本發明屬于有機合成和藥物發現，具體涉及一種吲唑氮氧化物及其合成方法和抗癌活性應用。

背景技術：

1、吲唑類化合物往往具有顯著的生物活性和獨特的物理/化學性質，因此該類化合物在合成化學、藥物化學和材料化學等領域均扮演著重要角色。另一方面，帶有氮-氧結構單元的有機分子在藥物開發中受到了越來越多的關注，因為氮氧結構單元可以提高母體化合物的水溶性或降低其膜滲透性。

2、將氮氧結構單元引入到吲唑環上所得到的吲唑氮氧化物已被發現具有強大的抗原蟲活性，表現出潛在的應用價值。另外，吲唑氮氧化物中的氮氧結構單元還可用作導向基團，協助將需要的官能團區域選擇性地安裝到吲唑環上，從而得到用其它方法無法合成的目標分子。

3、鑒于其重要性，現有文獻中已經相繼開發了幾種合成吲唑氮氧化物的方法，這些文獻方法盡管相對可靠，但仍存在原料不易得到、步驟繁瑣、原子經濟性差、效率低和反應條件苛刻等問題。

4、因此，合成新型吲唑氮氧化物，研究其生物活性及藥用價值，并開發從簡單易得的原料出發、在溫和的反應條件下合成這些新型吲唑氮氧化物的簡捷、高效且可持續的原子經濟性新方法，具有重要的理論意義和應用價值。

技術實現思路

1、為了解決現有技術存在的問題，本發明的目的之一在于提供一類新的吲唑氮氧化物，研究表明該類化合物具有良好的抗癌活性。

2、本發明的目的之二在于提供吲唑氮氧化物在制備抗癌藥物方面的應用。

3、本發明的目的之三在于提供一種治療宮頸癌、肺癌和結腸癌的藥物組合物，其活性成分為本發明提供的吲唑氮氧化物。

4、本發明的目的之四在于提供吲唑氮氧化物的合成方法。

5、為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

6、吲唑氮氧化物，其化學結構通式為：

7、

8、其中：r1選自氫、c1-4烷基、c1-4烷氧基、c1-4烷氧羰基、苯基、芐基、三氟甲基或鹵素，r1選自一元或多元取代；r2為c1-6鏈狀烷基、c3-6環烷基或芐基；r3選自氫、c1-4烷基、c1-4烷氧基或鹵素，r3選自一元或多元取代。

9、進一步地，在上述通式結構中，在最優選情況下，選自如下具體結構：

10、

11、前述吲唑氮氧化物在制備抗癌活性藥物中的應用，所述抗癌為抗宮頸癌、肺癌和結腸癌。

12、研究表明：本發明所提供的吲唑氮氧化物具有抑制hela、a549和hct-116三種癌細胞增殖的活性，提示本發明化合物能夠作為抗宮頸癌、肺癌和結腸癌等癌癥的藥物的活性成分。尤其是上述優選化合物能夠顯著抑制hela、a549和hct-116的生長增殖，提示這類化合物作為抗癌藥物的活性成分對宮頸癌、肺癌和結腸癌具有預防、治療、抑制進程惡化的作用。

13、治療宮頸癌、肺癌和結腸癌的藥物組合物，其活性成分為前述吲唑氮氧化物。

14、上述吲唑氮氧化物的合成方法，以n-亞硝基苯胺類化合物與重氮茚二酮類化合物為原料制備而成；包括如下步驟：將n-亞硝基苯胺類化合物1、重氮茚二酮類化合物2、催化劑、添加劑和六氟異丙醇(hfip)混合，升溫反應制得吲唑氮氧化物3，反應方程式為：

15、

16、其中：r1為氫、c1-4烷基、c1-4烷氧基、c1-4烷氧羰基、苯基、芐基、三氟甲基或鹵素，r1為一元或多元取代；r2為c1-6鏈狀烷基、c3-6環烷基或芐基；r3為氫、c1-4烷基、c1-4烷氧基或鹵素，r3為一元或多元取代。

17、進一步地，在上述技術方案中，所述添加劑為乙酸銅或乙酸銅與2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物、乙酸銀、氧化銀、碳酸銀或硝酸銀中的一種或多種組成的混合物。

18、進一步地，在上述技術方案中，所述催化劑為二氯(五甲基環戊二烯基)合銠(iii)二聚體([rhcp*cl2]2)或三(乙腈)(五甲基環戊二烯基)銠(iii)二(六氟銻酸鹽)([rhcp*(mecn)3](sbf6)2)。

19、進一步地，在上述技術方案中，所述n-亞硝基苯胺類化合物1、重氮茚二酮類化合物2、催化劑與添加劑摩爾比為1:1-1.5:0.04-0.06:1-5。

20、進一步地，在上述技術方案中，所述反應溫度為60-100℃。

21、進一步地，在上述技術方案中，所述反應在空氣、氧氣或惰性氣體氛圍中進行。

22、發明有益效果：

23、(1)本發明提供的吲唑氮氧化物，通過對具有各種取代基的化合物進行篩選，并通過抗癌細胞活性試驗驗證，本發明提供的化合物具有明顯地抑制hela、a549和hct-116等三種癌細胞增殖的活性，提示本發明化合物對宮頸癌、肺癌和結腸癌有抗癌活性，具有潛在的藥用價值；

24、(2)本發明提供的合成方法，通過n-亞硝基苯胺類化合物、重氮茚二酮類化合物和六氟異丙醇的一鍋多步串聯反應完成，過程簡單而高效；

25、(3)本發明提供的合成方法具有原料廉價易得、產物有價值、步驟經濟性和原子經濟性高等顯著特點。

技術特征：

1.吲唑氮氧化物，其特征在于，化學結構通式為：

2.如權利要求1所述吲唑氮氧化物，其特征在于：所述化合物選自如下具體結構：

3.如權利要求1或2所述吲唑氮氧化物在制備抗癌活性藥物中的應用。

4.根據權利要求3所述吲唑氮氧化物在制備抗癌活性藥物中的應用，其特征在于：所述抗癌為抗宮頸癌、肺癌和結腸癌。

5.根據權利要求4所述吲唑氮氧化物在制備抗癌活性藥物中的應用，其特征在于：抗宮頸癌為抑制hela癌細胞增殖，抗肺癌為抑制a549癌細胞增殖，抗結腸癌為抑制hct-116癌細胞增殖。

6.治療宮頸癌、肺癌和結腸癌的藥物組合物，其活性成分包括權利要求1或2所述吲唑氮氧化物。

7.如權利要求1所述吲唑氮氧化物的合成方法，其特征在于，包括如下步驟：將n-亞硝基苯胺類化合物1、重氮茚二酮類化合物2、催化劑、添加劑和六氟異丙醇混合，升溫反應制得吲唑氮氧化合物3，反應方程式為：

8.根據權利要求7所述吲唑氮氧化物的合成方法，其特征在于：所述添加劑選自乙酸銅或乙酸銅與2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物、乙酸銀、氧化銀、碳酸銀或硝酸銀中的一種或多種組成的混合物；所述催化劑為二氯(五甲基環戊二烯基)合銠(iii)二聚體或三(乙腈)(五甲基環戊二烯基)銠(iii)二(六氟銻酸鹽)。

9.根據權利要求7所述吲唑氮氧化物的合成方法，其特征在于：所述n-亞硝基苯胺類化合物1、重氮茚二酮類化合物2、催化劑與添加劑摩爾比為1:1-1.5:0.04-0.06:1-5。

10.根據權利要求7-9任意一項所述吲唑氮氧化物的合成方法，其特征在于：反應溫度為60-100℃；反應在空氣、氧氣或惰性氣體氛圍中進行。

技術總結
本發明公開了吲唑氮氧化物及其合成方法和抗癌活性應用，屬于有機合成和藥物發現技術領域。將N?亞硝基苯胺類化合物1、重氮茚二酮類化合物2、催化劑、添加劑和六氟異丙醇混合，升溫反應制得吲唑氮氧化物，該吲唑氮氧化物，其化學結構通式為：研究表明：該吲唑氮氧化物具有抑制Hela、A549和HCT?116三種癌細胞增殖的活性，具有潛在的藥用價值；同時本發明所提供的合成方法采用一鍋多步串聯反應完成，過程簡單而高效；且具有原料廉價易得、產物有價值、步驟經濟性和原子經濟性高等顯著特點。

技術研發人員：張新迎,孫玉倩,閆勝楠,王克林,李彬,馬春華,范學森
受保護的技術使用者：河南師范大學
技術研發日：
技術公布日：2025/4/24