СТАБИЛИЗИРОВАННЫЕ АЗОМЕТИН-ИЛИДЫ НА ОСНОВЕ ИНДЕНО[1,2-6]ХИНОКСАЛИНОНОВ В РЕАКЦИЯХ [3+2]- ЦИКЛОПРИСОЕДИНЕНИЯ С ЭЛЕКТРОФИЛЬНЫМИ АЛКЕНАМИ
|
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ 3
Положения, выносимые на защиту 4
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ 5
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 31
Список литературы 32
Положения, выносимые на защиту 4
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ 5
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 31
Список литературы 32
Актуальность и степень разработанности темы исследования
1,3-Диполярное циклоприсоединение азометин-илидов по активированной двойной связи алкенов является удобным одностадийным методом получения спиропирролидинов и спиропирролизидинов, многие из которых обладают ярко выраженной биологической активностью. В последние годы большое внимание уделяется реакциям с участием стабилизированных азометин-илидов, легко получаемых из а-аминокислот и таких карбонильных соединений, как изатин, нингидрин и индено[1,2-й]хиноксалин-11-он (продукт взаимодействия нингидрина с о-фенилендиамином). [3+2]-Циклоприсоединение с участием этих илидов обычно протекает в мягких условиях в отсутствие катализатора, отличается высокой регио- и стереоселективностью, а также простотой выделения целевого продукта, что делает эти реакции весьма ценными для органического синтеза. Несмотря на то, что образующиеся молекулы содержат в своем составе несколько хиральных центров, эти реакции обычно протекают с высокой стереоселективностью, приводя к образованию индивидуальных спироаддуктов с хорошими выходами.
В литературе имеется достаточно большой массив экспериментальных данных о реакциях [3+2]-циклоприсоединения с участием азометин-илидов, полученных из изатина и нингидрина. В то же время гораздо меньше известно об илидах, основанных на индено[1,2- ¿]хиноксалин-11-оне и индено[1,2-й]пиридо[3,2-е]пиразин-6-оне. Имеющие данные указывают на то, что введение инденохиноксалинонов в реакцию [3+2]-циклоприсоединения может привести к образованию новых продуктов, интересных не только с точки зрения механизма протекания реакции, но и обладающих потенциальной биологической активностью.
Объектом нашего исследования стали реакции стабилизированных азометин-илидов, генерируемых in situ из 11#-индено[1,2-й]хиноксалин-11-она, 6#-индено[1,2-й]пиридо[3,2- е]пиразин-6-она и а-аминокислот, с различными сопряженными алкенами, которые ранее в подобных реакциях не изучались. При этом особое внимание уделялось стереохимии и механизму образования конкретных инденохиноксалин-спиропирроли(зи)динов.
Целью диссертационной работы была разработка методов синтеза новых пирроли(зи)дин-инденохиноксалиноновых коньюгатов, установление механизма протекания реакций циклоприсоединения в зависимости от использованных алкенов и илидов и изучение физико-химических свойств полученных продуктов. Исходя из этого были сформулированы следующие задачи:
• проведение реакций циклоприсоединения азометин-илидов на основе
инденохиноксалинонов с такими алкенами, как Р-нитростиролы, 3-нитро-2//-
хромены, арилиденмалононитрилы, арилиденацетоны и диарилпентендионы;
• установление стереохимии синтезированных соединений и механизма протекания реакции циклоприсоединения для каждого ряда циклоаддуктов;
• синтез спиро[инденохиноксалин-спиропирролидиновых] коньюгатов на основе продуктов циклоприсоединения, и исследование их цитотоксической активности.
Научная новизна и теоретическая значимость работы:
Осуществлен синтез широкого ряда новых спиропирроли(зи)динов по реакции [3+2]- циклоприсоединения с участием Р-нитростиролов, 3-нитро-2#-хроменов,
арилиденмалононитрилов, арилиденацетонов и диарилпентендионов.
Показано, что в зависимости от использованных алкенов механизм реакции циклоприсоединения может отличаться и приводить к образованию продуктов с различной конфигурацией пирролидинового цикла.
Установлено, что конфигурация спироаддукта может контролироваться как условиями проведения реакции, так и природой заместителя в алкене.
Спиро[инденохиноксалин-спиропирролидины], содержащие 1,3-дикетоновый фрагмент, могут быть подвергнуты циклоконденсации с образованием соответствующих гетероциклических коньюгатов.
Практическая значимость результатов
Разработаны методы синтеза сложных полиядерных соединений, сочетающих фармакофорные остатки инденохиноксалина и спиропирроли(зи)дина и представляющих собой новые гетероциклические системы. Регио- и стереохимия реакции 2-трифторметил-3- нитро-2#-хроменов с саркозиновым азометин-илидом напрямую контролируется условиями проведения реакции. Региохимия реакции с арилиденмалононитрилами варьируется в зависимости от природы заместителей в арилиденовом фрагменте. 1,3-Дикетоновый фрагмент в спироаддуктах диарилпентендионов может быть модифицирован в соответствующие пиразольные или изоксазольные коньюгаты, отдельные представители которых обладают высокой цитотоксичностью по отношению к линии раковых клеток HeLa.
Методология и методы исследования
В ходе работы применялись общепринятые процедуры синтеза и контроля прогресса реакции с использованием стандартного лабораторного оборудования. Поиск литературных данных осуществлялся в базах данных Reaxys, SciFinder, Scopus и Web of Science. Установление строения и показателей чистоты полученных соединений проводилось с использованием спектроскопии ЯМР 1Н, 13С, 19F, а также NOESY экспериментов, масс- спектрометрии высокого разрешения, элементного и рентгеноструктурного анализа...
1,3-Диполярное циклоприсоединение азометин-илидов по активированной двойной связи алкенов является удобным одностадийным методом получения спиропирролидинов и спиропирролизидинов, многие из которых обладают ярко выраженной биологической активностью. В последние годы большое внимание уделяется реакциям с участием стабилизированных азометин-илидов, легко получаемых из а-аминокислот и таких карбонильных соединений, как изатин, нингидрин и индено[1,2-й]хиноксалин-11-он (продукт взаимодействия нингидрина с о-фенилендиамином). [3+2]-Циклоприсоединение с участием этих илидов обычно протекает в мягких условиях в отсутствие катализатора, отличается высокой регио- и стереоселективностью, а также простотой выделения целевого продукта, что делает эти реакции весьма ценными для органического синтеза. Несмотря на то, что образующиеся молекулы содержат в своем составе несколько хиральных центров, эти реакции обычно протекают с высокой стереоселективностью, приводя к образованию индивидуальных спироаддуктов с хорошими выходами.
В литературе имеется достаточно большой массив экспериментальных данных о реакциях [3+2]-циклоприсоединения с участием азометин-илидов, полученных из изатина и нингидрина. В то же время гораздо меньше известно об илидах, основанных на индено[1,2- ¿]хиноксалин-11-оне и индено[1,2-й]пиридо[3,2-е]пиразин-6-оне. Имеющие данные указывают на то, что введение инденохиноксалинонов в реакцию [3+2]-циклоприсоединения может привести к образованию новых продуктов, интересных не только с точки зрения механизма протекания реакции, но и обладающих потенциальной биологической активностью.
Объектом нашего исследования стали реакции стабилизированных азометин-илидов, генерируемых in situ из 11#-индено[1,2-й]хиноксалин-11-она, 6#-индено[1,2-й]пиридо[3,2- е]пиразин-6-она и а-аминокислот, с различными сопряженными алкенами, которые ранее в подобных реакциях не изучались. При этом особое внимание уделялось стереохимии и механизму образования конкретных инденохиноксалин-спиропирроли(зи)динов.
Целью диссертационной работы была разработка методов синтеза новых пирроли(зи)дин-инденохиноксалиноновых коньюгатов, установление механизма протекания реакций циклоприсоединения в зависимости от использованных алкенов и илидов и изучение физико-химических свойств полученных продуктов. Исходя из этого были сформулированы следующие задачи:
• проведение реакций циклоприсоединения азометин-илидов на основе
инденохиноксалинонов с такими алкенами, как Р-нитростиролы, 3-нитро-2//-
хромены, арилиденмалононитрилы, арилиденацетоны и диарилпентендионы;
• установление стереохимии синтезированных соединений и механизма протекания реакции циклоприсоединения для каждого ряда циклоаддуктов;
• синтез спиро[инденохиноксалин-спиропирролидиновых] коньюгатов на основе продуктов циклоприсоединения, и исследование их цитотоксической активности.
Научная новизна и теоретическая значимость работы:
Осуществлен синтез широкого ряда новых спиропирроли(зи)динов по реакции [3+2]- циклоприсоединения с участием Р-нитростиролов, 3-нитро-2#-хроменов,
арилиденмалононитрилов, арилиденацетонов и диарилпентендионов.
Показано, что в зависимости от использованных алкенов механизм реакции циклоприсоединения может отличаться и приводить к образованию продуктов с различной конфигурацией пирролидинового цикла.
Установлено, что конфигурация спироаддукта может контролироваться как условиями проведения реакции, так и природой заместителя в алкене.
Спиро[инденохиноксалин-спиропирролидины], содержащие 1,3-дикетоновый фрагмент, могут быть подвергнуты циклоконденсации с образованием соответствующих гетероциклических коньюгатов.
Практическая значимость результатов
Разработаны методы синтеза сложных полиядерных соединений, сочетающих фармакофорные остатки инденохиноксалина и спиропирроли(зи)дина и представляющих собой новые гетероциклические системы. Регио- и стереохимия реакции 2-трифторметил-3- нитро-2#-хроменов с саркозиновым азометин-илидом напрямую контролируется условиями проведения реакции. Региохимия реакции с арилиденмалононитрилами варьируется в зависимости от природы заместителей в арилиденовом фрагменте. 1,3-Дикетоновый фрагмент в спироаддуктах диарилпентендионов может быть модифицирован в соответствующие пиразольные или изоксазольные коньюгаты, отдельные представители которых обладают высокой цитотоксичностью по отношению к линии раковых клеток HeLa.
Методология и методы исследования
В ходе работы применялись общепринятые процедуры синтеза и контроля прогресса реакции с использованием стандартного лабораторного оборудования. Поиск литературных данных осуществлялся в базах данных Reaxys, SciFinder, Scopus и Web of Science. Установление строения и показателей чистоты полученных соединений проводилось с использованием спектроскопии ЯМР 1Н, 13С, 19F, а также NOESY экспериментов, масс- спектрометрии высокого разрешения, элементного и рентгеноструктурного анализа...
1. Р-Нитростиролы и 2-тригалоген-3-нитро-2Я-хромены регио- и диастереоселективно реагируют с инденохиноксалинон-пролиновым илидом по механизму согласованного [3+2]-циклоприсоединения. С инденохиноксалинон-саркозиновым илидом эти алкены реагируют неселективно через тандем реакций Михаэля и Манниха.
2. В реакциях нитрохроменов с саркозиновым илидом можно добиться селективного синтеза двух из трех образующихся регио- и диастереизомеров контролем над условиями реакции.
3. На примере арилиденмалононитрилов показано, что введение дополнительной акцепторной группы в сопряженный алкен приводит к тому, что селективность реакции начинает контролироваться донорно-акцепторными свойствами и стерическими особенностями арильных заместителей.
4. Сопряженные арилиденкетоны (арилиденацетоны и диарилпентендионы) реагируют с пролиновыми и тиапролиновыми илидами регио- и диастереоселективно, образуя соответствующие спироаддукты с высокими выходами.
5. Илиды на основе саркозина обладают меньшей реакционной способностью, нежели их пролиновые аналоги, и либо не вступают во взаимодействие с изученными алкенами, либо реагируют в более жестких условиях.
6. 1,3-Дикетоновый остаток, содержащийся в продуктах, полученных из диарилпентендионов, может быть преобразован в пиразольный фрагмент, что повышает цитотоксическую активность модифицируемой молекулы по отношению к линии раковых клеток НеЬа.
Перспективы дальнейшей разработки темы исследования
Описанные в диссертации новые методы синтеза широкого ряда различных спиро[инденохиноксалин-пирроли(зи)динов], содержащих фармакофорные фрагменты и способных к дальнейшим модификациям, позволят значительно расширить ассортимент спирогетероциклов для биологических исследований. Это направление представляет интерес в плане поиска новых лекарств, а проведенные к настоящему времени биологические испытания уже показали, что дополнительной химической модификацией спироаддуктов можно значительно увеличить их биологическую активность. Другим важным аспектом будущих работ является поиск новых стабилизированных 1,3-диполей на основе гетероциклов и изучение их взаимодействия с функционализированными алкенами, что делает возможным создание больших библиотек новых соединений с полезными свойствами путем направленного органического синтеза.
2. В реакциях нитрохроменов с саркозиновым илидом можно добиться селективного синтеза двух из трех образующихся регио- и диастереизомеров контролем над условиями реакции.
3. На примере арилиденмалононитрилов показано, что введение дополнительной акцепторной группы в сопряженный алкен приводит к тому, что селективность реакции начинает контролироваться донорно-акцепторными свойствами и стерическими особенностями арильных заместителей.
4. Сопряженные арилиденкетоны (арилиденацетоны и диарилпентендионы) реагируют с пролиновыми и тиапролиновыми илидами регио- и диастереоселективно, образуя соответствующие спироаддукты с высокими выходами.
5. Илиды на основе саркозина обладают меньшей реакционной способностью, нежели их пролиновые аналоги, и либо не вступают во взаимодействие с изученными алкенами, либо реагируют в более жестких условиях.
6. 1,3-Дикетоновый остаток, содержащийся в продуктах, полученных из диарилпентендионов, может быть преобразован в пиразольный фрагмент, что повышает цитотоксическую активность модифицируемой молекулы по отношению к линии раковых клеток НеЬа.
Перспективы дальнейшей разработки темы исследования
Описанные в диссертации новые методы синтеза широкого ряда различных спиро[инденохиноксалин-пирроли(зи)динов], содержащих фармакофорные фрагменты и способных к дальнейшим модификациям, позволят значительно расширить ассортимент спирогетероциклов для биологических исследований. Это направление представляет интерес в плане поиска новых лекарств, а проведенные к настоящему времени биологические испытания уже показали, что дополнительной химической модификацией спироаддуктов можно значительно увеличить их биологическую активность. Другим важным аспектом будущих работ является поиск новых стабилизированных 1,3-диполей на основе гетероциклов и изучение их взаимодействия с функционализированными алкенами, что делает возможным создание больших библиотек новых соединений с полезными свойствами путем направленного органического синтеза.



![СТАБИЛИЗИРОВАННЫЕ АЗОМЕТИН-ИЛИДЫ НА ОСНОВЕ ИНДЕНО[1,2-6]ХИНОКСАЛИНОНОВ В РЕАКЦИЯХ [3+2]- ЦИКЛОПРИСОЕДИНЕНИЯ С ЭЛЕКТРОФИЛЬНЫМИ АЛКЕНАМИ, - автореферат](https://workspay.ru/tmpl/lite/images/logo.png)
![СТАБИЛИЗИРОВАННЫЕ АЗОМЕТИН-ИЛИДЫ НА ОСНОВЕ ИНДЕНО[1,2-6]ХИНОКСАЛИНОНОВ В РЕАКЦИЯХ [3+2]- ЦИКЛОПРИСОЕДИНЕНИЯ С ЭЛЕКТРОФИЛЬНЫМИ АЛКЕНАМИ Готовая работа по теме: СТАБИЛИЗИРОВАННЫЕ АЗОМЕТИН-ИЛИДЫ НА ОСНОВЕ ИНДЕНО[1,2-6]ХИНОКСАЛИНОНОВ В РЕАКЦИЯХ [3+2]- ЦИКЛОПРИСОЕДИНЕНИЯ С ЭЛЕКТРОФИЛЬНЫМИ АЛКЕНАМИ](/files/screen/102/102126/th_izobrazhenie_2023-01-22_155852685.png)
![Готовая работа по теме: СТАБИЛИЗИРОВАННЫЕ АЗОМЕТИН-ИЛИДЫ НА ОСНОВЕ ИНДЕНО[1,2-6]ХИНОКСАЛИНОНОВ В РЕАКЦИЯХ [3+2]- ЦИКЛОПРИСОЕДИНЕНИЯ С ЭЛЕКТРОФИЛЬНЫМИ АЛКЕНАМИ](/files/screen/102/102126/th_izobrazhenie_2023-01-22_155911507.png)