Автореферат (Электронодефицитные 4-галоген-2-азабута-1,3-диены получение и применение в синтезе азотистых гетероциклов), страница 4

Реакции с избытком пиперидина и другими вторич­ными аминами идут диастереoселективно с образованием только одного стерео­изомера. Относительная конфигурация стереоцентров в продуктах этих реакцийподтверждена данными рентгеноструктурного анализа, выполненного для окси­рана 26b. Также стереоселективно и с высоким выходом идет реакция азадиена 4gс таким S-нуклеофилом как 2-(N,N-диметиламино)этантиолом, давая оксиран 26j(табл.

6, опыт 11). К сожалению, все попытки провести аналогичную реакцию стиофенолом не увенчались успехом: использование разных оснований для гене­рирования тиофенолят-аниона (NaH, Et3N, DBU) неизменно приводило к трудноидентифицируемой смеси продуктов. Возможно, эта неудача связана с неблаго­приятным положением равновесия обратимого присоединения тиофенолят-ани­она к азадиеновой системе. Имидазол реагирует с азадиеном 4g нестереоселек­тивно, давая смесь изомеров 7:1 (табл.

10, опыт 8). Стоит отметить, что некоторыеиз перечисленных реакций проходят настолько гладко, что выделение продуктов(26f,g,j) не требует хроматографической очистки. Из 4-хлоразадиена 4h были син­тезированы пирролины 25c,i с высокими выходами (опыты 3, 9). Строение соеди­нений 25a,c,i подтверждено данными спектроскопии ЯМР и методом HRMS, а дляхлоргидрина 41a получены данные рентгеноструктурного анализа, полностьюподтвердившие его строение. Циклизация хлоргидрина 25i в оксиран 26i в при­сутствии азотистого основания протекает количественно.Примечательно, что реакция азадиена 4g c первичным амином, фенэтилами­ном, в дихлорметане привела к образованию аминаля 27k (89%), продукта присо­едиения амина к связи C=N азадиена.

Если заменить растворитель в полученнойреакционной смеси на безводный ацетонитрил и нагревать ее с добавкой прока­ленного K2CO3, то образуется оксиран 26k. Он был выделен в виде смеси двухдиастереомеров в соотношении 5:1 с выходом 63% в расчете на азадиен 4g. Устой­чивость продуктов присоединения первичных аминов к азадиенам типа4e−j, ве­роятно, связана с их стабилизацией внутримолекулярной водородной связью.16Таблица 6.

Реакция азадиенов 4ej c нуклеофиламиОпыт1Исходное соединениеNuHПродуктВыход, %884eпиперидин2954fпиперидин3824hпиперидин4624iпиперидин5604jпиперидин64g8774g8784g81имидазол94hPhCH2NHMe1011dr 7:18999 (из 25i)834g17На примере синтеза оксирана 26i было показано, что использование эквимо­лярного количества амина в присутствии эквивалентного количества DBU даеттакой же результат, что и с избытком амина.Необходимо вместе с тем отметить, что описанный выше метод получения ок­сиранов 26, производных 6-окса-3-азабицикло[3.1.0]гекс-3-ена, имеет ограниче­ние, и применим только к 1-ацилзамещенным азадиенам 4. Так, 4-бромазадиен 4k,содержащий две группы CO2Me при С1, реагирует с фенэтиламином и пипериди­ном с образованием соответствующих аминалей, 27l и 27m. Первый из них стаби­лен, а пиперидиновый аминаль 27m при стоянии реакционной смеси в течениедвух недель полностью переходит в пирролинон 28, выделенный с выходом 65%в расчете на азадиен.

Механизм превращения 27m в пирролин-3-он 28, по-види­мому, сходен с SiO2-катализируемым превращением 1-ацилзамещенных азадие­нов 4 в пирролин-2-оны 21, с той разницей, что не сопровождается перегруппи­ровкой.2.7. Исследование 2,3-дигидроазетов на противоопухолевую активностьВ этой части работы представлены результаты исследования биологическойактивности ряда галогенированных и негалогенированных дигидроазетов 5k,p,u,10ac,h,k,m,n синтезированных автором.1 В основе одной из стратегий леченияраковых заболеваний лежит идея, заключающаяся в том, что гибель раковых кле­ток должна быть результатом полноценной реализации программы апоптоза, чтопозволило бы снизить побочные эффекты и обеспечить максимальную защитуздоровых тканей организма.

Цель представленных ниже результатов биоиспыта­ний синтезированных препаратов  выявить те из них, которые удовлетворяли бытребованиям к активному веществу в рамках этой стратегии.Оценку способности стимулировать апоптоз и/или некроз соединений прово­дили на клеточной линии моноцитарной лейкемии человека THP-1 с помощьюметода проточной цитометрии. Концентрации соединений 5k,p,u, 10ac,h,k,m,n1Автор выражает благодарность Н. В. Гончарову, И. В.

Кудрявцеву, М. А. Терпиловскому, М. К. Се­ребряковой и А. С. Трулеву за проведение биоиспытаний синтезированных им препаратов и трактовкуполученных результатов.18варьировались в диапазоне от 10-5 до 2×10-4 M. Для адекватного описания и коли­чественной оценки апоптотического или некротического потенциала тестируе­мых соединений, с одной стороны, и общего цитотоксического потенциала, с дру­гой стороны, сравнивали апоптозно-некрозную разницу (AND), т.е. разницумежду площадью под кривой зависимости апоптоза от концентрации вещества ианалогичной величиной для некроза.

Полученные значения AND для соединений5k,p,u, 10ac,h,k,m,n представлены на диаграмме. В ряду протестированных со­единений заметно существенное различие не только в способности вызывать ги­бель клеток, но и в механизмах, по которым она реализуется с превалированиемлибо апоптоза, либо некроза. Из полученных данных сделано заключение, чтотриметил-4-фенил-2,3-дигидроазет-2,2,3-трикарбоксилат 10a среди соединенийисследованной серии обладает максимальным апоптозным и минимальнымнекротическим потенциалом при высоком уровне цитотоксичности и являетсянаиболее перспективным препаратом для проведения дальнейших исследованийна противоопухолевую активность.Рисунок 1. Диаграмма изменений апоптоз-некрозной разницы (AND) в ряду ди­гидроазетов 5k,u,p, 10ac,h,k,m,n, показанная на клеточной линии THP-1.19ВЫВОДЫ1.

Rh(II)-Катализируемая реакция α-диазокарбонильных соединений с алкил-2бром/2-хлор-2Н-азирин-2-карбоксилатами или с 4-бром-/4-хлор-/4-иод-5-ал­коксиизоксазолами является удобным методом синтеза электронодефицитных 4бром-/4-хлор-/4-иод-2-азабута-1,3-диенов.2. Электронодефицитные 4-галоген-2-азабута-1,3-диены способны претерпеватьтермическую обратимую 1,4-электроциклизацию в 3-галоген-2,3-дигидроазеты,которая может служить методом синтеза функционально замещенных 3-галоген2,3-дигидроазетов. Для ее реализации необходимо наличие двух сильных электро­ноакцепторных заместителей при атоме С1 и ароматического или гетероаромати­ческого заместителя при атоме С3.

Доля дигидроазетовой формы растет в ряду Cl< Br < I, а также с увеличением электронодонорной способности заместителя приатоме C3.3. Азадиен-дигидроазетовая изомеризация легла в основу двухстадийной мето­дики синтеза термически и гидролитически устойчивых 2,3-дигидроазет-2,3-ди/2,2,3-трикарбоксилатов из 2-бромазиринов или 4-бромизоксазолов по схеме «об­разование 4-бром-2-азадиена/1,4-циклизация/гидродебромирование в системеBu3SnH/AIBN». Положительные результаты биоиспытаний на клетках линииTHP-1 синтезированных этим методом триметил-4-арил-2,3-дигидроазет-2,2,3трикарбоксилатов делает их перспективными структурами для поиска эффектив­ных противоопухолевых препаратов.4. Енолизуемые 1-ацил-2-азабута-1,3-диены в условиях нуклеофильного/основ­ного катализа при комнатной температуре или в нейтральной среде при повышен­ных температурах претерпевают 1,5-экзо-триг-циклизацию в 5-алкилиден-2,5дигидрооксазолы, которые могут быть получены с высокими выходами.

Термолизне способных к енолизации 1-ацил-4-галоген-2-азабутадиенов с одним электро­ноакцепторным заместителем при атоме С1 инициирует изомеризацию относи­тельно связи С=С, а с двумя акцепторами в этом положении  1,4-электроцикли­зацию в 2,3-дигидроазеты или деструктивную циклизацию в оксазолы.5. Электронодефицитные 4-бром-2-азабута-1,3-диены, содержащие при атоме С1ацетильную или замещенную ацетильную группу, в кислой среде в присутствииводы претерпевают восстановительную перегруппировку в пирролин-2-оны.6. N- и S-Нуклеофилы инициируют 1,5-циклизацию 1-ацил-4-галоген-2-азабута­диенов, позволяющую получать функционализированные производные 1-пирро­лина и 6-окса-3-азабицикло[3.1.0]гекс-3-ена с высокими выходами.20Основное содержание диссертации изложено в следующих публикациях:1.

Novikov, M.S.; Smetanin, I.A.; Khlebnikov, A.F.; Rostovskii, N.V.; Yufit, D.S. Synthesis of electron-poor 4-halo-2-azabuta-1,3-dienes by Rh(II)-catalyzed diazo ester–azirine coupling. 2-Azabuta-1,3-diene-2,3-dihydroazete valenceisomerism // Tetrahedron Letters.

– 2012. – Vol. 53. – P. 5777–5780.2. Smetanin, I.A.; Novikov, M.S.; Rostovskii, N.V.; Khlebnikov, A.F.; Starova, G.L.;Yufit, D.S. 4-Halo-2-azabuta-1,3-dienes as intermediates in the rhodium carbenoid-initiated transformation of 2-halo-2H-azirines into 2,3-dihydroazetes and 2,5-dihydrooxazoles // Tetrahedron. – 2015. – Vol. 71. – P.

4616–4628.3. Smetanin, I.A.; Novikov, M.S.; Agafonova A.V.; Rostovskii, N.V.; Khlebnikov, A.F.;Kudryavtsev, I.V.; Terpilowski, M.A.; Serebriakova, M.K.; Trulioff, A.S.; Goncharov,N.V. A novel strategy for the synthesis of thermally stable and apoptosis-inducing 2,3dihydroazetes // Org.