СИНТЕЗ И СТРОЕНИЕ НОВЫХ ПРОИЗВОДНЫХ 10-R-4-МЕТИЛ-1,8-ДИНИТРО-3-ОКСА-5,10-ДИАЗАТРИЦИКЛО[6.3.1.02.6]ДОДЕКА-2(6),4-ДИЕНА
Аннотация
Методом DFT/B3LYP/aug-cc-pVDZ изучено пространственое и электронное строение 2-метил-5,7-динитробензо[d]оксазола – субстрата для синтеза гидридных σ-аддуктов. Анализ зарядов на атомах показал, что наибольший положительный NBO заряд сосредоточен на атоме углерода C2 оксазального кольца, тогда как атомы углерода C4 и C6 аннелированного бензольного ядра имеют наиболее высокие заряды по Малликену как в газовой фазе, так и в воде. Таким образом, установлено, что жесткое основание – метоксид-ион присоединяется к атому углерода С2, представляющего собой жесткий реакционный центр, а реакция с мягким основанием – гидрид-ионом может протекать и по более мягким реакционным центрам - атомам углерода бензольного кольца C4 и C6. Рассчитанные квантово-химическим методом длины связей хорошо согласуются с экспериментальными данными, полученными рентгеноструктурным исследованием, что подтверждает корректность выбора квантово-химического метода расчета. Синтезированы новые производных 3-азабицикло[3.3.1]нонана конденсацией Манниха гидридного σ-аддукта 2-метил-5,7-динитробензо[d]оксазола с метиламином и β-аминопропановой кислотой. Данный способ отличается относительной простотой, доступностью реагентов и позволяет осуществить в мягких условиях переход от активированной нитрогруппами ароматической системы к производным 3-азабицикло[3.3.1]нона, содержащим перспективные с точки зрения дальнейшей функционализации нитрогруппы. Структура полученных соединений доказана методами ИК, 1Н-, 13С-, двумерной корреляционной ЯМР спектроскопии, а также данными элементного анализа. Показано, что полученные соединения могут служить основой для создания гибридных физиологически активных соединений, содержащих как 3-азабициклононановый фрагмент, так и оксазольный цикл.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Литература
Kodisundaram P., Duraikannu A., Balasankar T., Ambure P. S., Roy K. Cytotoxic and Antioxidant Activity of a Set of Hetero Bicylic Methylthiadiazole Hydrazones: A Structure-Activity Study. Internat. J. Molec. Cellular Med. 2015. V. 4. N 2. P. 128-137.
Xaiver J.J.F., Krishnasamy K., Sankar C. Synthesis and antibacterial, antifungal activities of some 2r,4c-diaryl-3-azabicyclo[3.3.1]nonan-9-one-4-aminobenzoyl hydrazones. Med. Chem. Res. 2012. V. 21. N 3. P. 345-350. DOI: 10.1007/s00044-010-9528-6.
Premalatha B., Bhakiaraj D., Elavarasan S., Chellakili B., Gopalakrishnan M. Synthesis, spectral analysis, in vitro microbiological evaluation and antioxidant properties of 2, 4-diaryl-3-azabicyclo[3.3. 1]nonane-9-one-O-[2, 4, 6-tritertiarybutyl-cyclohexa-2,5-dienon-4-yl]oximes as a new class of antimicrobial and antioxidant agents. J. Pharm. Res. 2013. V. 6. N 7. P. 730-735. DOI: 10.1016/j.jopr.2013.07.007.
Medvedeva A.Y., Yakunina I.E., Atroshchenko Y.M., Shumskii A.N., Blokhin I.V. Hydride adducts of dinitro-quinolines in multicomponent mannich reaction. Russ. J. Org. Chem. 2011. V. 47. N 11. P. 1733-1737. DOI: 10.1134/S1070428011110145.
Ivanova E.V., Fedyanin I.V., Surova I.I., Blokhin I.V., Atroshchenko Yu.M., Shakhkeldian I.V. Amino and hy-droxymethylation of hydride adducts of 2-hydroxy-3,5-dinitropyridine. Chem. Heterocycl. Compd. 2013. V. 49. N 7. P. 1073-1081. DOI: 10.1007/s10593-013-1338-6.
Morozova E.V., Yakunina I.E., Blokhin I.V., Shakhkeldian I.V., Atroshchenko Yu.M. Synthesis of 2,6-diazatricyclododecanes based on 2-hydroxy-3,5-dinitropyridine. Russ. J. Org. Chem. 2012. V. 48. N 10. P. 1384-1385. DOI: 10.1134/S1070428012100235.
Ivanova E.V., Blokhin I.V., Fedyanin I.V., Shakhkeldian I.V., Atroshchenko Yu.M. Synthesis of tricyclic sys-tems based on the σ-adduct of 2-hydroxy-3,5-dinitropyridine with acetone. Russ. J. Org. Chem. 2015. V. 51. N 4. P. 498-503. DOI: 10.1134/S1070428015040065.
Dulla B., Kirla K. T., Rathore V., Deora G. S., Kavela S., Maddika S., Chatti K., Reiser O., Iqbal J., Pal M. Syn-thesis and evaluation of 3-amino/guanidine substituted phenyl oxazoles as a novel class of LSD1 inhibitors with antiproliferative properties. Org. Biomolec. Chem. 2013. V. 11. N 19. P. 3103-3107. DOI: 10.1039/C3OB40217G.
Shaw A.Y., Henderson M.C., Flynn G., Samulitis B., Han H., Stratton S.P., Chow H.-H.S., Hurley L.H., Dorr R.T. Characterization of novel diaryl oxazole-based compounds as potential agents to treat pancreatic cancer. J. Pharm. Exp. Therap. 2009. V. 331. N 2. P. 636-647. DOI: 10.1124/jpet.109.156406.
Kaspady M., Narayanaswamy V.K., Raju M., Rao G.K. Synthesis, antibacterial activity of 2,4-disubstituted oxazoles and thiazoles as bioisosteres. Lett. Drug Design Discov. 2009. V. 6. N 1. P. 21-28. DOI: 10.2174/157018009787158481.
Hui-Zhen Zhang, Zhi-Long Zhao, Cheng-He Zhou. Recent advance in oxazole-based medicinal chemistry. Eur. J. Med. Chem. 2018. V. 144. P. 444-492. DOI: 10.1016/j.ejmech.2017.12.044.
Ghani A., Hussain E.A., Sadiq Z., Naz N. Advanced synthetic and pharmacological aspects of 1,3-oxazoles and benzoxazoles. Indian J. Chem. 2016. V. 55B. P. 833-853.
Becke A.D. Density functional thermochemistry. III. The role of exact exchange. J. Chem. Phys. 1993. V. 98. N 7. P. 5648. DOI: 10.1063/1.464913.
Dunning Jr T.H. Gaussian basis sets for use in correlated molecular calculations. I. The atoms boron through neon and hydrogen. J. Chem. Phys. 1989. V. 90. N 2. P. 1007-1023. DOI: 10.1063/1.456153.
Granovsky A.A. Firefly version 8.0. 2016. URL: http://classic.chem.msu.su/gran/firefly/index.html.
Balasubramanian M. Chapter 8. Oxazoles and benzoxazoles. Tetrahedron Organic Chemistry Series. Ed. by J.J. Li, G.W. Gribble. Elsevier. 2007. P. 379-406.
Yeh V., Iyengar R. 4.04. Oxazoles. Comprehensive Heterocyclic Chemistry III. Ed. by A. R. Katritzky et al. Oxford: Elsevier. 2008. P. 487-543.
Mukhtorov L.G., Blokhin I.V., Shakhkeldyan I.V., Atroshchenko Yu.M., Arlyapov V.A., Kobrakov K.I., Shumskiy A.N. Quantum-chemical experimental study of anionic σ-adducts of 2-methyl-5,7-dinitrobenz[d]oxazole with methoxide ion. Butlerov Soobshch. 2015. V. 44. N 12. P. 164 (in Russian).
Blokhin I.V., Mukhtorov L.G., Atroshchenko Yu.M., Shakhkeldyan I.V., Strashnov P.V., Ryabov M.A., Kobrakov K.I., Shumskiy A.N. Theoretical modeling of the interaction of 2-R-5,7-dinitrobenz[d]oxazoles with methoxide ion by density functional theory. Butlerov Soobshch. 2017. V. 49. N 3. P. 84-91 (in Russian).
Jiang J., Tang X., Dou W., Zhang H., Liu W., Wang C., Zheng J. Synthesis and characterization of the ligand based on benzoxazole and its transition metal complexes: DNA-binding and antitumor activity. J. Inorg. Biochem. 2010. V. 104. N 5. P. 583-591. DOI: 10.1016/j.jinorgbio.2010.01.011.
Atroshchenko Yu.M., Blokhin I.V., Ivanova E.V., Kovtun I.V. Experimental and theoretical study of the physico-chemical properties of hydride σ-adducts based on 2-hydroxy-3,5-dinitropyridine. Izv. TulGU. Estestv. Nauki. 2013. N 3. P. 244-252 (in Russian).
