Известия Саратовского университета. Новая серия.

Серия Химия. Биология. Экология

ISSN 1816-9775 (Print)
ISSN 2541-8971 (Online)


Для цитирования:

Борисова С. В., Сорокин В. В., Клочкова И. Н. Синтез спиропирролизидинов, содержащих хиноксалиновый и пиррольный фрагменты // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Химия. Биология. Экология. 2023. Т. 23, вып. 2. С. 175-184. DOI: 10.18500/1816-9775-2023-23-2-175-184, EDN: CSZNTZ

Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0).
Полный текст в формате PDF(Ru):
(загрузок: 75)
Полный текст в формате PDF(En):
(загрузок: 31)
Язык публикации: 
русский
Рубрика: 
Тип статьи: 
Научная статья
УДК: 
547.8 14.5
EDN: 
CSZNTZ

Синтез спиропирролизидинов, содержащих хиноксалиновый и пиррольный фрагменты

Авторы: 
Борисова Светлана Васильевна, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Сорокин Виталий Викторович, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Клочкова Ирина Николаевна, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Аннотация: 

Реакция 1,3-диполярного циклоприсоединения азометин-илидов, полученных взаимодействием in situ 11H-индено[1,2-b] хиноксалин-11-она и пролина, и 3-фенил-1-пирролил-2-ен-1-онов была использована для синтеза замещенныхспиропирролизидинов в продолжение изучения применения новых енонов в качестве диполярофилов. Подобраны условия осуществления трёхкомпонентного синтеза (температурный режим, растворитель, метод активации). Наилучшие характеристики были получены при кипячении реакционной смеси в этаноле. Ультразвуковая активация не вызвала уменьшения времени реакции или увеличения выходов. Реакция происходит регио- и диастереоселективно с образованием единственного типа продуктов с выходами 72–76%. 11H-Индено[1,2-b] хиноксалин-11-оны можно получить взаимодействием нингидрина и о-фенилендиамина, поэтому был исследован четырёхкомпонентный вариант синтеза целевых спиропирролизидинов на основе нингидрина, о-фенилендиамина, пролина и 3-арил-1-пирролил2-ен-1-онов. Показано, что в этом случае реакция протекает с образованием иных продуктов, а именно замещенныхспиро[инден-2,3’- пирролизин]-1,3-дионов. С помощью трёхкомпонентной встречной реакции нингидрина, пролина и 3-арил-1-пирролил-2-ен-1-онов было показано, что протекает циклоприсоединение диполярофилов и илида, образующегося из нингидрина и пролина. Предложена вероятная схема изученных превращений. Регио- и диастереоселективность свидетельствует в пользу согласованного циклоприсоединения, проходящего в обоих случаях через переходное состояние, в котором образуется связь между наиболее электрофильным β-углеродным атомом еноновой системы и нуклеофильным углеродным атомом диполя. Обсуждены причины наблюдаемых особенностей. Состав и строение конечных продуктов подтверждены данными элементного анализа, ЯМР 1 Н, 13С, HMBC, NOESY спектроскопии. Полученные соединения содержат фармакофорные хиноксалиновый и пиррольный фрагменты и могут быть использованы для исследования различных видов биологической активности, характерной для структур с подобными фрагментами. 

Список источников: 
  1. Zheng T., Tice C. M., Singh S. B The use of spirocyclic scaffolds in drug discovery // Bioorganic Med. Chem. Lett. 2014. Vol. 24. P. 3673–3682. https://doi.org/10.1016/j.bmcl.2014.06.081
  2. 2. Aldeghi M. Two- and three-dimensional rings in drugs // Chem. Biol. Drug Des. 2014. Vol. 83, № 4. P. 450–461. https://doi.org/10.1111/cbdd.12260
  3. Tumskiy R. S., Burygin G. L., Anis’kov A. A., Klochkova I. N. Synthesis of novel spirooxindole-pyrrolidines and evaluation of their cytotoxic activity // Pharmacological Reports. 2019. Vol. 71. Р. 357–360. https://doi.org/10.1016/j.pharep.2018.12.004
  4. Борисова С. В., Сорокин В. В. Синтез полизамещенных спиропирролидинов с использованием 2-ацетилфурана, 2-ацетилтиофена и 2-ацетилпиррола // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Химия. Биология. Экология. 2021. Т. 21, вып. 3. С. 254–259. https://doi.org/10.18500/1816-9775-2021-21-3-254-259
  5. Barkov A. Y., Zimnitskiy N. S., Kutyashev I. B., Korotaev V. Y., Moshkin V. S., Sosnovskikh V. Y. Regio- and stereoselective 1,3-dipolar cycloaddition of indenoquinoxalinone azomethine ylides to β-nitrostyrenes: synthesis of spiro[indeno[1,2-b]quinoxaline-11,3’-pyrrolizidines] and spiro[indeno[1,2-b]quinoxaline-11,2’-pyrrolidines // Chemistry of Heterocyclic Compounds. 2017. Vol. 53, № 4. P. 451–459. https://doi.org/10.1007/s10593-017-2074-0
  6. Barkov A. Y., Zimnitskiy N. S., Kutyashev I. B., Korotaev V. Y., Moshkin V. S., Sosnovskikh V. Y. Highly regio- and stereoselective 1,3-dipolar cycloaddition of stabilized azomethine ylides to 3,3,3-trihalogeno-1-nitropropenes: Synthesis of trihalomethylated spiroindenepyrroli(zi) dines // Journal of Fluorine Chemistry. 2017. Vol. 204. P. 37–44. https://doi.org/10.1016/j.jfluchem.2017.10.005
  7. Кутяшев И. Б., Барков А. Ю., Зимницкий Н. С., Коротаев В. Ю., Сосновских В. Я. Различное поведение азометин-илидов на основе 11H-индено[1,2- b] хиноксалин-11-она и пролина/саркозина в реакциях с 3-нитро-2H-хроменами // Химия гетероциклических соединений. 2019. Т. 55, № 9. C. 861–874. https://doi.org/10.1007/s10593-019-02550-1
  8. Korotaev V. Y., Zimnitskiy N. S., Barkov A. Y., Kutyashev I. B., Sosnovskikh V. Y. Stabilized azomethine ylides derived from indeno[1,2-b]quinoxalinones in [3+2] cycloaddition reactions with electrophilic alkenes // Chem. Heterocycl. Comp. 2018. Vol. 54, № 10. P. 905–922. https://doi.org/10.1007/s10593-018-2369-9
  9. Singh R., Bhardwaj D., Saini M. R. Recent advancement in the synthesis of diverse spiro-indeno[1,2-b] quinoxalines: A review // RSC Adv. 2021. Vol. 11, № 8. P. 4760–4804. http:/doi.org/10.1039/D0RA09130H
  10. Reddy M. S., Chowhan L. R., Kumar N. S., Ramesh P., Mukkamala S. B. An expedient regio and diastereoselective synthesis of novel spiropyrrolidinylindenoquinoxalines via 1,3-dipolar cycloaddition reaction // Tetrahedron Letters. 2018. Vol. 59. P. 1366–1371. https:// doi.org/10.1016/j.tetlet.2018.02.044
  11. Wen R., Cen L., Ma Y., Jing Wang, Zhu S. One-pot fi vecomponent 1,3-dipolar cycloaddition: A facile synthesis of spiropyrrolidine and spiropyrrolizidine derivatives// Tetrahedron Letters. 2018. Vol. 59. P. 1686–1690. https://doi.org/10.1016/j.tetlet.2018.03.059
  12. Grigg R. The Decarboxylative Route to Azomethine Ylides. Mechanism of 1,3-Dipoie Formation // J. Chem. Soc. Commun. 1987. Vol. 5. P. 49–51. https://doi.org/10.1039/C39870000049
  13. Filatov A. S., Wang S., Khoroshilova O. V., Lozovskiy S. V., Larina A. G., Boitsov V. M., StepakovA. V. Stereo- and Regioselective 1,3-Dipolar Cycloaddition of the Stable Ninhydrin-Derived Azomethine Ylide to Cyclopropenes: Trapping of Unstable Cyclopropene Dipolarophiles // J. Org. Chem. 2019. Vol. 84, № 11. P. 7017–7036. https://doi.org/10.1021/acs.joc.9b00753
  14. Arumugam N. A facile ionic liquid-accelerated, fourcomponent cascade reaction protocol for the regioselective synthesis of biologically interesting ferrocene engrafted spiropyrrolidine hybrid heterocycles // J. King Saud Univ. Sci. 2020. Vol. 32, № 4. P. 2500–2504. https://doi.org/10.1016/j.jksus.2020.04.007
  15. Барков А. Ю., Зимницкий Н. С., Кутяшев И. Б., Коротаев В. Ю., Сосновских В. Я. Неожиданная региохимия в реакции [3+2]-циклоприсоединения азометин-илидов инденохиноксалинонового ряда к арилиденмалононитрилам // Химия гетероциклических соединений. 2018. Т. 54, № 1. C. 43–50.
  16. Борисова С. В., Сорокин В. В. Синтез новых спироиндолинопирролидинов // Журнал общей химии. 2022. T. 92, № 1. C. 22–30. https://doi.org/10.1134/S1070363222010030
Поступила в редакцию: 
20.02.2023
Принята к публикации: 
03.03.2023
Опубликована: 
30.06.2023
Краткое содержание:
(загрузок: 27)