Автореферат и диссертация по фармакологии (15.00.02) на тему:Синтез биологически активных веществ на основе взаимодействия дикарбонильных соединений с ацилметилентрифенилфосфоранами

Министерство здравоохранения Российской Федерации Пермская государственная фармацевтическая академия

СИНТЕЗ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ НА ОСНОВЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ДИКАРБОНИЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ С АЦИЛМЕТИЛЕНТРИФЕНИЛФОСФОРАНАМИ

15.00.02 - фармацевтическая химия и фармакогнозия

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата фармацевтических наук

г год

~ & МАЯ 1397

На правах рукописи УДК 547.341+547.722+547.724.725

БЕРЕЗИНА Елена Станиславовна

Пермь 1997

Работа выполнена на кафедре аналитической химии Пермской государственной фармацевтической академии МЗ Российской Федерации

Научный руководитель:

доктор химических наук, профессор Козьминых В.О. Официальные опоненты:

доктор фармацевтических наук, профессор Строкин Ю.В., доктор химических наук, профессор Гейн В.Л. Ведущая организация: Санкт-Петербургская государственная химико-фармацевтическая академия МЗ РФ

Защита состоится "_29_" апреля 1997 г. в 13^0 часов на заседании диссертационного совета Д 084.70.01 при Пермской государственной фармацевтической академии по адресу: 614600, г. Пермь, ул. Ленина, 48.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Пермской государственной фармацевтической академии по адресу: 614070, г Пермь, ул. Крупской, 46.

Автореферат разослан "_27_" марта 1997 г.

Учёный секретарь диссертационного совета Д 084.70.01 кандидат фармацевтических наук, доцент

Метелёва Е.В

-3-

Общая характеристика работы

Актуальность работы. Важнейшей проблемой синтетической органической химии является поиск высокореакционноспособных карбонилсодержащих синтонов, позволяющих создавать новые биологически активные вещества и модифицировать структуру природных соединений. Особое значение для образования гетероциклических систем имеют такие синтоны, с помощью которых можно вводить в молекулы а- и р- дикарбонильные фрагменты. В последнее время для этих целей стали широко использовать 5-арил-2,3-дигидро-2,3-фурандионы, дающие возможность включать как ароилпирувоильный, так и ароилацетильный фрагменты в молекулы соединений, обладающих свойствами ВН-нукпеофилов. В качестве таких нуклеофильных реагентов могут бьггь использованы ацилметилен-трифенилфосфораны.

В настоящее время в литературе имеется огромное число публикаций, связанных с применением илидов фосфора в реакциях олефинирования, однако литературные данные ограничиваются в основном реакциями монокарбонильных соединений с алкилиден-фосфоранами. В то же время реакции ди- и поликарбонильных соединений с илидами фосфора, в отличие от таковых для монокарбонильных соединений, протекают неоднозначно: с образованием не только продуктов моно- и бис-олефинирования, но так же и циклизации, ацилирования, различных перегруппировок. Это связано с качественным изменением характера реакции при увеличении числа реакционноспособных функциональных карбонильных групп.

Цель исследования. Основной целью данного исследования является изыскание новых эффективных и малотоксичных биологически активных соединений на основе реакций дикарбонильных соединений с ацилметилентрифенилфосфоранами.

Задачи исследования. Для достижения поставленной цели необходимо было решить задачи, заключающиеся в следующем:

1. Изучение реакций замещённых 2,3-дигидро-2,3-фурандионов, а ■акже некоторых их нециклических производных и бензоаналогов, 2,3-1Игидро-2,3-пирролд ионов и других 2,3-диоксогетероциклов с щилметилентрифенилфосфоранами, установление строения полученных соединений.

-42. Изучение химических свойств и биологической активности продуктов химических реакций дикарбонильных соединений с ацил метилентрифенилфосфоранами.

3. Выявление зависимости биологического действия от структуры образующихся метиленпроизводных карбонильных соединений.

Научная новизна. Было установлено, что действие ацилметипен-трифенилфосфоранов на замещённые 5-арил-2,3-дигидро-2,3-фурандионы направлено не на кетонный С(3)=0, а на лактонный карбонил последних, в результате чего образуются 2-замещённые 5-арил-2,3-дигидро-3-фураноны, но не 3-замещённые региоаналоги.

В результате взаимодействия изатинов с ацилметилентрифенил-фосфоранами получены новые З-ацилметилен-2-индолоны. Изучена их конфигурация с помощью спектроскопии ПМР.

Изучено взаимодействие изатового ангидрида с ацилметилен-трифенилфосфоранами, в результате чего выделены неизвестные ранее илиды на основе 4Н-3,1-бензоксазин-4-онов.

Практическая значимость. В ходе исследования разработаны и усовершенствованы методы синтеза 15 типов соединений. Выявлено окало 60 соединений обладающих противосудорожной и противо-микробной активностью. Ряд 3-замещённых 2-индолонов испытаны на противоопухолевую и анти-ВИЧ активность в Национальном Институте Раковых Исследований (National Cancer Institute), Бетэсда, штат Мериленд, США.

Для некоторых испытанных соединений выявлена связь между структурой и фармакологической активностью, что может быть использовано в дальнейшем поиске эффективных лекарственных препаратов с противостафилококковым и противосудорожным действием.

Публикации. По материалам диссертации опубликованы 13 работ в центральной и местной печати.

Апробация работы. Фрагменты диссертационной работы обсуждены на итоговых научных конференциях профессорско-преподавательского состава Пермской государственной фармацевтической академии 19931996 годов, представлены на республиканской научной конференции пс фармации и фармакологии "Проблемы фармации, подготовки и использования провизорских кадров" (Пятигорск, 1993), на международном конгрессе "Человек и лекарство" (Москва, 1996 г.), не

международной научной конференции "Перспективы развития естественных наук на Западном Урале" (Пермь, 1996 г.).

Структура и объём диссертации. Содержание работы изложено на 15,3 страницах машинописного текста и состоит из введения, 4 глав и выводов. Список литературы включает 145 работ отечественных и зарубежных авторов. Диссертация содержит 26 таблиц, 42 рисунка и приложение.

На защиту выносятся. 1. Результаты исследования взаимодействия замещённых 2,3-дигидро-2,3-фурандионов, а так же их нециклических производных и бензоаналогов, 2,3-дигидро-2,3-пирролдионов и прочих 2,3-диоксогетероциклов с ацилметилентрифенилфосфоранами. 2. Установление структуры полученных соединений на основании данных спектров ЯМР 1н, 13с, 31 р з Результаты биологических испытаний 60 синтезированных соединений на противомикробную, противосудорожную, противолейкемическую, инсектицидную, фунгицидную и гербицидную активности. Найденные закономерности между строением и фармакологическим действием. Перспективные для дальнейших исследований соединения.

Основное содержание работы Взаимодействие замещённых 2,3-Дигидро-2,3-фурандионов и некоторых производных ароилпировиноградных кислот с ацилметилентрифенилфосфоранами

Известно, что 5-арип-2,3-дигидро-2,3-фурандионы взаимодействуют с метиленфосфоранами с образованием в результате реакции Виттига замещённых 2-метилен-2,3-дигидро-3-фуранонов. С целью рассмотрения влияния замещения в положении 4 цикла 2,3-фурандионов на особенности протекания реакции олефинирования по Виттигу, нами были изучены реакции 4-бензоил-5-фенил-2,3-дигидро-2,3-фурандиона (1) с тремя различными по строению ацилметилентрифенилфосфоранами (2).

В результате реакций были выделены продукты, содержащие в своём составе фосфор (За,б; 4), что было подтверждено данными ЯМР спектроскопии. На основании данных ИК и ЯМР спектров полученным соединениям (За,б) было придано аддуктов 2-ацилметил-4-бензоил-2-гидрокси-5-фенип-З-фуранонов с трифенилфосфиноксидом состава 1:1.

В спектре 31 р сигнал фосфора находится при 30,53 м.д. (36), тогда как у трифенилфосфиноксида - при 29,70 м.д. Данные спектров 13С,1Н, а также И К спектров согласуются со структурой.

РЬ

За,б

№

(II- 4-ВгРК)

4 ^^Вг

где И=СНз (2а, За), СН3О (26, 36), п-ВгСбЩ (2в, 4)

Спектры ПМР, 5, м.д., ДМС0<16: (За,6): 3,10-3,35 с (2Н; СН2); 8,11-8,35 с (1Н; ОН); 4: 7,16-7,84 м (29Н; 5С6Н5, С6Н4). ИК спектры, V, см"1: (За,б): 1604-1740 (С=0); 3299 (ОН); 4:1596-1664 (С=0, С=С)

Соединению (4) было придано строение 4-бензоил-2-л-бромбензоилметилентрифенилфосфоранилиден-2-гидрокси-5-фенил-3-фуранона. В спектре ПМР этого соединения отсутствует сигнал группы СН2, данные ИК спектра также согласуются с предложенной структурой.

В спектрах ПМР фуранонов (3) и (4) отсутствуют отчётливые сигналы протона полуацетального гидроксила С(2)ОН, что свидетельствует о наличии быстрого обмена в среде ДМСО. Не исключено однако, что этот сигнал проявляется как широкий неразрешённый сигнал в области ароматических протонов (например, для соединения 36 - при 8,1 м.д.).

Оказалось, что введение в положение 4 цикла 2,3-фурандионов бензоипьной группы усложняет протекание реакции: было выражено осмоление реакционной смеси, выходы продуктов значительно ниже, процент выхода варьирует в зависимости от заместителей.

Особый интерес представляет реакция этоксалилметилентрифенил-фосфорана с 5-арил-2,3-дигидро-2,3-фурандионами. Ранее было обнаружено, что в результате этой реакции образуются не только продукты олефинирования по Виттигу, но также соединения, в составе которых был обнаружен фосфор. Подробное исследование последних подтвердило, что они имеют структуру циклопентенилиденилидов.

Однако попытка вовлечь 4-бензоил-5-фенил-2,3-дигидро-2,3-фуран-дион (1) в реакцию с этоксапилметилентрифенилфосфораном оказалась безуспешной. При кратковременном нагревании реакционной смеси происходит осмоление. Нами обнаружено, что взаимодействие 4-бензоил-5-фенил-2,3-дигидро-2,3-фурандиона (1) со структурно близким оксалил-илидом (5) идёт с образованием бензоилпирувоилгидразида трифенип-фосфоранилиденпировиноградной кислоты (6), существующего в виде Н-хелатного таутомера как в кристаллическом виде, так и в растворах.

+ РЬзР

о о

\ /

=/ W

г/

Спектр ПМР соединения (6), 5, мд, ДМСО-de : 7,59-7,68 м (26Н, СН, 5С6Н5). ИК спектр (6), V, см-1:1580,1638 (С=0, С=С); 3376 (NH)

Для расширения круга реагентов, а также с целью проследить влияние замещения в нуклеофильном фрагменте фосфорана на характер взаимодействия с карбонильными соединениями нами было изучено взаимодействие гидразида трифенилфосфоранилиденпировиноградной кислоты (5) с некоторыми ароматическими альдегидами.

Нами было установлено, что в результате реакции гидразида (5) с ароматическими альдегидами образуются арилиденгидразиды трифенил-фосфоранипиденпировиноградной кислоты (7а-в). Структура полученных соединений была доказана на основании данных ИК и ПМР спектров.

РЬзР

Н

/

N-N

О

н

- П20

PPh3

где Аг= 2,4-(ОН)2С6Н3 (7а); 4-СН3ОС6Н4 (76); 2,4-(СНзО)2С6Нз (7в) Зпеетры ПМР, 8, м.д„ flMCO-d6: (7а-в): 6,31-6,61 с (1Н, СНАг); 8,51-8,71 с (1Н, 3H=PPh3); 11,35-11,71 с (1Н, NH). ИК спектры, v, см"1: (7а-в): 1576-1690 (С=0, С=С); 3264 (NH)

Ранее считалось, что фосфораны (7) невозможно вовлечь во взаимодействие с альдегидами, так как даже в случае двукратного избытка ароматических альдегидов в реакции с гидразидом (5) образуются только производные по гидразидному фрагменту, но соединение (5) не удавалось вовлечь в реакцию Виттига с альдегидами.

Нам удалось разработать препаративный способ синтеза арилиденгидразидов п-нитробензилиденпировиноградной кислоты (8а-в) реакцией Виттига арилиденгидразидов трифенилфосфоранилиденпиро-виноградной кислоты (7а-в) с п-нитробензальдегидом.

+ 02И

РРЬз

7 а-в

- РЬзР=0

'РШ02-4

8 а-в

где Аг= 2,4-(ОН)2РЬ (7а, 8а); 4-СН3ОРЬ (76,86); 2,4-(СН30)2РЬ (7в, 8в) Спектры ПМР, б, мл- ДМСО-с^: (8а-в): 6,31-6,61 с (1Н, СН=И); 8,54-8,81 с (2Н, СН=СН); 11,15-11,54 с (1Н, N1-0. ИК спектр,V, см"1: (8а-в): 1612-1694 (С=0, С=С); 3224-3464 (ЫН)

Структура полученных соединений (8а-в) доказана на основании данных ИК и ПМР спектров. Необходимо отметить, что нециклические предшественники а-гидроксипактамов (9) - замещённые амиды или гидразиды арилиденпировиноградных кислот (10) до недавнего времени оставались неизвестными. Таким образом нами впервые был разработан метод их получения (соединения 8).

н

Аг

ОН

О

N

I

й.

9

В ходе дальнейшего изучения реакций дикарбонильных соединений с ацилметилентрифенилфосфоранами мы увеличили круг исследуемых реагентов, модифицируя структуру исходных фосфоранов.

Так, нами было изучено ацилирование ароилметилентрифенил-фосфоранов (11) этоксалилхлоридом. В результате реакции были выделены ожидаемые продукты С-ацилирования - этиловые эфиры 3-трифенилфосфоранилиден-4-арил-2,4-диоксобутеновых кислот (12).

О

11 а-г

О ХНз

Е1зЫ

РРЬз

■НС1

С/^СНЗ

12 а-г

где Аг=РИ (11а, 12а); 4-С1РГ1 (116,126); 4-ВгРЬ (11 в, 12в); 4-Ы02РИ (11 г, 12г) Спеетры ЯМР соединений (12а-г), 6, м.д„ С0С13: 1Н: 0,88-1,15 т (ЗН, СН3); 3,52-3,65 кп (2Н, СН2); 7,25-8,20 м (Аг); 13С: 13,64-13,85 (СН3); 81,15-61,72 (СН2); 77,36-77,44 (С=Р); 123,44-149,89 (Аг); 165,82-191,72 (С=0); 31р: 18,32-18,55

Структура полученных эфиров (12) была доказана на основании данных ЯМР "13с, 1Н, 31Р спектроскопии. Оказалось, что эфиры (12) являются мало реакционноспособными по отношению к карбонильным соединениям и нуклесфилам. Так, попытки вовлечь их в реакции как с ароматическими альдегидами, так и гидразином, п-анизидином, о-фенилендиамином были безрезультатными. По-видимому, полученные соединения являются необычно стабильными диацилилидами.

Совместно с профессором Р.А. Айткеном на базе университета в Сент-Эндрусе, Файф, Шотландия был изучен флеш-пиролиз полученных зфиров (12). В результате были выделены этиловые эфиры 4-арил-4-оксо-2-бутиновых кислот (13). Соединение с п-нитрофенильным заместителем (13г) оказалось неустойчивым и при хроматографическом выделении разлагалось на силикагеле. Строение полученных соединений доказано методами ЯМР ^Н и 13с спектроскопии.

РРЬз о о

рур д_ ~ Д^

Аг

СНз

Аг

-РЬзР=0

О

СНз

о

12 а-г

13 а-г

где Аг=РГ| (12а, 13а); 4-С1РИ (126,136); 4-ВгРЯ (12в, 13в); 4-М02Р11 (12г, 13г) Зпекгры ЯМР соединений (13а-г), 8, мд„ ЕЮЭ: 1Н: 1,4 т (ЗН, СН3); 4,3-4,4 кв (2Н, 2Н2У, 7,3-8,0 м (Аг); 13С: 13,9 (СН3); 63,0 (СН2); 79,1: 80,8 (С^С); 124,2-130,9 (Аг); 151,9; 174,7 (2 С=0)

С целью рассмотрения влияния увеличения числа галогенангидридных фупп на реакционную способность а-дикарбонипь-ных соединений в реакциях с ацилметилентрифенилфосфоранами, нами были изучены реакции оксалилхпорида с ароилметилентрифенип-фосфоранами (11а-в).

о

а

РЬзР-=г

а +

о

м 11 а-в

14 а-в

С1- РР1тз О

-х-

Аг.

Н 15

ОН

х-

где Аг=РГ| (11 а,14а); 4-С1РИ (11 б, 146); 4-ВгРИ (11 в, 14в) Спектры ПМР соединений (14а-в), б, мд„ ДМСО^: 6,41-6,65 д (1Н, СН); 7,11-8,15 м (Аг).ИК спектры^, см"1:14а-в: 1595-1776 (С=0, С=С); 3640 (ОН)

В результате взаимодействия оксалилхпорида с фосфоранами (11) был получен продукт, структуру которого, исходя из данных ЯМР и ИК спектров, можно представить в виде бетаина (14), который находится в растворе в равновесии с кислотной формой илида. Строение возможной соли фосфония (15) противоречит данным спектра ЯМР 31 р, поскольку сигнал находится при 22,11 м.д. (146). Структура 1,6-диарип-2,5-бис-трифенилфосфоранилиден-1,3,4,6-тетраоксогексанов (16) также невозможна, так как в И К спектрах присутствует только один высокочастотный сигнал карбонильной группы.

Для исследования реакций с фосфоранами дополнительного круга объектов - дикарбонильных соединений - нами был получен ряд ариламидов ароилпировиноградных кислот (19), а также некоторых их 0-галогенпроизводных (20). При взаимодействии 2,3-фурандионов (17) с ароматическими аминами (18) в среде абсолютного бензола или диоксана

происходит раскрытие фуранового кольца по лактонному карбонилу с образованием ариламидов ароилпировиноградных кислот (19 а-д).

19а-д

где Н (19а,в,д); СН3 (196); Вг (19г); Н (19а-г); СОРИ (19д);

Н (19а,б,в), СН3О (196,в) К сожалению вовлечь полученные амиды (19) и (20) в реакцию с ¡роилметипентрифенилфосфоранами не удалось даже при длительном гагревании реакционной смеси.

20 а-г

где СНз (20а,г); Н (206); Вг (20в); Н (20в); СН30 (20а,б,г); На1= С1 (20а-в); Вг (20г) пектры ПМР, 5, мл-, ДМСО^е: 19а-д: 6,95-7,98 м (Аг, СН=); 8,08-10,38 уш.с. (Ж, >Н); 20а-г: 4,05-4,18 с (1Н, СН); 10,82-10,91 (1Н, ЫН)

С целью получения фосфоранов исходя из ароилпирувоиламидов 19) нами был использован в реакции с последними трифенилфосфин-

дибромид. В результате взаимодействия была выделена соль фосфония (21), а её структура была доказана на основании И К и ЯМР спектров. Сигнал фосфора у соединения (21) отмечен в слабом поле при 281 м.д., что свидетельствует в пользу строения фосфониевой соли.

Спектры ЯМР соединения (21), 6, м.д., ДМСОч1б, 1Н: 7,29 с (1Н, СН); 7,52-9,66 м (25Н, 5СбН5); 15,6 с (1Н, NH); 31Р, CDCI3: 281,92. ПК спектр, v, аИ: 1620, 1706 (С=0); 3332 (NH)

Перевести соль фосфония обработкой раствором аммиака или щёлочи в соответствующий фосфоран не удалось.

Моноциклические пятичленные 2,3-диоксоазагетероциклы в реакциях с ацилметилентрифенипфосфоранами

Известна реакция метоксикарбонилметилентрифенилфосфорана с 1,4,5-тризамещёнными 2,3-дигидро-2,3-пирролдионами, в результате чего происходит элиминирование трифенилфосфиноксида и образование региоизомерных олефинов по карбонилам во втором или третьем положениях цикла. С целью рассмотрения влияния акцепторных заместителей в положении 4 и 5 цикла 2,3-пирролдионов на направление реакции Виттига с ацилметилентрифенипфосфоранами, нами были изучены реакции 1-арил-4-ароил-5-метоксикарбонил-2,3-дигидро-2,3-пирролдионов (22а,б) с метоксикарбонилметилентрифенилфосфораном и 1-бензил-5-метил-4-этоксикарбонил-2,3-дигидро-213-пирролдиона (22в) с бензоилметилентрифенипфосфораном. В результате реакций в обоих случаях наблюдалось осмоление реакционной смеси и индивидуальные продукты выделить не удалось, в том числе с использованием метода колоночной хроматографии.

Вт ВГ2

19 а Plgí< --

Br

21

Взаимодействие 4-п-хлорбензоил-1-п-хлорфенил-2,3-дигидро-2,3-пирозолона (23) с метоксикарбонилметилентрифенилфосфораном также сопровождается значительным осмолением, индивидуальные продукты выделить нам не удалось.

= 4-МеРЬ (22 а,6), ЕЮ (22 в); ¿1

Р*3 = 4-МеР*1 (22 а), 4-МеОРИ (22 б), РИСН2 (22 в)

Взаимодействие изатинов с ацилметилентрифенилфосфоранами На основании изученных превращений 2,3-фурандионов с ацилметилентрифенилфосфоранами, а также отрывочных данных о реакциях 2,3-пирролдионов с этими реагентами, с целью рассмотрения взаимодействия бензоаналогов с илидами нами был изучен ряд реакций различных изатинов с ацилметилентрифенилфосфоранами.

Отрывочные данные по взаимодействию некоторых изатинов с ацилметилентрифенилфосфоранами свидетельствуют об образовании исключительно З-ацилметилен-2-индолонов - продуктов реакции Виттига то карбонилу в положении 3 цикла изатина. Вместе с тем, полученные нами данные свидетельствуют о том, что изатин иначе реагирует с некоторыми фосфоранами, имеющими а-дикарбонильный фрагмент. Например, с этоксалилметилентрифенилфосфораном (28) реакция приводит к образованию производного по лактамному карбонилу - 2-метиленза-иещённого индоксила (30), а гидразид трифенилфосфоранилиденпиро-5ИИоградной кислоты (29) реагирует с изатином по гидразидному, но не по шидному фрагменту, образуя замещённый гидразон изатина (31).

В результате взаимодействия изатина, 5-бромизатина, или 1-1цетилизатина (24) с метоксикарбонил- или ароипметилентрифенил-|эосфоранами (25) нами были выделены З-метилен-2-индолоны (26).

Строение оксиндолов (26) подтверждено данными ИК и ПМР :пектров, а так же встречным синтезом соединения (26и) дегидратацией 1-п-хлорбензоипметилен-3-гидрокси-2-индолона (27г) в присутствии

соляной кислоты. Также ряд З-гидрокси-2-индолонов (27), необходимых для биологических испытаний, был получен известным методом конденсацией Кневенагеля изатинов (24а,б) с арилметилкетонами в присутствии основных катализаторов - Е1зЫ, или К2СО3.

26: Я1=Н (а,в,г,ж-и,л,м,о)1 Вг (б,д,е,к,н); Я2=Н (а,б,г-е,з,и,к,м,н), СОМе (в,ж,л,о);

Я3=Н (а-ж.и-о), Ме (з); я4=ОМе (а-в), РИ (г,д), 4-ВгРИ (е-з), 4-С1РИ (и-л), 4-Ы02РЬ (м-о); 27: Я1=Н (а,в,г), Вг (б,д); Аг=РЬ (а,б), 4-МеРИ (в), 4-С1РЙ (г,д) Спектры ПМР, 5, мл., ДМСО^е: 26(а,б,г-е,з-к,м,н): 6,58-7,01 с (1Н, СН); 10,75-11,08 с (1Н, ЫН); 26(врк/1,о): 2,43-2,48 с (ЗН, СН3); 6,38-6,51 с (1Н, СН); 27(6,гд): 3.17-3,45 д (2Н, СН2); 6,02-6,14 уш. с. (1Н, ОН); 10,25-10,40 (1Н, ЫН); 30:1,11 т (ЗН, СН3); 3,85 кв (2Н, СН2); 6,80-7,85 м (6Н, СбН4; СН, 1ЧН); 31: 7,05-7,80 м (20Н; СбН4, 3 С6Н4, СН); 8,11 уш. с. (1Н, ЫНСО); 10,4 уш. с. (ЫН)

Структура полученных З-гидрокси-2-индолонов (27) была доказана с помощью И К и ПМР спектров, для соединения (27в) имеются данные масс-спекгрометрии. Для определения пространственного расположения фупп при 3-экзоэтиленовом фрагменте индолонов (26) нами был расчитан по аддитивной схеме химический сдвиг метинового протона На.

Сравнение экспериментальных и расчётных значений химических сдвигов метиновых протонов 8НаЕ^) показало, что для г-изомеров эти

1арам©тры практически совпадают, то есть Л5на = /йэксп- - црасч./ составляет для г-изомеров 0,01-0,33 м.д., а для Е-изомеров 0,14-0,77 м.д. Гаким образом, расчёт свидетельствует о г-конфигурации, как наиболее 5ероятной для оксиндолов (26). Соединения (26а-в) существуют, судя по спектрам ПМР, в виде одного изомера.

Реакции шестичленных диоксогетероциклов с метилентрифенилфосфоранами Следующим объектом нашего исследования был выбран оксааналог 1затина - изатовый ангидрид (32). Согласно известной реакции, ¡писанной Коннором, при взаимодействии изатового ангидрида с токсикарбонилметилентрифенилфосфораном (33) образуется табильный 3-трифенилфосфоранипиден-1/-/-2,4-диоксохинолин (34).

Однако нами в результате реакции изатового ангидрида (32) со труктурно близкими метоксикарбонил-, ацетил- и ароипметилен-рифенилфосфоранами в аналогичных условиях были выделены иные родукты реакции. Так, при взаимодействии метоксикарбонил метил ен-рифенилфосфорана (35) с изатовым ангидридом образуется 2-рифенилфосфоранилиденметил-4Н-3,1-бензоксазин-4-он (36).

36 38 а-д

=Ме (37а, 38а), РИ (376,386), 4-С1РЬ (37в,38в), 4-ВгРЬ (37г, 38г), 4-Ы02РЬ (37д, 38д) тектры ПМР, 8, м.д„ ДМСО-йд: (36): 3,68-3,85 уш. с. (1Н, СН=Р), 7,05-7,71 м (19Н, 3 ;Н5, СбН4); (38а-д): 4,49-4,60 уш. с. (1Н, СН=Р); 11,74 с (1Н, Г\1Н)

-16В И К спектре полученного соединения (36) присутствует высокочастотная полоса лактонного карбонила при 1778 см_1. Для сравнения: в ИК спектре описанного Коннором илида (34) присутствуют только низкочастотные сигналы карбонильных групп при 1625, 1610 и 1590 см"1. В спектре ПМР полученного фосфорана (36) имеется дублет метинового протона СН при илидном атоме фосфора.

Аналогично протекают реакции с ацетил- и ароилметилентрифенил-фосфоранами (37а-д). Структура полученных бензоксазинонов (38а-д) доказана с помощью спектральных данных.

Биологическая активность полученных соединений За небольшим исключением все полученные соединения были пидвергнуты биологическим испытаниям с целью выявления различных видов биологической активности.

Фармакологическому скринингу на противомикробную активность было подвергнуто 60 соединений. Испытания проводились на кафедре микробиологии ПГФА. Исследования противомикробной активности на эталонных штаммах золотистого стафилококка Staphylococcus aureus Р-209 и кишечной палочки Escherichia coli М17 показали, что многие испытанные соединения проявляют бактериостатическое действие в интервале от 1000 до 2,0 мкг/мл.

Среди фосфорсодержащих соединений высокую активность по отношению к эталонным штаммам золотистого стафилококка проявляет гидразид (7в): его минимальная ингибирующая концентрация (МИК) составляет 15,6 мкг/мл. В ряду 2-замещённых 4Н-3,1-бензоксазин-4-онов наибольшую бактериостатическую активность показывает соединение (396) (МИК 62,0 мкг/мп по отношению к штаммам кишечной палочки и золотистого стафилококка). Среди ариламидов ароилпировиноградных кислот наиболее выраженным противостафилококковым действием обладают p-хлорзамещённые соединения (20а,б), активные при МИК, соответственно, 2,0 и 15,6 мкг/мл.

Оксиндолы (26) обладают бактериостатическим эффектом в широком интервале МИК от 3,9 до 1000 мкг/мл по отношению к обоим штаммам бактериальных культур. Незамещённые в бензольном ядре индолоны уступают по противостафилококковому действию соответствующим 5-бромпроизводным (266,д,к,н). Обратная закономерность проявляется при сравнении действия этих аналогов на штаммы кишечной палочки: 5-бромпроизводные оказались менее активными. Замещение атома

водорода лактамной фуппы NH в соединениях (26) на ацетильную группу приводит к усилению бактериостатических свойств. Однако, это прослеживается только для незамещённых в положении 5 оксиндолов.

У незамещённых в бензольном ядре и в положении 1 (лактамная группа NH) соединений (26) противостафилококковый эффект возрастает в ряду: Х= 4-N02Ph (26м) < Ph (26г) < 4-CIPh (26и). Для 5-бромпроизводных прослеживается иная закономерность увеличения активности против стафилококка: X=Ph (26д) < 4-BrPh (26в) < 4-CIPh (26к) = 4-N02Ph (26н) < ОМе (266). Выявить подобные закономерности изменения эффекта на культуре кишечной палочки нам не удалось.

Существенно менее активными оказались испытанные 3-ароилметил-З-гидрокси-2-индолоны. Таким образом, переход от соединений, имеющих ацилметипеновый фрагмент, к продуктам их гидратации - а-гидрокси-ацилметильным производным - значительно уменьшает противо-микробную активность.

Испытания противосудорожной активности проводились на кафедре фармакологии ПГФА по тесту максимального электрошока на белых мышах при внутрибрюшинном введении в дозах до 600 мг/кг.

По литературным данным известно, что замещённые 3-аминомегил-1-бензил-3-гидрокси-2-индолоны обладают наряду с низкой токсичностью зысокой противосудорожной активностью. Среди исследованных нами новых производных оксиндола слабое противосудорожное действие обнаружено нами у трёх соединений - 3-фенацилиденпроизводного (26г) и З-ароилметил-З-гидрокси-2-индолонов (27а, в). Оказалось, что переход от алифатических к ароматическим заместителям в ацилметильном фрагменте оксиндолов (26г, 27а, в) приводит к снижению активности 5плоть до её исчезновения в испытанных дозах до 600 мг/кг.

З-Замещённые 2-индолоны (26) и (27) являются среднетоксичными юединениями: их острая токсичность ЛД50 превышает 400мг/кг при >нутрибрюшинном пути введения.

В результате биологических испытаний, проведённых в Национальном Институте США по исследованию рака (National Cancer ristitute, Bethesda, Maryland) у соединений (26в,л,о) была обнаружена начительная противолейкемическая активность, превышающая наивность известных противоопухолевых препаратов - таксола и алихондрина В. Испытания противолейкемической активности |роводилось на 4 экспериментальных культурах опухолевой ткани.

Эффект оценивали по величине pGlso= -Ig GI50 - показателя эффективной концентрации (Grouth Inhibition, моль/дм3) тест-соединения, при которой наблюдается торможение роста опухоли на 50% по отношению к контролю.

Оксиндол (26л) был испытан на инсектицидную, фунгицидную и гербицидную активность в исследовательском центре Наруто, Япония. Инсектицидная активность исследована по отношению к Plutella xylostella (алмазноспинная моль - diamondback moth) и Tetranychus urticae (двупятнистый клещ - two-spotted spider mite). Фунгицидная активность испытана по отношению к Pyricularia oryzae (рисовый вредитель - rice blast) и Botrytis cinerea (серая плесень - gray mold). Гербицидная активность испытана на 10 тест-растениях, произрастающих на глинистой почве в тепличных условиях. Установлено, что соединение (26л) проявляет слабую инсектицидную и фунгицидную активность, а гербицидным действием не обладает.

Проведённые исследования биологической активности синтезированных нами соединений позволяют сделать заключение о перспективности дальнейших фармакологических испытаний противомикробной активности в ряду оксиндолов и противолейкемической активности среди 1-ацетилоксиндолов.

Выводы

1. Установлено, что действие ацилметилентрифенилфосфоранов на замещённые 5-арил-2,3-дигидро-2,3-фурандионы направлено не на кетонный, а на лактонный карбонил последних, в результате чего образуются 2-замещённые 5-арил-2,3-дигидро-3-фураноны.

2. В результате реакции изатинов с ацилметилентрифенипфосфоранами получены З-ацилметилен-2-индолоны. Изучена их конфигурация с помощью спектроскопии ПМР.

3. Изучено взаимодействие изатового ангидрида с аципметилен-фосфоранами, в результате чего выделены новые фосфорсодержащие производные 4Н-3,1-бензоксазин-4-она.

4. В ходе исследования разработаны препаративные методы синтеза 15 рядов соединений.

5. Выявлено около 60 соединений, обладающих противомикробной и противосудорожной активностью. Ряд 3-замещённых 2-индолонов

испытаны на противоопухолевую и анти-ВИЧ активность в Национальном Институте по изучению рака (США).

6. Для некоторых испытанных соединений выявлена связь между структурой и фармакологической активностью, что может быть использовано в дальнейшем поиске эффективных лекарственных препаратов.

Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

1. Kozminykh V.O., Igidov N.M., Kozminykh E.N., Berezina E.S. Oxalylmethylenephosphoranes. 1. Reactions of ethyl triphenylphosphoranylidene-pyruvate and triphenylphosphoranylidenepyruvic acid hydrazide with 5-aryl-2,3-furandiones // Phosphorus, Sulfur, Silicon and Related Elements. 1993. Vol. 81. P. 191-197.

2. Козьминых E.H., Березина E.C., Козьминых B.O., Армагинова В.Г. Синтез биологически активных индолонов на основе взаимодействия изатина с оксалилметилентрифенилфосфоранами // Синтез новых лекарственных препаратов. Тез. докл., 27 - 28 апреля 1993 г. Пенза, 1993. С. 29 - 30.

3. Козьминых В.О., Кальницкая Е.Е., Армагинова В.Г., И гидов Н.М., Березина Е.С. Реакции пятичленных 2,3-диоксогетероциклов с СН-кислотами в синтезе биологически активных циклических полуацеталей и гидроксиамидов II Материалы республиканской научной конференции по фармации и фармакологии "Проблемы фармации, подготовки и использования провизорских кадров". Пятигорск, 1993. С. 200-201.

4. Козьминых В.О., Шавкунова Г.А., Березина Е.С., И гидов Н.М., Козьминых E.H., Сыропятов Б.Я., Зорин А.Н., Семёнова З.Н. Оксалилметиленфосфораны. 2. Синтез и биологическая активность некоторых метиленфосфоранов и солей фосфония, имеющих ацильный фрагмент // Хим. - фарм. журн. 1994. Т. 28. Вып. 12. С. 31-35.

5. Березина Е.С., Козьминых E.H., Шавкунова ГА., Козьминых В.О., Зорин А.Н., Сыропятов Б.Я. Синтез биологически активных оксалилметилен-трифенилфосфоранов на основе взаимодействия ароилметилентрифенил-фосфоранов с оксалил- и этоксалилхлоридом // Материалы 50-й научно-практической конференции ПФИ, 18-21 апреля, Пермь, 1994. С.10.

6. Калмыкова Н.Д., Березина Е.С., Козьминых E.H., Козьминых В.О. Поиск биологически активных веществ на основе взаимодействия изатина с ацилметилентрифенилфосфоранами // Актуальные вопросы медицины. Тез. цокл. Часть I. М., 1994. С. 164-165.

-207. Козьминых E.H., Березина Е.С., Беляков A.B., Семёнова З.Н., Козьминых В.О. Синтез и противостафипококковая активность арилиден-гидразидов замещённых пировиноградных кислот // Актуальные вопросы фармации. Межвузовский сборник научных трудов и материалы 51-й научно-практической конференции ПФИ. Пермь, 1995. С.10.

8. Айтхен P.A., Кародиа Н., Мзссил Т., Козьминых E.H., Березина Е.С., Козьминых В.О. Синтез и вакуумный флеш-пиралиэ этиловых эфиров 4-арил-2,4-диоксо-З-трифенилфосфоранилиденбутановых кислот II Перспективы развития естественных наук на Западном Урале. Труды международной научной конференции ПГУ, Пермь, 1996. С. 36.

9. Козьминых E.H., Березина Е.С., Козьминых В.О. Взаимодействие изатинов с ацилметилентрифенилфосфоранами //Журн. общей химии. 1996. Т. 66. Вып. 7. С. 1128-1133.

10. Козьминых E.H., Игидов Н.М., Березина Е.С., Шавкунова Г.А., Яковлев И.Б., Шеленкова С.А., Колла В.Э., Воронина Э.В., Козьминых В.О. 1,3,4,6-Тетракарбонильные соединения. 2. Синтез биологически активных 2-гидрокси-2,3-дигидро-3-пирролоноз и замещённых амидов ароилпировиноградных кислот//Хим.-фарм. журн. 1996. Т.ЗО. Вып. 7. С. 31-35.

11. Игидов Н.М., Козьминых E.H., Милютин A.B., Березина Е.С., Шавкунова ГА., Яковлев И.Б., Колла В.Э., Воронина Э.В., Козьминых В.О. Амиды и гидразиды ациппировиноградных кислот. 4. Синтез и фармакологическая активность некоторых амидов а роил- и пивалоилпировиноградных кислот//Хим.-фарм.журн. 1996.Т. 30. Вып. U.C.21-25.

12. Яковлев И.Б., Колла В.Э., Шеленкова С.А., Березина Е.С., Шавкунова Г.А., Козьминых В.О., Игидов Н.М., Козьминых E.H. Противоэпипептические препараты с уникальным психофармакологическим профилем // III Национальный конгресс "Человек и лекарство". Тез. докл. РЦ "Фармединфо", Москва, 16-20 апреля 1996 г. М., 1996. С.59.

13. Козьминых E.H., Березина Е.С., Колла В.Э., Шеленкова С.А., Воронина Э.В., Козьминых В.О. Синтез и биологическая активность замещённых 3-ацилметилен- и З-гидрокси-2-индолонов // Хим.-фарм. журн. 1997. Т. 31. Вып. 2. С. 31-36.

Сдано в печать 20.03.97. Формат 60x84/16.

Объем 1,25 п.л. Тираж 100. Заказ Ш7. Ротапринт ПШ.