ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ 2
Научная новизна 3
Основные положения и результаты, выносимые на защиту 5
Основное содержание работы 7
Заключение 22
Список литературы 23
Актуальность работы. 3,3,4,4-тетраалкилзамещенные производные
3.4- дигидроизохинолина до последнего времени являлись наименее изученными соединениями изохинолина. Первое сообщение о синтезе и гипотензивной активности указанных соединений появилось только в 1971 г. и получение целевых продуктов было весьма сложным. В 2000-х годах появился ряд патентов на получение 3,3,4,4-тетраалкилзамещенных производных 3,4-дигидроизохинолина, обладающих широким спектром биологической активности, в которых образование дигидропиридинового кольца происходило за счет внутримолекулярного замыкания соответствующих изоцианатов под действием хлорида алюминия.
Учитывая малую разработанность темы в литературе, а также потенциальную биологическую активность 3,3,4,4-тетраалкилзамещенных производных 3,4-дигидроизохинолина, исследование реакций, приводящих к целевым продуктам, является актуальной задачей.
Степень разработанности темы исследования. В последние годы синтезу изохинолинов и их производных уделялось большое внимание. Наиболее изученные примеры относятся к получению ароматических производных, включая фенантридины и бензо[/.у.Л]изохинозины, а также
1.2.3.4- тетрагидроизохинолины. Хорошо представлены в литературе данные по получению 3,3-диалкил-3,4-дигидроизохинолинов и их производных.
Синтезу 1-замещенных 3,3,4,4-тетраалкил-3,4-дигидроизохинолинов до последнего времени внимания практически не уделялось. Наряду с 3,3,4,4- тетраалкилзамещенными-3,4-дигидроизохинолинами большой интерес представляют аннелированные по положениям 3 и 4 производные 3,4- дигидроизохинолина. Известно, что алкалоиды, содержащие
циклоалкильный аннелированный фрагмент, например нарциклазины, кринаны, эритринаны и т.п. природные соединения, широко исследуются в области разработки новых лекарственных средств.
Цель работы состояла в изучении поведения 3,3-диалкил-2-арилбутан- 2-олов и 1-арил-1-циклоалкилэтанолов в реакции Риттера с учетом характера карбинолов, заместителей в ароматической части карбинола и строения нитрила. В рамках указанной проблемы решались следующие задачи: расширение ряда исходных карбинолов путем введения различных заместителей в ароматическое кольцо карбинола и использование карбинолов с алициклическими фрагментами; исследование продуктов реакции полученных соединений с алифатическими и ароматическими нитрилами; установление структуры синтезированных гетероциклов и изучение регионаправленности реакции.
Научная новизна и теоретическая значимость работы:
1. Показано, что 3,3-диалкил-2-арилбутан-2-олы в условиях реакции Риттера претерпевают перегруппировку Вагнера-Меервейна с
последующим взаимодействием с нитрилами и образованием
3,3,4,4- тетраалкилзамещенных производных 3,4-
дигидроизохинолина.
2. Установлено, что наличие только одной метокси-группы в качестве
заместителя в ароматической части молекул 3,3-диалкил-2- арилбутан-2-олов и 1-арил-1-(1-метилциклоалкил)этанолов
приводит к образованию производных исключительно 3,4- дигидроизохинолина.
3. Найдено, что перегруппировка Вагнера-Меервейна в 1-(1-
метилциклогексил)-1-(4-метоксифенил)этаноле протекает
исключительно с миграцией метильной группы.
4. Выявлено, что перегруппировка Вагнера-Меервейна в 1-(1-
метилциклопентил)-1-(4-метоксифенил)этаноле протекает с
расширением циклопентанового кольца и приводит к образованию производных 4a, 10Ь-диметил-9-метокси-6-В-1,2,3,4,4а,10Ь-
гексагидрофенантридина.
5. Найдено, что 1-(4-метоксифенил)-1-циклобутилэтанол при реакции с нитрилами образует в основном 2’-Р-замещенные 6а’-метил- 4’,5’,6’,6а’-тетрагидро-3а’Н-спиро[циклогекса[2,5]диен-1,3’- циклопента [& ] пирр ол ]-4- оны.
6. Впервые установлено, что 1-(4-метоксифенил)-1-циклобутилэтанол
и 1,2-диметокси-4-(1-циклобутилиденэтил)бензол в условиях
реакции Риттера два раза претерпевают перегруппировку Вагнера- Меервейна.
Практическая значимость. Разработаны простые в реализации методы синтеза 3,3,4,4-тетраалкил-3,4-дигидроизохинолинов,
спироциклогексадиенонов, частично гидрированных фенантридинов и амидов на основе доступного сырья, некоторые из которых могут быть перспективны для создания новых фунгицидов и лекарственных средств, в частности, противомалярийных. Установлены основные закономерности регионаправленности реакций в зависимости от природы нитрила, характера и заместителей в ароматической части карбинола, что открывает новые более простые способы получения физиологически активных соединений, в том числе описанных в патентах Pat. US 6,870,055 B2, 22.03.2005; Pat. US 6,956,033 B2, 18.10.2005; Pat. US 7,378,428 B2, 27.05.2008...
1. Установлено, что 3,3-диалкил-2-арилбутан-2-олы в условиях реакции
Риттера претерпевают перегруппировку Вагнера-Мейервейна с последующим образованием 3,3,4,4-тетраалкилзамещенных
производных 3,4-дигидроизохинолина.
2. Найдено, что наличие метокси-заместителя в ароматической части 3,3- диалкил-2-арилбутан-2-олов и 1-арил-1-(1-метилциклоалкил)этанолов при наличии четырех алкильных заместителей в карбинольном фрагменте приводит к образованию исключительно производных 3,4- дигидроизохинолина.
3. Показано, что перегруппировка Вагнера-Мейервейна в 1-(1-
метилциклогексил)-1-(4-метоксифенил)этаноле протекает
исключительно с миграцией метильной группы и образованием 1- замещенного 4,4-диметил-3-циклогексил-3,4-дигидроизохинолина.
4. Обнаружено, что 1-(1-метилциклопентил)-1-(4-метоксифенил)этанол в условиях реакции Риттера претерпевает перегруппировку Вагнера- Меервейна с образованием производных 4а,10^-диметил-9-метокси-6- К-1,2,3,4,4а,10Ь-гексагидрофенантридина.
5. Выявлено, что 1-(4-метоксифенил)-1-циклобутилэтанол в реакции с нитрилами образует в основном 2'-К-замещенные 6'а-метил-4',5',6',6а'- тетрагидро-3'аЯ-спиро[циклогекса[2,5]диен-1,3'-циклопента[^]пиррол]- 4-оны.
6. Показано, что для 1-(4-метоксифенил)-1-циклобутилэтанола и 1,2-
диметокси-4-(1-циклобутилиденэтил)бензола перегруппировка
Вагнера-Меервейна протекает два раза в ходе реакции.
Перспективы дальнейшей разработки темы исследования. Планируется продолжить исследование перегруппировки Вагнера-Меервейна в синтезе азостсодержащих гетероциклов по реакции Риттера для карбинолов с циклопропильным алициклическим кольцом, а также изучить неисследованные карбинолы с циклобутиловым фрагментом. Полученные соединения могут быть перспективными в биологических испытаниях на выявление различного рода активностей.
1. Perevoshchikova A.N. Synthesis of 1'-substituted 4',4'-dimethyl-6'- methoxy-4'H-spiro[cyclohexane-1,3'-isoquinolines] / A.N. Perevoshchikova, A.A. Gorbunov, Yu. S. Rozhkova, P. A. Slepukhin, Yu.V. Shklyaev // Russian Journal of Organic Chemistry. - 2014. - V. 50. - Iss. 4. - P. 513-517 (0,40 п.л. / 0,28 п.л.) (Scopus, Web of Science).
2. Shklyaev Yu.V. Regioselective synthesis of 1-substituted 6-methoxy- 3,3,4,4-tetramethyl-3,4-dihydroisoquinolines via Ritter reaction / Yu.V. Shklyaev, Yu. S. Rozhkova, A.N. Perevoshchikova, A.A. Gorbunov // Russian Chemical Bulletin. - 2014. - V. 63. - Iss. 9. - P. 2087-2091 (0,48 п.л. / 0,22 п.л.). (Scopus, Web of Science).
3. Perevoshchikova A.N. Simple synthesis of 1-substituted 3,3,4,4- tetramethyl-3,4-dihydroisoquinolines / A.N. Perevoshchikova, M.Yu. Gilev, Yu. S. Rozhkova, Yu.V. Shklyaev // Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii Khimiya I Khimicheskaya Tekhnologiya. - 2015. - V. 58. - Iss. 3. - P. 12-14 (0,21 п.л. / 0,10 п.л.). (Web of Science).
4. Шкляев Ю.В. Синтез изохинолинов, спиропирролинов, полигидроиндолов, неоспиранов, пирролоакридинов по реакции Риттера / Ю.В.Шкляев, Ю.С. Рожкова, Т.С. Вшивкова, О.Г. Стряпунина, А.А. Смоляк, А.Н. Перевощикова, В.В. Морозов // Вестник Санкт-Петербургского Университета. Серия 4. Физика. Химия. - 2016. - Т.3. - Вып. 61. - С. 100-119 (0,46 п.л. / 0,07 п.л.).
5. Perevoshchikova A.N. Synthesis and prediction of the ubiquinol- cytochrome c reductase inhibitory activity of 3,4-dihydroisoquinolines and 2- azaspiro[4.5]decanes (spiropyrrolines) / A.N. Perevoshchikova, D.V. Eroshenko, V.V. Grishko, Y.V. Shklyaev, M.V. Dmitriev / Journal of Heterocyclic Chemistry. - 2019 - Vol. 56. - Iss. 5. - P. 1634-1645 (1,20 п.л. / 0,60 п.л.). (Scopus, Web of Science).
Тезисы докладов и другие публикации
6. Перевощикова А.Н. Синтез производных 6'-метокси- 1'-R-4',4'- диметил-4'Я-спиро[циклогексан-1,3'-изохинолина] / А.Н. Перевощикова, Ю.С. Рожкова, Ю.В. Шкляев // Материалы VI Всероссийской конференции молодых ученых, аспирантов и студентов с международным участием «Менделеев 2012»: сб. науч. тр. - С.-Петербург, 2012. - С. 380 (0,05 п.л. / 0,04 п.л.).
7. Шкляев Ю.В. Трехкомпонентный синтез азотсодержащих гетероциклов / Ю.В. Шкляев, Ю.С.Рожкова, Т.С. Вшивкова, О.Г. Стряпунина, А. А. Смоляк, К. А. Галата, А.Н. Перевощикова // Материалы III Научной конференции армянского химического общества «Успехи в области органической и фармацевтической химии»: сб. науч. тр. - Ереван, 2012. - С. 26 (0,04 п.л. / 0,01 п.л.).
8. Шкляев Ю.В. Синтез азотсодержащих гетероциклов по реакции Риттера / Ю.В. Шкляев, Ю.С.Рожкова, Т.С. Вшивкова, О.Г. Стряпунина, К.А. Галата, А.Н. Перевощикова // Материалы II Всероссийской научной конференции «Успехи синтеза и комплексообразования»: сб. науч. тр. - Москва, 2012. - С. 41 (0,04 п.л. / 0,01 п.л.).
9. Перевощикова А.Н. Ретропинаколиновая перегруппировка в
синтезе 3,3,4,4-тетразамещенных спиро[циклоалкил-3,4-
дигидроизохинолинов] / А.Н. Перевощикова, Ю.С.Рожкова, Ю.В. Шкляев // Материалы III Международной конференции «Техническая химия. От теории к практике»: сб. науч. тр. - Пермь, 2012. - С. 246 (0,17 п.л. / 0,06 п.л.).
10. Шкляев Ю.В. Влияние природы и количества заместителей на характер протекания гетероциклизации по Риттеру / Ю.В. Шкляев, Ю.С.Рожкова, А.Н. Перевощикова, А.А. Смоляк, Т.С. Вшивкова, О.Г. Стряпунина, К. А. Галата // Материалы Всероссийской конференции «Органический синтез: химия и технология»: сб. науч. тр. -Екатеринбург,
2012. - С. П 24 (0,06 п.л. / 0,01 п.л.).
11. Перевощикова А.Н. Синтез производных 3,3,4,4,- тетразамещенных спиро[циклоалкил-3,4-дигидроизохинолинов] / А.Н. Перевощикова, Ю.С.Рожкова, Ю.В. Шкляев // Материалы VII Всероссийской конференции молодых ученых, аспирантов и студентов с международным участием «Менделеев 2013»: сб. науч. тр. - С.-Петербург,
2013. - С.78 (0,07 п.л. / 0,05 п.л.).
12. Perevoshchikova A.N. Retropinacol rearrangement in synthesis of derivatives 6'- methoxy-l'R-4' ,4' dimethyl--4' H--spiro[cyclohexane-1,3'- isoquinoline] / A.N. Perevoshchikova, Yu.S. Rozhkova, Yu.V. Shklyaev // IV International research and practice conference «Science, Technology and Higher Education»: book of materials - Westwood, Canada, 2013. - Vol. II. - Р. 123 (0,11 п.л. / 0,10 п.л.).
13. Перевощикова А.Н. Регионаправленность реакции Риттера в зависимости от положения заместителей в ароматическом кольце карбинола / А.Н. Перевощикова, Ю.С.Рожкова, Ю.В. Шкляев // Материалы Третьей всероссийской научной конференции «Успехи синтеза и комплексообразования»: сб. науч. тр. - Москва, 2014. - С. 79 (0,04 п.л. / 0,03 п.л.).
14. Перевощикова А.Н. Реакция Риттера в синтезе производных 3,3,4,4-тетрагидроизохинолинов / А.Н. Перевощикова, Ю.С.Рожкова, Ю.В. Шкляев // Материалы IV Международной конференции «Техническая химия. От теории к практике»: сб. науч. тр. - Пермь, 2014. - С. 143 (0,02 п.л. / 0,01 п.л.).
15. Рожкова Ю.С. 6'-Метокси-4',4'-диметил-1'-фенил-4'Н-спиро-
(циклогексан-1,3'-изохинолин) и 6'-метокси-4',4'-диметил-1'-(4-нитрофенил)- 4'Н-спиро(циклогексан-1,3'-изохинолин) / Ю.С. Рожкова, А.Н.
Перевощикова, Ю.В. Шкляев // В кн. Химия гетероциклических соединений. Современные аспекты: сборник научных монографий InterBioScreen. - Москва. - МБФНП. - 2014. - Т. 2. - С. 417-418 (0,09 п.л. / 0,03 п.л.)...