α-Алкил-α-нитроацетофеноны и β-алкил-β-нитростиролы в реакциях с N-нуклеофилами

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 24-73-00070

Названиеα-Алкил-α-нитроацетофеноны и β-алкил-β-нитростиролы в реакциях с N-нуклеофилами

Руководитель Малюга Владимир Владимирович, Кандидат химических наук

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

Конкурс №97 - Конкурс 2024 года «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными

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

Ключевые слова направленный синтез, непредельные нитросоединения, атомарная точность, молекулярная сложность, структурное разнообразие, гетероциклическая система, катализ, биологическая активность, новые синтетические методы, индолы, реакционная способность

Код ГРНТИ31.21.00

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Онкологические заболевания характеризуются высокой агрессивностью по отношению к организму пациента, в силу их высокой изменчивости, которая приводит к тому, что новообразования перестают отвечать на применяемое лечение. Множественная лекарственная устойчивость, особенно часто проявляется на поздних стадиях и в случае рецидива. Подобная ситуация диктует постоянную необходимость в поиске новых препаратов, что невозможно без развития эффективных синтетических методов, которые не только способны генерировать большие библиотеки соединений, но и должны позволять вводить разнообразные заместители. Ранее в нашей лаборатории были созданы эффективные каскадные методы синтеза ряда структур, которые показали высокую способность ингибировать рост раковых клеток, вызывать дифференцировку и проявляющих цитотоксическую активность. В этом проекте мы продолжим разработку принципиально новых, эффективных синтетических методов на основе применения в синтезе гетероциклических соединений нитрокетонов, в которых нитрогруппа связана со вторичным атомом углерода. Так, нами будет впервые показана диверсификация пути протекания реакции этих соединений в различных средах. В ходе выполнения проекта будет показана внутримолекулярная реакция Нефа, обнаруженная нами при взаимодействии 1,2-фенилендиаминов с 2-алкил-2-нитроацетофенонами, приводящая к хиноксалинам. Кроме того, будет изучена реакция таких соединений с аминофенолами, их эфирами, N-ацетильными производными, содержащими заместители с различным взаимным расположением. Также в качестве субстратов предполагается исследовать 1,8 нафтилендиамины и индолы с аминофенильным заместителем в положении 2. Фундаментальная значимость представленного выше подхода заключается в выявлении важных закономерностей реакционной способности нитрогруппы в присутствии различных нуклеофилов, прикладная - в синтезе различных гетероциклических соединений и исследовании их биологической активности.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Аннотация результатов, полученных в 2025 году
Онкологические заболевания характеризуются высокой агрессивностью по отношению к организму пациента, в силу их высокой изменчивости, которая приводит к тому, что новообразования перестают отвечать на применяемое лечение. Множественная лекарственная устойчивость, особенно часто проявляется на поздних стадиях и в случае рецидива. Подобная ситуация диктует постоянную необходимость в поиске новых препаратов, что невозможно без развития эффективных синтетических методов, которые не только способны генерировать большие библиотеки соединений, но и должны позволять вводить разнообразные заместители. В основе текущего проекта лежит решение проблемы, которая заключается в изучении новых аспектов реакционной способности алифатических непредельных нитросоединений. Несмотря на то, что сложно переоценить фундаментальное значение этой задачи, ее решение имеет и большое прикладное значение в свете сказанного в начале этого пункта. В ходе выполнения этого этапа нами впервые показана диверсификация пути протекания реакции нитрокетонов в различных средах. Было определено, как природа кислоты и растворителя изменяют направление реакции (образование хиноксалинов или бензимидазолов), как концентрация P2O5 в ПФК температура влияют на соотношение 2-арилбензимидазолов и 2-алкилбензимидазолов. Было показано, что полифосфорные кислоты с низким содержанием P2O5 значительно легче способны генерировать нитронаты, что приводит к увеличению выхода 2-алкилбензимидазолов. Если использовать двухкратный избыток диамина, то образуется или равные количества бензимидазолов, или преобладает арильное производное. Использование п-толуолсульфокислоты в растворителях: бензоле или ДМСО приводит к образованию наряду с 2-арилбензимидазолами значительных количеств хиноксалинов. Таким образом, в ходе выполнения этапа впервые показан аза-вариант реакции Нефа, что позволило создать новый подход к хиноксалинам, исходя из 1,2-фенилендиаминов и α-алкил-α-нитрокетонов. Детально исследован механизм и особенности взаимодействия, что позволило получить библиотеку бензимидазолов. Разработан метод синтеза бензоксазолов на основе реакции о-аминофенолов с нитроацетофенонами в среде ПФК. Установлено, что реакция 1,8-нафтилендиамина с α- нитроацетофенонами в среде ПФК протекает аналогично реакции с 1,2-фенилендиамином. При использовании двухкратного избытка нитроацетофенона образуется смесь 2-этил- и 2-арилперимидинов. Если соотношение 1:1, то образуется только 2-арилперимидин.

Публикации

1. Аксенов А.В., Гришин И.Ю., Малюга В.В., Аксенов Д.А., Джиоева Р.Г., Аксенов Н.А. α-Алкил-α-нитрокетоны в качестве 1,2 и 1,1-бисэлектрофильных реагентов. Синтез бензоксазолов, бензимидазолов и хиноксалинов Известия Академии наук. Серия Химическая (год публикации - 2025)

2. Аксенов А.В., Гришин И.Ю., Малюга В.В., Аксенов Д.А., Аксенов Н.А. α-АЛКИЛ-α-НИТРОКЕТОНЫ В КАЧЕСТВЕ 1,2- и 1,1-БИСЭЛЕКТРОФИЛЬНЫХ РЕАГЕНТОВ. СИНТЕЗ БЕНЗОКСАЗОЛОВ, БЕНЗИМИДАЗОЛОВ И ХИНОКСАЛИНОВ Химия и химическое образование XXI века: материалы VIII Всероссийской молодежной конференции с международным участием, посвященной 150-летию со дня рождения профессора Ю. С. Залькинда и 85-летию со дня рождения профессора В. М. Берестовицкой / отв. ред.: В. В. Пелипко, Р. И. Байчурин, Е. И. Исаева. ― Санкт-Петербург : Издательство РГПУ им. А. И. Герцена, 2025., С. 39 (год публикации - 2025)

3. Аксенов А.В., Гришин И.Ю., Малюга В.В., Аксенов Д.А., Аксенов Н.А. СИНТЕЗ БЕНЗОКСАЗОЛОВ, БЕНЗИМИДАЗОЛОВ И ХИНОКСАЛИНОВ С ПОМОЩЬЮ α-АЛКИЛ-α-НИТРОКЕТОНОВ В КАЧЕСТВЕ 1,2- И 1,1-БИСЭЛЕКТРОФИЛЬНЫХ РЕАГЕНТОВ Сборник тезисов докладов Десятой Междисциплинарной конференции «Молекулярные и Биологические аспекты Химии, Фармацевтики и Фармакологии» / под редакцией К.В. Кудрявцева и Е.М. Паниной. – С-Пб. : ООО «Сборка», 2025., С. 151 (год публикации - 2025)