Россия
Россия
Рассмотрены новые, открытые и разрабатываемые в Иркутском институте химии им. А.Е. Фаворского СО РАН реакции ацетилена – многотоннажного продукта переработки нефти, газа, угля и универсального строительного блока для органического синтеза. На основе этих реакций предложены кратчайшие подходы к построению фундаментальных гетероциклических скаффолдов (пирролов, имидазолов, пиразолов, индолов, пиридинов, дигидропиридинов, пиримидинов и т. п.) с необходимым и оптимальным сочетанием функциональных фармакофорных групп и фрагментов, ответственных за противовирусную (ВИЧ, грипп), противоопухолевую, туберкулостатическую, гипотензивную активность.
ацетилен, замещённые и производные ацетилена, азотсодержащие гетероциклы, нуклеофилы, цвиттерионы, атом-экономные реакции присоединения, прекурсоры лек арственных ср едств
Создание новых методологий направленного синтеза высокоэффективных средств профилактики и лечения социально значимых заболеваний (сердечно-сосудистые и онкологические заболевания, туберкулёз, грипп, теросклероз, ВИЧ/СПИД-инфекция) относится к прорывным научным исследованиям, имеющим высокую степень реализации на мировом уровне. В Иркутском институте химии им. А.Е. Фаворского СО РАН (ИрИХ) эта фундаментальная задача решается в первую очередь на основе новых реакций ацетилена и его производных [1–6].
1. Трофимов Б.А., Гусарова Н.К. Ацетилен: новые возможности классических реакций // Успехи химии. - 2007. - Т. 76, № 6. - С. 550.
2. Трофимов Б.А., Михалева А.И., Шмидт Е.Ю., Собенина Л.Н. Химия пиррола. Новые страницы / Под ред. Г.А. Толстикова. - Новосибирск: Наука, 2012. - 383 с. - ISBN 978-5-02-019070-2.
3. Гусарова Н.К., Михалева А.И., Шмидт Е.Ю., Малькина А.Г. Химия ацетилена. Новые главы / Под ред. М.П. Егорова. - Новосибирск: Наука, 2013. - 368 с. - ISBN 978-5-02-019116-7.
4. Trofimov B.A., Mikhaleva A.I., Schmidt E.Yu., Sobenina L.N. Chemistry of pyrroles // CRC Press Taylor & Fransis Group. - 2014. - 398 p. - ISBN 13:978-1-4822-3242-4.
5. Tрофимов Б.A., Шмидт Е.Ю. Реакции ацетиленов в суперосновных средах - итоги последних лет // Успехи химии. - 2014. - Т. 83, № 7. - С. 600.
6. Собенина Л.Н., Томилин Д.Н., Трофимов Б.А. C-этинилпирролы: синтез и реакционная способность // Успехи химии. - 2014. - Т. 83, № 6 - С. 475.
7. Trofimov B.A., Schmidt E.Yu., Ushakov I.A., Zorina N.V. et al. Base-catalyzed stereoselective vinylation of ketones with arylacetylenes: a new C(SP3)-C(SP2) bond-forming reaction // Chem. Eur. J. - 2010. - Vol. 16, N 28 - P. 8516.
8. Trofimov B.A., Schmidt E.Yu., Zorina N.V., Ivanova E.V. et al. Transition metal-free stereoselective α-vinylation of cyclic ketones with arylacetylenes in the superbasic catalytic triad potassium hydroxide/tert-butyl alcohol/dimethyl sulfoxide // Adv. Synth. Catal. - 2012. - Vol. 354, N 9. - P. 1813.
9. Trofimov B.A., Schmidt E.Yu., Zorina N.V., Ivanova E.V. et al. Transition-metal-free superbasepromoted stereoselective α-vinylation of ketones with arylacetylenes: a general strategy for synthesis of β, γ-unsaturated ketones // J. Org. Chem. - 2012. - Vol. 77. - P. 6880.
10. Schmidt E.Yu., Bidusenko I.A., Cherimichkina N.A., Ushakov I.A. et al. Furans conjugated with bulky aromatic systems: one-pot synthesis from ketones and acetylene // Chem. Eur. J. - 2015. - Vol. 21, N 45. - P. 15944.
11. Schmidt E.Yu., Ivanova E.V., Tatarinova I.V., Ushakov I.A. et al. Synthesis of acyl terphenyls and higher polyaromatics via base-promoted C-H functionalization of acetylarenes with arylacetylenes // Org. Lett. - 2016. - Vol. 18, N 9. - P. 2158.
12. Trofimov B.A., Schmidt E.Yu., Ushakov I.A., Mikhaleva A.I. et al. One-pot assembly of 7-methylene-6,8-dioxabicyclo[3.2.1]octanes, congeners of frontalin, from ketones and acetylene // Eur. J. Org. Chem. - 2009. - N 30. - P. 5142-5145.
13. D’Cruz O.J., Waurzyniak B., Uckun F.M. Antiretroviral spermicide WHI-07 prevents vaginal and rectal transmission of feline immunodeficiency virus in domestic cats // Antimicrob. Agents Chemother. - 2004. - Vol. 48, N 4. - P. 1082-1088.
14. Hartiger C.G., Dyson P. Bioorganometallic chemistry--from teaching paradigms to medicinal applications // Chem. Soc. Rev. - 2009. - Vol. 38, N 2. - P. 391-401.
15. Li Z., Nakashige M., Chain W.J. A brief synthesis of (-)-englerin A // J. Am. Chem. Soc. - 2011. - Vol. 133, N 17. - P. 6553-6556.
16. Wood J.L., Pujanauski B.G., Sarpong R. Synthesis of the tetracyclic core of the neomangicols using a latestage indene alkylation // Org. Lett. - 2009. - Vol. 11, N 14. - P. 3128-3131.
17. Banerjee S., Ghosh S., Sinha S., Ghosh S.J. Convenient route to both enantiomers of a highly functionalized trans-disubstituted cyclopentene. Synthesis of the carbocyclic core of the nucleoside BCA // Org. Chem. - 2005. Vol. 70, N 10. - P. 4199-4202.
18. De Luca L., Ferro S., Gitto R., Barreca M.L. et al. Small molecules targeting the interaction between HIV-1 integrase and LEDGF/p75 cofactor // Bioorg. Med. Chem. - 2010. - Vol. 18, N 21. - P. 7515-7521.
19. Hu G., Li X., Zhang X., Li Y. et al. Discovery of inhibitors to block interactions of HIV-1 integrase with human LEDGF/p75 via structure-based virtual screening and bioassays // J. Med. Chem. - 2012. - Vol. 55, N 22. - P. 10108-10117.
20. Трофимов Б.А., Михалева А.И. N-винилпирролы. - Новосибирск: Наука. 1984. - 264 с.
21. Bellorini M., Moncollin V., D’Incalci M., Mongelli N. Distamycin A and tallimustine inhibit TBP binding and basal in vitro transcription // Nucleic Acids Res. - 1995. - Vol. 23, N 10. - P. 1657-1663.
22. Sharma L., Sattigeri J.A., Kumar N., Yadav A. et al. Pyrrole carboxylic acid derivatives as antibacterial agents: Patent EP 2326640. - 2009.
23. Liu Y., Zhong W., Li R.J., Li S. Synthesis of potent inhibitors of β-ketoacyl-acyl carrier protein synthase III as potential antimicrobial agents // Molecules. - 2012. - Vol. 17, N 5. - P. 4770-4781.
24. Lee J.Y., Yoon K.J., Lee Y.S. Catechol-substituted L-chicoric acid analogues as HIV integrase inhibitors // Bioorg. Med. Chem. Lett. - 2003. - Vol. 13, N 24. - P. 4331-4334.
25. Zhang P., Chen X., Li D., Fang Z. et al. HIV-1 NNRTIs: structural diversity, pharmacophore similarity, and implications for drug design // Med. Res. Rev. - 2013. - Vol. 33, Suppl. 1. - P. E1-E72.
26. Shabalin D.A., Dvorko M.Yu., Schmidt E.Yu., Protsuk N.I. et al. Reaction of (het)aryl cyclohexyl ketoximes with acetylene in the two-phase KOH/DMSO/n-hexane system: en route to spirocyclic 3H-pyrroles // Mendeleev Commun. - 2015. - Vol. 25, N 2. - P. 129.
27. Trofimov B.A., Stepanov A.V., Mal’kina A.G., Volostnykh O.G. Expedient access to functionalized Furan/3(2H)-Furanone ensembles via microwave assisted domino reactions // Synthetic Commun. - 2015. - Vol. 45, N 23. - P. 2718-2729.
28. Трофимов Б.А., Андриянкова Л.В., Никитина Л.П., Беляева К.В. Раскрытие пиридинового кольца бензоилфенилацетиленом в присутствии воды с образованием 5-амино-2,4-пентадиеналей // Журнал органической химии. - 2015. - Т. 51, № 7. - С. 1055.
29. Trofimov B.A., Shemyakina O.A., Mal’kina A.G., Stepanov A.V. et al. Organic superbases in annulation with propargylic alcohols: straightforward synthesis of the functionalized oxazolopyrrolohexahydropy rimidine and oxazolohexahydropyrimidoazepine scaffolds // Eur. J. Org. Chem. - 2016. - Vol. 2016, N 33. - P. 5465-5469.
30. Shabalin D.A., Dvorko M.Yu., Schmidt E.Yu., Ushakov I.A. et al. 3H-pyrroles from ketoximes and acetylene: synthesis, stability and quantum-chemical insight // Tetrahedron. - 2015. - Vol. 71, N 21. - P. 3273-3281.
31. Kleemann A., Engel J., Kutscher B., Reichert D. Pharmaceutical substances: synthesis, patents, applications. - Stuttgart, New York: Thieme, 2001. - P. 31.
32. Guillarme S., Legoupy S., Bourgougnon N., Aubertinc A.-M. et al. Synthesis of new acyclonucleosides comprising unexpected regioisomers in the case of purines // Tetrahedron. - 2003. - Vol. 59, N 48. - P. 9635-9639.
33. Meier C., Habel C., Haller-Meier F., Lomp A. et al. Chemistry and anti-herpes simplex virus type 1 evaluation of cycloSal-nucleotides of acyclic nucleoside analogues // Antiviral Chem. Chemother. - 1998. - Vol. 9, N 5. - P. 389-402.
34. Fisher E.J., Chaloner K., Cohn D.L., Grant L.B. et al. The safety and efficacy of adefovir dipivoxil in patients with advanced HIV disease: a randomized, placebo-controlled trial // AIDS. - 2001. - Vol. 15, N 13. - P. 1695-1700.
35. Kotian P.L., Satish Kumar V., Lin T.-H., El-Kattan Y. An efficient synthesis of acyclic N7- and N9-adenine nucleosides via alkylation with secondary carbon electrophiles to introduce versatile functional groups at the C-1 position of acyclic moiety // Nucleosides, Nucleotides, Nucleic Acids. - 2006. - Vol. 25, N 2. - P. 121-140.
36. Belyaeva K.V., Andriyankova L.V., Nikitina L.P., Bagryanskaya I.Yu. Reaction of 1-substituted benzimidazoles with acylacetylenes and water: ringopening versus ring-expansion and isotopic effect of deuterium // Tetrahedron. 2015. - Vol. 71, N 19. - P. 2891-2899.
37. Trofimov B.A., Andriyankova L.V., Nikitina L.P., Belyaeva K.V. et al. (Imidazol-2-yl)methyl-1,3-propanediones: regioselective C-H functionalization of the imidazole ring by acylacetylene/aldehyde pairs // Eur. J. Org. Chem. 2016. - Vol. 2016, N 6. - P. 1199-1204.
38. Трофимов Б.А., Никитина Л.П., Андриянкова Л.В., Беляева К.В. и др. Первый пример некаталитической C2-H функционализации имидазольного кольца алкоксиеноновой системой // Журнал органической химии. - 2016. - Т. 52, № 4. - С. 614-616.
39. Wilson W.D., Nguyen B., Tanious F.A., Mathis A. et al. Dications that target the DNA minor groove: compound design and preparation, DNA interactions, cellular distribution and biological activity // Curr. Med. Chem. Anticancer Agents. - 2005. - Vol. 5, N 4. - P. 389-408.
40. Refaat H.M. Synthesis and anticancer activity of some novel 2-substituted benzimidazole derivatives // Eur. J. Med. Chem. - 2010. - Vol. 45, N 7. - P. 2949-2956.
41. Estrada-Soto S., Villalobos-Molina R., Aguirre-Crespo F., Vergara-Galicia J. et al. Relaxant activity of 2-(substituted phenyl)-1H-benzimidazoles on isolated rat aortic rings: design and synthesis of 5-nitro derivatives // Life Sci. - 2006. - Vol. 79, N 5. - P. 430-435.
42. Shah D.I., Sharma M., Bansal Y., Bansal G. Angiotensin II-AT1 receptor antagonists: design, synthesis and evaluation of substituted carboxamido benzimidazole derivatives // Eur. J. Med. Chem. - 2008. - Vol. 43, N 9. - P. 1808-1812.
43. Middleton T., Lim H.B., Montgomery D., Rockway T. et al. Inhibition of human immunodeficiency virus type I integrase by naphthamidines and 2-aminobenzimidazoles // Antivir. Res. - 2004. - Vol. 64, N 1. - P. 35-45.
44. Chong P., Sebahar P., Youngman M., Garrido D. et al. Rational design of potent non-nucleoside inhibitors of HIV-1 reverse transcriptase // J. Med. Chem. - 2012. - Vol. 55, N 23. - P. 10601-10609.
45. Shingalapur R.V., Hosamani K.M., Keri R.S. Synthesis and evaluation of in vitro anti-microbial and anti-tubercular activity of 2-styryl benzimidazoles // Eur. J. Med. Chem. - 2009. - Vol. 44, N 10. - P. 4244-4248.
46. Gusarova N.K., Volkov P.A., Ivanova N.I., Arbuzova S.N. et al. One-pot reductive N-vinylation and C(4)-phosphorylation of pyridines with alkyl propiolates and secondary phosphine chalcogenides // Tetrahedron Lett. - 2015. -Vol. 56, N 33. - P. 4804-4806.
47. Гусарова Н.К., Волков П.А., Иванова Н.И., Храпова К.О. и др. Cтерический контроль регионаправленности восстановительного N-винилирования-С-фосфорилирования пиридинов системой алкилпропиолат вторичный фосфиноксид // Журнал общей химии. - 2016. - Т. 86, № 3. - С. 538-541.
48. Gusarova N.K., Volkov P.A., Ivanova N.I., Khrapova K.O. et al. One-pot regio- and stereoselective synthesis of tertiary phosphine chalcogenides with (E)-N-ethenyl-1,2-dihydroquinoline functionalities // Tetrahedron Lett. -2016. - Vol. 57, N 33. - P. 3776-3780.
49. Trofimov B.A., Nedolya N.A., Tarasova O.A., Sobenina L.N. et al. A short-cut to 2,7-dihydrothiopyrano[2,3- b ]pyrrole // J. Sulfur Chem. - 2015. - Vol. 36, N 6. - P. 630-636.
50. Nedolya N.A., Tarasova O.A., Albanov A.I., Trofimov B.A. Further developments in the reaction of 2-aza-1,3,5-trienes with superbases: competitive formation of new 4,5-dihydro-1,3-thiazoles, dihydroazepines, and azepines by tandem deprotonation-cyclization // Synthesis. - 2015. - Vol. 47, N 22. - P. 3593-3610.
51. Nedolya N.A., Tarasova O.A., Albanov A.I., Trofimov B.A. One-Pot Synthesis and Intramolecular Cyclization of 5-(Prop-2-ynylsulfanyl)-1H-pyrrol-2-amines: A Simple Approach to 2,7-Dihydrothiopyrano[2,3-b]pyrrol-6-amines // Synthesis. - 2016. - Vol. 48, N 23. - P. 4278-4294.
52. Shakya N., Garg G., Agrawal B., Kumar R. Chemotherapeutic interventions against tuberculosis // Pharmaceuticals. - 2012. - Vol. 5, N 7. - P. 690-718.
53. Biava M., Porretta G.C., Manetti F. New derivatives of BM212: A class of antimycobacterial compounds based on the pyrrole ring as a scaffold // Mini-Rev. Med. Chem. - 2007. - Vol. 7, N 1. - P. 65-78.
54. Joshi S.D., More U.A., Kulkarni V.H., Aminabhavi T.M. Pyrrole: chemical synthesis, microwave assisted synthesis, reactions and applications: a review // Curr. Org. Chem. - 2013. - Vol. 17, N 20. - P. 2279-2304.
55. Ivachtchenko A.V., Ivanenkov Y.A. Small molecule 5-HT6R ligands: a comprehensive insight into their selectivity and activity // Curr. Bioact. Compd. - 2013. - Vol. 9, N 1. - P. 64-100.
56. Smith A.B. 3rd, Cho Y.S., Pettit G.R., Hirschmann R. Design, synthesis, and evaluation of azepine-based cryptophycin mimetics // Tetrahedron. - 2003. - Vol. 59. - P. 6991-7009.
57. Antonucci T., Warmus J.S., Hodges J.C., Nickell D.G. Characterization of the antiviral activity of highly substituted pyrroles: a novel class of non-nucleoside HIV-1 reverse transcriptase inhibitor // Antiviral Chem. Chemother. -
58. - Vol. 6. - P. 98-108.
59. Паршина Л.Н., Трофимов Б.А. Синтез, строение и биологическая активность металлокомплексов N-алкенилимидазолов // Известия АН. Серия «Химическая». - 2011. - № 4. - С. 589.
60. Производные 1-алкенилимидазолатрофимов: Пат. 2397175 Рос. Федерация / Трофимов Б.А., Самойлов Н.Н., Бабаниязов Х.Х., Станкевич В.К. и др. - № 2008151416/14; зарег. 25.12.2008; опубл. 20.08.2010, Бюл. № 23.
61. Способ получения пропаргиловых эфиров полисахарида арабиногалактана: Пат. 2425843 Рос. Федерация / Трофимов Б.А., Паршина Л .Н., Грищенко Л .А. - № 2010106125/13; зарег. 19.02.2010; опубл. 10.08.2011, Бюл. № 22.
62. Производные 1-аллилимидазола: Пат. 2430090 Рос. Федерация / Трофимов Б.А., Бабаниязов Х.Х., Станкевич В.К., Нечипоренко С.П. и др. - № 2009139214/04; зарег. 26.10.2009; опубл. 27.09.2011, Бюл. № 27.
63. Способ получения тетра(1-винилимидазол) кобальтдихлорида: Пат. 2473553 Рос. Федерация / Трофимов Б.А., Гусарова Н.К., Шантроха А.В., Паршина Л .Н. и др. - № 2011148117/04; зарег. 25.11.2011; опубл. 27.01.2013, Бюл. № 3.
64. Huq F., Tayyem H., Beale P., Yu J.Q. Studies on the activity of three palladium(II) compounds of the form: trans-PdL2Cl2 where L=2-hydroxypyridine, 3-hydroxypyridine, and 4-hydroxypyridine // J. Inorg. Biochem. - 2007. - Vol. 101, N 1. - P. 30-35.
65. Santini C., Pellei M., Gandin V., Porchia M. et al. Advances in copper complexes as anticancer agents // Chem. Rev. - 2014. - Vol. 114, N 1. - Р. 815-862.
66. Михайленко В.Л., Кижняев В.Н., Верхотурова С.И., Апарцин К.А. Синтез и свойства нового семейства фосфор-азотсодержащих ионенов // Доклады АН. - 2015. - Т. 465, № 4. - С. 446.
67. Михайленко В.Л., Кижняев В.Н., Верхотурова С.И., Апарцин К.А. и др. Фосфорсодержащие ионены // Фундаментальные научные исследования: теоретические и практические аспекты: Сб. матер. II Междунар. науч.-практ. конф. - Кемерово, 2016. - Т. 2. - С. 83. - ISBN 978-5-9908668-5-0.
