Автореферат и диссертация по медицине (14.04.02) на тему:Синтез, свойства и биологическая активность 5-арил-4-ацил(2-гетероил)-3-гидрокси-1-(2,2-диметоксиэтил)-3-пирролин-2-онов

ДИССЕРТАЦИЯ
Синтез, свойства и биологическая активность 5-арил-4-ацил(2-гетероил)-3-гидрокси-1-(2,2-диметоксиэтил)-3-пирролин-2-онов - диссертация, тема по медицине
АВТОРЕФЕРАТ
Синтез, свойства и биологическая активность 5-арил-4-ацил(2-гетероил)-3-гидрокси-1-(2,2-диметоксиэтил)-3-пирролин-2-онов - тема автореферата по медицине
Вычегжанина, Виктория Николаевна Пермь 2013 г.
Ученая степень
кандидата фармацевтических наук
ВАК РФ
14.04.02
 
 

Автореферат диссертации по медицине на тему Синтез, свойства и биологическая активность 5-арил-4-ацил(2-гетероил)-3-гидрокси-1-(2,2-диметоксиэтил)-3-пирролин-2-онов

На правах рукописи

Вычегжанина Виктория Николаевна

СИНТЕЗ, СВОЙСТВА И БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ 5-АРИЛ-4-АЦИЛ(2-ГЕТЕРОИЛ)-3-01ДРОКСИ-1-(2Д-ДИМЕТОКСИЭТИЛ)-З-ПИРРОЛИН-2-ОНОВ

14.04.02 — фармацевтическая химия, фармакогнозия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата фармацевтических наук

О 5 СЕН 2013

Пермь - 2013

005532738

005532738

Диссертационная работа выполнена в государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Пермская государственная фармацевтическая академия» Министерства Здравоохранения Российской Федерации.

Научный руководитель: Гейн Владимир Леонидович

Научный консультант: Сыропятов Борис Яковлевич

Официальные оппоненты: И гидов Назим Мусабекович

Масливец Андрей Николаевич

доктор химических наук, профессор ГБОУ ВПО «Пермская государственная фармацевтическая академия» Министерства Здравоохранения Российской Федерации

доктор медицинских наук, профессор ГБОУ ВПО «Пермская государственная фармацевтическая академия» Министерства Здравоохранения Российской Федерации

доктор фармацевтических наук, доцент ГБОУ ВПО «Пермская государственная фармацевтическая академия» Министерства Здравоохранения Российской Федерации

доктор химических наук, профессор ФГБОУ ВПО «Пермского государственного национального

исследовательского университета»

Ведущая организация: Пятигорский государственный медико-фармацевтический институт Филиал ГБОУ ВПО ВолгГМУ Министерства Здравоохранения Российской Федерации

Защита состоится «24» сентября 2013 г. в 12:00 часов на заседании диссертационного совета Д 208.068.01 при ГБОУ ВПО «Пермская государственная фармацевтическая академия» Министерства Здравоохранения Российской Федерации по адресу: 614990, г. Пермь, ул. Полевая, 2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГБОУ ВПО «Пермская государственная фармацевтическая академия» Министерства Здравоохранения Российской Федерации по адресу: 614070, г. Пермь, ул. Крупской, 46.

Дата размещения объявления о защите диссертации на сайте Министерства образования

и науки Российской Федерации ЬИр//\у\ууу.топ.еоу.ги «_»_2013 г. и на сайте ГБОУ

ВПО ПГФА 11Ир/Ау\ууу.рГа.ги «_»_2013 г.

Автореферат разослан «_»_2013 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 208.068.01, кандидат фармацевтических наук

Н.В. Слепова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Пиррол-2,3-дионы и их производные, содержащие в положениях 1,4,5 заместители различной природы, представляют собой один из перспективных классов химических соединений для синтеза биологически активных веществ, т.к. среди них обнаружены соединения с низкой токсичностью, обладающие анальгетической, жаропонижающей, противовоспалительной, противомикробной и другими видами активности. В исследованиях, проведенных ранее в Пермской государственной фармацевтической академии, установлено, что химическая природа заместителя в положении 1 гетероцикла оказывает существенное влияние на биологическую активность пиррол-2,3-дионов. При этом 1-диалкоксиалкилзамещенные пиррол-2,3-дионы ещё не изучены. В продолжение поиска биологически активных соединений представляло интерес впервые ввести в положение 1 пиррольного цикла 2,2-диметоксиэтильный остаток и оценить влияние данного заместителя на химические свойства и биологическую активность полученных соединений.

Цель работы. Синтез соединений ряда 5-арил-4-ацил(2-гетероил)-3-гидрокси-1-(2,2-диметоксиэт1и)-3-пирролин-2-онов, изучение их химических свойств, анализ результатов изучения биологической активности, а также выявление зависимости между строением синтезированных соединений и их биологическим действием.

Задачи исследования. Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:

1. Осуществить синтез 5-арил-4-ацил(2-гетероил)-3-гидрокси-1-(2,2-диметоксиэтил)-З-пирролин-2-онов;

2. Изучить взаимодействие синтезированных 5-арил-4-ацил-3-гидрокси-1-(2,2-ди-метоксиэтил)-3-пирролин-2-онов с моно- и бинуклеофильными реагентами;

3. Провести анализ результатов изучения биологической активности 5-арил-4-ацил-3-гидрокси-1-(2,2-диметоксиэтил)-3-пирролин-2-онов и их производных с целью выявления зависимости «структура - активность» в данном ряду соединений;

4. На основании полученных данных о биологической активности отобрать наиболее перспективные вещества для дальнейших фармакологических исследований.

Научная новизна исследования. На основе трехкомпонентной реакции метиловых эфиров ацил(гетероил)пировиноградных кислот со смесью ароматического альдегида и 2,2-диметоксиэтиламина осуществлен синтез ранее неизвестных 5-арил-4-ацил(2-гетероил)-3-гидрокси-1-(2,2-диметоксиэтил)-3-пирролин-2-онов. Исследованы химические свойства синтезированных соединений при их взаимодействии с моно- и бинуклеофильными реагентами. Установлена структура полученных 5-арил-4-ацил(2-гетероил)-3-гидрокси-1-(2,2-диметоксиэтил)-3-пирролин-2-онов и их производных с помощью спектральных методов анализа.

Впервые установлено, что при взаимодействии эфиров ароилпировиноградных кислот с изатином и М,К,№,№-тетраметилгуанидином образуются аддукты 3'-ароил-4'-гидрокси-

спиро[индол-3,2'-фуран]-2,5'(1Д)"Дионов с тетраметилгуанидином, при обработке которых разбавленной хлороводородной кислотой были получены 3'-ароил-4'-гидроксиспиро[индол-3,2'-фуран]-2,5'(1Я)-дионы.

Практическая значимость. Разработаны препаративные методы синтеза неописанных ранее 5-арил-4-а1Щп(2-гетероил)-3-гидрокси-1-(2,2-диметоксиэтил)-3-пирролин-2-онов и их производных. Среди полученных соединений проведен анализ результатов изучения биологической активности (противомикробной, анальгетической, жаропонижающей) и острой токсичности. Выделены ряды, перспективные для поиска соединений, обладающих жаропонижающим и анальгетическим действием. Выявлены наиболее активные соединения для дальнейшего изучения, проявившие одновременно выраженную анальгетическую и жаропонижающую активности и обладающие низкой токсичностью: 4-бензоил-З-гидрокси-1-(2,2-диметоксиэтил)-5-(4-этоксифенил)-3-пирролин-2-он (Пг), 4-бензоил-З-гидрокси-1-(2,2-диметоксиэтил)-5-(2-хлорфенил)-3-пирролин-2-он (Пи), 3-гидрокси-5-(4-гидрокси-фенил)- 1-(2,2-диметоксиэтил)-4-(4-метоксибензоил)-3-пирролин-2-он (Пр), 3-гидрокси-5-(2,4-дихлорфенил)-1-(2,2-диметоксиэтил)-4-(4-метоксибензоил)-3-пирролин-2-он (IIx). Получен 1 патент 2429229 РФ на изобретение.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы обсуждались на Молодежной научно-практической школе-конференции «Химия поликарбонильных соединений», посвященной 75-летию со дня рождения Ю.С. Андрейчикова (Пермь, 2009); Всероссийской конференции по органической химии, посвященной 75-летию со дня основания Института органической химии им. Н.Д. Зелинского (Москва, 2009); третьей ежегодной конференции с международным участием «Фармация и общественное здоровье» (Екатеринбург, 2010); V Международной конференции «Universities Contribution in the Organic Chemistry Progress», посвященной 175-летию со дня рождения Д.И. Менделеева и 80-летию основания химического факультета в Санкт-Петербургском государственном университете (Санкт-Петербург, 2009); IV Международной конференции "Multi-Component Reactions and Related Chemistry" (Екатеринбург, 2009); V и VI Международной научно-практической конференции «Современные проблемы гуманитарных и естественных наук» (Москва, 2010, 2011); 66-й Региональной конференции по фармации и фармакологии (Пятигорск, 2011); Всероссийской школе-конференции молодых ученых, аспирантов и студентов с международным участием «ХимБиоАктив-2012» (Саратов, 2012).

Связь задач исследования с проблемным планом Фармацевтических наук. Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научных исследований ГБОУ ВПО «Пермская государственная фармацевтическая академия» Минздрава России (номер государственной регистрации 01.9.50 007426).

Конкретное участие автора в получении научных результатов. Изучены и обобщены данные отечественной и зарубежной литературы по методам синтеза пиррол-2,3-дионов, их свойствам и биологической активности. Разработаны методики синтеза и получены 124 соединения, структура которых установлена на основании данных ЯМР 'Н, ИК-спектроскопии, масс-спектрометрии. Проведен анализ результатов изучения биологической

активности. По результатам проведенных исследований подготовлены и опубликованы научные статьи и тезисы.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 4 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК, 10 тезисов докладов на конференциях различного уровня, получен 1 патент РФ на изобретение.

Структура и объем диссертации. Содержание работы изложено на 156 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, обсуждения результатов собственных исследований, экспериментальной части, выводов, библиографического списка, включающего 129 работ отечественных и зарубежных авторов. Диссертация содержит 29 таблиц, 17 схем, 1 рисунок.

Соответствие диссертации паспорту научной специальности. Научные положения диссертации соответствуют формуле специальности 14.04.02. - фармацевтическая химия, фармакогнозия. Результаты проведенного исследования соответствуют области специальности, конкретно пунктам 2 и 3 паспорта фармацевтическая химия, фармакогнозия. Основные положения, выносимые на защиту:

1. Синтез 5-арил-4-ацил(2-гетероил)-3-гидрокси-1-(2,2-диметоксиэтил)-3-пирролин-

2-онов.

2. Взаимодействие 5-арил-4-ацил-3-гидрокси-1-(2,2-диметоксиэтил)-3-пирролин-

2-онов с нуклеофильными реагентами.

3. Анализ результатов фармакологических испытаний синтезированных соединений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Синтез 5-арил-4-ацил(2-гетероил)-3-гидрокси-1-(2,2-диметоксиэтил)-

3-пиррол11н-2-онов

Трехкомпонентной реакцией метиловых эфиров замещенных пировиноградных кислот со смесью ароматического альдегида и 2,2-диметоксиэтиламина, взятых в эквимолярном соотношении, в среде 1,4-диоксана были получены 5-арил-4-ацил-3-гидрокси-1-(2,2-диметоксиэтил)-3-пирролин-2-оны (I а-з, II а-я) с выходом 34-87%.

о

о он

.г-у^ . _

О I н О^

я2

I а-з, II а-я

Я1 = СНз (I а-з), СбН5 (II а-л), 4-СН3ОСбН4 (П м-ц), 4-С2Н5ОСбН4 (П ч-я);

Я2 = Н (1а, П а,м,ч), 4-КО, (16, II б,н,ш), 3-ОН (1в, П в,о,щ), 4-ОС2Н5 (1г, П г,п),

4-ОН (1д, П д,р,ы), 3-К02 (1е, П е,с,э), 4-С1 (Ьк, II ж,т,ю), 4-ОСН3 (1з, П з,у), 2-С1 (II и,ф), 2,4-СЬ (П к,х,я), З-Вг (П л,ц)

Синтез 5-арші-3-гидрокси-1-(2,2-диметоксизтюі)-4-(2-фураноил)-3-пирролин-2-онов (Ш а-ж) был осуществлен в среде 1,4-диоксана при кратковременном нагревании метилового эфира 2-фураноилпировиноградной кислоты со смесью ароматического альдегида и 2,2-диметоксиэтиламина в эквимолярном соотношении. Вследствие плохой растворимости метилового эфира 2-тиеноилпировиноградной кислоты в 1,4-диоксане, реакцию получения 5-арил-3-гидрокси-1-(2,2-диметоксиэтш1)-4-(2-тиеноил)-3-пирролин-2-онов (Ш з-о) проводили при нагревании в среде уксусной кислоты.

он

X = О (а-ж), 8 (з-о); Я = Н (а,з), 4-Ш2 (б,и), 3-ОН (в,к), 4-ОН (г,л), 3-1Ч02 (д,м), 4-С1 (е,н), 2,4-СЬ (ж,о)

С целью увеличения количества диметоксигрупп в молекуле пиррол-2,3-диона бьша получена натриевая соль метилового эфира 2-гидрокси-5,5-диметокси-4-оксопентен-2-овой кислоты реакцией Кляйзена. При взаимодействии данной соли со смесью ароматического альдегида и 2,2-диметоксиэтиламина в среде 1,4-диоксана с добавлением уксусной кислоты образуются 5-арил-3-гидрокси-4-(2,2-диметоксиацетил)-1-(2,2-диметоксиэтил)-3-пирролин-2-оны (IV а-в) с выходом 26-37%. о

<4

С№

„О о

Я = 2,4-СЬ (а), 3-Ш2 (б), 4-ОН (в)

Полученные соединения I а-з, П а-я, IV а-в представляют собой бесцветные, Ш а-о -бесцветные или бледно-желтые кристаллические вещества, растворимые при нагревании в этиловом и изопропиловом спиртах, ацетоне, диоксане, ДМСО, ДМФА. Соединения IV а-в растворимы в воде.

В ИК-спектрах соединений I а-з, П а-я, Ш а-о, IV а-в присутствуют интенсивные полосы поглощения, обусловленные валентными колебаниями енольной гидроксильной группы в области 3180-3400 см"1, лактамной карбонильной группы в области 1675-1704 см"1 и кетонной карбонильной группы боковой цепи в области 1608-1648 см"1.

В спектрах ЯМР 'Н синтезированных соединений I а-з, П а-я, Ш а-о, IV а-в наблюдается мультиплет сигналов ароматических протонов в области 6,63-8,19 м.д., синглет метанового протона в положении 5 гетероцикла в области 5,09-6,04 м.д., сигналы протонов

диметоксиэтильного заместителя: два синглета шести протонов двух метоксигрупп в области 3,07-3,30 м.д., тршшет протона при С2 в области 4,37-4,48 м.д., сигналы протонов метиленовой группы в положении 1 в виде АВ системы в области 2,43-2,67 м.д. и 3,58-3,81 м.д.

Все синтезированные соединения I а-з, II а-я, Ш а-о, IV а-в дают интенсивное вишневое окрашивание со спиртовым раствором хлорида железа (Ш), что, наряду с данными ИК- и ЯМР 'Н-спектроскопии, свидетельствует о существовании их в кристаллическом состоянии и в растворе преимущественно в енольной форме (А), что не противоречит данным литературы.

2,5'(1//)-Дионов

Продолжая изучение возможностей синтеза различных пиррол-2,3-дионов, содержащих диметоксиэтильную группу в первом положении, представляло интерес, заменить в трехкомпоненгной реакции ароматический альдегид на реакционноспособное карбонильное соединение - изатин.

На первой стадии исследования мы изучили непосредственное взаимодействие эквимолярных количеств метиловых эфиров ароилпировиноградных кислот, изатина и М,М,М',]Ч'-тетраметилгуа1шдит при нагревании в среде 1,4-диоксана, в результате которого образуются аддукты 3'-ароил-4'-гидроксиспиро[1шдол-3,2'-фуран]-2,5'(1й)-Дионов с тетраметилгуанидином (V а-и) с выходом 53-74 %. При обработке адцуктов V а-и разбавленной хлороводородной кислотой при комнатной температуре были получены

Я = 4-С1 (Уа, У1а), 4-СН3 (Уб, У1б), 4-Р (Ув, У1в), 4-ОН (Уг, У1г), 2,4-С12 (Уе, У1е), 3,4-(ОСН3)2(Уд, У1д), Н (Уж, У1ж), 4-ОСН3(Уз, У1з), 4-Вг (Уи, У1и)

Полученные соединения V а-и и VI а-и представляют собой бесцветные кристаллические вещества, легко растворимые в ДМСО, ДМФА, при нагревании — в уксусной кислоте, этиловом и изопропиловом спиртах, ацетоне, нерастворимые в хлороформе, воде.

В ИК-спектрах соединений V а-и и VI а-и присутствуют интенсивные полосы поглощения, обусловленные валентными колебаниями карбонильной группы боковой цепи в области 1664-1688 см"1, карбонильной группы изатилиденового радикала в области 1716-1736 см"1, лактонной карбонильной группы в области 1764-1792 см"1. В ИК-спектрах соединений V а-и присутствуют полосы поглощения енольной гидроксильной группы в области 3160-3192 см'1 и аминогруппы в области 3312-3329 см"1. В ИК-спекграх соединений VI а-и ЫН группа изатилиденового остатка наблюдается в области 3288-3296 см'1.

В спектрах ЯМР 'Н соединений V а-и присутствуют сигналы двенадцати протонов четырех метильных групп тетраметилгуанидина в виде синглета в области 2,83-2,88 м.д., синглет двух протонов групп НО и N11= в области 7,68-7,81 м.д. и синглет протона группы N11 изатилиденового радикала в области 10,19-10,39 м.д. В ЯМР 'Н спектрах соединений VI а-и, в отличие от ЯМР 'Н спектров аддуктов, отсутствуют сигналы протонов тетраметилгуанидина, а также наблюдается сдвиг сигнала протона группы N11 изатилиденового фрагмента в более слабое поле в области 10,82-10,92 м.д. Мультиплет ароматических протонов в спектрах соединений V а-и и VI а-и наблюдается в области 6,54-8,04 м.д.

Известно, что тетрагидрофуран-2,3-дионы взаимодействуют с аминами, образуя как продукты замещения атома кислорода в положении 3 гетероцикла, так и изомерные им 1-замещенные тетрагидропиррол-2,3-дионы. Нами было установлено, что при взаимодействии 3'-бегаоил-4'-гидроксиспиро[ивдол-3,2'-фуран]-2,5'(1Я>диона (У1ж) с 2,2-диметоксиэтш1амином при нагревании в среде этанола образуется 3'-бензоил-4'-(2,2-ди-метоксиэтиламино)спиро[индол-3,2'-фуран]-2,5'(1//)-дион (VII) с выходом 33 %.

V ^

о

VII

Полученное соединение VII представляет собой бесцветное кристаллическое вещество, растворимое при нагревании в ацетонитриле, изопропиловом спирте, легко растворимое в ДМСО, ДМФА, этаноле, ацетоне, нерастворимое в хлороформе, воде. Структура соединения VII подтверждена данными ИК- и ЯМР ^-спектроскопии.

Основываясь на полученных данных, нами была изучена трехкомпонентная реакция эфира ароилпировиноградной кислоты, изатина и 2,2-диметоксиэтиламина при кратковременном нагревании в среде 1,4-диоксана, в результате которой были выделены

3'-ароил-1'-(2Д-д1шетоксиэт11л)-4'-пвдроксис1шро[индол-3,2'-1шррол]-2,5,(1'Д)-Дионь1 (УШ

а,б) с выходом 29-37 %.

Соединения VIII а,б представляют собой бесцветные кристаллические вещества, легко растворимые в ДМСО, ДМФА, ацетоне, растворимые при нагревании в изопропиловом и этиловом спиртах, ацетонитриле, хлороформе и воде.

В спектрах ЯМР 'II соединений VIII а,б наблюдаются сигналы протонов 1-диметоксиэтильного заместителя: два синглета шести протонов двух метоксигрупп в области 3,05-3,15 м.д., триплет метинового протона в положешш 2 при 4,02 м.д., сигналы протонов метиленовой группы в положении 1 в виде АВ системы в области 3,04-3,06 м.д. и 3,14-3,15 м.д. Также в спектрах соединений VIII а,б наблюдается синглет аминогруппы изатилиденового фрагмента в области 10,78-10,85 м.д., мультиплет сигналов ароматических протонов в области 6,89-7,71 м.д., синглет протона ОН группы в области 12,19-12,50 м.д.

Существование соединений VIII а,б в енольной форме подтверждается данными ЯМР 'Н спектроскопии, а также качественной реакцией со спиртовым раствором хлорида железа (Ш) (интенсивное вишневое окрашивание).

3. Взаимодействие 5-арил-4-ацил-3-гидрокси-1-(2,2-диметоксиэтил)-3-иирролин-2-онов с нуклеофильиыми реагентами

3.1. Взаимодействие с алифатическими аминами и ацетатом аммония

При сплавлении 4-бензоил-3-гидрокси-1-(2,2-диметоксиэтил)-5-(2-хлорфенил)-З-пирролин-2-она (Пи) с ацетатом аммония при температуре 170-200 °С в течение 10 мин реакция протекает с образованием 3-амино-4-бегаоил-1-(2,2-диметоксиэтил)-5-(2-хлор-фешш)-2,5-дигидропиррол-2-она (IX) с выходом 72%.

При кипячении 4-ацетил-3-гидрокси-5-(4-гидроксифенил)-1-(2,2-диметоксиэтш1)-З-пирролин-2-она (1д) с эквимолярным количеством изобутиламина в среде 1,4-диоксана в течение 1 ч, в качестве единственного продукта бьи выделен — 5-(4-гидроксифенил)-1-(2,2-диметоксиэтил)-4-(1-изобутилам1шоэтилвден)тетрагидропиррол-2,3-дион (X) с выходом 70%.

я

VIII а,б

И = С1(а), СН3(б)

о

!0

+ СН3СОО№

ОТ

1д,Пи

X

Я1 = СбНз (К), СНз (X); Я2 = 2-С1 (IX), 4-ОН (X)

Соединения IX, X представляют собой бледно-желтые кристаллические вещества, растворимые при нагревании в этиловом и изопропиловом спиртах, хорошо растворимые в ацетоне, ДМСО, ДМФА, нерастворимые в воде.

В ИК-спектрах соединений IX, X присутствуют интенсивные полосы поглощения, обусловленные валентными колебаниями первичной и вторичной аминогруппы в области 3176-3490 см"1, лактамной карбонильной группы в области 1700-1712 см"1, в спектре соединения IX присутствует полоса поглощения кетонной карбонильной группы боковой цепи при 1644 см"1.

В ЯМР 1Н спектре соединения IX, в отличие от спектра исходного соединения Цд, наблюдаются два дублета первичной аминогруппы при 8,65 и 9,90 м.д. В спектре соединения X присутствуют сигналы остатка бутиламина: синглет протона N11 группы при 11,13 м.д., 2 дублета шести протонов двух метальных групп в области 0,95-0,97 м.д., мультиплет метанового протона во втором положении при 1,84 м.д. и дублет двух протонов метиленовой группы в первом положении при 3,17 м.д.

3.2. Взаимодействие с ароматическими аминами

При кипячении в течение трех часов 5-арил-4-ацетил-3-гидрокси-1-(2,2-ди-метоксиэтил)-3-пирролин-2-онов с анилином, и-хлоранилином, и-толуидином, взятых в соотношении 1:2, в смеси растворителей 1,4-диоксан - уксусная кислота (2:1) в качестве единственного продукта нами были получены 5-арил-4-(1-ариламиноэтшшден)-1-(2,2-диметоксиэтил)тетрагидропиррол-2,3-дионы (XI а-д) с выходом 52-79%. В случае 5-арил-4-ароил-3-гидрокси-1-(2,2-диметоксиэтил)-3-шфролин-2-онов при проведении реакции в аналогичных условиях атака нуклеофила направлена на атом углерода карбонильной группы в положении 3 гетероцикла, что приводит к образованию 5-арил-3-ариламино-4-ароил-1-(2,2-диметоксиэтил)-2,5-дигидропиррол-2-онов (XII а-ю) с выходом

38-82%.

я3.

о

я2 о-

I а,б,з, II а,в-д,ж,з,л-н,п,р,т-х

XII а-ю

Я1 = СНз (XI а-д), СбН, (XII а-д, л-о, х,ц), 4-СН3ОС6Н4 (ХП е-к, п-ф, ч-ю) Я2 = Н (XI а,д, ХП а,л,с,ш), 3-ОН (ХП б), 4-ОСН3 (XI б,г, ХП в,и,ф,ю), З-Вг (ХП д), 4-С1 (XII г,ж,м,т,х,ы), 4-ОН (XII з,н,у,э), 4-ОСгН5 (ХП е,о,р,ц,ч), 2-С1 (ХП п), 2,4-С1 (XII к), 4-Ж>2 (XI в, ХП щ)

Я3=Н(Х1 а,б, ХП а-к), 4-С1 (XI в,г, XII л-ф), 4-СН3 (XI д, XII х-ю) Полученные соединения XI а-д и ХП а-ю представляют собой бледно-желтые кристаллические вещества, растворимые при нагревании в этиловом и изопропиловом спиртах, ацетоне, ДМСО, ДМФА, нерастворимые в воде.

В ИК-спектрах соединений XI а-д, ХП а-ю присутствуют интенсивные полосы поглощения, обусловленные валентными колебаниями аминогруппы в области 3200-3400 см"1, лактамной карбонильной группы в области 1688-1704 см'1. В спектрах соединений ХП а-ю наблюдается полоса поглощения кетонной карбонильной группы боковой цепи в области 1644-1656 см"1, а в спектрах соедиений XI а-д кетонной карбонильной группы в положении 3 гетероцикла в области 1632-1656 см"1.

В спектрах ЯМР 'II соединений ХТ а-д, XII а-ю присутствуют сигналы, характерные дня исходных соединений, а также присутствует синглет протона аминогруппы в области 12,36-12,63 м.д. (соединения XI а-д) или в области 8,42-8,93 м.д. (соединения ХП а-ю).

Все синтезированные соединения XI а-д, XII а-ю не дают характерного окрашивания со спиртовым раствором хлорида железа (Ш). Данные ИК- и ЯМР ^-спектроскопии, свидетельствует о существовании их в кристаллическом состоянии и в растворе преимущественно в енаминной форме.

3.3. Взаимодействие с гидроксиламином

При кипячении в течение 2 ч 5-арил-4-ароил-3-гидрокси-1-(2,2-диметоксиэтил)-З-пирролин-2-онов (П а,б,м,т) в среде этанола с добавлением двукратного избытка гидроксиламина гидрохлорида и калия гидроксида были выделены 5-арил-4-ароил-3-гидроксиимино-1-(2,2-диметоксиэтил)пирролидин-2-оны (XIII а-г) с выходом 70-80%.

О

К2 о—

II а,б,м,т

!0 + ЮЬОН'НСІ

+ КОН + С2Н5ОИ

-КСІ

XIII а-г

Я1 = Н(а,г), 4-ОСНз (б,в); Я2 = Н (а,б), С1 (в), М)2 (г)

Полученные соединения ХШ а-г представляют собой бесцветные кристаллические вещества, нерастворимые в воде, растворимые в ДМСО, ДМФА, при нагревании в -этиловом и изопропиловом спиртах.

В ИК-спектрах соединений ХШ а-г наблюдаются интенсивные полосы поглощения ОН группы в области 3216-3280 см"1, лактамной карбонильной группы в области 1696-1704 см"1 и кетонной карбонильной группы боковой цепи при 1608 см"1.

В спектрах ЯМР 'Н синтезированных соединений ХШ а-г, в отличие от спектров исходных соединений, присутствуют дублет метанового протона в положении 4 гетероцикла в области 3,92-4,77 м.д. (У 2,8-3,0 Гц), синглет протона гидроксильной группы, связанной с азотом, в области 8,20-8,40 м.д., дублет метанового протона в положении 5 гетероцикла в области 4,48-5,52 м.д. (72,7-2,8 Гц).

Существование соединений XIII а-г в оксимной форме, по-видимому, объясняется наличием внутримолекулярной водородной связи, возникающей между протоном гидроксильной группы оксимного остатка и лактамным атомом кислорода.

Установлено, что в зависимости от температурного режима реакции 3-пирролин-

2-онов с гидразин-гидратом образуются гидразоны или гетероциклическая система пирроло[3,4-с]пиразола. Так, взаимодействие 4-ароилзамещенных 1-(2,2-диметоксиэтил)-

3-пирролин-2-онов (II ж,м) с гидразин-гидратом в соотношении 1:2 в этаноле с добавлением каталитических количеств ледяной уксусной кислоты при комнатной температуре приводит к образованию 3-гидразонов 5-арил-4-ароил-1-(2,2-диметоксиэтил)пирролидин-2-онов (XIV а,б) с выходом 51-59%. При кипячении реакционной смеси в течение 1 ч в той же системе растворителей образуются 4-арил-3-арил(метил)-5-(2,2-диметоксиэтил)-4,6-дигидро-пирроло[3,4-с]пиразол-6-оны (XV а-г) с выходом 62-84%.

3.4. Взаимодействие с гидразин-гидратом

о

н

/

25 °С

О

+ N№,-N11;

12

78 °С

XIV а-б

I з, II а,ж,м,р,т

Я2

XV а-г

Я1 = СНз (XV г), СбН5 (Х1У6, XVб), 4-Н3СОСбН4 (Х1Уа, XVa,в) Я2= Н (ХТУа, XVб)) С1 (XIV б, XV в), ОН (XV г), СН30 (XV а)

Полученные соединения XIV а,б и XV а-г представляют собой бесцветные кристаллические вещества, растворимые в обычных органических растворителях (спиртах, ацетоне, ДМСО, ДМФА и др.) и нерастворимые в воде.

В ИК-спектрах соединений XIV а,б, XV а-г присутствуют интенсивные полосы поглощения, обусловленные валентными колебаниями первичной (XIV а,б) или вторичной аминогруппы (XV а-г) в области 3192-3336 см'1, лактамной карбонильной группы в области 1680-1700 см"1. В ИК-спектрах соединений XIV а,б также присутствует интенсивная полоса поглощения кетонной карбонильной группы боковой цепи в области 1666-1672 см"1.

ЯМР 'II спектры соединений XIV а,б, в отличие от спектров исходных соединений, содержат дублеты метановых протонов в положении 5 гетероцикла в области 4,37-4,41 м.д. (./ 4,8 Гц) и в положении 4 гетероцикла в области 3,63-3,64 м.д. (./ 4,8 Гц). В спектрах соединений XV а-г присутствует синглет протона ЮТ группы в области 12,90-13,72 м.д.

Данные спектров свидетельствуют о том, что соединения XV а-г существуют в форме бициклических соединений, а соединения XIV а,б — в гидразонной форме. Отсутствие вишневого окрашивания с хлоридом железа (Щ) также подтверждает структуру полученных соединений

3.5. Взаимодействие с гидразидом салициловой кислоты

При кипячении гидразида салициловой кислоты с 4-ароил- и 4-ацетилзамещенными 3-гидрокси-1-(2,2-диметоксиэтил)-3-пирролин-2-онами в течение 3 ч в соотношении 1:2 в среде этанола с добавлением каталитических количеств ледяной уксусной кислоты были получены соответствующие 5-(4-гидроксифешш)-3-(2-гидроксифенилкарбонилгидразин)-1-(2,2-диметоксиэтап)-4-(4-метоксибензоил)пирроли-дин-2-он (XVI) и 5-арил-4-(2-гидрокси-фенилкарбонилгидразш10Этилиден)-1-(2,2-диметоксиэтш1)тетраг1щро1шррол-2,3-дионы (XVII а,б) с выходом 56-67%.

R1 = 4-ОСН3СбН4 (XVI), СНз (ХУЛ а,б); R2 = ОН (XVI), Н (XVII а), ОСН3 (XVH б)

Полученные соединения представляют собой бледно-желтые кристаллические вещества, растворимые в органических растворителях, нерастворимые в воде.

В ИК-спекграх соединений XVI, XVII а,б присутствуют интенсивные полосы поглощения, обусловленные валентными колебаниями N11 и ОН групп в области 3265-3320 см"1, лактамной карбонильной группы в области 1688-1692 см"1. В ИК-спектре соединения XVI присутствует интенсивная полоса поглощения кетонной карбонильной группой боковой цепи при 1656 см"1.

В ЯМР 'Н спектре соединени XVI в отличие от спектра исходного соединения, присутствует дублеты метановых протонов в положении 5 гетероцикла при 4,68 м.д. (J 3,6 Гц) и в положении 4 гетероцикла при 4,46 м.д. (./3,6 Гц).

Данные спектров свидетельствуют, что соединение XVI существует в гидразонной форме, что объясняется, по-видимому, ее стабилизацией за счет возникновения внутримолекулярной водородной связи между атомом водорода Р-атома азота и лакгамным кислородом. Соединения XVII а,б существуют исключительно в енаминной форме, которая, так же, по-видимому, стабилизирована внутримолекулярной водородной связью.

3.6. Взаимодействие с этилендиамином

Взаимодействие 4-бензоил-3-гидрокси-1-(2,2-диметоксиэтил)-5-фенил-3-пирролин-2-она с этилендиамином в соотношении 1:2 протекает при кипячении в течение 2 часов в среде этанола с добавлением каталитических количеств ледяной уксусной кислоты с образованием 7-(2,2-диметоксиэтил)-5,6-дифенил-6#-пирроло[3,4-1]-1,4-диазепин-8-она (XVIII) с выходом 42%.

+ h2n'

=0 «о—

IIa

XVIII

Соединение XVIII представляет собой бесцветное кристаллическое вещество, растворимое в ДМФА, ДМСО, растворимое при нагревании в этиловом и изопропиловом спиртах, нерастворимое в воде.

В ИК-спектре соединения XVIII наблюдаются валентные колебания лактамной карбонильной группы при 1668 см'1, NH группы при 3304 см"1.

В ЯМР 'Н спектре соединения XVHI, в отличие от спектра исходного соединения Па, присутствуют сигналы остатка эдилендиамина: два мультиплета четырех протонов метиленовых групп NCH2CH2NH при 3,88 м.д. и NCIbCH2NH при 6,49 м.д. Отсутствие сигнала протона NH группы обусловлено, по-видимому, его сильным уширением, вследствие интенсивного обмена.

4. Биологическая активность синтезированных соединений

Фармакологическому скринингу на наличие противомикробной активности подвергнуто 17 соединений, анальгетической - 41, жаропонижающей - 30.

Испытания на противомикробную активность осуществлялись на кафедре микробиологии ПГФА к.ф.н. Ворониной Э.В. под руководством заведующего кафедрой профессора, д.ф.н. Одеговой Т.Ф. Изучение анальгетической и жаропонижающей активностей, острой токсичности проводилось на кафедре физиологии и патологии ПГФА под руководством профессора, д.м.н. Сыропятова Б.Я.

Противомикробная активность определялась методом двукратных серийных разведений исследуемого вещества в жидкой питательной среде по отношению к кишечной палочке (Е. coli) и золотистому стафилококку (St. aureus). Величина МПК исследованных соединений по отношению к тест-микробам составляет 250 - 1000 мкг/мл, отсюда следует, что 5-арил-4-ащи-3-гидрокси-1-(2,2-диметоксиэтил)-3-иирролин-2-оны обладают слабой противомикробной активностью.

Анальгетическая активность синтезированных 5-арил-4-ацил-1-(2,2-димето-ксиэтил)-3-гидрокси-3-пирролин-2-онов и их 3-ариламинопроизводных изучалась по методике «уксусные корчи». В качестве препарата сравнения был выбран метамизол натрия. Исследуемые соединения и эталон сравнения вводили в дозе 50 мг/кг внутрибрюшинно в виде взвеси в 2% крахмальной слизи.

Из 41 исследуемого соединения 22 вещества проявили анальгетическую активность, при этом 8 соединений (П а,е,м,о,с; ХП г,о,с) действуют на уровне метамизола натрия, 9 веществ (П г,и,п,р,х; ХП р,т,э,ю) проявили выраженное анапьгетическое действие, превосходящее эталон сравнения (табл. 1).

Таблица 1

Анальгетическая активность 5-арил-4-ацил-1-(2,2-диметоксиэтил)-3-гидрокси-

З-пирролин-2-онов и их 3-ариламинопроизводных

№ соед. Количество корчей % уменьшения корчей к контролю Р

Па 11,7 ±5,04 53,2 <0,05

Пг 7,5 ±2,10 70,0 < 0,001

Ile 10,7 ±5,21 57,2 < 0,001

Пи 4,0 ±1,63 84,0 < 0,001

Пм 9,8 ± 4,80 60,8 <0,02

По 11,8 ±3,89 52,8 <0,02

Пп 7,0 ± 2,96 72,0 < 0,001

Пр 1,2 ±0,75 95,2 < 0,001

Пс 11,3 ±5,30 54,8 <0,05

Пх 3,8 ±1,66 84,8 < 0,001

ХПг 9,3 ± 1,56 62,8 < 0,001

XIIo 11,2 ±5,19 55,2 <0,05

ХПр 5,2 ± 1,60 79,2 < 0,001

ХПс 9,7 ±3,48 61,2 <0,01

ХПт 1,3 ±0,21 94,8 < 0,001

ХПэ 7,3 ± 1,65 70,8 < 0,001

XI 1ю 3,5 ± 0,99 86,0 < 0,001

Контроль 25,0 ± 2,29 - -

Метамизол натрия 10,5 ± 1,41 58,0 < 0,001

На основании полученных данных среди 5-арил-4-ацил-1-(2,2-диметоксиэтил)-З-гидрокси-З-пирролин-2-онов и их 3-ариламино-производных можно сделать следующие выводы о связи «структура — анальгетическая активность»:

1. Наличие в структуре 1-(2,2-диметоксиэтил)-3-пирролин-2-онов и их 3-ариламинопроизводных в 5-ом положении гетероцикла фенипьного заместителя обусловливает анальгетический эффект на уровне эталона сравнения.

2. В отношении нигрогруппы проявляется «эффект положения» в арильном радикале: замена лора-положения на мета-положение приводит к появлению активности на уровне эталона.

3. При замене в структуре 1-(2,2-диметоксиэтил)пирролин-2-онов метокси группы, находящейся в «ара-положении арильного радикала, на этокси, анальгетическая активность повышается и превосходит действие метамизола натрия.

4. В случае 3-(4-метилфенил)аминозамещенных пиррол-2-онов замена метокси группы в нора-положении арильного радикала на этокси приводит к понижению анальгетической активности.

Жаропонижающая активность 5-арил-4-ацил-1-(2,2-диметоксиэтил)-3-гидрокси-З-пирролин-2-онов и их производных изучалась на модели лихорадки, вызываемой внутримышечным введением пирогенала в дозе 400 мг/кг. В качестве эталона сравнения

использовалась ацетилсалициловая кислота. Исследуемое вещество и препарат сравнения вводами внутрибрюшинно в дозе 50 мг/кг.

Из 30 исследуемых соединений 10 веществ проявили жаропонижающую активность, из них 2 соединения (II а,и) действуют на уровне эталона сравнения, 4 соединения (Пг,р, Х1а, ХПт) превосходят его (табл. 2, рис. 1). Так, при введении соединения Нг, содержащего при С4 бегооильный остаток и при С5 4-этоксифенильный заместитель, температура понижалась постепенно в течение 1 ч, после чего начала возрастать, но температурного пика не достигла даже после 3-го часа, что говорит о выраженной жаропонижающей активности данного вещества. Под влиянием соединения Пр, содержащего в положении 4 гетероцикла 4-(4-метоксибегаоильный)заместшель и при С5 4-гидроксифенильный заместитель, через 0,5 ч температура снизилась на 1,2 °С, через 1 ч - на 0,8 °С, в то время, как ацетилсалициловая кислота снизила температуру на 0,1 и 0,4 "С, соответственно. Соединение ХПт, содержащее при С4 4-метоксибензоильный остаток и при С5 4-хлорфенильный заместитель, также показало выраженную жаропонижающую активность. При его введении температура резко снизилась в течение первого часа и постепенно повышалась в течение последующих 2 ч, но при этом после 3-го ч температурного пика не достигла. Исследованные продукты реакций 5-арил-4-ацил-3-гцпрокси-1-(2,2-диметоксиэтил)-З-пирролин-2-онов с гидразин-гидратом, изобутиламином, гидроксиламина гидрохлоридом, гидразидом салициловой кислоты жаропонижающего действия не проявили.

Таблица 2

Жаропонижающая активность 5-арил-4-ацил-1-(2,2-диметоксиэтил)-3-гидрокси-

З-пирролин-2-онов и их ариламинопроизводных

№ соед. Исходная температура, °С Температура на пике лихорадки, °С Изменение температуры под влиянием изучаемых веществ, °С

0,5 ч 1ч 2ч Зч

Па 37,1±0,30 37,8+0,26 (+0,7) 37,5+0,24 (-0,3) Р < 0,001 37,3+0,22 (-0,5) Р < 0,001 37,9+0,42 (+0,1) Р < 0,01 38,3+0,32 (+0,5) Р > 0,05

Пг 37,7+0,06 38,6+0,34 (+0,9) 38,1+0,27 (-0,5) Р < 0,01 38,2+0,38 (-0,4) Р < 0,05 38,4+0,38 (-0,2) Р < 0,02 38,5+0,42 (-0,1) Р > 0,05

Пи 37,5+0,09 38,1+0,06 (+0,6) 37,6+0,23 (-0,5) Р < 0,001 37,6+0,53 (-0,5) Р < 0,02 38,3+0,32 (+0,2) Р<0,01 38,5+0,06 (+0,4) Р < 0,01

Пр 36,5±0,23 37,5+0,15 (+1,0) 36,3+0,32 (-и) Р < 0,001 36,7+0,31 (-0,8) Р < 0,001 38,4+0,24 (+0,9) Р < 0,02 38,8+0,13 (+1,3) Р < 0,05

Х1а 37,7+0,06 38,5+0,12 (+0,8) 37,9+0,31 (-0,6) Р<0,01 38,1+0,24 (-0,4) Р<0,01 38,5+0,32 (0) Р < 0,02 38,6+0,35 (+0,1) Р > 0,05

ХПт 37,6+0,09 38,2+0,09 (+0,6) 37,5+0,06 (-0,7) Р < 0,001 37,7+0,12 (-0,5) Р < 0,001 37,8+0,20 (-0,4) Р < 0,001 37,9+0,18 (-0,3) Р < 0,001

Ацетилсалициловая кислота 38,0±0,18 39,0+0,15 (+1,0) 38,9+0,09 (-0,1) Р > 0,05 38,6+0,10 (-0,4) Р < 0,01 39,2+0,10 (+0,2) Р < 0,05 39,5+0,21 (+0,5) Р > 0,05

Контроль 37,9+0,13 38,8+0,10 (+0,9) 39,3+0,17 (+0,5) 39,4+0,19 (+0,6) 39,6+0,13 (+0,8) 39,4+0,14 (+0,6)

Рис. 1. Жаропонижающая активность соединений ІІг.р. ХІа.ХІІт

Острую токсичность определяли у 4 соединений (П г,и,р,х), проявивших выраженное анальгетическое и жаропонижающее действие, по методике В.Б. Прозоровского. Острая токсичность (ЛД50) у соединения Пр составляет 3250 (1716-5020) мг/кг, у соединений П г,и,х ЛД50 превышает 5010 мг/кг (таб. 3). Таким образом, исследованные соединения являются значительно менее токсичными в сравнении с метамизолом натрия и ацетилсалициловой кислотой, токсичность которых при внутрибрюшинном введении составляет, соответственно, 2900 (2160-3340) мг/кг и 179,6 (109,1-295,5) мг/кг. Соединения П г,и,р,х в соответствии с классификацией Сидорова К.К. относятся к классу «относительно безвредные», а по ГОСТ 12.1.007-76 к классу «мало опасные» (II г,и,х) и «умеренно опасные» (Пр).

Таблица 3

Острая токсичность соединений П г,и,р,х

Соед. № Я1 Я2 ЛДзо внутрибрюшинно, мг/кг

Пг н 4-С2Н50 >5010

Пи н 2-С1 >5010

Пр 4-СНзО 4-НО 3250(1716-5020)

Пх 4-СНзО 2,4-СЬ >5010

Метамизол натрия 2900 (2160-3340)

Ацетилсалициловая кислота 179,6(109,1-295,5)

РЕКОМЕНДАЦИИ:

1. Поиск соединений, обладающих анальгетической и жаропонижающей активностью, рекомендуется проводить в следующих рядах: 4-бензоил- и 4-(4-метокси-бензоил)-5-арил-3-гидрокси-1-(2,2-диметоксиэтил)-3-пирролин-2-онов, 3-(4-хлорфенилами-но)-5-арил-4-ароил-1-(2,2-диметоксиэтил)-2,5-дигидропиррол-2-онов.

2. Соединения П г,и,р,х, проявившие выраженную аналыетическую и жаропонижающую активности, рекомендуются для углубленного изучения.

ВЫВОДЫ

1. Реакция замещенных эфиров пировиноградных кислот со смесью ароматического альдегида и 2,2-диметоксиэтиламина приводит к образованию ранее неописанных 5-арил-4-ацил(2-гетероил)-3-гидрокси-1-(2,2-диметоксиэтил)-3-пирролин-

2-онов.

2. Впервые установлено, что при взаимодействии эфиров ароилпировиноградных кислот с изатином и К,К,№,К'-теграметилгуанидином образуются аддукгы З'-ароил-4'-гидроксиспиро[ішдол-3,2'-фуран]-2,5'(1Я)-дионов с тетраметилгуанидином, при обработке которых разбавленной хлороводородной кислотой были получены 3'-ароил-4'-гидрокси-спнро[индол-3,2'-фуран]-2,5'(1//)-Дионы. При замене І^М.ІчГ.М'-тетраметилгуанидина на 2,2-диметоксиэтиламин образуются 3'-ароил-Г-(2,2-диметоксиэтил)-4'-гидроксиспиро[индол-3,2'-пиррол]-2,5'(Г#)-Дионы.

3. Изучены реакции 5-аріш-4-ацил-3-гидрокси-1-(2,2-диметоксизтил)-3-пирро-лин-2-онов с аминами, гидроксиламином, гидразидом салициловой кислоты. При использовании в качестве исходных соединений 5-арип-4-ароил-3-гидрокси-

1-(2,2-диметоксиэтил)-3-пирролин-2-онов образуются, соответственно, 3-ариламино-,

3-гидроксиимино- и 3-(1-гвдроксифеншжарбонилгидразин)-5-арил-4-ароил-1-(2,2-димето-ксиэтил)-2,5-дигидропиррол-2-оны. В случае 4-ацетилзамещенных З-гидрокси-З-пирролин-

2-онов при проведении реакции с ароматическими аминами и гидразидом салициловой кислоты были получены 4-(1-ариламиноэтилиден)- и 4-(1-гидроксифенилкарбонил-гидразиноэтилиден)-5-арил-1-(2,2-диметоксиэтил)тетрагидропиррол-2,3-дионь1.

4. Выявлено, что при взаимодействии 5-арил-4-ацил-3-гидрокси-1-(2,2-диметоксиэтил)-3-пирролин-2-онов с гидразин-гидратом в зависимости от температурного режима реакции образуются 3-гидразоны 1-(2,2-диметоксиэтил)-

3-шфролин-2-онов или гетероциклическая система пирроло[3,4-с]пиразола.

5. Среди 5-арил-4-ацил-3-гидрокси-1-(2,2-диметоксиэтил)-3-пирролин-2-онов и их производных проведен анализ результатов изучения биологической активности (противомикробной, анальгетической, жаропонижающей), острой токсичности, и выделены ряды, перспективные для поиска соединений, обладающих жаропонижающим и анальгетическим действием.

6. Выявлены наиболее активные соединения для дальнейшего изучения, проявившие одновременно выраженную анальгетическую и жаропонижающую активности и обладающие низкой токсичностью: 4-бензоил-3-гидрокси-1-(2,2-диметоксиэтил)-5-(4-этоксифенил)-3-пирролин-2-он (Пг), 4-бензоил-3-гидрокси-1-(2,2-диметоксиэтил)-5-(2-хлорфенил)-3-пирролин-2-он (Пи), 3-гидрокси-5-(4-гидроксифенил)-1-(2,2-димето-ксиэтил)-4-(4-метоксибензоил)-3-пирролин-2-он (ІІр), 3-гидрокси-5-(2,4-дихлорфенил)-1-(2,2-диметоксизтил)-4-(4-метоксибензоші)-3-пирролин-2-он (Пх).

Основное содержание диссертации опубликовано в работа»:

1. Синтез 3'-арот-4'-пщрока)спиро[11ВДОл-3,2'-ф>рш1}-2,5'(1Я)-Д1юнов / ВЛ Гейн, Е.Б. Левандовская, BJL Вычегжанина // Химия гетероцикл. соединений. — 2010. — №8. — С. 1154-1156.

2. Синтез, противомикробная и анальгетическая активность 5-арил-4-ацил-

3-гидрокси-1-(2,2-диметоксштил)-3-пирролин-2-онов / B.JI. Гейн, В.Н. Вычегжанина, Е.Б. Левандовская [и др.] // Хим.-фармац. журн. - 2011. - № 6. - С. 30-33.

3. Патент 2429229 РФ, МПК С07 D207/38, А61 Р29/00. 5-(4-Гидроксифенил>

4-(4-метоксибешоил)-3-гидрокси-1-(2,2-диметоксиэтш1)-3-пирролин-2-он, проявляющий анальгетическое и жаропонижающее действия / Е.Б. Левандовская, ВЛ Гейн, Б.Я. Сыропятов, В.Н. Вычегжанина [и др.]; № 2009149128/04, заявл. 28.12.2009; опубл. 20.09.2011.

4. Связь структура - анальгетическая активность среди синтезированных производных пирролидона / Е.Б. Левандовская, В.Н. Вычегжанина, В.Л. Гейн [и др.] // Фармация. — 2011. -№3.- С. 14-17.

5. Поиск веществ, обладающих анальгетическим действием, среди 5-арип-4-ароил-3-ариламино-1-(2,2-диметоксиэтил)-3-пиррол-2-онов // Е.Б. Левандовская, В.Н. Вычегжанина, В.Л. Гейн [и др.] // Вестник ВолгГМУ. - 2011. - № 4. - С. 25-27.

6. Synthesis of 4-acyl-5-aryl-l-(2,2-dimethoxyethyl)-3-hydroxy-3-pyrrolin-2-ones / V.N. Vichegjanina, E.B. Levandovskaya, V.L. Gein // IV International Conference "Multi-Component Reactions and Related Chemistry". — Ekaterinburg, 2009. — C. 48.

7. Синтез 5-арил-4-ацил-3-гидрокси-1-(2,2-диметоксиэтил)-3-пирролин-2-онов и их взаимодействие с ароматическими аминами / В.Н. Вычегжанина, Е.Б. Левандовская, В.Л. Гейн, М.И. Вахрин // Молодежная научно-практическая школа-конференция «Химия поликарбонильных соединений», посвященная 75-летию со дня рождения Ю.С. Андрей-чикова. — Пермь, 2009. — С. 21-22.

8. Взаимодействие 5-арил-4-ацил-3-гидрокси-1-(2,2-диметоксготил)-3-пирролин-

2-онов с ароматическими аминами / В.Н. Вычегжанина, Е.Б. Левандовская, В.Л. Гейн, М.И. Вахрин // Сборник тезисов докладов Всероссийская конференции по органической химии, посвященной 75-летию со дня основания Института органической химии им. Н.Д. Зелинского. - М., 2009. - С. 138.

9. Синтез 3'-^ил-4'-гидроксиспиро[ицдол-3,2'-фуран]-2,5(1Н)-даонов / В.Н. Вычегжанина, Е.Б. Левандовская, ВЛ. Гейн, М.И. Вахрин // Материалы третьей ежегодной конференции с международным участием «Фармация и общественное здоровье». — Екатеринбург, 2010. — С. 147.

10. Синтез и противомикробная активность 4-ацил-5-арил-1-(2,2-диметоксиэтил)-

3-гидрокси-З-пирролин-2-онов / В.Н. Вычегжанина, Е.Б. Левандовская, ВЛ. Гейн, [и др.] // Universities Contribution in the Organic Chemistry Progress: материалы V междунар. конф., посвященной 175-летию со дня рождения Д.И. Менделеева и 80-летию основания

химического факультета в Санкт-Петербургском государственном университете. -С.-Петербург, 2009. - С. 211.

11. Связь «структура - анальгетическая активность» в ряду 5-арил-4-(4-метокси-бензоил)-3-гидрокси-1-(2,2-диметоксиэтил)-3-пирролин-2-онов / В.Н. Вычегжанина, Е.Б. Левандовская // Науч.-практ. журн. «Вестник Пермской гос. фарм. академии. - Пермь, 2010.-№6.-С. 72-74.

12. Взаимодействие 5-арил-4-ацил-3-гидрокси-1-(2,2-диметоксиэтил)-3-пирролин-2-онов с гидразингидратом / В.Н. Вычегжанина, Е.Б. Левандовская, В.Л. Гейн, М.И. Вахрин // Современные проблемы гуманитарных и естественных наук: материалы пятой международной науч.-практ. конф. - М., 2010.- С. 20.

13. Синтез 5-арил-4-(2-фураноил)-3-гидрокси-1-(2,2-диметоксиэтил)-3-пирролин-2-онов / В.Н. Вычегжанина, Е.Б. Левандовская, В.Л. Гейн, М.И. Вахрин // Современные проблемы гуманитарных и естественных наук: материалы шестой международной науч.-практ. конф. - М., 2011- С. 226-227.

14. Влияние фрагмента гидразида салициловой кислоты на проявление анальгетического эффекта 1-(2,2-диметоксиэтил)замещенного З-пирролин-2-она / В.Н. Вычегжанина, Е.Б. Левандовская, В.Л. Гейн, Б.Я. Сыропятов // Материалы 66-й региональной конференции по фармации и фармакологии. - Пятигорск, 2011. - С. 493-494.

15. Получение 5-арил-4-гетероил-3-гидрокси-1-(2,2-диметоксиэтил)-3-пирролин-2-онов / В.Н. Вычегжанина, Е.Б. Левандовская, В.Л. Гейн // Сборник научных трудов всероссийской школы-конференции молодых ученых, аспирантов и студентов с международным участием «ХимБиоАктив-2012». — Саратов, 2012. — С. 56-57.

Благодарность. Автор выражает благодарность за снятие спектров протонно-магнигного резонанса доцету Вахрину М.И., сотрудникам кафедры микробиологии с курсом гигиены и экологии, кафедры физиологии и патологии, кафедры токсикологической химии, кафедры физической и коллоидной химии ГБОУ ВПО ПГФА Министерства Здравоохранения Российской Федерации.

Вычегжанина Виктория Николаевна (Россия)

Трехкомпонентной реакцией метиловых эфиров замещенных пировиноградных кислот со смесью ароматического альдегида и 2,2-диметоксиэтиламина получены 5-арил-4-ацетил(2-гетероил)-3-гидрокси-1-(2,2-диметоксиэтил)-3-гшрролин-2-оны. Изучено их взаимодействие с ацетатом аммония, изобутиламином, и-толуидином, и-хлоранилином, аншшном, гидроксиламином, гидразин-гидратом, гидразидом салициловой кислоты и этилендиамином. Получено 124 новых соединения, структура которых была подтверждена ИК- и ЯМР 'II спектроскопией. У ряда полученных веществ была изучена противомикроб-ная, анальгетическая и жаропонижающая активность.

Victoria Vychegzhanina (Russia)

The 5-aiyl-4-acetyl-(2-heteroyl)-3-hydroxy- l-(2,2-dimetoxyetyl)-3-pyrrolin-2-ones was synthesized by the three-component reaction of methylic esters of substituted piruvic acids with a mixture of aromatic aldehydes and 2,2-dimetoxyetylamine. The interaction of new compounds with ammonium acetate, isobutylamine, p-toluidine, /»-chloraniline, aniline, hydroxylamine, hydrazine hydrate, hydrazide of salicylic acid and ethylenediamine was studied. 124 new compounds were obtained. The structures of synthesized compounds were confirmed by IR and NMR spectroscopy. Antimicrobial, analgesic and antipyretic activity of obtained compounds was studied.

Подписано в печать 05.06.2013. Формат 60x90/16. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № 1002/2013.

Отпечатано с готового оригинал-макета в типографии издательства Пермского национального исследовательского политехнического университета. Адрес: 614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, к. 113. Тел. (342) 219-80-33.

 
 

Текст научной работы по медицине, диссертация 2013 года, Вычегжанина, Виктория Николаевна

ГБОУ ВПО «Пермская государственная фармацевтическая академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации

04201361326

ВЫЧЕГЖАНИНА ВИКТОРИЯ НИКОЛАЕВНА

СИНТЕЗ, СВОЙСТВА И БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ 5-АРИЛ-4-АЦИЛ(2-ГЕТЕРОИЛ)-3-ГИДРОКСИ-1-(2,2-ДИМЕТОКСИЭТИЛ)-3-ПИРРОЛИН-2-ОНОВ

Специальность 14.04.02 - фармацевтическая химия, фармакогнозия

Диссертация

на соискание ученой степени кандидата фармацевтических наук

На правах рукописи

Научный руководитель:

доктор химических наук, профессор

Гейн Владимир Леонидович

Научный консультант:

доктор медицинских наук, профессор

Сыропятов Борис Яковлевич

Пермь-2013

СОДЕРЖАНИЕ

Введение.................................................................................5

Глава 1. Синтез, химические свойства, биологическая активность тетрагидропиррол-2,3-дионов (Обзор литературы).....................................9

1.1. Методы получения тетрагидропиррол-2,3-дионов......................9

1.1.1. Взаимодействие эфиров 2,4-диоксобутановых кислот и их натриевых солей с основаниями Шиффа..............................9

1.1.2. Взаимодействие оснований Шиффа с а-кетоглутаровой кислотой, диэтоксалилацетоном........................................ 16

1.1.3. Конденсация эфиров Ы-замещенных 3-аминопропановых кислот с диалкилоксалатом....................................................... 17

1.1.4. Кислотный гидролиз и сигматропные перегруппировки 3-замещенных З-пирролин-2-онов....................................18

1.1.5. Превращения 2,3-дигидро-2,3-пирролдионов......................20

1.1.6. Другие методы получения тетрагидропиррол-2,3-дионов.......20

1.1.7. Синтез спиросоединений................................................22

1.2. Строение и физические свойства тетрагидропиррол-2,3-дионов.... 23

1.3. Химические свойства тетрагидропиррол-2,3-дионов..................25

1.3.1. Реакции с мононуклеофилами.........................................25

1.3.2. Реакции с бинуклеофилами.............................................29

1.3.3. Реакции алкилирования и ацилирования............................33

1.3.4. Реакции с участием 4-метиленовой группы цикла................34

1.3.5. Реакции восстановления и окисления................................35

1.3.6. Реакции термолиза и циклизации.....................................36

1.4. Биологическая активность производных тетрагидропиррол-2,3-дионов.......................................................................37

1.4.1. Противомикробная активность.......................................38

1.4.2. Противовирусная активность..........................................40

1.4.3. Противовоспалительная активность..................................40

1.4.4. Анальгетическая активность..........................................42

1.4.5. Ноотропная активность.................................................44

1.4.6. Жаропонижающая активность........................................45

1.4.7. Другие виды активности................................................46

1.4.8. Острая токсичность......................................................46

Глава 2. Синтез, строение и свойства 5-арил-4-ацил(2-гетероил)- ,

3-гидрокси-1-(2,2-диметоксиэтил)-3-пирролин-2-онов и их функциональных производных...................................................................................48

2.1. Синтез 5-арил-4-ацил-З-гидрокси-1-(2,2-диметоксиэтил)-3-пирролин-

2-оно в...........................................................................................48

2.2. Синтез 4-(2-тиеноил)- и 4-(2-фураноил)-5-арил-3-гидрокси-1-(2,2-диметоксиэтил)-3 -пирролин-2-онов......................................................58

2.3. Синтез 5-арил-3-гидрокси-4-(2,2-диметоксиацетил)-1-(2,2-диметоксиэтил)-3 -пирролин-2-онов.......................................................63

2.4. Синтез производных спиро[индол-3,2'-фуран]- и спиро[индол-3,2'-пиррол]-2,5'(1//)-ДИонов....................................................................67

2.5. Взаимодействие 5-арил-4-ацил-3-гидрокси-1 -(2,2-диметоксиэтил)-

3-пирролин-2-онов с алифатическими аминами, ацетатом аммония.............76

2.6. Взаимодействие 5-арил-4-ацил-3-гидрокси-1 -(2,2-диметоксиэтил)-З-пирролин-2-онов с ароматическими аминами.......................................81

2.7. Взаимодействие 5-арил-4-ароил-3-гидрокси-1 -(2,2-диметоксиэтил)-З-пирролин-2-онов с гидроксиламином................................................90

2.8. Взаимодействие 5-арил-4-ацил-З-гидрокси-1 -(2,2-диметоксиэтил)-З-пирролин-2-онов с гидразин-гидратом...............................................94

2.9. Взаимодействие 5-арил-4-ацил-З-гидрокси-1 -(2,2-диметоксиэтил)-З-пирролин-2-онов с гидразидом салициловой кислоты........................... 99

2.10. Взаимодействие 5-арил-4-ароил-З-гидрокси-1 -(2,2-диметоксиэтил)-

3-пирролин-2-онов с этилендиамином.................................................104

Глава 3. Экспериментальная химическая часть.............................. 106

Глава 4. Биологическая активность полученных соединений.............111

4.1. Противомикробная активность............................................. 111

4.2. Анальгетическая активность................................................113

4.3. Жаропонижающая активность.............................................. 121

4.4. Острая токсичность............................................................ 132

Выводы................................................................................133

Список литературы.................................................................. 135

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Поиск новых биологически активных веществ и создание на их основе высокоэффективных и малотоксичных отечественных лекарственных препаратов является важной задачей фармацевтической науки и практики. Пиррол-2,3-Дионы и их производные, содержащие в положениях 1,4,5 заместители различной природы, представляют собой один из перспективных классов химических соединений для синтеза биологически активных веществ, т.к. среди них обнаружены соединения с низкой токсичностью, обладающие анальгетической, жаропонижающей, противовоспалительной, противомикробной и другими видами активности.

В исследованиях, проведенных ранее в Пермской государственной фармацевтической академии, установлено, что химическая природа заместителя в положении 1 гетероцикла оказывает существенное влияние на биологическую активность пиррол-2,3-дионов. При этом 1 -диалкоксиалкил-замещенные пиррол-2,3-дионы ещё не были изучены. В продолжение поиска биологически активных соединений представляло интерес впервые ввести в положение 1 пиррольного цикла 2,2-диметоксиэтильный остаток и оценить влияние данного заместителя на химические свойства и биологическую активность полученных соединений.

Цель работы. Синтез соединений ряда 5-арил-4-ацил(2-гетероил)-3-гидрокси-1-(2,2-диметоксиэтил)-3-пирролин-2-онов, изучение их химических свойств, анализ результатов изучения биологической активности, а также выявление зависимости между строением синтезированных соединений и их биологическим действием.

Задачи исследования:

1) осуществить синтез 5-арил-4-ацил(2-гетероил)-3-гидрокси-

1-(2,2-диметоксиэтил)-3-пирролин-2-онов;

2) изучить взаимодействие синтезированных 5-арил-4-ацил-3-гидрокси-1-(2,2-диметоксиэтил)-3-пирролин-2-онов с моно- и бинуклеофильными реагентами;

3) провести анализ результатов изучения биологической активности 5-арил-4-ацил-3-гидрокси-1 -(2,2-диметоксиэтил)-3-пирролин-2-онов и их производных с целью выявления зависимости «структура - активность» в данном ряду соединений;

4) на основании полученных данных о биологической активности отобрать наиболее перспективные вещества для дальнейших фармакологических исследований.

Научная новизна исследования. На основе трехкомпонентной реакции метиловых эфиров ацил(гетероил)пировиноградных кислот со смесью ароматического альдегида и 2,2-диметоксиэтиламина осуществлен синтез ранее неизвестных 5-арил-4-ацил(2-гетероил)-3-гидрокси-1 -(2,2-диметоксиэтил)-З-пирролин-2-онов. Исследованы химические свойства синтезированных соединений при их взаимодействии с моно- и бинуклеофильными реагентами. Установлена структура полученных 5-арил-4-ацил(2-гетероил)-3-гидрокси-1-(2,2-диметоксиэтил)-3-пирролин-2-онов и их производных с помощью спектральных методов анализа.

Впервые установлено, что при взаимодействии эфиров ароилпировиноградных кислот с изатином и Ы,1ч[,К,КР-тетраметилгуанидином образуются аддукты 3'-ароил-4,-гидроксиспиро[индол-3,2'-фуран]-2,5'(1/^)-дионов с тетраметилгуанидином, при обработке которых разбавленной хлороводородной кислотой были получены 3'-ароил-4'-гидроксиспиро[индол-3,2'-фуран]-2,5''(1Я)-дионы.

Практическая значимость. Разработаны препаративные методы синтеза неописанных ранее 5-арил-4-ацил(2-гетероил)-1 -(2,2-диметоксиэтил)-З-гидрокси-З-пирролин-2-онов и их производных. Среди полученных соединений проведен анализ результатов изучения биологической активности (противомикробной, анальгетической, жаропонижающей) и острой

5 I

токсичности. Выделены ряды, перспективные для поиска соединений, обладающих жаропонижающим и анальгетическим действием. Выявлены наиболее активные соединения для дальнейшего изучения, проявившие одновременно выраженную анальгетическую и жаропонижающую активности и обладающие низкой токсичностью: 4-бензоил-3-гидрокси-1-(2,2-ди-метоксиэтил)-5-(4-этоксифенил)-3-пирролин-2-он (Иг), 4-бензоил-З-гидрокси-1 -(2,2-диметоксиэтил)-5-(2-хлорфенил)-3-пирролин-2-он (Пи), 3-гидрокси-5-(4-гидроксифенил)-1-(2,2-диметоксиэтил)-4-(4-метоксибензоил)-3-пирролин-2-он (Пр), 3-гидрокси-5-(2,4-дихлорфенил)-1 -(2,2-диметоксиэтил)-4-(4-метокси-бензоил)-3-пирролин-2-он (IIx). Получен 1 патент 2429229 РФ на изобретение.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы обсуждались на Молодежной научно-практической школе-конференции «Химия поликарбонильных соединений», посвященной 75-летию со дня рождения Ю.С. Андрейчикова (Пермь, 2009); Всероссийской конференции по органической химии, посвященной 75-летию со дня основания Института органической химии им. Н.Д. Зелинского (Москва, 2009); третьей ежегодной конференции с международным участием «Фармация и общественное здоровье» (Екатеринбург, 2010); V Международной конференции «Universities Contribution in the Organic Chemistry Progress», посвященной 175-летию со дня рождения Д.И. Менделеева и 80-летию основания химического факультета в Санкт-Петербургском государственном университете (Санкт-Петербург, 2009); IV Международной конференции "Multi-Component Reactions and Related Chemistry" (Екатеринбург, 2009); V и VI Международной научно-практической конференции «Современные проблемы гуманитарных и естественных наук» (Москва, 2010, 2011); 66-й Региональной конференции по фармации и фармакологии (Пятигорск, 2011); Всероссийской школе-конференции молодых ученых, аспирантов и студентов с международным участием «ХимБиоАктив-2012» (Саратов, 2012).

Связь задач исследования с проблемным планом фармацевтических наук. Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научных

}

I

исследований ГБОУ ВПО «Пермская государственная фармацевтическая академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации (номер государственной регистрации 01.9.50 007426).

Конкретное участие автора в получении научных результатов. Изучены и обобщены данные отечественной и зарубежной литературы по методам синтеза пиррол-2,3-Дионов, их свойствам и биологической активности. Разработаны методики синтеза и получены 124 соединения, структура которых установлена на основании данных ИК- и ЯМР 'Н спектроскопии, масс-спектрометрии. Проведен анализ результатов изучения биологической активности. По результатам проведенных исследований подготовлены и опубликованы научные статьи и тезисы.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 4 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК, 10 тезисов докладов на конференциях различного уровня, получен 1 патент РФ на изобретение.

Структура и объем диссертации. Содержание работы изложено на 154 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, обсуждения результатов собственных исследований, экспериментальной части, выводов, списка литературы, включающего 129 работ отечественных и зарубежных авторов. Диссертация содержит 29 таблиц, 17 схем, 1 рисунок.

Соответствие диссертации паспорту научной специальности. Научные положения диссертации соответствуют формуле специальности 14.04.02. -фармацевтическая химия, фармакогнозия. Результаты проведенного исследования соответствуют области специальности, конкретно пунктам 2 и 3 паспорта фармацевтическая химия, фармакогнозия.

ГЛАВА 1. СИНТЕЗ, ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА, БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ТЕТРАГИДРОПИРРОЛ-2,3-ДИОНОВ (Обзор литературы)

1.1. Методы получения тетрагидропиррол-2,3-дионов 1.1.1. Взаимодействие эфиров 2,4-диоксобутановых кислот и их натриевых солей с основаниями Шиффа

В основе одного из наиболее распространенных и простых методов синтеза тетрагидропиррол-2,3-Дионов лежит известная реакция эфиров замещенных пировиноградных кислот или их натриевых производных с основаниями Шиффа. В 1897 г. Р. Шиффом и С. Бертини впервые данная реакция использовалась для синтеза первого представителя тетрагидропиррол-2,3-дионов - 1,5-дифенил-4-этоксикарбонилтетрагидропиррол-2,3-Диона (1), который был получен в результате взаимодействия диэтилового эфира щавелевоуксусной кислоты с бензилиденанилином [1].

Авторы ряда работ для синтеза тетрагидропиррол-2,3-Дионов используют вместо готового основания Шиффа смесь ароматического альдегида и арил-или алкиламина [2-10]. Механизм реакции основан на взаимодействии альдегида с амином с образованием основания Шиффа, которое атакует исходный эфир замещенной пировиноградной кислоты. Полученный промежуточный эфир 5-арил-4-амино-2-оксобутановой кислоты циклизуется в 1,4-дизамещенный 5-арилтетрагидропиррол-2,3-дион (2) [2-4].

о

о

о

о

о

+ АгСНО + 1МН2-Я3

О

Я3

Я1 = СН3СО, АгСО, А1кСО; Я2 = А1к; Я3 = Аг, А1к

я3 2

Как правило, реакция протекает в мягких условиях - при комнатной температуре [3,4, 6-8, 11] или при нагревании [12-14].

В качестве исходных могут быть использованы эфиры ацил-, гетероил- и метилсульфонилпировиноградных кислот или их натриевые соли.

Для введения в положение 4 гетероцикла тетрагидропиррол-2,3-дионов гетероильного заместителя используются эфиры тиеноил- и фураноилпировиноградных кислот. Так, при взаимодействии данных эфиров со смесью ароматического альдегида и амина при кратковременном нагревании в ледяной уксусной кислоте с хорошим выходом образуются соответствующие 4-(2-тиеноил)- и 4-(2-фураноил)-1,5-диарил-3-гидрокси-3-пирролин-2-оны (3)

X = О, 8; Я1 = С6Н5, 4-С1С6Н4, 4-СН3С6Н4, 4-СН3ОС6Н4, 3-пиридил и др.; Я2 = С6Н5,4-СН3С6Н4, 3-СН3С6Н4, 2-тиазолил, 2-пиридил

В тех случаях, когда эфиры ацилпировиноградных кислот не являются кристаллическими, для синтеза тетрагидропиррол-2,3-дионов используются их натриевые соли, реакция протекает в ледяной уксусной кислоте [11] или в ее смеси со спиртом или диоксаном [2, 16]. Так, при взаимодействии натриевых солей эфиров ацилпировиноградных кислот с основаниями Шиффа образуются 1,4,5-тризамещенные пирролин-2,3-дионы (4), выходы которых несколько понижаются, и затрудняется очистка [17, с. 10].

[15, с. 6].

о

я2 3

R1 = CH3, C6H5; R2 = Н, Hal, Alk; R3 = Ar, Alk

Установлено, что при применении в качестве исходных веществ этилового эфира метилсульфонилпировиноградной кислоты или его натриевой соли со смесью ароматического альдегида и ариламина вначале образуются соответствующие соли, которые при обработке хлороводородной кислотой превращаются в 1,5-диарил-3-гидрокси-4-метилсульфонил-3-пирролин-2-оны (5) [16].

CH3S02CH=C(0X)C00C2H5

h3cso2 ONa

■0

СНО +

NH7

У

R2

X=Na ->-

Х=Н

НзС8°2 Р~ нЯ

R1, R2 = Н, Alk, Hal и др.

В трехкомпонентной реакции синтеза производных тетрагидропиррол-2,3-дионов могут быть использованы различные по своей химической природе алифатические, ароматические, гетероциклические амины, что имеет важное значение для поиска биологически активных веществ и позволяет получать

тетрагидропирол-2,3-дионы с различными заместителями в положении 1 гетероцикла.

Для синтеза 1-алкилзамещенных пирролин-2-онов (6) изучена трехкомпонентная реакция метиловых эфиров ацилпировиноградных кислот со смесью ароматического альдегида и первичного амина (метил-, пропил-,

R1 = Alk, Ar; R2 = Н, 4-СН3, 4-Br, 2-С1, 3-ОН и др.; Alk = СН3, С3Н7, С4Н9, СбНи, С8Н17

Авторами ряда работ [ 19-27] в качестве аминокомпонента использовались замещенные алкиламины (этилендиамин [22], N-гидроксиэтилэтилендиамин [23], 2-(диэтиламино)этиламин [24], 1,2- или 1,3-диаминопропан [25-27] и др.), и в результате были получены соответствующие замещенные 3-гидрокси-З-пирролин-2-оны (7), содержащие у гетероатома азота разветвленные алкильные остатки. Трехкомпонентная реакция протекает при нагревании в водно-спиртовой смеси в эквимолярном соотношении исходных реагентов [19-27].

о

о он

+ ArCH20+ NH2-R2 -

О

R2

7

R1 = Alk, Ar; R2 = (CH2)2NH2, (CH2)2NH(CH2)2OH, (CH2)3NH2, CH2CH(CH3)NH2, (CH2)2N(CH3)2, (CH2)2N(C2Hs)2, (CH2)3N(CH3)2

С целью получения 1-алкоксиалкилзамещенных З-гидрокси-З-пирролин-2-онов ряд авторов использовали 3-метокси-, 3-этокси-, 3-изопропокси-

пропиламин [28-30] (8), 2-метоксиэтиламин [31] (9). Реакцию синтеза проводили при соотношении реагентов 1:1 в среде 1,4-диоксана при комнатной температуре [28-30].

о

Б?

ч он

+ Н2Ы'

О

ОН

ІГ

о.

+ ^

о

о

Н2Ы'

о

1~Лч0Н

о

9

Я1 = СНз, 4-СН3С6Н4, 3-СН3ОС6Н4, 4-С2Н5ОС6Н4; Я2 = С6Н5, 2-СН3ОС6Н4, 4-С2Н5ОСбН4, 4-НОС6Н4, 4-С1С6Н4, 4-РС6Н4, 2-Ы02С6Н4, 4-(СН3)2КС6Н4, 3-пиридил; Я3= СН3, С2Н5, СН(СН3)2

При введении в реакцию трехкомпонентного синтеза аминокарбоновой кислоты (гликокол, (3-аланин, у-аминомасляная, е-аминокапроновая, |3-фенил-у-аминомасляная кислоты и их производные) были получены 1-карбоксиалкил-замещенные З-пирролин-2-оны (10) [32].

ЫИгИз

Я1 = СН3, С6Н5, 4-СН3С6Н4, 4-1чЮ2СбН4, 4-С1С6Н4,4-ВгС6Н4; Я2 - Н, 4-СН3, 4-Б, 2-С1, 4-Ы02, 4-СН30, 3-СНэО; Я3 = СН2СООН, (СН2)2СООН, (СН2)3СООН, СН2СН(РЬ)СН2СООН, (СН2)5СООН

При взаимодействии эфира ацилпировиноградной кислоты со смесью ароматического альд