Разработка эффективных синтетических подходов к получению новых биологически активных веществ и труднодоступных гетероциклических структур является актуальной задачей органического синтеза. Одним из подходов к решению данной задачи выступает взаимодействие карбо- и гетероциклических систем с полисопряжёнными субстратами. Такие субстраты характеризуются наличием в них реакционных центров разнородных по своей химической природе, что обеспечивает возможность высокоэффективного синтеза на их основе. Часто используемыми подобными субстратами являются сопряжённые ениноны, включающие в себя свойства полиненасыщенных соединений и кетонов.
Ениновый фрагмент встречается в природе, например, в грибах, растениях и морских организмах. На основе сопряжённых ениновых кетонов созданы природные соединения и их аналоги, также селективно получают карбоциклические циклы, азот-, кислород- и серосодержащие структуры. Таким образом, сопряжённые ениноны обладают огромным синтетическим потенциалом. Кроме применения их в качестве реагентов, данные соединения перспективны в качестве материалов для нелинейной оптики.
За последние десять лет количество работ, посвящённых превращениям енинонов возросло, однако к настоящему моменту исследования реакций нуклеофильного присоединения 2-меркаптоимидазолов к сопряженным ениновым кетонам освещены мало.
Имидазол-2-тионы относятся к амбидентным нуклеофильным соединениям, которые легко вступают в реакцию с электрофильными агентами. В амбидентом анионе, соединённым с тиоамидной группой, отрицательный заряд распределяется неравномерно между атомами азота. Возникают вопросы: какой из нуклеофильных центров 2-меркаптоимидазола будет взаимодействовать с ениновым кетоном, какой из трёх реакционных центров в кетоне будет активен.
В связи с этим, целью данной работы является изучение региоселективности реакций сопряжённых енинонов с 2- меркаптоимидазолами.
Для достижения поставленной цели необходимо решить задачи:
- получить продукты реакций тиилирования енинонов с 2- меркаптоимидазолами;
- провести оптимизацию условий реакции;
-оценить влияние заместителей в исходных соединениях на направление тиилирования енинонов;
- подтвердить структуры синтезированных соединений путём ИК и ЯМР (1Н и 13С) спектроскопии;
- исследовать противоопухолевую активность полученных веществ.
1. Взаимодействие 1,5-дизамещённые пент-2-ен-4-ин-1-онов в условиях тиилирования с 4,5-дифенил-1Я-имидазол-2-тиолом и 1Я-имидазол-2-тиолом протекает с образованием 2,5-дизамещённых фуранов.
2. Высокоэффективный синтез реализуется при комнатной температуре, при использовании в качестве катализатора триэтиламина, растворителя- абсолютированного метанола.
3. Регеоселективность присоединения 2-меркапроимидазолов к сопряжённым енинонам не зависит от заместителей в исходных соединениях.
4. Структуры полученных производных фурана подтверждено путём ИК и ЯМР (1Н и 13С) спектроскопии.
5. Некоторые из синтезированных фурановых сульфидов противоопухолевой активностью.
1. Коновалов Д.А. Природные полиацетиленовые соединения / Д.А. Коновалов // Фармация и фармакология. - 2014. - Т. 5. - № 4. - С 23-47.
2. Gao P. Activity of the botanical aphicides 1,5-diphenyl-1-pentanone and
1,5- diphenyl-2-penten-1-one on two species of Aphididnae / P. Gao, T. Hou, R. Gao, Q. Cui, S. Liu // Pest Management Science. - 2001. - Vol. 3. - № 57. - P. 307-310.
3. Sardjiman S.S. 1,5-Diphenyl-1,4-pentadiene-3-ones and cyclic analogues as antioxidative agents. Synthesis and structure-activity relationship / S. S. Sardjiman, M. S. Reksohadiprodjo, L. Hakim [et al.] // Eur. J. Med. Chem. - 1997. - Vol. 32.
- № 7-8. - P. 625-630.
4. Голованов А. А. Синтез 1,5-дизамещенных (А)-пент-2-ен-4-ин-1-онов /
А. А. Голованов, Д. Р. Латыпова, В. В. Бекин [и др.] // ЖОрХ. - 2013. - Т. 49.
- №. 9. - С. 1282-1286.
5. Chinta B. S. Stereoselective, Cascade Synthesis of trans-Enynones through Coupling-Isomerization Reaction / B.S. Chinta, B. Baire // J. Org. Chem. - 2015. - Vol. 80. - № 20. - P. 10208-10217.
6. Geyer M. Synthesis and Olfactory Characterization of Novel Silicon-Containing Acyclic Dienone Musk Odorants / M. Geyer, J. Bauer, C. Burschka, P. Kraft [et al.] // Eur. J. Inorg. Chem. - 2011. - Vol. 2011. - №. 17. - P. 2769-2776.
7. Manikanta G. Stereoselective total synthesis of ent-Hyptenolide/ G. Manikanta, G. Raju, P.R. Krishna // RSC Advances. - 2015. - Vol. 11. - № 5. - P. 7964-7969.
8. Wen M. Cu (II)-catalyzed one-pot synthesis of fully substituted dihydrothiophenes and thiophenes from thioamides and enynones / M. Wen, P.P. Sun, X. Luo, W.P. Deng // Tetrahedron Lett. - 2018. - Т. 74. - №. 31. - P. 4168-4173.
9. Голованов А. А. Оценка электрофильности 1,5-диарилпент-2-ен-4-ин-1- онов квантово-химическим методом / А.А. Голованов, В.В. Бекин,
В.С.Писарева // Баш. хим. ж. - 2012. - Т. 19. - № 1. - C. 130-134.
10. Гусев Б.П. Реакции нуклеофильного присоединения в ряду замещенных диацетиленов. / Б.П. Гусев, Е.А. Эльперина, В.Ф. Кучеров // В сб.: Химия ацетилена. - М.: Наука, 1968 - С. 105-109.
11. Saulnier S. Bronsted Acid Promoted Cyclization of Cross-Conjugated Enynones Into Dihydropyran-4-Ones / S. Saulnier, S.V. Lozovskiy, A. A. Golovanov [идр.] // Eur. J. Org. Chem. - 2017. - Vol. 2017. - № 25. - P. 3635-3645.
12. Ciesielski J. Gold(III) Chloride-Catalyzed 6-endo-trig Oxa-Michael Addition Reactions for Diastereoselective Synthesis of Fused Tetrahydropyranones / J. Ciesielski, D. Labuf, H.A. Stern, A.J. Frontier // Adv. Synth. Catal. - 2013. - Vol. 355. - № 10. - P. 2077-2082.
13. ПирсонР.Дж. Жесткие и мягкие кислоты и основания / Р.Дж. Пирсон // Успехи химии. - 1971. - Т. 40. - № 7. - С. 1259-1282.
14. Menta D. 4-thiazolidinone-a new profile of various pharmacological activities / D.P. Mehta,N.P.S. Sengar, A.K. Pathak // Oriental J Chem. - 2008. - Vol. 24. - № 2. - P. 441-454.
15. Chatrabhuji P.M. Synthesis and antimicrobial activity of some 2-aryl-
3- [(4-methyl cinnamoyl amino)-4-oxo-thiazolidines with synthesis and antimicrobial activity of some 2-(4-hydroxyphenyl)-3-[(4-methyl cinnamoyl amino)-4-oxo-thiazolidines // P.M Chatrabhuji, K.S Nimavat, K.B Vyas [et al.] // Res. J. Pharm., Biol., Chem. Sci. - 2010. - Vol. 1. - № 3. - P. 451-455.
16. Vartale S.P. Synthesis, Characterization and antimicrobial activity of 6/7-Substutited Quinolines-4-thiazolidinones / S.P. Vartale, A.V. Pawde, N.K. Halikar [et al.] // Res. J. Pharm., Biol., Chem. Sci. - 2010. - Vol. 1. - № 4. - P. 1061-1067.
17. Capan. G. Synthesis and Antimicrobial Evaluation Of Some Novel Optically Active 4-Thiazolidinones Derivatives / G. Capan, N. Ulusoy, N. Ergenc [et al.] // Monatsh. Chem. - 1999. - Vol. 130. - P. 1399-1407.
18. Оаэ С. Сера в природе и лаборатории / С. Оаэ // Наука и человечество. М.: Знание, 1983. - С. 275-281.
19. Мазаев В.Е., Коршунов М.А. // XV науч. сессия по химии и технологии орг. серы и сернистых нефтей. Уфа, 1979. с. 45.
20. Оаэ С. Химия органических соединений серы. / С. Оаэ; Пер. с яп.
- М.: Химия, 1975. - 512 с.
21. Соколовский В.В. Тиоловые соединения в биохимических механизмах жизнедеятельности. / В.В. Соколовский // Тиоловые соединения и биохимические механизмы патологических процессов. // Труды ЛСГМИ Л.
- 1979. - Т. 125. - С. 5-9.
22. Rosiak A. Synthesis of unsymmetrically 2,6-disubstituted 2,3- dihydrothiopyran-4-ones / A. Rosiak, J. Christoffers // Tetrahedron Lett. - 2006. - Vol. 47. - № 29. - P. 5095-5097.
23. Rosiak A. Synthesis of 2,3-Dihydrothiopyran-4-ones from 3-Oxo-1- pentene-4-ynes / A. Rosiak, R.M. Muller, J. Christiffers // Monatsh. Chem. - 2007.
- Vol. 138. - № 1. - P. 13-26.
24. Бондарев Г. Н. Закономерности в реакциях присоединения к сопряжённым ениновым кетонам / Г.Н. Бондарев, А.А. Петров // ЖОрХ. - 1968. - Т. 4. - №. 1-6. - С. 27.
25. Kowalczyk R. Stereoselective thia-Michael 1,4-Addition to Acyclic 2,4-Dienones and 2-En-4-ynones/ R. Kowalczyk, P.J. Boratynski // Adv. Synth. Catal. - 2016. - Vol. 358. - № 8. - Р. 1289-1295.
26. Golovanov А.А. Nucleophilic sulfanylation of 1,5-disubstituted pent- 2-en-4-yn-1-ones / A.A. Golovanov, D.M. Gusev, A.V. Vologzhanina [et al.] // Russ. J. Org. Chem. - 2014.- Vol. 50. - №. 1. - Р. 21-28.
27. Kolos N.N. Condensed systems based on 4-amino-3-mercapto-1,2,4- triazole / N.N. Kolos, V.D. Orlov, E.K. Slobodina [et al.] // Chem. Heterocycl. Compd. - 1992. - Vol. 28. - № 2. - Р. 222-227.
28. Casey C.P. Furan Forming Reactions ofcis-2-Alken-4-yn-1-ones /
С.Р. Casey, N.A. Strotman // J. Org. Chem. - 2005. - Vol. 70. - № 7. - P. 2576-2581.
29. Miller R.D. The Synthesis of Electron Donor-acceptor Substituted Pyrazoles / R.D. Miller, O. Reiser // J. Heterocycl. Chem. - 1993. - Vol. 30. - № 3. - P. 755-763.
30. Ботвинник Е.В. Взаимодействие дибензальацетона и 1,5- дифенилпент-1-ен-4-ин-3-она с монозамещенными гидразинами / Е.В. Ботвинник, А.Н. Бландов, М.А. Кузнецов // ЖОрХ. - 2001. - Т. 37. № 3.- С. 446-450.
31. Heffernan S.J. Double Gold-Catalysed Annulation of Indoles by Enynones / S.J. Hefferman, J.P. Tellam, M.E. Queru [et al.] // Adv. Synth. Catal. - 2013. - Vol. 355. - № 6. - P. 1149-1159.
32. Golovanov А.А. Synthesis of 5-amino-1,5-diarylpenta-2,4-dien-1- ones / А.А. Golovanov, I.S. Odin, A.V. Vologzhanina [et al] // Russ. J. Org. Chem. - 2014. - Vol. 50. - № 7. - P. 963-967.
33. Golovanov A.A. Nucleophilic Addition of Heterocyclic Amines to Conjugated Enyne Ketones / A.A. Golovanov, V.V. Bekin, I.S. Odin [et al.] // Russ. J. Org. Chem. - 2015 - Vol. 51. - № 12. - P. 1688-1692.
34. Odin I.S. Synthesis and Acylation of 3-Aryl-5-(2-phenylethynyl)-4,5- dihydro-1H-pyrazoles / I.S. Odin, A.A. Golovanov, V.V. Bekin [et al] //Chem. Heterocycl. Compd. - 2014. - Vol. 49. - № 11. - Р. 1687-1690.
35. Лукевиц Э.Я. Биологическая активность производных фурана / Э.Я. Лукевиц, Л.Е. Демичева // ХГС. - 1993. - Т. 29. - № 3. - С. 243-267.
36. Новиков О.О. Формирование новых подходов к анализу и дальнейшему использованию лекарственных средств группы 5-нитрофурана : автореферат дис. ... доктора фармацевтических наук : 15.00.02 : защищена 06.06.2003 / Новиков Олег Олегович. - Рязань, 2003. - 36 с.
37. Алексеева Л.Н. Антибактериальные препараты производные 5- нитрофурана / Л.Н. Алексеева // Изд. АНЛатв.ССР. - Рига, 1963. - 237 с.
38. Venter K. Screening furan derivatives for novel pesticides / K. Venter, M. Trushule, N. Rozhkova, E. Lukevits // Izv. Latv. Akad. Nauk. - 1990. - № 10. - P. 116-119.
39. Пат. RU 2 247 123 C2 (2000).Гексагидрофуро [2,3-b] фуран-3-ил-
n-{3-[(1,3-бензодиоксол-5- илсульфонил)(изобутил)амино]-1-бензил -2-
гидроксипропил}карбамат, фармацевтическая композиция на их основе,
способы ингибирования и способлечения / П. Т. Вигеринк [идр.]. - Заявл. 10.12.2003 ; опубл. 27.02.2005.
40. Самотруева М.А. Фармакологическая активность производных пиримидинов / М.А. Самотруева, А.А. Цибизова, А.Л. Ясенявская [и др.] // Астраханский медицинский журнал. - 2015. - Т. 10. - №1. - С. 12-29.
41. Шипиловских, С.А. Синтез биологически активных веществ на основе. химических превращений 3(2)-(2-тиенил)иминофуран-2(3)-онов / С.А. Шипиловских, Р.Р. Махмудов, А.О. Панченко, А.Е. Рубцов // Современные аспекты химии: материалы 1-й студентов школы-конф. - Пермь, 2012. - С. 76-78.
42. Du X.A general and efficient synthesis of substituted furans and dihydrofurans via gold-catalyzed cyclization of (Z)-2-en-4-yn-1-ols / X. Du, F. Song; Y. Lu, H. Chen // Tetrahedron Lett. - 2009. - Vol. 65. - №. 9. - P. 1839¬1845.
43. Du X. New Synthetic Approach for the Construction of Multisubstituted 2-Acyl Furans by the IBX-Mediated Cascade Oxidation/Cyclization ofcis-2-En-4-yn-1-ols (IBX=2-Iodoxybenzoic Acid)/ X. Du, H. Chen, Y. Liu // Chem. Eur. J. - 2008. - Vol. 14. - № 31. - P. 9495-9498.
44. Liu Y. Gold-Catalyzed Cyclization of (Z)-2-En-4-yn-1-ols: Highly
Efficient Synthesis of Fully Substituted Dihydrofurans and Furans / Y. Liu, F.
Song, Z. Song, M. Liu, B. Yan // Organic Letters. - 2005. - Vol. 7. - № 24. - P. 5409-5412.
45. McDonald F.E. Mechanism of Molybdenum Pentacarbonyl-Catalyzed Cyclizations of Alkynols and Epoxyalkynes / F.E. McDonald, C.C. Schultz // J. Am. Chem. Soc. - 1994. - Vol. 116. - № 20. - P. 9363-9364.
46. Du X. Highly Efficient Synthesis of Multisubstituted 2-Acyl Furans via PIFA/I2-Mediated Oxidative Cycloisomerization of cis-2-En-4-yn-1-ols / X. Du, H. Chen, Y. Chen, Y. Liu [et al.] // Synlett. - 2011. - Vol. 2011. - № 7. - P. 1010-1014.
47. Zhang Y. Synthesis of Pyrroles through Coupling of Enyne Hydrazones with Fischer Carbene Complexes / Y. Zhang, J. Herndon // Org. Lett. - 2003. - Vol. 5. - № 12. - P. 2043-2045.
48. Kuroda H. A convenient method for the preparation of a-vinylfurans by phosphine-initiated reactions of various substituted enynes bearing a carbonyl group with aldehydes / H. Kuroda, E. Hanaki; H. Izawa, M. Kano, H. Itahashi // Tetrahedron Lett. - 2004. - Vol. 60. - № 18. - P. 1913-1920.
49. Casey C.P. Furan Forming Reactions of cis-2-Alken-4-yn-1-ones/ C.P. Casey, N.A. Strotman // J. Org. Chem. - 2005. - Vol. 70. - № 7. - P. 2576¬2581.
50. Clark J.S. Organocatalytic Synthesis of Highly Substituted Furfuryl Alcohols and Amines / J.S. Clark, A. Boyer, A. Aimon [ et al.] // Angew. Chem. Int. Ed. - 2012. - Vol. 51. - № 48. - P. 12128-12131.
51. 51.Luo H. A Route to Polysubstituted Aziridines from Carbenes and Imines through a Nondiazo Approach / H. Luo, K. Chen, H. Jiang, S. Zhu// Org. Lett. - 2016. - Vol. 18. - № 20. - P. 5208-5211.
52. Kuroda H. A Convenient Method for the Preparation of Furans by the Phosphine-Initiated Reactions of Enynes Bearing a Carbonyl Group / H. Kuroda, E. Hanaki, M. Kawakami // Tetrahedron Lett. - 1999. - Vol. 40. - № 19. - P. 3753-3756.
53. Liu P. Stereoselective Synthesis of Tetrasubstituted Furylalkenes via Gold-Catalyzed Cross-Coupling of Enynones with Diazo Compounds / P. Liu, J. Sun // Org. Lett. - 2017. - Vol. 19. - №. 13. - P. 3482-3485.
54. Siva Kumari A. L. Gold-Catalyzed Concomitant [3+ 3]
Cycloaddition/Cascade Heterocyclization of Enynones/Enynals with Azides Leading to Furanotriazines / A. L. Siva Kumari, K. C. Kumara Swamy // J. Org. Chem. - 2016. - Vol. 81. - №. 4. - P. 1425-1433.
55. Gao H. Highly Substituted Furo [3,4-c] azepines by Gold (I)-Catalyzed Diastereoselective Tandem Double Heterocyclizations and 1, 2-Alkyl Migration / H. Gao, X. Zhao, Y. Yu, J. Zhang // Chem. Eur. J. - 2010. - Vol. 16. - №. 2. - P. 456-459.
56. Zheng Y. Gold-Catalyzed Tandem Dual Heterocyclization of Enynones with 1, 3, 5-Triazines: Bicyclic Furan Synthesis and Mechanistic Insights / Y. Zheng, Y. Chi, M. Bao, L. Qiu, X. Xu //Eur. J. Org. Chem. - 2017. - Vol. 82. - №. 4. - P. 2129-2135.
57. Dong J. A new Anion Relay Enabled [3+3]-Annulation of Active Methylene Isocyanides and Ene-Yne-Ketones / J. Dong, L Bao, Z Hu, S Ma [et al.] // Org. Lett. - 2018. - Vol. 20. - №. 4. - P. 1244-1247.
58. Xie X. One-Pot Synthesis of Indole-Fused Scaffolds via Gold- Catalyzed Tandem Annulation Reactions of 1,2-Bis(alkynyl)-2-en-1-ones with Indoles / X. Xie, X. Du, Y. Chen, Y. Liu // J. Org. Chem. - 2011. - Vol. 76. - № 21. - P. 9175-9181.
59. GolovanovA.A. Anewexampleofcyclizationof (A)-1,5-diarylpent2-en-
4- yn-1-onestofunctionalizedfuranderivatives / A.A.Golovanov, V.V.Bekin., S.S.Zlotskii, Yu.A.Kunavin [etal.] // Chem. Heterocycl. Compd. - 2015. -Vol. 51. - № 10. - P. 929-932.
60. Преч, Э. Определение строения органических соединений. Таблицы спектральных данных / Э. Преч, Ф. Бюльманн, К. Аффольтер. - М.: Мир; БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006. - 439с.: ил.
61. HarrisN.V. Acyl-CoA: cholesterol O-acyl transferase (ACAT)
inhibitors. 1.2-(Alkylthio)-4,5-diphenyl-1H-imidazoles as potent inhibitors of ACAT / N.V. Harris, C. Smith, M.J. Ashton, A.W. Bridge [et al.] // J. Med. Chem. - 1992. - Vol. 35. - №. 23. - P. 4384-4392.