CC BY
8
' Ч Семенов Б.Б., Новиков К.А., Качала В.В., Азев В.Н., Гончаров В.И., Аксенова И.В. ЦЩ^ «Диастереонаправленный синтез...»_
ХНМНМЕСКНЕ ИНУКИ
ДИАСТЕРЕОНАПРАВЛЕННЫЙ СИНТЕЗ
НИТРО-4-ФЕНИЛ-2,3,4,9-ТЕТРАГИДРОСПИРО
[ß-КАРБОЛИН -1,3,-ИНДОЛ]-2,(1,И)-ОНА
Б.Б. Семенов, К.А. Новиков, В.В. Качала, В. Н. Азев, В.И. Гончаров, И.В. Аксенова
DIASTEREO-DIRECTED SYNTHESIS OF (1 R*,4R*)-5'-NITRO-4-PHENYL-2,3,4,9-TETRAHYDROSPIRO [0-CARBOLINE -1,3'- INDOLE]-2'(1'H)-ON
Semenov B.B., Novikov К.А., Kachala V.V., Azev V.N., Goncharov V.I., Aksenova I.V.
The possibility of formation and generation of diastereometric excess of 4'-phenyl-spiro [2,3,4,9- tetrahydro -1H-p- carboline - 1,3' - 5-nitro-1,3-dihydro-2H- indole -2-on] is studied on the basis of the Pictet-Spengler reaction.
Изучена возможность образования и получения диастереомерного избытка 4'-фенилспиро [2,3,4,9-тетрагидро- 1Н-р-карболин-1,3 -5-нитро-1,3-дигидро-2Н-индол-2-она], на основе реакции Пиктета-Шпенглера.
УДК 547.856.7.07
Проведена диастереонаправленная реакция Пиктета-Шпенглера, приведшая к неизвестному ранее 1,1,4- тризамещенно-му р-карболину с преобладанием Я*,Я* диастереомера.
Настоящая работа посвящена изучению возможности образования и получения диастереомерного избытка 4'-фенилспиро [2,3,4,9-тетрагидро-Ш-Р-карболин - 1,3' - 5-нитро-1,3-дигидро-2#-индол-2-она], на основе реакции Пиктета-Шпенглера, при использовании в качестве исходного соединения р-фенилтриптамина (1). Протекание реакции возможно в двух направлениях: по классическому варианту реакции Пиктета-Шпенглера, приводящему к тетрагидрои-зохнонолиновому кольцу (1) (по фенильно-му кольцу 1 и по пиррольному кольцу ин-дольного ядра 1 (2,3).
Мы предположили, что в случае соединения 1 реакция с 5-нитроизатином будет протекать исключительно по пирольному кольцу индола, ввиду его р-избыточности.
Ранее было показано, что реакция Пикте-та-Шпенглера в индольном ряду протекает через промежуточное образование 3Н-превдо-индолов (4,5). На основании этого мы предположили, что при использовании в качестве исходного соединения 5-нитроизатина, будет преимущественно образовываться (1Л*,4Л*)-5'-нитро-4-фенил-2,3,4,9-тетрагидроспиро[Ь-карбо-лин-1,3'-индол]-2'(1'Н)-он 3, через диастереона-правленную перегруппировку (3Л*,4'Л*)-5-нитро-4'-фенилдиспиро[индол-3,2'-пирролидин-3',3''-индол]-2(Ш)-она 2:
42/2005
Вестник Ставропольского государственного университета
NO,
N-'V \\ , O=< Д^
N \
H
1 - 2 Действительно, реакция прошла в предполагаемом нами направлении, причем диасте-реомерный избыток (de) составил 67%. Соотношение диастереомеров 3a(1R*,4R*):3b (1S*,4R*) было выявлено на основании измерения интегральных интенсивностей сигналов Н-4, Н-4', H-6', H-5''. Строение соединения 3 было исследовано при помощи различных одно- и двумерных методик спектроскопии ЯМР. В одномерных спектрах ЯМР :И и 13С соединения 3 наблюдались два набора сигналов с разной интенсивностью, соответствующие двум диастереомерам. Они были отнесены путем анализа двумерных спектров COSY, HSQC и HMBC и приведены в таблице. Пространственное строение каждого диастереомера было выявлено при помощи двумерной спектроскопии Н-Н NOE (NOESY), которая позволила выявить близко расположенные протоны. Исходя из строения соединения 3, имеющего протон
Химические сдвиги 'Н и 13С R*R* и R*S* диастереомеров соединения 3.
no,
no,
3a (R*,R*)
3bS*,R*
при хиральном центре, мы предположили, что протоны в положении 3 р-тетрагидрокарбо-линового цикла должны быть магнитно неэквивалентными (диастереотопными), что и было зарегистрировано.
Р-
no2
N^ 7' a\.^6
/ 7 H 1'
Таблица
+
H
H
5
6
R*R* (основной) R*S* (минорный)
Атом 'и C C
1 4.91 49.0 4.75 47.3
3 3.79 3.20 48.5 3.56 3.22 44.9
4 4.55 37.4 4.41 36.8
1' 1.61 16.7 1.64 17.9
i- - 140.3 - 140.3
o- 7.28 128.2 7.31 128.2
m- 7.35 128.3 7.35 128.3
p- 7.35 127.3 7.35 127.2
1'' 11.33 - 11.29 -
2'' - 132.0 - 132.5
3'' - 108.2 - 107.3
3a'' - 125.0 - 125.0
4'' 6.53 118.8 6.58 118.8
5'' 6.76 118.8 6.78 118.8
6'' 7.04 121.4 7.08 121.5
7'' 7.40 111.4 7.40 111.4
7a'' - 136.4 - 136.3
-сигнал не отнесен.
Семенов Б.Б., Новиков К.А., Качала В.В., Азев В.Н., Гончаров В.И., Аксенова И.В. «Диастереонаправленный синтез...»_
Границы распространения и диастере-омерный результат данной реакции изучаются. Химические названия описанных соединений приведены по правилам ИЮПАК при помощи программы ACD Labs.
Экспериментальная часть. Спектры ЯМР и С снимались на приборе DRX-500 фирмы Bruker с рабочими частотами 500.13 МГц и 125.76 МГц, для протонов и ядер 13С, соответственно, в диметилсуль-фоксиде при 30 °С. Все эксперименты были поставлены по стандартным методикам фирмы Bruker. Двумерные спектры HSQC и HMBC снимались с применением градиентной методики. Масс- спектры регистрировали на спектрометре SSQ-710 (Finigan MAT) при энергии ионизирующего излучения 70 эВ.
ß-Фенилтриптамин (1). К 26.6 г (0.1 моль) 3-(2-нитро- 1-фенилэтил)-1Н-индола [6] растворенного в 100 мл 94% спирта и 1г свежеприготовленного никеля Ренея добавляют, при кипении, раствор 1 моль гидразин гидрата в 100 мл 94% спирта. Кипятят в течении 60 часов. Если кипение прерывают, то добавляют новую порцию катализатора. Фильтруют. Отфильтрованный катализатор промывают 3 порциями по 10 мл горячего спирта. Фильтрат упаривают. Остаток растворяют в безводном эфире и добавляют насыщенный раствор HCl в эфире. Образующийся гидрохлорид фильтруют. Суспендируют в эфире, встряхивают с водным раствором щелочи. Эфирный раствор сушат MgSO4. Эфир упаривают. Получают 21 г (90%) Т. пл. 131-132 °С. Лит. данные [6] т. пл. 131-132 °С (этилацетат)
Сульфат (1Я*,4Я*)-5'-нитро-4-
фенил-2,3,4,9-тетрагидроспиро[Ь-карболин -1,3'-индол]-2'(1'Н)-она (3)
К смеси 1 гр (0.0037моль) ß-фенилтриптамина 0.71гр (0.0037 моль) 5-нитроизатина, добавляют 0.5 гр. конц. H2SO4. Кипятят 24 часа. Охлаждают и затем фильтруют.
Выход 50 %. т. пл. 246 oC (с разл.)
(сульфата). m/z (W (%)): 410 [M]+ (10). Найдено(%): C, 82.53; Н, 7.02; N, 10.45 (основание) C24H18N4O3. Вычислено(%): C, 83.23; H, 7.22; N, 10.55.(основание).
ЛИТЕРАТУРА
1. PiktetA., Spengler T., Ber., 44, 2030 (1911).
2. Lehmann J., Jiang N., Behncke A., Arch. Pharm, 326, 813 (1993).
3. Maryanoff B.E., Mccomsey D.F., Duhl-Emswiler B.A.,J.Org. Chem., 48, 5062 (1983).
4. Cox E.D., Cook J.M. J. Chem. Rev., 95, 1797 (1995).
5. Hino T., Nakagawa M. Heterocycles, 46, 673 (1997).
6. Стынгач Е.П., Кучкова К.И., Ефремова Т.М., ХГС, 1523 (1973).
Об авторах
Семенов Борис Борисович, докторант кафедры органической химии Российского химико-технологического университета им. Д.И. Менделеева, кандидат химических наук. Сфера научных интересов - разработка синтетических методов на основе исследования механизмов органических реакций. Автор 14 научных работ. Аксенова Инна Валерьевна, доцент кафедры химии гетероциклических соединений Ставропольского государственного университета, доцент, кандидат химических наук. Сфера научных интересов - разработка синтетических методов на основе исследования механизмов органических реакций. Автор 16 научных работ. Гончаров Владимир Ильич, заведующий кафедрой химии Ставропольской государственной медицинской академии, доцент, кандидат химических наук. Сфера научных интересов - синтез веществ, имеющих важное биологическое значение.
Азев Вячеслав Иванович, аспирант Тафтский университет (США). Автор 4 работ. Сфера научных интересов - органическая химия фармацевтических веществ.
Качала Владимир Владимирович, старший научный сотрудник лаборатории ЯМР ИОХ РАН им. Зелинского, автор 106 публикаций.
