Использование «умных реакционных сред» в синтезе природных и синтетических полиядерных гетероциклических соединений на основе функционализации и трансаннелирования индолов нитросоединениями.

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 14-13-01108

НазваниеИспользование «умных реакционных сред» в синтезе природных и синтетических полиядерных гетероциклических соединений на основе функционализации и трансаннелирования индолов нитросоединениями.

Руководитель Аксенов Александр Викторович, Доктор химических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет" , Ставропольский край

Конкурс №1 - Конкурс 2014 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах; 03-101 - Синтез, строение и реакционная способность органических соединений

Ключевые слова Нитроалканы, нитростиролы, индолы, полифосфорная кислота, фосфористая кислота, электрофильное аминирование, рециклизация, арены, карбоксиаминирование, аннелирование, умные реакционные среды.

Код ГРНТИ31.21.27

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Создание новых классов лекарственных препаратов является актуальной задачей, в решение которой вовлечено значительное число научных коллективов. Особое место занимает поиск новых молекулярных каркасов для поиска противоопухолевых препаратов и более эффективных путей синтеза уже известных структур с противораковой активностью. В последнее время среди новых синтетических методов большое значение приобретают: metal-free C-H -функционализация, трансаннелирование, ring economy - процессы. Именно развитию таких методологий в сочетании с методологией, включающей дизайн “умных реакционных сред”, которая успешно развивается в нашей лаборатории, посвящен этот проект. Настоящий проект направлен на развитие методологии трансаннелирования производных индола и создание на этой основе нового подхода к синтезу 2-хинолонов. В основе этой методологии лежит недавно найденная в нашей лаборатории реакция расширения пиррольного цикла 2-замещенных индолов, содержащих в положении 3 нитроэтильный заместитель под действием ПФК. Предполагается изучить изменение направления реакции при преобразовании реакционной среды, а именно модификацией ПФК, например, включая фрагменты с трехвалентным фосфором и т.д. Это позволит разработать метод синтеза индолиларилацетогидроксамовых кислот, продемонстрировавших высокий уровень биологической активности. Ожидается, что введение в реакционную среду трехвалентного фосфора позволит изменить реакционную способность нитрогруппы или позволит осуществить трансформацию промежуточных соединений, что позволит осуществить дальнейшие превращения. В рамках проекта будут реализованы новые подходы к получению индолов, способных подвергаться реакции трансаннелирования и другим перегруппировкам, в частности путем нуклеофильного присоединения по кратной связи различных реагентов с активной метиленовой группой: алкилазины, азолы, кетоны, нитросоединения и другие. Применение этого подхода позволит легко получить ряд хинолонов, малодоступных традиционными методами. Указанный подход позволит сконструировать новые гетеросистемы с необходимым сочетанием функциональных заместителей и фармакофорных группировок. Учитывая перспективную высокую биологическую активность соединений, которые могут быть получены в ходе выполнения проекта, планируется осуществить их биологические испытания.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. A. V. Aksenov, A. N. Smirnov, I. V. Magedov, M. R. Reisenauer, N. A. Aksenov, I. V. Aksenova, G. Nguyen, R. K. Johnston, M. Rubin, R. Kiss, V. Mathieu, F. Lefranc, J. Correa, D. A. Cavazos, A. J. Brenner, S. Rogelj, A. Kornienko, L. V. Frolova Activity of 2-Aryl-2-(3-indolyl)acetohydroxamates Against Drug-Resistant Cancer Cells Journal of Medicinal Chemistry (год публикации - 2015)

2. A.V. Aksenov, A.N. Smirnov, N.A. Aksenov, I.V. Aksenova, A.S. Bijieva, M. Rubin Highly efficient modular metal-free synthesis of 3-substituted 2-quinolones Organic & Biomolecular Chemistry, Vol 12, No 48, 9786–9788 (год публикации - 2014)
10.1039/c4ob02131b

3. A.V. Aksenov, M. H. Magamadova, D.A. Lobach, I.V. Aksenova, I.V. Malikova, M. Rubin peri-Annelation of perimidines in reactions with 1,3-dicarbonyl compounds Chemistry of Heterocyclic Compounds, Vol. 50, No. 9 (год публикации - 2014)
10.1007/s10593-014-1592-2

4. A.M. Zirov, A.V. Aksenov Azodicarboxylates: synthesis and functionalization of organic compounds, polyphosphoric acid, Michael reaction. Russian Chemical Reviews, Vol 83, No 6, pp. 502 - 522 (год публикации - 2014)
10.1070/RC2014v083n06ABEH004419

5. А.В. Аксенов, Н.А. Аксенов, И.В. Аксенова, А.Н. Смирнов, М.А. Рубин Металл-независимая С-Н –функционализации аренов на основе алифатических нитросоединений Сборник тез. док. Уральского научного форума «Современные проблемы органической химии», Екатеринбург (год публикации - 2014)

6. A.V. Aksenov, A.N. Smirnov, N.A. Aksenov, I.V. Aksenova, J.P. Matheny, M. Rubin Metal-Free ANRORC Reaction of Indoles with Nitroalkenes: a Simple, Modular Approach to 3-Substituted 2-Quinolones RSC Advances (год публикации - 2015)

7. A.V. Aksenov, N.A. Aksenov, I.V. Aksenova, A.N. Smirnov, M. Rubin Metal-free transannulation reaction of indoles with nitrostyrenes: simple practical synthesis of quinolone derivatives International Conference "Molecular Complexity in Modern Chemistry MCMC-2014" Book of abstracts, p. 116 (год публикации - 2014)

8. А.В. Аксенов, Н.А. Аксенов, И.В. Аксенова, А.С. Биджиева, А.Н. Смирнов, М.А. Рубин Применение "умных" реакционных сред в функционализации аренов и синтезе полиядерных гетероцилических соединений Сб. статей IV –й междун. конф. «Техническая химия. От теории к практике», Пермь: Гармония, 2014, С. 77 (год публикации - 2014)

9. А.В. Аксенов, Н.А. Аксенов, И.В. Аксенова, А.Н. Смирнов, М.А. Рубин Методы безметальной С-Н –функционализации аре-нов алифатическими нитросоединениями в синтезе биологически активных веществ и создании новых лекарственных средств Сборник тезисов Международного симпозиума по медицинской, органической и биологической химии 2014. Крым, Новый Свет 2014. М: МГУ, - 2014. -184 с, С. 4 (год публикации - 2014)

Публикации

1. A.V. Aksenov, A.N. Smirnov, N.A. Aksenov, I.V. Aksenova, J.P. Matheny, M. Rubin Metal-free ring expansion of indoles with nitroalkenes: a simple, modular approach to 3-substituted 2-quinolones RSC Advances, 5 (12), 8647–8656 (год публикации - 2015)
10.1039/c4ra14406f

2. А.В. Аксенов, Н.А. Аксенов,А.Н. Смирнов, И.В. Аксенова, М. А. Рубин «Умные» реакционные среды в синтезе и модификации гетероциклов Сборник тезисов международной конференции «Химия гетероциклических соединений. Современные аспекты» С. Петербург, 31 августа - 3 сентября 2015, М: Издано межународным благотворительным фондом «Научное партнерство», -2015, 240с., С. 70-72. (год публикации - 2015)

3. A.V. Aksenov, D.A. Aksenov, A.N. Smirnov, M. Rubin, N.A. Aksenov A new approach to antimalarial alkaloid isocryptolepine synthesis International Congress on Heterocyclic Chemistry ”KOST-2015” Professor A.N. Kost 100th Anniversary. Book of abstracts. – Moskow MSU, 18-23 October 2015. М:МГУ,, C. 269 (год публикации - 2015)

4. A V. Aksenov, N A. Aksenov, S Rogelj, L Frolova, A Kornienko 2-Aryl-2-(3-indolyl) acetohydroxamates for the treatment of drug-resistant cancer Europian Conference "Drug Discovery Conference (Inno-vaBalt)”: Book of abstracts. - Riga, August 27-29., P. 84 (год публикации - 2015)

5. A.V. Aksenov, N.A. Aksenov, A.N. Smirnov, I.V. Aksenova, S Rogelj, L Frolova, A Kornienko 2-Aryl-2-(3-indolyl)acetohydroxamates synthesis and biological activity International Congress on Heterocyclic Chemistry ”KOST-2015” Professor A.N. Kost 100th Anniversary. Book of abstracts. – Moskow MSU, 18-23 October 2015. М:МГУ, С. 343 (год публикации - 2015)

6. A. V. Aksenov, N. A. Aksenov, Z. V. Dzhandigova, D. A. Aksenov, M. Rubin Nitroalkenes as surrogates for cyanomethylium species in a one-pot synthesis of non- symmetric diarylacetonitriles RSC Advances (год публикации - 2015)
10.1039/C5RA20953F

7. A.V. Aksenov, N.A. Aksenov, A.N. Smirnov, I.V. Aksenova, M. Rubin Intelligent reaction media for synthetic modifications of heterocyclic compounds International Congress on Heterocyclic Chemistry ”KOST-2015” Professor A.N. Kost 100th Anniversary. Book of abstracts. – Moskow MSU, 18-23 October 2015. М:МГУ, С. 44 (год публикации - 2015)

8. Аксенов А.В., Аксенов Н.А., Аксенова И.В., Биджиева А.С., Смирнов А.Н., Рубин Применение «умных и не очень» реакционных сред для функционализации аренов и синтеза полиядерных гетероциклических соединений Материалы XII международного семинара по магнитному резонансу (спектроскопия, томография и экология) –Ростов-на-Дону, 48 (год публикации - 2015)

9. A. V. Aksenov, A. N. Smirnov, I. V. Magedov, M. R. Reisenauer, N. A. Aksenov, I. V. Aksenova, G. Nguyen, R. K. Johnston, M. Rubin, R. Kiss, V. Mathieu, F. Lefranc, J. Correa, D. A. Cavazos, A. J. Brenner, S. Rogelj, A. Kornienko, L. V. Frolova Activity of 2-Aryl-2-(3-indolyl)acetohydroxamates Against Drug-Resistant Cancer Cells. Journal of Medicinal Chemistry, 58(5), 2206-2220 (год публикации - 2015)
10.1021/jm501518y

10. Аксенов А.В., Аксенов Н.А., Аксенова И.В., Биджиева А.С., Смирнов А.Н., Рубин Применение "умных" и не очень реакционных сред для функционализации аренов и синтезе полиядерных гетероциклических соединений сборник тезисов зимней конференции молодых ученых, М: МГУ, С. 9 (год публикации - 2015)

Публикации

1. Джандигова З.В., Аксенов Н.А., Аксенова И.В., Рубин М.А., Аксенов А.В. Peparation of enantiopure indolylacetohydoxamic acids Dombay organic conference cluster ”DOCC-2016” Book of abstracts. 29th May – 04th June, 2016 Dombay Russia, Stavropol: NCFU, 310 с., р. 177 (год публикации - 2016)

2. Аксенов А.В., Аксенов Н.А., Аксенова И.В., Оразова Н.А., Биджиева А.С., Рубин М.А. Применение «умных» реакционных сред в функционализации аренов и синтезе полиядерных гетероциклических соединений ХХ Менделеевский съезд по общей и прикладной химии. В 5 т. Т. 1 : тез. докл. – Екатеринбург: Уральское отделение Российской академии наук, 2016 г.. – 544 с., С. 41 (год публикации - 2016)

3. Аксенов А.В., Аксенов Н.А., Аксенов Д.А., Аксенова И.В., Рубин М. Applications of "intellegent" reaction media for functionalization of arenes Dombay organic conference cluster ”DOCC-2016” Book of abstracts. 29th May – 04th June, 2016 Dombay Russia, Stavropol: NCFU, 310 с., P. 35 (год публикации - 2016)

4. Аксенов Н.А., Аксенов Д.А., Аксенова И.В., Аксенов А.В. Phosphorous acid as effective catalyst in spiro[indole-3,5’-isoxazoles] synthesis Dombay organic conference cluster ”DOCC-2016” Book of abstracts. 29th May – 04th June, 2016 Dombay Russia, Stavropol: NCFU, 310 с., р. 77 (год публикации - 2016)

5. Аксенов А.В., Аксенов Д.А., Оразова Н.А., Аксенов Н.А., Грязнов Г.Д., Карвалхо А., Кисс Р., Матсие В., Корниенко А., Рубин М. One-Pot, Three-Component Assembly of Indoloquinolines: Concise Total Synthesis of Isocryptolepine Organic & Biomolecular Chemistry (год публикации - 2017)

6. Аксенов Д.А., Аксенов А.В., Аксенов Н.А., Аксенова И.В., Оразова Н.А Последовательность, приводящая к 10H-фенотиазинам ХХ Менделеевский съезд по общей и прикладной химии. В 5 т. Т. 1 : тез. докл. – Екатеринбург: Уральское отделение Российской академии наук, 2016 г.. – 544 с., С. 123 (год публикации - 2016)

7. Аксенов А.В., Аксенов Н.А., Аксенова И.В., Оразова Н.А., Биджиева А.С., Рубин М. Применение "умных" и не очень реакционных сред в химии аренов и гетаренов Успехи синтеза и комплексообразования: Тезисы докладов тезисы докладов I Всероссийской молодёжной школы-конференции. Москва, РУДН, 25–28 апре-ля 2016 г. – М: РУДН, 2016. – 341 с., с. 7 (год публикации - 2016)

8. Аксенов А.В., Аксенов Н.А., Аксенова И.В., Аксенов Д.А., Рубин М.А. Использование «умных реакционных сред» в синтезе природных и синтетических полиядерных гетероциклических соединений на основе функционализации и трансаннелирования индолов нитросоединениями Сборник тезисов Научной конференции гратодержателей РНФ Фундаментальные химические исследования XXI-го века, С. 46-47 (год публикации - 2016)

9. Аксенов Д.А., Аксенов Н.А., Аксенова И.В., Оразова Н.А., Аксенов А.В. One-pot синтез 10H-фенотиазинов Успехи синтеза и комплексообразования: Тезисы докладов тезисы докладов I Всероссийской молодёжной школы-конференции. Москва, РУДН, 25–28 апре-ля 2016 г. – М: РУДН, 2016. – 341 с., c. 23 (год публикации - 2016)

10. Аксенов А.В. One-Pot, Three-Component Assembly of Indoloquinolines: Total Synthesis of Isocryptolepine J. Org. Chem., 2017, 82 (6), pp 3011–3018 (год публикации - 2017)
10.1021/acs.joc.6b03084

11. Аксенов А.В., Аксенов Н.А., Джандигова З.В., Аксенов Д.А., Грязнов Г.Д., Рубин М. Синтез (3-индолил)ацетонитрилов восстановлением соответствующих гидроксамовых кислот Сборник статей V –й международной конференции «Техническая химия. От теории к практике», Пермь: ООО «Астер Диджитал», - 2016. 181с., с. 80 (год публикации - 2016)

12. Аксенов А.В., Аксенов Н.А., Джандигова З.В., Аксенов Д.А., Грязнов Г.Д., Рубин М. Нитроалкены как цианометильная компонента в синтезе несимметричных диарилацетонитрилов Сборник тезисов зимней конференции молодых ученых по органической химии WSOC 2016, М: МГУ -2016, С. 82 (год публикации - 2016)

13. Аксенов А.В., Аксенов Н.А., Аксенова И.В. Реакции индолов и других аренов и гетаренов с непредельными нитросоедидениями Ставрополь: Изд-во СКФУ, 95с (год публикации - 2016)

14. Аксенов А.В., Аксенов Н.А. Джандигова З.В., Аксенова И.В., Воскрессенский Л.Г., Смирнов А.Н., Рубин М.А. An efficient synthesis of (3-indolyl)acetonitriles by reduction of hydroxamic acids CHEMISTRY OF HETEROCYCLIC COMPOUNDS, 52, 5, 299–302 (год публикации - 2016)
10.1007/s10593-016-1881-z

15. Аксенов Д.А., Аксенов Н.А., Аксенова И.В., Оразова Н.А., Аксенов А.В. 10Н-phenothiazines synthesis using double C-H functionalization of arenes Dombay organic conference cluster ”DOCC-2016” Book of abstracts. 29th May – 04th June, 2016 Dombay Russia, Stavropol: NCFU, 310 с., р. 118 (год публикации - 2016)

16. Аксенов А.В. Применение «умных» реакционных сред в функционализации аренов и синтезе полиядерных гетероциклических соединений Материалы Всероссийской юбилейной конференции с международным участием посвященной 100-летию Пермского университета "Современные достижения химических наук", Перм. гос. нац. исслед. ун-т. – Пермь, 2016, 236 с., С. 13 (год публикации - 2016)

17. Аксенов А.В., Аксенов Н.А., Аксенова И.В., Рубин М. "Умные" реакционные среды в химии индолов Сборник статей V –й международной конференции «Техническая химия. От теории к практике», Пермь: ООО «Астер Диджитал», - 2016., с. 58 (год публикации - 2016)

18. Аксенов А.В., Щербаков С.В., Лобач И.В., Аксенова И.В., Рубин М.А. Pyrimidinesassurrogatesfor 1,3-dicarbonyl compounds in peri-annulation of perimidines en route to 1,3-diazapyrenes EUROPEAN JOURNAL OF ORGANIC CHEMISTRY (год публикации - 2017)

19. Аксенов А.В., Аксенов Н.А., Аксенова И.В., Оразова Н.А., Биджиева А.С., Рубин М. Applications of "intellegent" reaction media for functionalization of arenes Book of abstracts. Balticum Organicum Syntheticum (BOS 2016). Riga, p. 40 (год публикации - 2016)

20. Аксенов А.В., Аксенов Н.А., Джандигова З.В., Аксенов Д.А., Воскрессенский Л.Г., Ненайденко В.Г., Рубин М.А. Direct reductive coupling of indoles to nitrostyrenes en route to (indol-3-yl)acetamides RSC Advances, 96, 6, 93881-93886 (год публикации - 2016)
10.1039/c6ra21399e