Основной задачей проекта является синтез, теоретические и экспериментальные исследования реакций 2,2-дизамещенных енаминов, сопряженных с азольными циклами, оксииминоазолов (оксимов 2-азолилкарбальдегидов) и О-этиленолов (2-этоксивинилазолов) с арил- и сульфонилазидами, нитрилоксидами, синтез неароматических триазолинов и изоксазолинов, изучение реакций азолилнитрилоксидов и иминов с енаминами и другими диполярофилами. Мы предполагаем, что из-за влияния азольных циклов метильная группа в положении 5 цикла в присутствии сильных оснований будет активирована к воздействию электрофильных реагентов и будет реагировать с алкилнитритами с образованием 5-оксииминоазолов, с диметилацеталем диметилформамида – енаминов, а в реакции с орто-муравьиным эфиром ‒ с образованием О-этиленолов. С целью разработки новых методов синтеза би- и трициклических линейно сочленненых гетероциклов(имидазола, триазола, тиадиазола, изоксазола, оксадиазола и тетразола) будут проведены исследования реакций циклоприсоединения полученных оксимов, енаминов и О-этиленолов с разнообразными диполярными соединениями, такими как азиды, нитрилоксиды и нитрилимины. Планируемые исследования включают изучение механизма реакции экспериментальными и теоретическими методами. В ходе выполнении проекта будут разработаны новые региоселективные методы синтеза сопряженных гетероциклов, являющиеся альтернативой каталитическому варианту диполярного циклоприсоедиения Хьюзгена (click-chemistry) и развитием реакции 1,3-диполярного циклоприсоединения с обратными электронными требованиями. Таким образом, мы планируем развить эффективный, препаративно удобный метод синтеза разнообразных линейно сочлененных пятичленных гетероциклов на основе реакций хорошо доступных 5-метилазолов.
Аннотация итогового отчета.
В исследованиях 2018 г показана высокая активность 5-метилазолов по отношению к электрофильным реагентам: из 5-метилазолов имидазольного, 1,2,3-триазольного, 1,2,3-тиадиазольного и изоксазольного рядов реакцией с ДМА-ДМФА были получены соответствующие 2-азолиленамины, а в реакции с бромом с последующей обработкой гидроксиламином и N-хлоросукцинимидом ‒ гидроксамоилхлориды. Аналогично были синтезированы 2-хлороарилгидразоны. В результате генерирования неизвестных ранее 1-(1,2,3-триазол-4-ил)енаминов и их последующей реакции с ароматическими азидами был разработан новый эффективный метод синтеза бициклических 1,2,3-триазолов, а реакцией енаминонов – метод получения бициклических азолов, соединенных карбонильным линкером. В исследованиях 2019-2020 гг реакцией алкилирования тиоамидов с последующим замещением метилтиогруппы на С-нуклеофилы был разработан метод синтеза стабильных 2-триазолиленаминов. 2-Сульфонилзамещенные 1,2,3-триазолы были получены тандемом перегруппировки 1,2,3-тиадиазол-4-карбимидамидинов и сульфонилированием промежуточно образующихся 1,2,3-триазолов. Было показано, что реакции азолиленаминов с гидроксамоилхлоридами и хлорогидразонами представляют собой хорошие методы получения изоксазолил- и пиразолилтриазолов.
Мы обнаружили неизвестную ранее трансформацию циклопентана, конденсированного к триазольному циклу, в N-гетероариламидины валериановой кислоты. В 2019 г были исследованы реакции 1,3-диполярной циклизации азолиленаминонов с азидами, нитрилоксидами и нитрилиминами. Показано, что енаминоны гладко реагируют с ароматическими азидами в 1,4-диоксане при нагревании, с нитрилоксидами и нитрилиминами при комнатной температуре с образованием бициклических ансамблей азолов и 1,2,3-триазолов. Был разработан метод синтеза и получена серия новых ансамблей азолов для испытания противоопухолевой и противовирусной активности. Разработан новый подход к синтезу 5-ариламино-2-арил- и метилсульфонил-1,2,3-триазол-4-карботиоамидов из 1-арил-5-амино-1,2,3-триазолов на основе тандема перегруппировки Димрота и сульфонилирования 5-ариламино-1,2,3-триазолов. Практическая полезность разработанного подхода продемонстрирована однореакторным протоколом и двухстадийным методом синтеза с выделением и идентификацией промежуточных продуктов. Реакцией ДМА-ДМФА с производными цианоуксусной кислоты синтезированы енамины, содержащие в β-положении циано и карбонильные (сложноэфирную, амидную, амидиновую) группы. Мы показали, что реакция циклоприсоединения замещенных по β-положению енаминов двумя электроноакцепторными группами с триметилсилиазидом или азидом натрия относится к реакциям циклоприсоединения с нормальными электронными требованиями.
В соответствие с планами 2020 г были синтезированы тиоамиды бензоксазол- и тиазолкарбоновой кислоты и вовлечены в реакцию с сульфонилазидами. В результате был разработан метод синтеза конденсированных тиазолов и оксазолов, содержащих сульфониламидиновый фрагмент и получена серия соединений, обладающих бактериостатическим и фунгиостатическим действием.
В результате выполнения проекта были обнаружены новые реакции, разработаны новые синтетические методы, обнаружены вещества с высокой биологической активностью. Опубликованы 10 статей, 3 из них – в журналах 1-го квартиля.
