Введение 3
1. Литературный обзор 5
1.1 Методы получения пиразоло[4,3-^]пиридинового цикла 5
1.1.1. Аннелирование с образованием пиридинового фрагмента 5
1.1.2. Аннелирование с образованием пиразольного фрагмента 12
1.1.3. Сужение цикла 14
1.2 Циклизация Рихтера 14
2. Обсуждение результатов 17
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 33
3.1. Синтез галогенпроизводных 3-аминопиридина 33
3.1.1. Галогенирование 3-аминопиридина с использованием бромата и
йодата калия 33
3.1.2. Галогенирование 3-аминопиридина с использованием
галогенсукцинимидов. Х 34
3.1.3. Галогенирование 3-аминопиридина с получением 3-амино-2,6-
дигалогенпиридина 35
3.1.4. Йодирование 3-амино-6-бромпиридина 36
3.2 Получение 3,4,5-триметоксифенилацетилена в три стадии из 5-иод-1,2,3-
триметоксибензола 36
3.2.1 Синтез 5-иод-1,2,3-триметоксибензола из 3,4,5-триметоксианилина[61]
36
3.2.2 Синтез Триметил((3,4,5-триметоксифенил)этинил)силана[62] 37
3.2.3. Синтез 3,4,5-триметоксифенилацетилена[63] 38
3.3. Реакция Соногаширы-Хагихары с галогенпроизводными
3-аминопиридина 39
3.4 Получение триазенов из галогенпроизводных 3-аминопиридина 41
3.5 Реакция Соногаширы-Хагихары с галогенпроизвоными триазенов 43
3.6.1. Диазотирование 3-амино-2,6-ди(фенилэтинил)пиридина 45
3.6.2. Циклизация триазена 47
3.6.3 Диазотирование 3-амино-2,6-ди(фенилэтинл)пиридина в среде уксусной и бромоводородной кислот 48
Список используемой литературы 49
Препараты, действующие на тубулин, давно известны как эффективные лекарственные средства для лечения онкологических заболеваний, механизм действия которых базируется на дестабилизации микротрубочек. Они представляют собой внутриклеточные структуры, состоящие из гетеродимеров а- и 0-тубулина и входят в состав цитоскелета. В результате их дестабилизации происходит апоптотическая гибель клеток [1]. Природные соединения - колхицин, эпотилон, винбластин и комбретастатин А-4 (СА4) - воздействуют на микротрубочки, нарушая процессы полимеризации, а также деполимеризации тубулина, что приводит к нарушению митотического деления клеток [2]. Кроме предотвращения полимеризации микротрубочек у СА-4 есть возможность воздействия на сосудистую сеть опухоли за счет избирательного отключения кровотока при разрушении VE-кадгерина, путем взаимодействия с низкими и нетоксичными дозами нейтрализующих моноклональных антител к VE- кадгерину, что блокирует сборку новых сосудов, тем самым ингибируя рост опухоли. [3] Несмотря на низкую молекулярную массу и простоту молекулярной структуры, СА-4 является одним из самых мощных ингибиторов полимеризации тубулина известных на сегодняшний день. Простая структура, состоящая только из двух ароматических колец, связанных двойной связью в ^де-конфигурации, дает большое поле для модификации для получения различных аналогов.
Первый недостаток был устранен с помощью синтеза более растворимых пролекарств, путем модификации гидроксильной группы в кольце B. Были получены такие аналоги как натриевая соль фосфбретабулина (CA4P) [5] , омбрабулин (AVE8062), ранее известный как AC-7700, в настоящее время выпускаемый французской фармацевтической компанией Sanofi-Aventis [6] а также борилированное производное комбретастатина D (Рисунок 1). [7]. Данные вещества показали схожую
цитотоксичность с молекулой комбрестатина А-4. Проблема изомерии СА-4 была решена путем замены двойной связи этиленового мостика C на гетероциклы [8] такие как пиразол [9], оксазол[9], фуразан [10], 2,3-дегидротиофен[11], диарилоксазолоны[12], либо заменой на различные мостики с гетероатомами или большим количеством атомов с фиксацией циклов A и B по одну сторону относительно связывающего их мостика C [13, 14] , а также добавлением к нему разнообразных заместителей [15]. Одним из предложенных решений явилась замена этиленового фрагмента кетогруппой, сопряженной с дополнительным гетероциклическим фрагментом. Примером является синтетический аналог комбретастатина А-4 6-метокси-3-(3,4,5-триметоксибензоил)-1Н-индол [16,17] , который был разработан в 2003 году и проявил высокую активность в отношении ксенотрансплантата карциномы желудка MKN-45, рака шейки матки человека KB и P-gp170/MDR- сверхэкспрессирующих KB-VIN10 клеток (Рисунок 1, BPROL075). Дальнейшие разработки привели к получению гетероаналога BPROL075 - 3-(3,4,5- триметоксибензоил)-6-метокси-1Я-индазола [18] (Рис. 1, соединение E), который показал улучшенную метаболическую стабильность, растворимость и пероральную биодоступность в сравнении с BPROL075. Конечной стадией синтеза данного гетероаналога комбретастатина А4 является реакция Рихтера. [19]
Разработка и модификация различных подходов конструирования сложных конденсированных гетероциклических систем, входящих в состав биологически активных молекул, на сегодняшний день - одно из ключевых направлений в органическом синтезе. Реакция Рихтера, которая представляет собой циклизацию «//-этинилфункционализированных солей арендиазония, исследуется по сей день. Данная реакция может идти по двум альтернативным направлениям - классическая 6-endo-dig с образованием шестичленного цикла и 5-exo-dig циклизация с образованием пятичленного цикла. Интерес представляет возможность управления циклизацией, направляя ее на замыкание 5- или 6¬членного цикла. Стоит отметить, что данная реакция, в основном, исследовалась на карбоциклических производных с различными алкинильными заместителями в «////-положении по отношению к аминогруппе (или триазеновой). Примеры же циклизации Рихтера в ряду гетероциклических соединений ограничиваются пиразольным циклом. В этой связи, мы решили расширить перечень гетероциклицеских соединений и исследовать возможность протекания реакции Рихтера для производных пиридина.
1. A. Jordan, J.A. Hadfield, N.J. Lawrence, A.T. Mcgown, Med. Res. Rev., 1998, 18, 259-296
2. E. Hamel,Med. Res. Rev., 1996, 16(2), 207-231
3. L. Vincent, P. Kermani, L. M. Young, J. Cheng, F. Zhang, K. Shido, G. Lam, H. Bomp. ais-Vincent, Z. Zhu, D. J. Hicklin, P. Bohlen, D. J. Chaplin, C. May, S. Rafii, Journal of Clinical Investigation, 2005, 115(11), 2992-3006
4. G.R. Pettit, M.R. Rhodes, D.L. Herald, E. Hamel, J.M. Schmidt, R.K. Pettit, J. Med. Chem., 2005, 48, 12, 4087-4099
5. A. Dowlati, K. Robertson, M. Cooney, W. P. Petros, M. Stratford, J. Jesberger, N. Rafie, B. Overmoyer, V. Makkar, B. Stambler, A. Taylor; J. Waas; J. S. Lewin; K. R. McCrae; S.C. Remick, Cancer Res., 2002, 62, 3408-3416
6. K. Hori, S. Saito, Y. Nihei, M. Suzuki, Y. Sato, Japanese Journal of Cancer Research, 1999, 90(9), 1026-1038
7. Y. Kong, J. Grembecka, M. C. Edler, E. Hamel, S. L. Mooberry, M. Sabat, J. Rieger, M.L. Brown, Chem. Biol., 2005, 12(9), 1007-1014
8. K. Ohsumi, T. Hatanaka, K. Fujita, R. Nakagawa, Y. Fukuda, et al., Bioorg. Med. Chem. Lett., 1998, 8, 3153-3158.
9. L. Wang, K.W. Woods, Q. Li, K.J. Barr, R. W. McCroskey, et al., J. Med. Chem., 2002, 45, 1697-1711
10G.C. Tron, F. Pagliai, E. Del Grosso, A.A. Genazzani, G. Sorba, J. Med.Chem., 2005, 48, 3260-3268
11. B.L. Flynn, G.P. Flynn, E. Hamel, M.K. Jung, Bioorg. Med. Chem. Lett., 2001, 11, 2341-2343
12. N.H. Nam, Y. Kim, Y.J. You, D.H. Hong, H.M. Kim, et al., Bioorg. Med. Chem. Lett., 2001, 11, 3073-3076
13. S. L. Gwaltney, H. M. Imade, K. J. Barr, Q. Li, L. Gehrke, R. B. Credo, R. B. Warner, J.Y. Lee, P. Kovar, J. Wang, M. A. Nukkala, N. A. Zielinski, D. Frost, S.-C. Ng, H. L.Sham, Bioorg. Med. Chem. Lett., 2001, 11(7), 871-874;
14. N.J. Lawrence, D. Rennison, M. Woo, A.T. McGown, J.A. Hadfield, Bioorg. Med. Chem. Lett., 2001, 11(1), 51-54
15. D. Alloatti, G. Giannini, W. Cabri, I. Lustrati, M. Marzi, A. Ciacci, G. Gallo, M. Ornella Tinti, M. Marcellini, T. Riccioni, M.B. Guglielmi, P. Carminati, C. Pisano, Journal of Medicinal Chemistry, 2008, 51(9), 2708-2721;
16. H. Hsieh, J. Liou, J. Chang, C. Chang, U.S. Pat. Appl. Publ., 2003, 31. Pub. No.: US 2003/0195244 A l
17. C.C. Kuo, H.-P. Hsieh, W.-Y. Pan, C.-P. Chen, J.-P. Liou, S.-J. Lee, Y.-L. Chang, L.-T. Chen, C.-T. Chen, Cancer Res., 2004, 64, 4621-4628;
18. J.-X. Duan, X. Cai, F. Meng, L. Lan, C. Hart, M. Matteucci, Journal of Medicinal Chemistry, 2007, 50(5), 1001-1006
19. V. v. Richter, Berichte Der Deutschen Chemischen Gesellschaft, 1883, 16(1), 677¬683.
20. J. Marco-Contelles, E. Perez-Mayoral, A. Samadi, M. do C. Carreiras, E. Soriano,. Chemical Reviews, 2009, 109(6), 2652-2671
21. G. G. Yakovenko, O. A. Lukianov, A. V. Bol’but, M. V. Vovk., Chemistry of Heterocyclic Compounds, 2019, 55(4-5), 379-385.
22. G.G. Yakovenko, L.N. Saliyeva, E.B. Rusanov, I.S. Donchak & M.V. Vovk, Chemistry of Heterocyclic Compounds, 2021, 57, 1137-1145
23. G.G. Yakovenko, O.A. Lukianov, M.S. Yagodkina-Yakovenko, A.V. Bol'but, M.V. Vovk, Chem. Heterocycl. Compd., 2020, 56, 347
24. J. Kehler, L. K. Rasmussen, M. Langgard, M. Jessing, P.J. Vieira Vital, K. Juhl, M. Marigo, US Patent 20180179200
25. H. M. Ibrahim, H. Behbehani, S. Makhseed, & M.H. Elnagdi, Molecules, 2011, 16(5), 3723-3739.
26. Juhl, Karsten; et al, World Intellectual Property Organization, WO2019121885 A1 2019-06-27
27. Kehler, Jan; et al, World Intellectual Property Organization, WO2019121840 A1 2019-06-27
28. Juhl, Karsten; et al, United States, US20190185489 A1 2019-06-20
29. M. Nayak, S. Batra, RSC Advances,.2012, 2(8), 3367.
30. Ha, Jae Du; et al, KR2010057433 A 2010-05-31
31. J. Kehler, L.K. Rasmussen, M. Langgaard, M. Jessing; P.J.V. Vital, K. Juhl, M. Marigo, World Intellectual Property Organization, WO2019121840 A1 2019-06-27
32. A.-H. Li, D. Beard, H. Coate, A. Honda, M. Kadalbajoo, A. Kleinberg, R. Laufer, K. Mulvihill, A. Nigro, P. Rastogi, D. Sherman, K. Siu, A. Steinig, T. Wang, D. Werner, A. Crew, M. Mulvihill, Synthesis, 2010, 1678
33. F. M. A. El-Taweel, Bulletin Des Societes Chimiques Beiges, 2010, 104(9), 567-572.
34. F. Eltaweel, A.A. Elagamey, International Journal of Organic Chemistry, 2013, 03(01), 58-70
35. E. Ajello, Journal of Heterocyclic Chemistry, 1971, 8(6), 1035-1037.
36. A. McDonald, et al, World Intellectual Property Organization, WO2018011628 A1 2018-01-18
37. P.M. Blom, et al, World Intellectual Property Organization, WO2021224320 A1 2021-11-11
38. X.-f. Lin, et al, World Intellectual Property Organization, WO2005016892 A1 2005¬02-24
39 K. Nagai, et al, World Intellectual Property Organization, WO2014017643 A1 2014¬01-30
40. K. Nagai, et al,World Intellectual Property Organization, WO2012102405 A1 2012¬08-02
41. J. Beatty, et al, World Intellectual Property Organization, WO2020046813 A1 2020¬03-05
42. T. Tsuchiya, M. Enkaku, H. Sawanishi, Chemical & Pharmaceutical Bulletin, 1979, 27(9), 2188-2193.
43. S. F. Vasilevsky, E.V. Tretyakov, Liebigs Ann. Chem., 1995, 775.
44. S. F. Vasilevsky, E. V. Tretyakov, H. D. Verkruijsse, Synthetic commun., 1994, 24, 1733-1736;
45. . L. G. Fedenok, M. S. Shvartsberg, V. S. Bashurova, G. A. Bogdanchikov, Tetrahedron Lett., 2010, 51, 1, 67-69;
46. A. Goeminne, P. J. Scammells, S. M. Devine, B. L. Flynn, Tetrahedron Letters, 2010, 51(52), 6882-6885
47. S. Brase, S. Dahmen, J. Heuts, Tetrahedron Letters, 1999, 40(34), 6201-6203.
48. O. V. Vinogradova, V. N. Sorokoumov, S. F. Vasilevsky, I. A. Balova, Tetrahedron Letters, 2007, 48(28), 4907-4909
49. O. V. Vinogradova, V. N. Sorokoumov, I. A. Balova, Tetrahedron Letters, 2009, 50(46), 6358-6360
50. N. A. Danilkina, E. G. Gorbunova, V. N. Sorokoumov, I. A. Balova, Russian Journal of Organic Chemistry, 2012, 48(11), 1424-1434
51. N. A. Danilkina, N. S. Bukhtiiarova, A. I. Govdi, A. A. Vasileva, A. M. Rumyantsev, A. A.Volkov, I. A. Balova, Molecules, 2019, 24(13), 2386
52. E. V. Tretyakov, S.F. Vasilevsky, Heterocyclic Communications,1998, 4(6).
53. Г.Р. Березина, Г.П. Шапошников, “Химия гетероциклических соединений”, Иваново, 2014
54. V. Canibano, J. F. Rodriguez, M. Santos, M. A. Sanz-Tejedor, M. C. Carreno, Synthesis, 2001, 14, 2175-2179.
55. C. Koradin, , W. Dohle, , A. L. Rodriguez, , B. Schmid, , P. Knochel, , Tetrahedron, 2003, 59(9), 1571-1587.
56. Виноградова О.В., Синтез и реакции циклизации орто-алка-1,3-диинил замещенных арилдиазониевых солей, дис. кан. хим. наук, 02.00.03, 2007
57. Бабушкина А.А., Циклизация ви^-алкинилфункционализированных солей арендиазония как удобный инструмент направленного структурного дизайна, маг. дис.,04.04.01, 2022
58. V.N. Mikhaylov, A.O. Pavlov, Y.V. Ogorodnov, D.V. Spiridonova, V.N. Sorokoumov, I.A. Balova, Chemistry of Heterocyclic Compounds, 2020, 56(7), 915-922
59. A.A. Babushkina, V.N. Mikhaylov, A.S. Novikov, V.N. Sorokoumov, M.A. Gureev, M.A. Kryukova, A.O. Shpakov, Balova I.A., Chem. Heterocycl. Compd., 2022, 58(89), 432-437
60. L. G. Fedenok, N. A. Zolnikova, Tetrahedron Letters, 2003, 44(29), 5453-5455.
61. L. Han, Y. Zhang, W. Chen, X. Cheng, K. Ye, J. Zhang, Y. Wang, Chem. Commun., 2015, 51, 21, 4477-4480.
62. J.-X. Duan, X. Cai, F. Meng, L. Lan, C. Hart, M. Matteucci, J. Med. Chem., 2007, 50, 5, 1001-100
63. N. Zhou, L. Wang, D. W. Thompson, Y. Zhao, Tetrahedron, 2011, 67, 1, 125-143.
64. K. C. Majumdar, S. Mondal, Tetrahedron Letters, 2007, 48(39), 6951-6953.