5-(呋喃-2-基亚甲基)噻唑烷-2,4-二酮 新品

一、基础化学信息

标准英文名称：5-(Furan-2-ylmethylene)thiazolidine-2,4-dione

分子式：

C 

8

 H 

5

 NO 

3

 S

，分子量：195.19

结构骨架：噻唑烷 - 2,4 - 二酮（TZD）母核 + 呋喃 2 - 亚甲基共轭双键

噻唑烷环：2、4 位双羰基，5 位外双键与呋喃环共轭；

共轭大 π 体系，分子平面性强；存在顺反异构体，工业主要稳定构型为E 式反式；

理化性状：亮黄色至橙黄色结晶粉末；熔点 224–228℃；几乎不溶于水，溶于 DMF、DMSO、热乙醇、二氯甲烷；医药纯度≥98.5%；避光密封储存，强碱、强还原条件下双键易断裂。

品类定位：噻唑烷二酮（TZD）类降糖药核心筛选砌块、PPARγ 激动剂先导骨架，也是抗氧化、抗炎、抗肿瘤通用杂环中间体。

二、分子活性位点与反应特性

5 位 α,β- 不饱和共轭双键（核心药效位点）

缺电子双键，可发生：迈克尔加成、催化加氢还原、胺加成、环加成；加氢后得到饱和 5-(呋喃 - 2 - 基甲基) 噻唑烷二酮（强效 PPAR 激动剂骨架）。

噻唑烷 2,4 - 二酮环

N-H 酸性氢（pKa≈5.2），可成钠盐、钾盐提升水溶性；

4 位羰基可还原、缩合；2 位羰基稳定，不易开环；

环是 PPARγ 受体结合必需药效结构，无此环几乎无降糖活性。

呋喃芳环

五元含氧杂环，调节脂水分配系数、抗氧化、降低细胞毒性；对比苯环衍生物，肝肾负担更小。

三、核心药物合成用途（占总消耗 90%）

1. PPARγ 激动剂 2 型糖尿病降糖药（第一大应用）

噻唑烷二酮（TZD）是经典胰岛素增敏剂类别（代表药：罗格列酮、吡格列酮），本品是呋喃修饰型先导中间体：

加氢饱和转化路线

本品双键 Pd/C 常压加氢 → 5-(呋喃 - 2 - 基甲基) 噻唑烷 - 2,4 - 二酮（强效胰岛素增敏母核）；可进一步 N - 烷基化修饰侧链（甲基、羟乙基、氨基烷基）得到系列候选降糖药。

药效优势对比苯基 TZD：

呋喃环抗氧化活性更强，减轻胰岛 β 细胞氧化损伤；

水溶解度更高，口服吸收更好；

水钠潴留、体重增加副作用弱于罗格列酮。

临床定位：非肥胖型 2 型糖尿病、胰岛素抵抗人群候选新药骨架。

2. 抗炎、抗纤维化药物

抑制 NF-κB 通路：TZD 母核下调 TNF-α、IL-6 炎症因子；呋喃共轭结构放大抗炎活性；用于类风湿关节炎、特应性皮炎、肺纤维化候选分子；

肝肾保护：减轻化学性肝损伤、肾间质纤维化，对比糖皮质激素无激素依赖副作用。

3. 抗肿瘤小分子抑制剂

多重抑癌机制

PPARγ 介导肿瘤细胞 G1 周期阻滞、诱导凋亡；

呋喃环清除 ROS 氧化自由基，降低肿瘤微环境氧化应激；

抑制血管内皮 VEGF，阻断新生血管；

适配癌种：肝癌、乳腺癌、结直肠癌、胰腺癌；常与 MEK/EGFR 抑制剂联合筛选（可匹配你之前司美替尼、厄洛替尼管线联用药物研发）；

衍生改造：N 位接烷基、杂环、来那度胺型 CRBN 片段，制备PPAR-PROTAC 双功能降解剂，近年研发热度快速上升。

4. 神经保护、抗阿尔茨海默 AD 候选药

抗氧化、抑制 Aβ 淀粉样蛋白聚集；

透过血脑屏障，减轻小胶质细胞神经炎症；用于轻度认知损伤、老年痴呆先导化合物筛选。

5. 抗菌、抗真菌药物

共轭不饱和 TZD 骨架抑制细菌二氢叶酸还原酶、真菌麦角固醇合成；对耐药金黄色葡萄球菌、白色念珠菌有抑制活性，可做皮肤外用抑菌原料药。

四、一级直接工业化下游中间体

5-(呋喃 - 2 - 基甲基) 噻唑烷 - 2,4 - 二酮（加氢饱和产物）

本品催化加氢，E 式双键还原饱和，降糖 API 最核心前体；

N - 甲基 - 5-(呋喃 - 2 - 基亚甲基) 噻唑烷 - 2,4 - 二酮

N-H 甲基化，提升脂溶性，抗肿瘤专用中间体；

5-(呋喃 - 2 - 基亚甲基) 噻唑烷 - 2,4 - 二酮钠盐

酸碱成盐，水溶性注射剂前药原料；

氨基迈克尔加成衍生物

双键与伯胺 / 仲胺加成，构建多胺修饰 TZD 抗炎骨架。

五、工业化合成制备路线

标准克脑文盖尔（Knoevenagel）缩合路线（主流量产）

原料：噻唑烷 - 2,4 - 二酮（CAS：2295-31-0） + 2 - 呋喃甲醛（糠醛）

溶剂：乙醇 / 甲苯，催化剂：哌啶 + 乙酸缓冲；

回流分水，80–90℃反应 4–6h；

降温析出粗品，乙醇重结晶精制，得到 E 型纯品；

总收率 82%~88%；杂质主要为微量 Z 式异构体、未反应糠醛。

优势：原料廉价易得（糠醛大宗化工品）、步骤单一、三废少、工艺极易放大。