CC BY
10
УДК 547.46" 052
П. А. Гуревич, С. В. Федосеев, К. В. Липин, Л. Р. Багаува
СИНТЕЗ НОВОГО АЛКИЛЗАМЕЩЕННОГО ПИРРОЛО[3,4-С]ПИРРОЛ-1,3,4,6-ТЕТРАОНА
Ключевые слова: цианосодержащие соединения, гетероциклические соединения, аннелированные пирролидин-2,5-дионы,
пирроло[3,4-c]пирролы.
Реакция 3-амино-8-гидрокси-8-метил-1,6-диоксо-9-пропил-2,7-диазаспиро[4.4]нон-3-ен-4-карбонитрила с водной соляной кислотой приводит к образованию нового алкилзамещенного пирроло[3,4-с]пиррол-1,3,4,6-тетраона.
Keywords: cyanocompounds, heterocyclic compounds, fusedpyrrolidine-2,5-diones, pyrrolo[3,4-c]-pyrroles.
Reaction of 3-amino-8-hydroxy-8-methyl-1,6-dioxo-9-propyl-2,7-diazaspiro[4.4]non-3-ene-4-carbonitrile with aqueous hydrochloric acid led to the formation of a new alkylsubstituted pyrrolo[3,4-c]-pyrrole-1,3,4,6-tetraone.
Пятичленные азотсодержащие
гетероциклические соединения широко
распространены среди природных веществ, имеющих важное биологическое значение. Так пирролидин-2,5-дионовый фрагмент встречается в составе ингибиторов фермента альдозоредуктазы [1] и агонистов каннабиноидных рецепторов СВ1 [2].
Соединения с двумя аннелированными пирролидин-2,5-дионовыми фрагментами мало изучены, так как их методы синтеза в основном сводятся к гетероциклизации труднодоступных производных тетракарбоновых кислот, которые либо уже входят в структуру исходного соединения, либо образуются в результате гидролиза цианогрупп [3-5]. Данные реакции протекают в жестких условиях и с малыми выходами. Кроме того, описано образование пирроло[3,4-с]пиррол-1,3,4,6-тетраонов (диимидов) II путем взаимодействия 4-оксоалкан-1,1,2,2-тетракарбонитрилов I с водой в кислой среде [6-8].
Однако, данный метод осуществляется лишь в случае, если R1 является объемным или фенильным заместителем с электронодонорными группами. Поэтому данных о получении диимидов с алкильными заместителями R1 и R2 данным способом в литературе не имеется.
Ранее нами были получены алкилзамещенные пирроло [3,4-с]пиррол-1,3,4,6-тетраоны II [9] на основе 3-амино-8-гидрокси-1,6-диоксо-2,7-диазаспиро[4.4]нон-3-ен-4-карбонитрилов III [10].
С целью расширить арсенал пирроло [3,4-с]пиррол-1,3,4,6-тетраонов нами было проведено взаимодействие 3 -амино-8-гидрокси-8-метил-1,6-диоксо-9-пропил-2,7-диазаспиро[4.4]нон-3-ен-4-карбонитрила IIIa с соляной кислотой в среде этанола с образованием 3а-(2-оксогексан-3-ил)пирроло[3,4-с]пиррол-1,3,4,6(2Я,3аЯ,5Я,6аЯ)-тетраона IIa.
.0
Структура соединения IIa подтверждена методами ИК, 1Н ЯМР спектроскопии и масс-спектрометрии.
В ИК-спектре пирроло[3,4-с]пиррол-1,3,4,6-тетраона Па присутствует полоса поглощения С=О группы в области 1713 см-1 и валентные колебания NH-групп в области 3173 и 3268 см-1. В 1Н ЯМР спектре присутствуют сигналы протонов NH-групп тетрагидропиррольных колец при 11.85 м.д. Также на 1 Н ЯМР спектрах присутствуют сигналы протонов алкильных заместителей при 0.87-2.18 м.д. и протоны СНС3Н7 при 3.60-3.63 м.д. и СОСНСО при 4.16 м.д. Для масс-спектров характерно наличие молекулярного иона с интенсивностью 11%.
Таким образом, в ходе исследования нами был разработан метод синтеза алкилзамещенного пирроло[3,4-с]пиррол-1,3,4,6-тетраона Па путем взаимодействия 3 -амино-8-гидрокси-8-метил-1,6-диоксо-9-пропил-2,7-диазаспиро[4.4]нон-3-ен-4-карбонитрила IIIa с соляной кислотой в среде этанола.
Экспериментальная часть
Контроль над ходом реакций и чистотой синтезированных веществ осуществлялся методом ТСХ на пластинках «Silufol UV-254», проявитель -УФ облучение, пары йода, термическое разложение. ИК-спектры снимали на приборе ИК-Фурье-спектрометре ФСМ-1202 в тонком слое (суспензия в вазелиновом масле). Спектры ЯМР 1Н
регистрировали на спектрометре Bruker DRX-500, рабочая частота 500.13 МГц, растворитель -ДМСО-^б, внутренний стандарт - ТМС. Масс-спектры получены на приборе Finnigan МАТЖС08
3а-(2-Оксогексан-3-ил)пирроло[3,4-е]пиррол-1,3,4,6(2Я,3аЯ,5#,6аЯ)-тетраон IIa. К суспензии 0.396 г (1.5 ммоль) 3-амино-8-гидрокси-8-метил-1,6-диоксо-9-пропил-2,7-диазаспиро[4.4]нон-3-ен-4-карбонитрила IIIa в 2 мл этанола добавляли 3 мл концентрированного раствора соляной кислоты и кипятили в течение 1 ч. Реакционную массу упаривали, образовавшийся осадок
отфильтровывали, промывали водой и пропан-2-олом. Сушили в вакуум-эксикаторе над CaCl2.
Выход 0.172 г (43%), т. пл. 229-230 °С. ИК спектр, V, см-1: 1713 (C=O), 3173, 3268 (NH). Спектр ЯМР 1Н, 5, м.д.: 0.87 т (3H, ./=7.1 Гц, CH3), 1.29-1.35 м (3H, 2CH2), 1.62-1.67 м (1H, CH2), 2.18 с (3H, CH3), 3.60-3.63 м (1H, CHC3H7), 4.16 с (1H, COCHCO), 11.85 уш. с (2H, NH). Масс-спектр, m/z CU,., %): 266 (11%, M+). Найдено, %: C 55.01; H 5.22; N 10.40. C12H14N2O5. Вычислено, %: C 54.13; H 5.30; N 10.52.
Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 15-43-02217р_поволжье_а.
Литература
1. T. Negoro, M. Murata, Sh. Ueda, B. Fujitani, Yo. Ono, A. Kuromiya, M. Komiya, K. Suzuki, J. Matsumoto, J. Med. Chem., 41, 21, 4118-4129 (1998).
2. J.M. Frost, M.J. Dart, K.R. Tietje, T.R. Garrison, G.K. Grayson, A.V. Daza, O.F. El-Kouhen, B.B. Yao, G.C. Hsieh, M. Pai, Ch.Z. Zhu, P. Chandran, M.D. Meyer J. Med. Chem., 53, 1, 295-315 (2010).
3. W.J. Middleton, V.A. Engelhardt, J. Am. Chem. Soc, 80, 11, 2788-2795 (1958).
4. H.A.P. De Jongh, C.R.H.I. De Jonge, W.J. Mijs, J. Org. Chem., 36, 21, 3160-3167 (1971).
5. O.E. Насакин, A.H. Лыщиков, В.В. Павлов, O.B. Шишкин, В.Н. Нестеров, В.Н. Хрусталев, MTO. Антипин, Я.Г. Урман, ЖОрХ, 35, 9,1368 - 1374 (1999).
6. О.В. Ершов, К.В. Липин, В.Н. Максимова, А.В. Еремкин, Я.С. Каюков, О.Е. Насакин, ЖОрХ, 45, 3, 484485 (2009).
7. М.Ю. Беликов, О.В. Ершов, И.В. Липовская, О.Е. Насакин, Л.Ф. Саттарова, Б.П. Струнин, В.А. Антипов, П.А. Гуревич, Вестн. КТУ, 13, 9, 112-115 (2010).
8. П.А. Гуревич, С.В. Федосеев, К.В. Липин, О.В. Ершов, А.В. Еремкин, Л. Ф. Саттарова, О. Е. Насакин Вестн. КТУ, 15, 15, 59-60 (2012).
9. С.В. Федосеев, O^. Ершов, MTO. Беликов, O.E. Насакин, ВА. Тафеенко ЖОрХ, 49, 11, 1679-1682 (2013).
10. S.V. Fedoseev, O.V. Ershov, M.Yu. Belikov, K.V. Lipin, I.N. Bardasov, O.E. Nasakin, V.A. Tafeenko Tetrahedron Lett, 54, 17, 2143-2145 (2013).
© П. А. Гуревич - д-р хим. наук, проф. каф. органической химии КНИТУ, [email protected]; С. В. Федосеев - канд. хим. наук, старший преподаватель кафедры органической и фармацевтической химии ФГБОУ ВПО «Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова», [email protected]; К. В. Липин - канд. хим. наук, доцент кафедры химической технологии и защиты окружающей среды ФГБОУ ВПО «Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова»; Л. Р. Багаува - канд. хим. наук, асс. каф. органической химии КНИТУ.
© P. A. Gurevich - Doctor of Chemical Sciences, Professor at the Department of Organic Chemistry Kazan National Research Technological University, [email protected]; S. V. Fedoseev - Candidate of Chemical Sciences, Senior Lecturer at the Department of Organic and Pharmaceutical Chemistry Chuvash State University, [email protected]; К. V. Lipin -Candidate of Chemical Sciences, Associate Professor at the Department of Chemical Technology and Environmental Chuvash State University; L. R. Bagauva -Candidate of Chemistry, assistant at the Department of Organic Chemistry KNRTU.
