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
Синтез спиропирролизидинов, содержащих хиноксалиновый и пиррольный фрагменты
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.
- 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. 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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.
- 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