IMDAV стратегия в синтезе гетероциклических ансамблей с высоким потенциалом антибактериальной и противовирусной активности

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 22-23-00179

НазваниеIMDAV стратегия в синтезе гетероциклических ансамблей с высоким потенциалом антибактериальной и противовирусной активности

Руководитель Зайцев Владимир Петрович, Кандидат химических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет дружбы народов имени Патриса Лумумбы" , г Москва

Конкурс №64 - Конкурс 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми 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 внутримолекулярная реакция Дильcа-Альдера, [4+2] циклоприсоединение, IMDAV реакция, гетероциклы, изоиндол, индол, фуран, тиофен, пиррол

Код ГРНТИ31.21.27

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Борьба с инфекционными заболеваниями медикаментозными методами в 21 веке снова выходит на первый план. Стремительное распространение новых вирусных и бактериальных болезней, выработка микроорганизмами резистентности по отношению к существующим коммерчески доступным препаратам, заставляет, сначала химиков-синтетиков, а затем биохимиков и медиков, конструировать неизвестные ранее структуры биологически активных соединений. Учитывая подавляющее преобладание гетероциклических структур среди лекарственных средств, синтез и исследование биоактивности оригинальных гетероциклических скаффолдов, остаётся в фокусе внимания. При этом практическую ценность имеют подходы, базирующиеся на сравнительно дешёвом исходном сырье и позволяющие за 2−4 простые стадии наращивать функциональную периферию вокруг гетероциклического скаффолда, добиваясь при этом высокого структурного разнообразия продуктов. Такие стратегии, как правило, строятся на мультикомпонентных превращениях, что позволяет варьировать в широком интервале, как строение исходных компонентов, так и структуру финальных продуктов. Зачастую в каскад мультикомпонентной реакции входит стадия циклоприсоединения. Интерес к превращениям такого типа стимулируется их высокой стерео- и региоселективностью. При этом остальные стадии таких реакций являются надёжными и хорошо зарекомендовавшими себя, что гарантирует достижение поставленной задачи, при их комбинации. Научная группа РУДН, под руководством заявителя проекта, начиная с 2015 года планомерно развивает стратегию нового метода сборки гетероциклических ансамблей на базе внутримолекулярной циклоконденсации 3-(гетарил)аллиламинов под действием ангидридов альфа,бета-непредельных кислот – IMDAV реакция (от англ. the IntraMolecular Diels-Alder Vinylarene reaction), см. последний обзор по этой тематике Gaddam Krishna, Dmitry G. Grudinin, Eugeniya V. Nikitina, Fedor I. Zubkov. Synthesis 2021, 53 DOI: 10.1055/s-0040-1705983). Схема 1. Принципиальная схема сборки гетероциклических ансамблей на базе IMDAV реакции Предлагаемый проект является развитием этой методологии, направленной на получение биологически активных лактамов, пиперидинов. Наши предварительные эксперименты (см. ниже) и анализ биологических данных прогнозируют наличие у продуктов антибиотической, противоопухолевой, противомикробной и цитотоксической видов активности (Curr. Opin. Chem. Biol. 2005, 9, 285–292; Mini-rev. Org. Chem. 2009, 6, 345–358; Adv. Synth. Catal. 2014, 356, 753–758; Natural Lactones and Lactams: Synthesis, Occurrence and Biological Activity edited by Tomasz Janecki, Wiley Publications 2014). При этом, не смотря на большое количество имеющихся методов построения циклических амидов и аминов (Angew. Chem. 2006, 118, 4411–4415; Acc. Chem. Res. 2014, 47, 3439–3447; Org. Lett. 2013, 15, 2608–2611; J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 12646–12647), разработка новых, эффективных и атом-экономичных путей их синтеза, позволяющих в широком диапазоне варьировать структуру продуктов с использование концепции «зеленой химии» (Anastas, P. T.; Warner, J. C. Green Chemistry: Theory and Practice, Oxford UniveRSity Press: New York, 1998), остаются актуальными. Полученные в проекте первичные данные о биологической активности синтезированных соединений будут полезны не только химикам, но и специалистам, работающим в области фармакологии.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Зайцев В.П., Ловцевич Л.В., Показеев К.М., Сорокина Е.А., Дороватовский П.В., Хрусталев В.Н., Романычева А.А., Шетнев А.А., Волобуева А.С., Есаулкова Я.Л., Слита А.В., Зарубаев В.В., Зубков Ф.И. The IMDAV approach towards thieno- and furoisoindolo[2,1-a]quinazolines-11(13)-carboxylic acids possessing antimicrobial and antiviral activities Tetrahedron (год публикации - 2022)
10.1016/j.tet.2022.133205

2. Яковлева Е.Д., Показеев К.М., Шелухо Е.Р., Зайцев В.П. Synthesis of cyclofuroisoindolones by the IMDAV reaction Успехи синтеза и комплексообразования = Advances in synthesis and complexing : сборник тезисов шестой Международной научной конференции., Сборник тезисов шестой Международной научной конференции: Москва, РУДН, 26–30 сентября 2022 г. Москва: РУДН, 2022. С. 271 (год публикации - 2022)

3. Шелухо Е.Р., Сурина Н.С., Показеев К.М., Надирова М.А., Зайцев В.П. Cascade an acylation/intramolecular oxo-Diels-Alder reaction for the diastereoselective synthesis of thienyl substituted pyrano[3,4-c]pyrrole derivatives VI Международная научно-практическая конференция «Современные синтетические методологии для создания лекарственных препаратов и функциональных материа-лов» (MOSM 2022). Сборник тезисов., VI Международная научно-практическая конференция «Современные синтетические методологии для создания лекарственных препаратов и функциональных материа-лов» (MOSM 2022). Россия, Екатеринбург, 07–11 ноября 2022 г. (год публикации - 2022)

4. Зайцев В.П., Шелухо Е.Р., Щевников Д.М., Яковлева Е.Д., Показеев К.М. IMDAV ПОДХОД В СИНТЕЗЕ РАЗНООБРАЗНЫХ ПОЛИГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ VII Всероссийская конференция с международным участием, посвященная 50-летию академической науки на Урале. "Техническая химия. От теории к практике". Сборник тезисов., VII Всероссийская конференция с международным участием, посвященная 50-летию академической науки на Урале. "Техническая химия. От теории к практике". Сборник тезисов. 5 - 9 сентября 2022 г. С. 163 (год публикации - 2022)

5. Шелухо Е.Р., Сурина Н.С., Надирова М.А., Зайцев В.П. Внутримолекулярная реакция оксо-Дильса-Альдера в синтезе пирано[3,4-c]пиррол-1,6-дионов Международная научная конференция студентов, аспирантов и молодых учёных «Ломоносов-2022». Сборник тезисов., Международная научная конференция студентов, аспирантов и молодых учёных «Ломоносов-2022». Сборник тезисов. 11-22 апреля 2022 г. С. 638 (год публикации - 2022)

Публикации

1. Зайцев В.П., Сурина Н.С., Показеев К.М., Шелухо Е.Р., Яковлева Е.Д., Надирова М.А., Новиков Р.А, Хрусталев В.Н., Зубков Ф.И. Cascade of the acylation/intramolecular oxo-Diels–Alder reaction for the diastereoselective synthesis of thienyl substituted hexahydropyrano[3,4-c]pyrrole-1,6-diones Tetrahedron Letters, Tetrahedron Letters, 2023, 120, 154434 (год публикации - 2023)
10.1016/j.tetlet.2023.154434

2. Маммадова Г.З., Яковлева Е.Д., Ерохин П.П., Григорьев М.С., Атьиоглу З., Азизова А.Н., Аккурт М.,Бхатаррай А. Crystal structure and Hirshfeld surface analysis of 10-hydroxy-2-(4-methoxyphenyl)-3-oxo-2,3,3a,4,10,10a-hexahydro-1H-9-thia-2- azacyclopenta[b]fluorene-4-carboxylic acid dimethyl sulfoxide-d6 monosolvate Acta Crystallographica Section E: Crystallographic Communications, E79, 1127–1131, 2023 (год публикации - 2023)
10.1107/S2056989023009635

3. Шелухо Е.Р., Яковлева Е.Д., Опрышко В.Е. СИНТЕЗ ФУРО- И ТИЕНОИЗОИНДОЛКАРБОНОВЫХ КИСЛОТ, КОНДЕНСИРОВАННЫХ С КАРБОЦИКЛИЧЕСКИМ КАРКАСОМ XXIV Международная научно-практическая конференция студентов и молодых ученых имени выдающихся химиков Л.П. Кулёва и Н.М. Кижнера, посвященной 85-летию со дня рождения профессора А.В. Кравцова «Химия и химическая технология в XXI веке», Материалы XXIV Международной научно-практической конференции студентов и молодых ученых. Томский политехнический университет. – Томск : Изд-во Томского политехнического университета. 2023, С. 352-353. (год публикации - 2023)

4. Яковлева Е.Д., Ерохин П.П., Шелухо Е.Р., Зайцев В.П. СИНТЕЗ ФУРОИЗОИНДОЛКАРБОНОВЫХ КИСЛОТ IMDAV РЕАКЦИЕЙ X Молодежная конференция ИОХ РАН к 300-летию Российской академии наук и 90-летию Института органической химии им. Н. Д. Зелинского РАН. 29 - 31 мая 2023 г., X Молодежная конференция ИОХ РАН к 300-летию Российской академии наук и 90-летию Института органической химии им. Н. Д. Зелинского РАН. РФ Москва [Электронное издание]. C. 227. (год публикации - 2023)

5. Яковлева Е.Д., Шелухо Е.Р., Надирова М.А., Ерохин П.П., Симакова Д.Н., Хрусталев В.Н., Григорьев М.С., Новиков А.П., Романычева А.А., Шетнев А.А., Бычкова О.П., Тренин А.С., Зубков Ф.И., Зайцев В.П. Application of the intramolecular Diels–Alder vinylarene (IMDAV) reaction for the synthesis of benzo-, carbocyclo-, thienothiopheneisoindolecarboxylic acids and its limitations Organic & Biomolecular Chemistry, 22, 2643–2653 (год публикации - 2024)
10.1039/d3ob01933k