过量草酰氯，得红色油状物，溶于无水二氯甲烷4 ml]，室温反应4 h。放置过夜，用10%碳酸钾水溶液调至pH 10，二氯甲烷萃取，饱和食盐水洗，无水Na2SO4干燥，过滤，减压蒸去溶剂，残留物为黄色油状物，PTLC(二氯甲烷—甲醇 50∶1，25∶1)分离，得黄色固体101 mg(23.9%)，mp 63.2～65.0℃。
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化合物E2～8的合成方法同E1。
致谢 核磁共振谱、质谱及元素分析均由我所分析室代测，药理活性由王晓良教授研究组测定。
联系人 Tel:(010)63165254, Fax:(010)63017757
School of Pharmacy, Virginia Commonwealth University, Richmond, U.S.A)
参考文献
1 何欣，林紫云，朱莉亚，等.苯甲酰胺类衍生物的合成及扩血管活性.药学学报，1998，33∶666
2 郭宗儒.药物化学总论,北京：中国医药科技出版社,1994.272
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3 Younes S, Mouysset GB, Sannes GS. Synthesis and pharmacological study of new calcium antagonists, analogues of cinnarizine and flunarizine. Eur J Med Chem, 1993,28∶943
4 Alker D, Cross PE. Long-acting dihydropyridine calcium antagonists. Compounds containing unsaturation in the 2-substituent on the 1,4-dihydropyridine ring. Eur J Med Chem, 1991,26∶619
5 Wiley RH, Smith NR, Arnolo RT. m-Nitrostyrene. Org Syn Coll, 1963,4∶731
收稿日期: 1998-04-09, 百拇医药