Автореферат и диссертация по фармакологии (15.00.02) на тему:Синтез, свойства и биологическая активность N-замещенных 2-арил-6-гидрокси-6-метил-4-оксоциклогексан-1,3-дикарбоксамидов и их производных

На правахюукописи

Левандовская Елена Болеславовна

СИНТЕЗ, СВОЙСТВА И БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ >!-ЗАМЕЩЕННЫХ 2-АРИЛ-6-ГИДРОКСИ-6-МЕТИЛ-4-ОКСОЦИКЛОГЕКСАН-1>3-ДИКАРБОКСАМИДОВ

И ИХ ПРОИЗВОДНЫХ

Специальность 15 00 02 - фармацевтическая химия, фармакогнозия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата фармацевтических наук

'оозЧб11з4

Пермь - 2008

Работа выполнена на кафедре физической и коллоидной химии ГОУ ВПО «Пермская государственная фармацевтическая академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Научный руководитель: доктор химических наук,

профессор Гейн Владимир Леонидович Научный консультант: доктор медицинских наук,

профессор Сыропятов Борис Яковлевич

Официальные оппоненты: доктор химических наук,

профессор Коньшин Михаил Ефимович, ГОУ ВПО «Пермская государственная фармацевтическая академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

доктор фармацевтических наук, профессор Марданова Людмила Геннадьевна, ГОУ ВПО «Пермский государственный университет Федерального агентства по образованию»

Ведущая организация. ГОУ ВПО «Санкт-Петербургская химико-фармацевтическая академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Защита состоится апреля 2008 г в /3 часов на заседании диссертационного совета Д 208 068 01 при ГОУ ВПО «Пермская государственная фармацевтическая академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» по адресу 614990, г Пермь, ул Ленина, 48

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Пермской государственной фармацевтической академии

Автореферат разослан марта 2008 г

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат фарм наук, доцент

Метелева Е В

Актуальность работы. Одной из основных проблем фармацевтической химии является синтез биологически активных соединений, обладающих малой токсичностью В связи с этим особое внимание заслуживают вещества, имеющие структурные аналоги с природными соединениями Замещенные циклогексанолоны ф-циклокетолы) являются поликарбонильными соединениями и по своей структуре близки к соединениям терпенового ряда, обладают достаточно высокой реакционной способностью, являются доступными, наличие в их структуре карбонильных и гидроксильной групп открывает широкие возможности для синтеза на их основе различных производных и гетероциклических систем

До сегодняшнего времени были получены диметил-, диэтил-, диизопропил-, диизобутил-, ди-даргж-бутил-, диаллил- и дибензилоксикарбонилзамещенные кетолы, исследованы их химические свойства Изучение методов синтеза и реакционной способности N-замещенных 4-оксоциклогексан-1,3-дикарбоксамидов не проводилось

Продолжая синтез р-циклокетолов с целью поиска среди них потенциально активных соединений, представляло интерес ввести в положения 1 и 3 алицикла амидные группы и оценить, каким образом данные структурные отличия повлияют на химические свойства р-циклогексанолонов Имеющиеся в литературе данные по биологической активности ранее изученных диалкил 4-оксоциклогексан-1,3-дикарбоксилатов и их азотсодержащих производных свидетельствуют об актуальности исследования представителей нового класса соединений - 4-оксоциклогексан-1,3-дикарбоксамидов, которые ранее не были описаны в мировой литературе и выявления возможного практического использования данных соединений

Цель работы. Целью данного исследования является синтез нового класса соединений ряда Р-циклокетолов — N,N,N1 ,N1 -тетраметил, N,N'-диметил, М^'-диарил 2-арил-6-гидрокси-6-метил-4-оксоциклогексан-1,3-дикарбоксамидов и их производных, установление строения, исследование их взаимодействия с азотсодержащими моно- и бинуклеофильными реагентами (ароматическими и алифатическими аминами, гидразином, гидроксиламином, гидразидами кислот), определение влияния природы N-замещенной амидной группы и арильного радикала в положении 2 алицикла на направление протекания данных реакций, а также выявление путей практического использования синтезированных соединений

Задачи исследования. Для достижения поставленной цели были сформулированы конкретные задачи

1 Осуществить синтез N.N.N'.N1 -тетраметил, N,N -диметил, N,N -диарил 2-арил-6-гидрокси-6-метил-4-оксоциклогексан-1,3-дикарбоксамидов и их производных

2 Изучить реакцию дегидратации и взаимодействие полученных соединений с различными азотсодержащими моно- и бинуклеофильными реагентами

3 Исследовать биологическую активность N-замещенных 4-оксоциклогексан-1,3-дикарбоксамидов и соединений, полученных в результате химических превращений исходных циклогексанолонов, выявить наиболее перспективные соединения для углубленных испытаний

Научная новизна работы. Впервые осуществлен синтез широкого ряда N-замещенных 2-арил-6-гидрокси-6-метил-4-оксоциклогексан-1,3-дикарбоксаЛдав,

определены оптимальные условия их получения Методом РСА установлена абсолютная конфигурация N,N,N',n'-тетраметил 6-гидрокси-6-метил-4-оксо-2-фенилциклогексан-1,3-дикарбоксамида в кристаллическом состоянии Установлено, что при взаимодействии Ы,Ы-диметиламида ацетоуксусной кислоты с ароматическими альдегидами целесообразно использование в качестве катализатора бопее сильного основания - тетраметилгуанидина, а при взаимодействии N-метил- и N-ариламидов ацетоуксусной кислоты реакция успешно протекает в среде этилового спирта с каталитическим количеством пиперидина Показано, что в ряде случаев конденсация амидов ацетоуксусной кислоты с 3- и 4-гидроксибензальдегидом протекает с дегидратацией с образованием соответствующих

циклогексенонов "Установлено, что взаимодействие полученных соединений с хлорной кислотой приводит к образованию М,Ы'-диарил 2-арил-6-метил-4-оксо-5-циклогексен-1,3-дикарбоксамидов Аналогично, в реакциях с алифатическими и ароматическими аминами в качестве единственных были получены продукты дегидратации исходных (3-циклокетолов Выявлено, что Ы-замещенные циклогексан-1,3-дикарбоксамиды с гидразингидратом образуют тетрагидроиндазолы, с фенилгидразином - 4-феиилгидразоны с сохранением гидроксильной функции, с гидразидами салициловой и изоникотиновой кислот образуют Ы-замещенные 4-гидразоны, с гидроксиламином - 4-оксимы, с этилендиамином впервые была получена новая спиросистема - Ь[,ЬГ'-дифенил 8-гидрокси-8-метил-6-фенил-1,4-диазаспиро[4 5]декан-5,7-дикарбоксамид

^ Осуществлен синтез 99 соединений На основании ИК, ЯМР 'Н и масс-спектров установлена структура полученных соединений

Практическая ценность Разработаны препаративные методы синтеза неописанных ранее М,М,М' 1 -тетраметил, М,М'-диметил, ТЧ,м'-диарил 2-арил-б-гидрокси-6-метил-4-оксоциклогексан-1,3-дикарбоксамидов, КЛЧ'-диарил 2-арил-6-метил-4-оксо-5-циклогексен-1,3-дикарбоксамидов, ]Ч-арил(метил) 4-арил-3,6-дигидрокси-6-метил-4,5,6,7-тетрагидро-2Н-индазол-5-карбоксамидов, 1 -диарил 2-арил-6-гидрокси-6-метил-4-

фениламиноиминоциклогексан-1,3-дикарбоксамидов, Ы-замещенных 4-гидразонов, N.И1,2-трифенил-б-метил-4-гидроксиимино-5-циклогексен-1,3-дикарбоксамидов, М,М'-дифенил 8-гидрокси-8-метил-6-фенил-1,4-диазаспиро[4 5]декан-5,7-дикарбоксамида

Изучена противомикробная активность в ряду исходных Ы-замещенных циклокетолов, а также продуктов их взаимодействия с моно- и бинуклеофильными реагентами

Среди полученных соединений в связи с выявлением достаточно высокой противовоспалительной активности тетрагидроиндазолы рекомендованы для более глубокого исследования

Апробация работы Основные результаты работы доложены на Всероссийской конференции молодых ученых «Современные проблемы теоретической и экспериментальной химии» (Саратов, 2005), на восьмой молодежной научной школе-конференции по органической химии (Казань, 2005), на одиннадцатой Международной выставке «Фармация и здоровье» (Пермь, 2005), втором Всероссийском съезде фармацевтических работников (Сочи, 2005), Всероссийской конференции «Техническая химия Достижения и перспективы» (Пермь, 2006), межвузовской научной конференции «Достижения и перспективы в области создания новых лекарственных средств» (Пермь, 2007)

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 работ, в том числе 2 статьи в центральной печати, 1 статья в сборнике и 8 тезисов докладов

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 140 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, обсуждения результатов собственных исследований, экспериментальной части, биологической части, выводов, списка литературы из 100 наименований, 20 таблиц и приложения

Благодарность. Автор выражает благодарность кандидату химических наук, докторанту кафедры физической и коллоидной химии Носовой Наталье Владимировне за помощь в работе над диссертацией (Пермская государственная фармацевтическая академия, Пермь)

Кандидату физико-математических наук Алиеву Зайнутдину Гасановичу за проведение рентгеноструктурных исследований (Институт проблем химической физики РАН, г Черноголовка Московской обл )

Доценту кафедры микробиологии с курсом гигиены и экологии, кандидату химических наук Ворониной Эмме Васильевне за исследования противомикробной активности (Пермская государственная фармацевтическая академия, Пермь)

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект № 04-03-96042)

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1 Синтез, свойства и биологическая активность р-циклокстолов

В главе приводятся обобщенные данные литературы по способам синтеза, строению, химическим превращениям и биологической активности замещенных циклогексанолонов

Глава 2 Синтез, строение и свойства N,N,14'-тетраметил, ТЧ^ -диметил, Т^^ -диарил 2-арил-6-гидрокси-6-метил-4-оксоциклогексан-1,3-дикарбоксамидов

В главе представлены результаты собственных исследований по методам синтеза, строению И-замещенных 2-арил-б-гидрокси-6-метил-4-оксоциклогексан-1,3-

дикарбоксамидов и их взаимодействию с азотсодержащими моно- и бинуклеофильными реагентами

2.1. Синтез и строение М,1Ч-диметил 3-арил-2-ацетил-3-(пиперидин-1-ил)-пропанкарбоксамидов

Синтез N-замещенных циклогексанолонов проводился по известной методике дикетонной конденсацией 1Ч,М-диметиламида ацетоуксусной кислоты с ароматическими альдегидами в условиях основного катализа (пиперидин) в этиловом спирте при комнатной температуре В результате реакции были получены Ы,М-диметил З-арил-2-ацетил-3-(пиперидин-1-ил)-пропанкарбоксамиды (1а- в)

Я1 = Н (а), 4-ОСНз (б), 4-С1 (в)

В ИК спектре соединений I присутствуют полосы валентных колебаний в области 1720 (СО) и 1640 - 1650 см-1 (СОЫ(СН3)2)

В спектрах ЯМР 'Н соединений 1а - в присутствуют сигналы ароматических протонов в области 6,70 - 7,30 м д, дублет протона в положении 3 в области 4,48 - 4,52 м д, дублет протона в положении 2 в области 4,40 - 4,45 м д, синглеты протонов двух метиламидных групп в областях 2,60 м д и 3,00 м д, соответственно, мультиплеты двух протонов пиперидинового цикла в области 2,03 - 2,05 м д и 2,30 - 2,34 м д , мультиплет шести протонов пиперидинового цикла в области 1,30 мд и синглет протонов СНзСО группы в области 2,10 - 2,11 м д

Данные спектров свидетельствуют о существовании синтезированных соединений 1а - в в кристаллическом состоянии и в растворе преимущественно в кетонной форме

2.2. Синтез и строение N,14,IV1,ТЧ1-тетраметил 2-арил-б-гидрокси-6-метил-4-оксоциклогексан-1,3-дикарбоксамидов

С целью получения 4-оксоциклогексан-1,3-дикарбоксамидов мы произвели замену катализатора пиперидина на тетраметилгуанидин, обладающий более высокими основными свойствами

Нами была изучена реакция 1Ч,М-диметиламида ацетоуксусной кислоты с ароматическими альдегидами в присутствии тетраметилгуанидина в мольном соотношении 2 1 В результате проведенных исследований было установлено, что при проведении реакции в этиловом спирте при комнатной температуре с выходом около 40% образуются N.N. Ы',-тетраметил 2-арил-6-гидрокси-6-метил-4-оксоциклогексан-1,3-днкарбоксамиды (Иа - г)

О О D1

, ЛЛ/'. О

ХСН3 Н'^о

На-г

Я'-Н (а), 4-СНз (б), 4-С1 (в), 4-ОСН3 (г)

На протекание реакции влияют заместители в ароматическом альдегиде Легче протекают реакции с альдегидами, которые имеют электроноакцепторные заместители в пара-положении

В ИК спектре кристаллов соединений Па - г присутствуют полосы валентных колебаний в области 1613 - 1625, 1640 - 1650 (СОМ(СН3)2), 1710 - 1724 (СО), 3350 - 3360 (ОН) см"'

В спектре ЯМР !Н соединений На - г присутствуют синглет протонов группы СНз в положении 6 алицикла при 1,02 - 1,11 м д, дублет протона гидроксильной группы при 5,20 - 5,36 м д, дублеты двух протонов групп СН в положениях 1 и 3 цикла при 2,27 -2,34 и 3,67 - 3,68 м д, триплет протона группы СН в положении 2 цикла при 3,79 - 3,85 м д, два дублета протонов группы СНг в виде системы АВ при 2,86 - 3,26 и 4,50 - 4,56 мд с .113-14 Гц

Соединения Па - г могут существовать в виде двух изомерных форм кетонной (А) и енольной (В) - за счет миграции протона от атома С3 к атому кислорода карбонильной группы в положении 4 алицикла

IIa-г (А) IIa-г (В)

Кетолы IIa - г со спиртовым раствором хлорида железа (III) не дают при стоянии темно-красного цвета раствора, что, наряду с данными ЯМР 'Н спектров, свидетельствует о существовании синтезированных соединений II в растворе исключительно в кетонной форме А

Для установления структуры соединения На в кристаллическом состоянии был получен кристалл медленной кристаллизацией из этанола и проведены его рентгеноструктурные исследования

Полученные результаты свидетельствуют о полном соответствии предложенной структуры соединения данным РСА (см рисунок)

Рис. Строение молекулы На

Как видно из рисунка, в кристаллическом состоянии соединение На существует исключительно в виде кетоиной формы А. Циклогексановое кольцо имеет конформацию кресло. Все три объемных заместителя (два амидных и бензольное кольцо) расположены в экваториальной позиции. Возможно, в кристалле молекулы существуют в виде центросимметричных димерных ассоциатов, связанных очень слабой водородной связью.

В реакции, наряду с основным продуктом II, образуется небольшое количество (1015%) N,N,N',N'-TeTpaMera^ 2-арил-6-метил-4-оксо-5-циклогексен-1,3-дикарбоксамида, образование которого, по-видимому, объясняется каталитическим влиянием тетраметилгуанидина, что подтверждается спектрально: наличием сигнала СН= протона в областях 5,97 - 5,02 м.д. и сдвигом сигнала протонов метальной группы в положении 6 алицикла в область 1,78 - 1,84 м.д.

2.3. Синтез и строение Г^ГЧ'-диметил 2-арил-6-гидрокси-6-метил-4-оксоциклогексан-1,3-дикарбоксамидов

Продолжая исследования по синтезу циклокетолов, мы изучили взаимодействие N-метилацетоацетамида с ароматическими альдегидами в этиловом спирте при комнатной температуре в присутствии пиперидина. В качестве единственного продукта были получены 1М,М'-диметил 2-арил-6-гидрокси-6-метил-4-оксоциклогексан-1,3-

дикарбоксамиды (Illa - и) с выходом 20-45%. В случае использования в качестве основного катализатора тетраметилгуанидина нам не удалось выделить продуктов реакции ввиду осмоления реакционной смеси.

я О

Ша-i

R'=H (а), 4-С1 (б), 4-ОСНз (в), 4-Вг (г), 4-С(СН3)3 (д), 3-N02 (е), 3-ОН (ж), З-Вг (з), 3-

F(n)

В ИК спектре соединений Ша - и присутствуют полосы валентных колебаний в области 3325 - 3440 см"1 (ОН), в области 3140 - 3320 см"1 (NH), кетонной группы в

положении 4 апицикла в области 1720 - 1735 см"1 (СО), 2(CONHCH3) в областях 1550 -1660 и 1645 - 1690 см"1, соответственно

В спектрах ЯМР 'Н соединений Ша — и присутствуют сигналы ароматических протонов в области 6,50 - 7,75 м д, сигнал протона гидроксильной группы в положении 6 цикла в области 5,00 - 5,16 м д, два дублета протонов метиленовой группы в положении 5 цикла в областях 2,50 - 2,60 м д и 2,68 - 2,80 м д , триплет протона в положении 2 цикла в области 3,78 - 4,00 м д, дублет протона в положении 3 цикла в области 3,57 - 3,75 м д, дублет протона в положении 1 цикла в области 2,81 - 3,00 м д, два синглета двух NH-протонов в области 7,38 - 8,15 мд и синглет прогонов СНз группы в положении 6 алицикла в области 1,10-1,18мд

В спектре соединения Шж, кроме того, присутствует сигнал =СН протона при 5,88 м д, а сигнал протонов метальной группы в положении 6 алицикла смещен в область 1,80 мд, что подтверждает факт частичной дегидратации продукта Такое необычное протекание реакции N-метилацетоацетамида с 3-гидроксибензальдегидом, по-видимому, молено объяснить тем, что гидроксигруппа в третьем положении облегчает гидролиз за счет способности к образованию водородных связей

В масс-спектре соединения Ша присутствует пик молекулярного иона [М]+ с m/z 318, а также пики фрагментарных ионов с m/z 300 [M -Н20]+, 242 [M -Н20 -CH3NHCO]+, 185 [M -Н20 -2СНз>1НСО]+, 58 [СЩМНСО]4 , что полностью подтверждает предлагаемую структуру

Синтезированные соединения не дают окрашивания со спиртовым раствором хлорида железа (III), что, наряду с данными спектров, свидетельствует о существовании соединений Illa - и в кристаллическом состоянии и в растворе в кетонной форме

2.4 Синтез и строение ^ТЧ'-диарил 2-арил-6-гидрокси-6-метил-4-оксоциклогексан-1,3-дикарбоксамидов

Следующим этапом наших исследований явилась замена Ы,Ы-диметил- и N-метиламидов ацетоуксусной кислоты на N-ариламиды В результате проведенных исследований было установлено, что N-арилацетоацетамиды легко взаимодействуют с альдегидами в этаноле в присутствии пиперидина с образованием N.N'-диарил 2-арил-6-гидрокси-6-метил-4-оксоциклогексан-1,3-дикарбоксамидов (IV - VIII) с выходом 40-90%

Вероятно, реакция образования НЫ'-диарил 2-арил-6-гидрокси-6-метил-4-оксоциклогексан-1,3-дикарбоксамидов (IV — VIII) включает в себя три стадии

1 Конденсация ß-кетоамида с ароматическим альдегидом 1 1 в присутствии основания с образованием непредельного кетона (А)

2 Частный случай реакции Михаэля взаимодействие образовавшегося a,ß-непредельного кетона (А) со второй молекулой ß-кетоамида с образованием 1,5-дикетона (В)

3 Внутримолекулярная альдольная конденсация 1,5-дикетона (В) в присутствии основания, приводящая к соответствующим циклокетолам IV - VIII

Ы' н

Ы'

м

IV-VIII

IV (а, в - з) Я = Н, Я1 = Н (а), 4-ОСН3 (в), 4-Ж)2 (г), 4-С1 (д), 4-ОН (е), 3-ОСН3 4-ОН (ж), 3,4-(ОСНз)2(з),

V (а - и) И = 2-СНз, = I I (а), 4-СН3 (б), 4-ОСН3 (в), 3-Ы02 (г), 4-Ы02 (д), 4-С1 (е), 4-ОН (ж), 3-ОСН3 4-ОН (з), 3,4-(ОСН3)2(и),

VI (а - и) Я = 2-ОСНз, Я1 = Н (а), 4-СН3 (б), 4-ОСН3 (в), 4-1Ч02 (г), 4-С1 (д), 3-ОН (е), 4-ОН (ж), 4-И (з), 3,4-(ОСН3)2 (и),

VII (а - л) Я = 2,4-(СН3)2, Я1 = 3-ОСН3 (а), 4-ОСН3 (б), 3-Ж>2 (в), 4-Ш2 (г), 4-С1 (д), 3,4-(ОСНз)г (е),4-Вг (ж), 4-С02СН3 (з), 4-]Ч(СН3)2 (и), 3-ОСН3 4-ОН (к), 4-ОН (л),

VIII (а - г, е) Я = 4-С1, Я1 = Н (а), 4-ОСН3 (б), 3-ЫОа (в), 4-С1 (г), 4-С(СН3)3 (е)

Возможная циклизация с образованием пиридинового цикла (С) не происходит, по-видимому, вследствие стерических препятствий, а также ввиду низкой нуклеофильности атома азота Ы-ариламидной группы На протекание данной реакции оказывает влияние природа заместителя в ароматическом альдегиде Электроноакцепторные заместители, находящиеся в пара- и мета-положениях облегчают протекание реакции, при этом выход продукта достигает 70-85% Высокий выход (8090%) наблюдается и в случае, когда в пара-положении по отношению к альдегидной группе находится атом галогена, что связано со значительным вкладом отрицательного индуктивного эффекта атома галогена в распределении электронной плотности в кольце Положение и характер заместителей в ариламидах ацетоуксусной кислоты не оказывает существенного влияния на протекание реакции и выходы образующихся продуктов, что, по-видимому, объясняется их значительным удалением от реакционных центров (от атомов углерода в положениях 2 и 4 в Ы-ариламидах)

В ИК спектрах соединений IV - VIII присутствуют полосы валентных колебаний в области 3256 - 3544 см"1 (ЫН), в области 3368 - 3440 см"1 (ОН), в областях 1600 - 1680 и 1640 - 1700 см"1 (СОИНАг), кетонной группы в положении 4 цикла в области 1716 - 1728 см"1 (СО)

В спектрах ЯМР 'Н соединений IV - VIII присутствуют сигналы ароматических протонов в области 6,43 — 8,38 м д, синглет протона гидроксильной группы в положении 6 цикла в области 5,03 - 5,72 м д, два дублета протонов метиленовой группы в положении 5 цикла в виде АВ системы в областях 2,42 - 2,54 и 2,43 - 2,95 м д, триплет протона в положении 2 цикла в области 3,89 - 4,35 м д, дублет протона в положении 3 цикла в области 3,44 - 4,41 м д, дублет протона в положении 1 цикла в области 3,15 - 3,90 м.д,

синглегы двух ЫН-протонов в области 8,82 - 10,00 м д и синглет протонов СМз группы в положении 6 алицикла в области 1,28 - 1,98 м д

В ЯМР 'Н спектре соединения 1Уе, кроме того, присутствует сигнал =СН протона при 6,10 м д, а сигнал протонов метальной группы в положении 6 алицикла сдвигается в область 1,98 мд, что подтверждает факт частичной дегидратации продукта, так как гидроксигруппа в пара-положении облегчает гидролиз за счет способности к образованию внутримолекулярных водородных связей

н

IV6 R = Н, R' = 4-СНз, УШд R = 4-С1, R' = 4-ОН

IV6, УШд

Соединения IV6 и УШд являются, в свою очередь, полностью дегидратированными, что подтверждается спектрально наличие сигнала =СН протона в областях 6,12 м д и 6,00 м д, соответственно, сдвиг сигнала протонов метальной группы в положении 6 алицикла в область 1,98 мд и 1,93 мд, отсутствие сигнала протона гидроксильной группы в положении 6 цикла и дублетов протонов метиленовой группы в положении 5 цикла Подобное протекание реакций, по-видимому, связано с возможностью образования водородных связей между С=0 и ОН и СНз группами

В масс-спектре соединения 1Уд присутствует пик молекулярного иона [М]+ с m/z 476, а также пики фрагментарных ионов с m/z 458 [М -Н20]+, 338 [М -Н20 -PhNHCO]+, 120 [PhNHCO]+, 93 [PhNH2]+, что полностью подтверждает предлагаемую структуру

Синтезированные соединения IV - VIII существуют в кристаллическом состоянии и в растворе исключительно в кетонной форме

2.5. Трехкомпонентная реакция Л,1Ч-диэтиламида ацетилуксусной кислоты с ароматическими альдегидами и 5-аминотетразолом

С целью установления влияния структуры основного катализатора на направление реакции НМ-дизамещенных амидов ацетоуксусных кислот с альдегидами нами была изучена реакция NjN-диэтиламида ацетоуксусной кислоты с ароматическими альдегидами в присутствии эквивалентного количества 5-аминотетразола.

Исследования показали, что реакция успешно протекает при сплавлении реагентов на металлической бане при температуре 120-150 °С в течение 30-60 минут с образованием N.N-диэтил 5-арил-7-метил-1,5-дигидротетразоло[1,5-а]пиримидин-6-карбоксамидов (1Ха,б)

R= Н (а), 4-С1 (б)

В ИК спектре полученных соединений присутствуют полосы валентных колебаний ЫН группы в области 3160 см (СОМ(С2Н5)2) в области 1665 - 1670 см С=С связи в области 1600 см"1

В спектрах ЯМР 'н соединений 1Ха,б присутствуют сигналы ароматических протонов в области 7,00 - 7,35 м д, синглет протонов группы СНз в области 1,80 - 1,86 м д, синглет протона группы СН в области 6,30 - 6,43 м д и синглет протона группы N1-1 в области 10,30 - 10,50 м д

Таким образом, 5-аминотетразол вследствие своих структурных особенностей принимает непосредственное участие в данной реакции

2 6. Дегидратация 1Ч,1Ч'-диарил 2-арил-б-гидрокси-6-метил-4-оксоциклогексан-1,3-дикарбоксамидов

При взаимодействии соединений ГУа,в,д, Уе, У1а,д, УШа,г с несколькими каплями хлорной кислоты образуются МЛЧ'-диарил 2-арил-6-метил-4-оксо-5-циклогексен-1,3-дикарбоксамиды (Ха - з)

R = Н(а,д,ж), 4-С1(б,з), 2-СН3(в), 2-ОСН3(г,е), R1 = Н(а,б,г), 4-С1(в,е,ж,з), 4-ОСН3(д)

В ИК спектрах кристаллов циклогексенов Ха - з присутствуют полосы валентных колебаний в области 3240 - 3380 см"1 (NH), кетонной группы в положении 4 цикла в области 1660 - 1665 см"1 (СО), 2(CONHR) в областях 1610 - 1645 и 1670 - 1690 см"1, соответственно

В спектрах ЯМР 'Н соединений Ха - з, кроме сигналов ароматических протонов, присутствуют сигнал =СН протона при 6,00 - 6,10 м д, сигнал протонов метальной группы в положении 6 алицикла сдвигается в область 1,97 - 2,10 мд, сигнал протона гидроксильной группы в положении 6 цикла и дублеты протонов метиленовой группы в положении 5 цикла отсутствуют

Синтезированные соединения Ха - з не дают окрашивание со спиртовым раствором хлорида железа (III), что, наряду с данными спектров, свидетельствует о существовании полученных соединений в кристаллическом состоянии и в растворе в кетонной форме А

2 7. Взаимодействие ]Ч,М'-диарил 2-арил-б-гидрокси-6-метил-4-оксоциклогексан-1,3-дикарбоксамидов с мононуклеофильными реагентами

В реакциях с п-толуидином и бутиламином нам не удалось выделить продуктов аминирования В качестве единственных были получены продукты дегидратации

исходных М,М'-диарил 6-гидроксициклогексан-1,3-дикарбоксамидов Н^'-диарил 2-арил-6-метил-4-оксо-5-циклогексен-1,3-дикарбоксамиды (Х1а-д, ХНа)

не

/

О"

1Уа,в,д, Уа,е

Х1а-д, ХИа

К = Н(Х1а, Х1в, Х1г, ХНа), 2-СН3(Х1б, Х1д), Я1 = Н(Х1а, Х1б, ХИа), 4-ОСН3(Х1в), 4-С1(Х1г, Х1д), 4-СНзС6Н4, С4Н9

Такое протекание реакции, по-видимому, связано с тем, что реакционная способность карбонильной группы в положении 4 алицикла понижена в результате электронодонорного влияния ариламиногруппы, а амины выступают в роли основных катализаторов процесса дегидратации

Спектры синтезированных соединений XI, XII идентичны спектрам соединений X 'Полученные соединения Х1а-д, ХНа в кристаллическом состоянии и в растворе существуют в кетонной форме

2.8 Взаимодействие 1Ч,1Ч'-диарил(диметил) 2-арил-6-гидрокси-6-метил-4-оксоциклогексан-1,3-дикарбоксамидов с бинуклеофильными реагентами

р-Циклокетолы содержат 1,3-дикарбонильную систему, что благоприятствует гетероциклизации в реакциях с бинуклеофильными реагентами Нами было изучено взаимодействие 1Ч,Ы1 -диарил(диметил) 2-арил-6-гидрокси-6-метил-4-оксоциклогексан-1,3 -дикарбоксамидов с гидразингидратом, фенилгидразином, гидразидами салициловой и изоникотиновой кислот, гидроксиламином, этилендиамином

2.8.1. Взаимодействие 1\,ГЧ'-диарил(диметил) 2-арил-6-гидрокси-6-метил-4-оксоциклогексан-1,3-дикарбоксамидов с гидразингидратом

В отличие от изученных диалкил циклогексан-1,3-дикарбоксилатов с вышеуказанными заместителями в 1,3-позициях метил- и ариламиногруппы проявляют более сильные электронодонорные свойства, вследствие чего затрудняют взаимодействие с бинуклеофильными реагентами

Реакция ИД1 -диарил(диметил) 2-арил-6-гидрокси-6-метил-4-оксоциклогексан-1,3-дикарбоксамидов с гидразингидратом успешно протекает в соотношении 20%-40% избытка гидразингидрата при кипячении в этиловом спирте в отсутствие катализатора и приводит к образованию К-арил(метил) 4-арил-3,6-дигидрокси-б-метил-4,5,6,7-тетрагидро-2Н-индазол-5-карбоксамидов (ХШа - р)

Образование индазолов, по-видимому, происходит через промежуточно образующийся гидразои

Вероятно, достаточно гладкое протекание реакции с образованием индазолов объясняется высокой термодинамической устойчивостью продуктов реакции и пространственным расположением карбонильных групп (кетонной и амидной), благоприятствующих циклизации промежуточного гидразона в гетероциклическую систему индазола

Illr, IVа,в,д,ж,

Уа,в,д,е,ж, Via,в,ж, Vile,ж,з ХШа - р

R=CH3(p), C6Hs(a,6,B,r), 2-СН3С6Н„(д,е,ж,з,и), 2-ОСН3С6Н4(к,л,м), 2,4-(СН,)2С6Н3(н,о,п), R1 = Н(в,е,к), 4-С1(а,д), 4-ОСН3(б,з,л), 3-ОСН3 4-0Н(г), 4-ОН(ж,м), 4-N02(h), 4-Вг(н,р), 4-СО2СН3(0), 3,4-(ОСН3)2(л)

На протекание данной реакции оказывает влияние природа заместителя в арильном радикале Электронодонорные заместители затрудняют взаимодействие, уменьшая выход продукта до 50-60%, а электроноакцепторные заместители облегчают протекание реакции, при этом выход продукта достигает 80 % №арил(метил)амидная группа при первом углеродном атоме остается неизменной, по-видимому, из-за стерических факторов

Известно, что тетрагидроиндазолы могут существовать в двух енольных (А), (В) и кетонной (С) формах

Соединения XIHa - р дают интенсивное вишневое окрашивание со спиртовым раствором хлорида железа (III)

Индазолы представляют собой бесцветные кристаллические вещества, растворимые в ДМСО, ДМФА, этиловом спирте, нерастворимые в воде

В ИК спектрах кристаллов индазолов присутствуют полосы валентных колебаний ОН группы при шестом атоме углерода в области 3500 - 3540 сменольного ОН в области 3410 - 3430 см"1, NH группы в области 3300 - 3380 см*1 и полоса поглощения CONH группы в области 1630 - 1710 см"1

В спектрах ЯМР !Н тетрагидроиндазолов XIHa - р присутствуют сигналы ароматических протонов в области 6,54 - 7,89 м д , уширенный сигнал протонов групп NH и ОН в положении 3 цикла в области 11,02 - 11,13 мд, синглет протонов метальной группы в области 1,29 - 1,37 мд , синглет протона ОН группы в области 4,44 - 5,15 м д, два дублета протонов в положениях 4 и 5 цикла в областях 2,52 - 2,55 м д и 3,90 - 4,15 м д с J 10 - 11 Гц, два дублета протонов метиленовой группы в положении 7 цикла в виде AB системы в областях 2,56 - 2,64 м д и 2,68 - 2,75 м д, а также синглет NH протона ариламиногруппы в области 9,00 - 9,60 м д

В масс-спектре соединения ХШа присутствует пик молекулярного иона с m/z 397 [М]а также пики фрагментарных ионов с m/z 379 [М -Н20]+, 259 [М -Н20 -PhNHCOf, 120 [PhNHCO]+, 93 [РЫМНг]*, что полностью подтверждает предлагаемую структуру

На основании данных литературы, спектроскопии ЯМР 'Н, ИК и качественной реакции со спиртовым раствором хлорида железа (III) можно предположить, что

полученные соединения в кристаллическом состоянии и в растворе существуют в енольной форме А

2.8.2 Взаимодействие 1Ч,1Ч'-диарил 2-арил-6-гидрокси-6-метил-4-оксоциклогексан-1,3-дикарбоксамидов с фенилгидразином

При изучении взаимодействия исходных Ы,Ы'-диарил 2-арил-6-гидрокси-6-метил-4-оксоциклогексан-1,3-дикарбоксамидов IVа, Ve с фенилгидразином обнаружено, что реакция протекает при нагревании в этиловом спирте в течение четырех часов в молярном соотношении 11 в присутствие катализатора (уксусной кислоты) с образованием ]\!,М'-диарил 2-арил-6-гидрокси-6-метил-4-фениламиноиминоциклогексан-1,3-дикарбоксамидов (Х1Уа,б) Возможная циклизация при этом не происходит, что, по всей вероятности, связано с низкой нуклеофильностью атома азота в остатке фенилгидразина по сравнению с атомом азота в гидразингидрате

НО Н3С'

•МНЯ

^—NN—N О

О^МНЯ 1Уа, Ve

О^ЫНИ Х1Уа,б

Я = С6Н5(а), 2-СН3С6Н4(б), Н(а), 4-С1(б)

Синтезированные 4-фенилгидразоны представляют собой бесцветные, кристаллические вещества, легкорастворимые в ДМСО, ДМФА, труднорастворимые в спиртах, нерастворимые в воде ,

В спектрах ЯМР 'Н 4-фенилгидразонов Х1Уа,б, помимо сигналов ароматических протонов, присутствуют дублеты двух протонов СН групп в положении 1 и 3 цикла в областях 3,40, 3,73 - 3,76 м д, триплет СН протона в положении 2 алицикла с центром в области 3,91 и 3,95 м д, а также сигнал протона КН-группы в остатке фенилгидразина в области 9,01 - 9,02 м д

Данные спектров свидетельствуют о существовании полученных соединений ХГУа,б преимущественно в гидразонной форме

2 8.3 Взаимодействие 1Ч,1Ч'-диарил 2-арил-6-гидрокси-6-метил-4-оксоциклогексан-1,3-дикарбоксамидов с гидразидами кислот

В случае М,М'-ди(о-метилфенил) 6-гидрокси-6-метил-4-оксо-2-(п-хлорфенил)циклогексан-1,3-дикарбоксамида (Уе), содержащего в положении 2 цикла п-хлорфенильный заместитель при взаимодействии с гидразидом салициловой кислоты образуется Ы,Ы'-ди(о-метилфенил) 6-гидрокси-4-(2'-гидроксибензоиламииоимино)-6-метил-2-(п-хлорфенил)циклогексан-1,3-дикарбоксамид (ХУа)

При этом гидроксильная функция в положении 6 цикла сохраняется

В случае 2-фенилзамещенного ]Ч,М'-дифенил 4-оксоциклогексан-1,3-дикарбоксамида (IVa), наряду с аминированием, протекает дегидратация продукта с образованием М,Ы'-дифенил 4-(2'-гидроксибензоиламиноимино)-6-метил-2-фенил-5-циклогексен-1,3-дикарбоксамида (XV6)

При взаимодействии соединений IVз. VIб с гидразидом изоникотиновой кислоты в соотношении 1 1 при кипячении в этаноле в течение трех-пяти часов в отсутствие кислотного катализатора образуются И^'-диарил 2-арил-6-гидрокси-6-метил-4-(4'-пиридилкарбониламиноимино)циклогексан-1,3-дикарбоксамиды С>ГУ1а,б)

R = С6Н5(а), 2-СН3ОС6Н4(б), R^ 3,4-(ОСН3>2(а), 4-СН3(б)

В спектрах ЯМР 'Н соединений XVIa,6 присутствуют два дублета геминальных протонов в областях 2,35 - 2,48 и 2,84 - 2,93 м д, триплет протона в положении 3 цикла в области 3,90 - 4,00 м д, синглет протона гидроксильной группы в положении 6 цикла в области 4,88-5,51мд и синглет протона NH группы в области 10,80 - 11,20 м д

Данные спектров ЯМР 'н свидетельствуют о существовании синтезированных соединений XVIa,6 в растворе преимущественно в гидразонной форме

2 8.4. Взаимодействие 1Ч,1Ч',2-трифснил-6-гидрокси-6-метил-4-

оксоциклогексан-1,3-дикарбоксамида с гидроксиламином

При кипячении М,^2-трифенил-6-гидрокси-6-метил-4-оксоциклогексан-1,3-дикарбоксамида (IVa) с гидроксиламином, взятых в эквимолярном соотношении, в этиловом спирте в отсутствие катализатора в течение пяти часов образуется N,N',2-трифенил-б-метил-4-гидроксиимино-5-циклогексен-1,3-дикарбоксамид (XVIIa)

Отсутствие циклизации, по-видимому, связано с тем, что атом кислорода в остатке гидроксиламина менее основен по сравнению с атомом азота в гидразингидрате, что затрудняет его атаку по атому углерода амидной группы

В ИК спектре оксима присутствуют полосы валентных колебаний в области 3290 см"1 (ОН группа, связанная с атомом азота), 1680 - 1700 (2СО№1) см 1

В спектре ЯМР 'Н соединения ХУНа присутствуют сигнал протонов метальной группы в положении 6 алицикла при 1,97 мд, дублеты двух протонов групп СН в положениях 1 и 3 цикла при 3,73 и 3,80 м д, соответственно, триплет протона СН группы в положении 2 цикла при 3,97 м д, синглет протона группы =СН при 6,05 м д, мультиплет 15-ти ароматических протонов при 6,70 - 7,31 мд, два синглета протонов С'СОИН и С3СОЬ1Н групп при 9,70 и 9,81 м д, соответственно и синглет протона группы ОН, связанной с атомом азота, при 10,80 м д

На основании данных спектроскопии ИК и ЯМР 'Н и положительной качественной реакции с хлоридом железа (III) можно сделать вывод о существовании синтезированного оксима в кристаллическом состоянии и в растворе преимущественно в оксимной форме По-видимому, такая форма стабилизируется внутримолекулярными водородными связями типа =0 НО-М=, что соответствует данным литературы по строению исходных (3-циклокетолов, а также данным по возможной стабилизации водородными связями в ряду циклогексанолов

2.8.5. Взаимодействие ^¡Ч'^-трифенил-б-гидрокси-б-метил^-

оксоциклогексан-1,3-дикарбоксамида с этилендиамином

Нами была изучена реакция 1Ч,№,2-трифенил-6-гидрокси-6-метил-4-оксоциклогексан-1,3-дикарбоксамида с этилендиамином В результате исследований было установлено, что при проведении реакции в этиловом спирте на водяной бане образуется ^Ы'-дифенил 8-гидрокси-8-метил-6-фенил-1,4-диазаспиро[4 5]декан-5,7-дикарбоксамид

Полученное соединение ХУШа представляет собой бесцветное кристаллическое вещество, растворимое в этиловом спирте, ДМСО и ДМФА, нерастворимое в воде

Структура синтезированного соединения подтверждена данными ЯМР 'Н спектра, в котором присутствуют синглет протонов группы СН3 в положении 8 алицикла при 1,18 м д, уширенный синглет протона гидроксильной группы при 4,22 м д, дублеты двух протонов групп СН в положениях 5 и 7 цикла при 2,64 и 3,06 м д, триплет протона группы СН в положении б цикла при 3,67 м д , два дублета протонов группы СНг в виде системы АВ при 1,58 и 1,80 мд с 1 13,8 Гц, четыре мультиплета четырех протонов двух СНг групп при 2,49, 2,70, 2,94 и 3,09 м д, два синглета двух ариламидных групп при 9,40 и 9,80 м д , а также уширенные синглеты протонов имидазольных ЫН групп при 8,26, 6,95 - 7,30 м д

Глава 3. Экспериментальная часть

В третьей главе приведены методы синтеза полученных соединений Глава 4. Биологическая часть

Впервые полученные Ы-замещенные 4-оксоциклогексан-1,3-дикарбоксамиды исследовались на противомикробную, анальгетическуго и противовоспалительную активности

Исследования проводились на кафедре физиологии и патологии под руководством зав кафедрой, д м н , профессора Сыропятова Б Я и на кафедре микробиологии с курсом

(ХУШа)

1Уа

ХУШа

гигиены и экологии под руководством зав кафедрой, д ф н , профессора Одеговой Т Ф Всего фармакологическому скринингу было подвергнуто 83 соединения 4.1. Противомикробная активность

Антимикробную активность определяли методом серийных разведений исследуемого соединения в жидкой питательной среде, изучали активность по отношению к грамотрицательным бактериям - кишечной палочке (В coli) и грамположительным бактериям - золотистому стафилококку (St aureus)

Результаты опытов оценивали после 18-20 часов выдержки контрольных и опытных образцов в термостате при температуре 36-37 °С Регистрировали наличие роста бактериальных культур или торможения за счет бактериостатического действия соединений Противомикробная активность была исследована у 65 соединений

Почти все испытанные соединения показали наличие антибактериальной активности за исключением соединения Vllr По противомикробному действию исследуемые соединения превосходят применяемые антисептики - этакридииа лактат (МИК составляет 2000 мкг/мл в отношении St aureus и 500 мкг/мл - в отношении Е coli) и ртути дихлорид (МИК равна 1000 мкг/мл в отношении St aureus и Е coli)

При анализе результатов исследований установлено, что из соединений ряда N-замещенных 2-арил-6-гидрокси-6-метил-4-оксоциклогексан-1,3-дикарбоксамидов

наибольшую активность проявили соединения Шз и IV6,r, минимальная ингибирующая концентрация которых составила 500 мкг/мл в отношении St aureus и Е coli В результате исследований обнаружены N-замещенные ß-циклокетолы, по силе противомикробного действия превосходящие вещества-эталоны - этакридина лактат и ртути дихлорид в отношении кишечной палочки (у соединений IIb, IV6,r МИК составляет 500 мкг/мл), а также соединения, превосходящие по силе антимикробного действия эталоны в отношении золотистого стафилококка (соединения Шд,ж,з, ГУб,г,ж, Vh, МИК составляет 500 мкг/мл) (табл 1)

Непредельные N-замещенные циклогексен-1,3-дикарбоксамиды также показали наличие противомикробной активности (табл 2) Наибольшую активность проявило соединение Х1а, минимальная ингибирующая концентрация которого составила 500 мкг/мл в отношении St aureus и Е coli Соединения Хг,ж и XI6 по силе противомикробного действия превосходят вещества-эталоны в отношении золотистого стафилококка (МИК составляет 500 мкг/мл)

В ряду тетрагидроиндазолов соединение ХШв превосходит этакридина лактат и ртути дихлорид в отношении золотистого стафилококка (МИК равна 500 мкг/мл) (табл 3) Гидразоны проявляют антимикробное действие (табл 4), сравнимое с исходными N-замещенными циклогексан-1,3-дикарбоксамидами (табл 1)

Основываясь на результатах предварительного исследования противомикробной активности, можно сделать вывод, что синтезированные соединения в целом обладают антимикробной активностью, близкой к эффектам этакридина лактата и ртути дихлорида

Противомикробная активность Г*},1Ч'-диметил, 1Ч^'-диарил 2-арил-6-гидрокси-6-метил-4-оксоциклогексан-1,3-дикарбоксамидов

_ _ _ _ _ Таблица 1

Соед, R R1 Вид активности

St aureus Е coli

разведение МИК, мкг/м л разведение МИК, мкг/мл

Этакридина лактат 1 500 2000 1 2000 500

Ртути дихлорид 1 1000 1000 1 1000 1000

Шд СН3 4-С(СНэ)з 1 2000 500 1 1000 1000

Шж СНз 3-ОН 1 2000 500 1 1000 1000

Шз СН3 З-Вг 1 2000 500 1 2000 500

IV6 с6н5 4-СНз 1 2000 500 ] 2000 500

IVr СбНг 4-N02 1 2000 500 1 2000 500

IVac сбн5 3-ОСНз, 4-ОН 1 2000 500 1 1000 1000

Уи 2-СНз С6Н4 3,4-(ОСНз)2 1 2000 500 1 1000 1000

Противомикробная активность ¡^¡Ч'-диарил 2-арил-6-метил-4-оксо-5-циклогексен-1,3-дикарбоксамидов

_Таблица 2

Соед, № R R' Вид активности

St aureus Е coli

разведение МИК, мкг/мл разведение МИК, мкг/мл

Этакридина лактат 1 500 2000 1 2000 500

Ртути дихлорид 1 1000 1000 1 1000 1000

Хг 2-ОСНз Н 1 2000 500 1 1000 1000

Хж Н 4-С1 1 2000 500 1 1000 1000

Х1а н Н 1 2000 500 1 2000 500

XI6 2-СНз Н 1 2000 500 1 1000 1000

Противомикробная активность N-арил 4-арил-3,б-дигидрокси-6-метил-4,5,6,7-тетрагндро-2Н-индазол-5-карбоксамидов

__Таблица 3

Соед, № R R1 Вид активности

St aureus Е coli

разведение МИК, мкг/мл разведение МИК, мкг/мл

Этакридина лактат 1 500 2000 1 2000 500

Ртути дихлорид 1 1000 1000 1 1000 1000

ХШв С6Н5 Н 1 2000 500 1 2000 500

ХШе 2-СНЗС6Н4 Н 1 1000 1000 1 1000 1000

ХШл 2-ОСН3С6Н4 4-ОСНз 1 1000 1000 1 1000 1000

Противомикробная активность продуктов взаимодействия 1Ч-замещенных циклогексан-1,3-дикарбоксамидов с бинуклеофильными реагентами

______Таблица 4

Соед, № R R' Вид активности

St aureus Е coli

разведение МИК, мкг/мл разведение МИК, мкг/мл

Этакридина лактат 1 500 2000 1 2000 500

Ртути дихлорид 1 1000 1000 1 1000 1000

XlVa C6HS Н - 1 2000 500 1 1000 1000

XIV6 2-СНзСбН, 4-С1 1 2000 500 1 2000 500

XV6 2-СН3С6Н4 4-С1 1 2000 500 1 2000 500

4.2. Анальгетическая активность

На анальгетическую активность исследовано 12 соединений

Анальгетическая активность изучалась на беспородных белых мышах методом термического раздражения («горячая пластинка») Исследуемые соединения вводили в

дозе 50 мг/кг внутрибрюшинно в виде взвеси в 2% крахмальной слизи за 30 минут до помещения животного на металлическую пластинку, нагретую до 54 °С Показателем болевой чувствительности служила длительность пребывания животного на горячей пластинке до наступления оборонительного рефлекса (облизывание лапок, подскакивание) Наблюдения проводили через 30 минут, 1, 2 и 3 часа Препарат сравнения - метамизол натрия в дозе 50 мг/кг при внутрибрюшинном введении Анальгетическая активность у исследованных соединений методом термического раздражения («горячая пластинка») не выявлена (табл 5) Для соединения Ув для получения дополнительных результатов рекомендовано провести опыты на анальгегическую активность по методике «уксусные корчи»

Анальгетическая активность ]Ч-замещенных 2-арил-6-гидрокси-6-мегил-4-оксоциклогексан-1,3-дикарбоксамидов и их производных

____Таблица 5

Соед, № Контроль Рефлекс через Рефлекс через Рефлекс Рефлекс через

30 мин 1 час через 2 часа 3 часа

1Уа 12,3 ±0,25 13,6 ±0,78 10,3 ±0,62 12,0 ± 1,12 10,5 ±0,76

Р > 0,05 Р < 0,02 Р > 0,05 Р > 0,05

10,4% 0,0 % 0,0 % 0,0 %

1Ув 9,9 ±0,38 10,7 ± 1,03 12,9 ± 1,21 12,7 ±0,96 13,8 ± 1,54

Р > 0,05 Р > 0,05 Р < 0,05 Р < 0,05

7,9 % 23,5 % 27,7 % 39,4 %

1Уд 12,3 ±0,73 10,6± 1,72 12,3 ± 1,36 13,8 ± 0,67 9,9 ± 1,11

Р > 0,05 Р > 0,05 Р > 0,05 Р > 0,05

0,0 % 0,7 % 12,2 % 0,0 %

Уа 9,6 ± 0,27 10,8 ± 0,49 10,2 ±0,83 12,3 ±0,60 10,3 ±0,92

Р > 0,05 Р > 0,05 Р <0,01 Р > 0,05

13,1 % 6,2 % 27,9 % 7,8 %

Ув 8,7 ± 0,44 11,2 ±1,19 11,4 ±0,78 10,7 ±0,76 9,7 ± 0,33

Р > 0,05 Р < 0,02 Р < 0,05 Р > 0,05

27,7 % 30,0 % 22,0 % 10,6%

Уе 7,2 ±0,60 9,0 ± 0,52 9,6 ± 1,04 8,3 ± 0,95 7,7 ± 0,61

Р < 0,05 Р > 0,05 Р > 0,05 Р > 0,05

25% 33,30 % 15,50% 6,90 %

У1а 9,0 ± 0,69 9,9 ± 0,95 10,2 ± 1,74 10,4 ± 1,12 8,7 ± 0,49

Р > 0,05 Р > 0,05 Р > 0,05 Р > 0,05

10,0% ¡3,3 % 15,6 % 0,0 %

У1д 8,9 ± 0,46 7,8 ± 0,46 9,3 ± 0,71 7,1 ±0,51 8,8 ±

Р > 0,05 Р > 0,05 Р < 0,05 Р > 0,05

0,0 % 4,5 % 0,0 % 0,0 %

УШа 9,8 ± 0,86 9,1 ± 0,46 10,3 ±0,99 11,3 ±0,96 10,2 ±0,82

Р > 0,05 Р > 0,05 Р > 0,05 Р > 0,05

0,0 % 5,1 % 14,5% 3,5 %

ХШе 9,6 ± 0,61 8,7 ± 0,67 9,9 ±0,74 8,9 ± 0,90 8,5 ± 0,56

Р > 0,05 Р > 0,05 Р > 0,05 Р > 0,05

( 0,0 % 3,6 % 0,0 % 0,0 %

ХШк 7,8 ± 0,57 7,8 ± 0,49 8,6 ± 0,06 9,0 ± 0,65 9,2 ± 0,38

Р> 0,05 Р > 0,05 Р > 0,05 Р > 0,05

1,0% 10,7% 16,1 % 18,3 %

ХШл 9,0 ± 0,63 10,3 ± 1,01 10,8 ± 0,95 10,8 ±0,83 11,3 ±0,99

Р > 0,05 Р > 0,05 Р > 0,05 Р > 0,05

13,9% 20,3 % 19,4% 25,9 %

Метамиз ол на трия 10,6 ±1,51 12,6 ± 1,19 Р < 0,05 18,9% 20,8 ± 2,24 Р < 0,05 96,2 % 25,8 ± 0,79 Р < 0,05 143,4% 30,30 ±4,01 Р < 0,05 185,8%

4.3. Противовоспалительная активность

Противовоспалительная активность изучалась на крысах массой 220-280 граммов на модели острого воспалительного отека, вызванного субплантарным введением в заднюю лапу крысы 0,1 мл 1% раствора каррагенина Исследуемые вещества вводили внутрибрюшинно в дозе 50 мг/кг за 1 час до моделирования каррагенинового воспаления О противовоспалительной активности соединений судили по выраженности воспалительной реакции через 1, 3 и 5 часов после индукции воспаления по изменению объема лапы (табл 6)

В качестве эталонов сравнения использовали натриевую соль мефенамовой кислоты в дозе 50 мг/кг внутрибрюшинно и диклофенак в дозе 10 мг/кг внутрибрюшинно На противовоспалительную активность было проверено 5 соединений

Противовоспалительная активность ЛЧ-замещенных 2-арил-6-гидрокси-6-метил-4-оксоциклогексан-1,3-дикарбоксамидов и их производных

__Таблица 6

Соед, № доза, мг/кг % прироста стопы % торможения каррагенинового отека

1 час 3 часа 5 часов 1 час 3 часа 5 часов

Ша 50 19,1 ±4,60 Р > 0,05 41,5 ±5,96 Р > 0,05 74,3 ± 2,28 Р > 0,05 25,7 19,9 3,9

Va 50 26,8 ± 3,84 Р > 0,05 40,3 ±2,31 Р < 0,05 60,4 ± 3,53 Р < 0,01 0,0 22,2 21,9

Va 50 19,4 ±0,60 Р > 0,05 45,1 ±2,88 Р > 0,05 54,8 ± 2,89 Р < 0,01 24,5 12,9 29,1

Via 50 18,1 ±4,07 Р > 0,05 32,2 ± 1,10 Р > 0,05 57,4 ± 4,91 Р < 0,01 29,6 37,8 29,2

ХШв 50 10,9 ± 0,99 Р < 0,05 25,5 ± 4,37 Р < 0,02 76,3 ± 6,94 Р > 0,05 57,6 50,8 1.3

натриевая соль мефенамо вой кислоты 50 14,7 ± 2,64 Р<0,01 23,6 ±2,93 Р < 0,01 31,6 ±4,77 Р < 0,001 42,8 54,4 59,1

диклофен ак 10 15,4 ±2,80 Р < 0,05 17,8 ±4,30 Р< 0,001 31,9 ±4,70 Р < 0,001 40,1 65,6 58,7

контроль - 25,7 ± 2,99 51,8 ±4,31 77,3 ± 3,67 - - -

В результате исследований выявлено, что тетрагидроиндазолы обладают выраженной противовоспалительной активностью Соединение ХШв значительно тормозило развитие воспаления на первом и третьем часах опыта, его ЛД50 составляет 1290 (1000-1600) мг/кг

Выводы

1 Впервые изучено взаимодействие Ы,Ы-диметил-, 1Ч-метил-, И-ариламидов ацетоуксусной кислоты с ароматическими альдегидами в присутствии основных катализаторов - тетраметилгуанидина и пиперидина, приводящее к образованию

-тетраметил (катализатор - ТМГ), М,1\['-диметил(диарил) (катализатор -пиперидин) 2-арил-6-гидрокси-6-метил-4-оксоциклогексан-1,3-дикарбоксамидов

2 В трехкомпонентной реакции М,М-диэтилацетоацетамида с ароматическими альдегидами и 5-аминотетразолом образуются М,1М-диэтил 5-арил-7-метил-1,5-дигидротетразоло[1,5-а]пиримидин-б-карбоксамиды

3 Показано, что реакция N,N'-диарил 2-арил-6-гидрокси-6-метил-4-оксоциклогексан-1,3-дикарбоксамидов с хлорной кислотой приводит к образованию N,N'-диарил 2-арил-6-метил-4-оксо-5-циклогексен-1,3-дикарбоксамидов

4 Установлено, что при взаимодействии N,N -диарил 2-арил-6-гидрокси-6-метил-4-оксоциклогексан-1,3-дикарбоксамидов с п-толуидином и бутиламином образуются продукты дегидратации исходных N-замещенных циклогексан-1,3-дикарбоксамидов - N,N*-диарил 2-арил-6-метил-4-оксо-5-циклогексен-1,3-дикарбоксамиды

5 Реакция N,N'-диарил (димети л) 2-арил-6-метил-4-оксоциклогексан-1,3-дикарбоксамидов с гидразингидратом приводит к образованию Ы-арил(метил) 4-арил-3,6-дигидрокси-6-метил-4,5,6,7-тетрагидро-2Н-индазол-5-карбоксамидов, существующих в кристаллическом состоянии и в растворе в енольной форме

6 Реакцией N,N -диарил 2-арил-6-гидрокси-6-метил-4-оксоциклогексан-1,3-дикарбоксамидов с фенилгидразином, гидразидами салициловой и изоникотиновой кислот и гидроксиламином получены соответствующие N-замещенные 4-гидразоны и 4-оксим

7 Взаимодействие N,N' ,2-трифенил-6-гидрокси-6-метил-4-оксоциклогексан-1,3 -дикарбоксамида с этилендиамином приводит к образованию новой спиросистемы -И^'-дифенил 8-гидрокси-8-метил-6-фенил-1,4-диазаспиро[4 5}декан-5,7-дикарбоксамиду

8 В результате исследований биологической активности N-замещенных циклогексанонов и их производных обнаружены соединения с противомикробной активностью, сравнимой с этакридином лактатом и ртути дихлоридом, а также с противовоспалительной активностью, превосходящей натриевую соль мефенамовой кислоты и диклофенак

9 Рекомендуется поиск соединений с противовоспалительной активностью в ряду индазолов

Основные результаты исследования отражены в работах:

1 Синтез потенциально биологически активных соединений на основе диалкил 2-арил-6-гидрокси-6-метил-4-оксоциклогексан-1,3-дикарбоксилатов / В Л Гейн, Н В Носова, А А Зорина, Е Б Левандовская // II Всероссийский съезд фармацевтических работников сб материалов - Сочи, 2005 - С 65 - 66

2 Синтез N,~N-flHMemn 2-арил-6-гидрокси-6-метил-4-оксоциклогексан-1,3-дикарбоксамидов / Б Б Левандовская, Н В Носова, А А Зорина, 3 Г Алиев, М И Вахрин, В Л Гейн, А П Кривенько // Современные проблемы теоретической и экспериментальной химии тезисы докладов V Всероссийской конференции молодых ученых - Саратов, 2005 - С 29

3 Трехкомпонентная реакция аплил(третбутил)ацетоацетата со смесью ароматического альдегида и 5-аминотетразола / Е Б Левандовская, Н В Носова, Н В Антонова, М И Вахрин, В Л Рейн // XI Международная выставка «Фармация и здоровье» - Пермь, 2005 - С 70

4 Трехкомпонентная реакция М,М-диэтиламида ацетилуксусной кислоты с ароматическим альдегидом и 5-аминотетразолом / Н В Носова, Е Б Левандовская, М.И Вахрин, В Л Гейн // VIII молодежная научная школа-конференция по органической химии тезисы докладов - Казань, 2005 - С 229

5 Синтез и свойства М,К!-диарил 2-арил-6-гидрокси-6-метил-4-оксоциклогексан-1,3-дикарбоксамидов / Е Б Левандовская, Н В Носова, В Л Гейн, Н В Антонова, А П Кривенько // Всероссийская конференция «Техническая химия Достижения и перспективы» - Пермь, 2006 - С 130-132

6 Синтез и свойства М.Ы'-диарил 2-арил-6-гидрокси-6-метил-4-оксоциклогексан-1,3-дикарбоксамидов / Е Б Левандовская, Н В Носова, В Л Гейн, Н В Антонова, М И Вахрин // Вестник ПГФА, № 2 - Пермь, 2007 - С 154 - 157

7 Синтез алкил 5-арил-7-метил-1,5-дигидротетразоло[1,5а]пиримидинкарбоксилатов / И Н Владимиров, Е Б Левандовская, Д А Зорина, Н В Носова, И В Крылова, В Л Гейн, М И Вахрин // Достижения и перспективы в области создания новых лекарственных средств - Пермь, 2007 - С 15-18

8 Синтез М,К-диэтил-5-арил-7-метил-1,5-дигидротетразоло[1,5а]карбоксамидов / Т М Ковина, А А Зорина, Е Б Левандовская, В Л Гейн, М И Вахрии, Е Б Бабушкина // Достижения и перспективы в области создания новых лекарственных средств -Пермь,2007 -С 51-53

9 Взаимодействие К,К',2-триарил-6-гидрокси-6-метил-4-оксоциклогексан-1,3-дикарбоксамидов с гидроксиламином / Е Б Левандовская, Н В Носова, М И Вахрин, В Л Гейн // Достижения и перспективы в области создания новых лекарственных средств - Пермь, 2007 - С 62-63

10 Синтез 4-гидрокси-Н,М,1Ч' ' ,4-пеитаметил-6-оксо-2-фенил-1,3-циклогександикарбоксамида / В Л Гейн, ЕБ Левандовская, НВ Носова, МИ Вахрин, А П Кривенько, 3 Г Алиев//Журн органич химии -2007 -Т 43, вьга 7 -С 1101 - 1102

11 Синтез и антибактериальная активность М^'-диарил 2-арил-6-гидрокси-6-мегил-4-оксоциклогексан-1,3-дикарбоксамидов / В Л Гейн, ЕБ Левандовская, НВ Носова, Н В Антонова, Э В Воронина, М И Вахрин, А П Кривенько // Хим -фармац журн -2007 -Т 41, № 12 - С 21 -23

Подписано в печать 18 03 2008 Формат 60*90/16 Набор компьютерный Бумага ВХИ Тираж 100 экз Уел печ 1,25 л Заказ № 44/2008

Отпечатано на ризографе в типографии ГОУ ВПО ПГФА 614070, г Пермь, ул Крупской, 46, тел/факс 8-901-266-59-37

Актуальность работы. Одной из основных проблем фармацевтической химии является синтез биологически активных соединений, обладающих малой токсичностью. В связи с этим особое внимание заслуживают вещества, имеющие структурные аналоги с природными соединениями. Замещенные циклогексанолоны (Р-циклокетолы) являются поликарбонильными соединениями и по своей структуре близки к соединениям терпенового ряда, обладают достаточно высокой реакционной способностью, являются доступными; наличие в их структуре карбонильных и гидроксильной групп открывает широкие возможности для синтеза на их основе различных производных и гетероциклических систем.

До сегодняшнего времени были получены диметил-, диэтил-, диизопропил-, диизобутил-, ди-трет-бутил-, диаллил- и дибензилоксикарбонилзамещенные кетолы, исследованы их • химические свойства. Изучение методов синтеза и реакционной способности N-замещенных 4-оксоциклогексан-1,3-дикарбоксамидов не проводилось.

Продолжая синтез Р-циклокетолов с целью поиска среди них потенциально активных соединений, представляло интерес ввести в положения 1 и 3 алицикла амидные группы и оценить, каким образом данные структурные отличия повлияют на химические свойства Р-циклогексанолонов. Имеющиеся в литературе данные по биологической активности ранее изученных диалкил 4-оксоциклогексан-1,3-дикарбоксилатов и их азотсодержащих производных свидетельствуют об актуальности исследования представителей нового класса соединений - 4-оксоциклогексан-1,3-дикарбоксамидов, которые ранее не были описаны в мировой литературе и выявления возможного практического использования данных соединений.

Цель работы. Целью данного исследования является синтез нового класса соединений ряда Р-циклокетолов - ИДчучТ^Ы'-тетраметил, N,N]-диметил, М,1Ч'-диарил 2-арил-6-гидрокси-6-метил-4-оксоциклогексан-1,3дикарбоксамидов и их производных, установление строения, исследование их взаимодействия с азотсодержащими моно- и бинуклеофильными реагентами (ароматическими и алифатическими аминами, гидразином, гидроксиламином, гидразидами кислот), определение влияния природы N-замещенной амидной группы и арильного радикала в положении 2 алицикла на направление протекания данных реакций, а также выявление путей практического использования синтезированных соединений.

Задачи исследования. Для достижения поставленной цели были сформулированы конкретные задачи:

1. Осуществить синтез N.N.N'.N1 -тетраметил, N,N -диметил, N,N -диарил 2-арил-6-гидрокси-6-метил-4-оксоциклогексан-1,3-дикарбоксамидов и их производных.

2. Изучить реакцию дегидратации и взаимодействие полученных соединений с различными азотсодержащими моно- и бинуклеофильными реагентами.

3. Исследовать биологическую активность N-замещенных 4-оксоциклогексан-1,3-дикарбоксамидов и соединений, полученных в результате химических превращений исходных циклогексанолонов, выявить наиболее перспективные соединения для углубленных испытаний.

Научная новизна работы. Впервые осуществлен синтез широкого ряда N-замещенных 2-арил-6-гидрокси-6-метил-4-оксоциклогексан-1,3-дикарбоксамидов, определены оптимальные условия их получения. Методом РСА установлена абсолютная конфигурация NjNJsr'jN1-тетраметил 6-гидрокси-6-метил-4-оксо-2-фенилциклогексан-1,3-дикарбоксамида в кристаллическом состоянии. Установлено, что при взаимодействии N,N-диметиламида ацетоуксусной кислоты с ароматическими альдегидами целесообразно использование в качестве катализатора более сильного основания - тетраметилгуанидина, а при взаимодействии N-метил- и N-ариламидов ацетоуксусной кислоты реакция успешно протекает в среде этилового спирта с каталитическим количеством пиперидина. Показано, что в ряде случаев конденсация амидов ацетоуксусной кислоты с 3- и 4-гидроксибензальдегидом протекает с дегидратацией с образованием соответствующих циклогексенонов. Установлено, что взаимодействие полученных соединений с хлорной кислотой приводит к образованию NjN1-диарил 2-арил-6-метил-4-оксо-5-циклогексен-1,3-дикарбоксамидов.

Аналогично, в реакциях с алифатическими и ароматическими аминами в качестве единственных были получены продукты дегидратации исходных (3-циклокетолов. Выявлено, что N-замещенные циклогексан-1,3-дикарбоксамиды с гидразингидратом образуют тетрагидроиндазолы, с фенилгидразином - 4-фенилгидразоны с сохранением гидроксильной функции, с гидразидами салициловой и изоникотиновой кислот образуют N-замещенные 4-гидразоны, с гидроксиламином - 4-оксимы, с этилендиамином впервые была получена новая спиросистема - М^-дифенил 8-гидрокси-8-метил-6-фенил-1,4-диазаспиро[4.5]декан-5,7-дикарбоксамид.

Осуществлен синтез 99 соединений. На основании ИК,ЯМР 'н и масс-спектров установлена структура полученных соединений.

Практическая ценность. Разработаны препаративные методы синтеза неописанных ранее N,N,N',N'-TeTpaMeTHii, Ы,М'-диметил, Ы,Ы'-диарил 2-арил-6-гидрокси-6-метил-4-оксоциклогексан-1,3-дикарбоксамидов, N,N'-диарил 2-арил-6-метил-4-оксо-5-циклогексен-1,3-дикарбоксамидов, N-арил(метил) 4-арил-3,6-дигидрокси-6-метил-4,5,6,7-тетрагидро-2Н-индазол-5-карбоксамидов, ТЧДчГ'-диарил 2-арил-6-гидрокси-6-метил-4фениламиноиминоциклогексан-1,3-дикарбоксамидов, N-замещенных 4-гидразонов, Ы,М\2-трифенил-6-метил-4-гидроксиимино-5-циклогексен-1,3-дикарбоксамидов, NjN'-дифенил 8-гидрокси-8-метил-6-фенил-1,4-диазаспиро[4.5]декан-5,7-дикарбоксамида.

Изучена противомикробная активность в ряду исходных N-замещенных циклокетолов, а также продуктов их взаимодействия с моно- и бинуклеофильными реагентами.

Среди полученных соединений в связи с выявлением достаточно высокой противовоспалительной активности тетрагидроиндазолы рекомендованы для более глубокого исследования.

Апробация работы. Основные результаты работы доложены на Всероссийской конференции молодых ученых «Современные проблемы теоретической и экспериментальной химии» (Саратов, 2005), на восьмой молодежной научной школе-конференции по органической химии (Казань, 2005), на одиннадцатой Международной выставке «Фармация и здоровье» (Пермь, 2005), втором Всероссийском съезде фармацевтических работников (Сочи, 2005), Всероссийской конференции «Техническая химия. Достижения и перспективы» (Пермь, 2006), межвузовской научной конференции «Достижения и перспективы в области создания новых лекарственных средств» (Пермь, 2007).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 работ, в том числе 2 статьи в центральной печати, 1 статья в сборнике и 8 тезисов докладов.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 140 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, обсуждения результатов собственных исследований, экспериментальной части, биологической части, выводов, списка литературы из 101 наименования, 20 таблиц и приложения.

ВЫВОДЫ

1. Впервые изучено взаимодействие Ы,Ы-диметил-, N-метил-, N-ариламидов ацетоуксусной кислоты с ароматическими альдегидами в присутствии основных катализаторов - тетраметилгуанидина и пиперидина, приводящее к образованию N^^'jN1-тетраметил (катализатор - ТМГ), N,N1 -диметил(диарил) (катализатор - пиперидин) 2-арил-6-гидрокси-6-метил-4-оксоциклогексан-1,3-дикарбоксамидов.

2. В трехкомпонентной реакции NjN-диэтилацетоацетамида с ароматическими альдегидами и 5-аминотетразолом образуются N,N-диэтил 5-арил-7-метил-1,5-дигидротетразоло[1,5-а]пиримидин-6-карбоксамиды.

3. Показано, что реакция N,N'-диарил 2-арил-6-гидрокси-6-метил-4-оксоциклогексан-1,3-дикарбоксамидов с хлорной кислотой приводит к образованию Ы,Ы'-диарил 2-арил-6-метил-4-оксо-5-циклогексен-1,3-дикарбоксамидов.

4. Установлено, что при взаимодействии К^ТЧ'-диарил 2-арил-6-гидрокси-6-метил-4-оксоциклогексан-1,3-дикарбоксамидов с п-толуидином и бутиламином образуются продукты дегидратации исходных N-замещенных циклогексан-1,3-дикарбоксамидов - N,N]-диарил 2-арил-6-метил-4-оксо-5-циклогексен-1,3-дикарбоксамиды.

5. Реакция Ы^'-диарил^иметил) 2-арил-6-метил-4-оксоциклогексан-1,3-дикарбоксамидов с гидразингидратом приводит к образованию N-арил(метил) 4-арил-3,6-дигидрокси-6-метил-4,5,6,7-тетрагидро-2Н-индазол-5-карбоксамидов, существующих в кристаллическом состоянии и в растворе исключительно в енольной форме.

6. Реакцией N,N'-диарил 2-арил-6-гидрокси-6-метил-4-оксоциклогексан-1,3-дикарбоксамидов с фенилгидразином, гидразидами салициловой и изоникотиновой кислот и гидроксиламином получены соответствующие N-замещенные 4-гидразоны и 4-оксим.

7. Взаимодействие Ы,К,,2-трифенил-6-гидрокси-6-метил-4-оксоциклогексан-1,3-дикарбоксамида с этилендиамином приводит к образованию новой спиросистемы - Ы,Ы'-дифенил 8-гидрокси-8-метил-6-фенил-1,4-диазаспиро[4.5]декан-5,7-дикарбоксамиду.

8. В результате исследований биологической активности N-замещенных циклогексанонов и их производных обнаружены соединения с противомикробной активностью, сравнимой с этакридином лактатом и ртути дихлоридом, а также с противовоспалительной активностью, превосходящей натриевую соль мефенамовой кислоты и диклофенак.

9. Рекомендуется поиск соединений с противовоспалительной активностью в ряду индазолов.