Реакция ганча в ряду эфиров и амидов ацетилуксусной кислоты, биологическая активность полученных соединений

Диссертационная работа выполнена в ГБОУ ВПО «Пермская государственная фармацевтическая академия» Минздравсоцразвития России

ГБОУ ВПО «Пермская государственная фарма-

цевтическая академия» Минздравсоцразвития

России

Институт технической химии УрО РАН

Защита состоится «28» февраля 2012 г. в 13.00 часов на заседании диссертационного совета Д 208.068.01 при ГБОУ ВПО «Пермская государственная фармацевтическая академия» Минздравсоцразвития России по адресу:

614990, г. Пермь, ул. Полевая, 2.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГБОУ ВПО «Пермская государственная фармацевтическая академия» Минздравсоцразвития России по адресу: 614070, г. Пермь, ул. Крупской, 46.
Автореферат разослан «___» января 2012 г.
Дата размещения объявления о защите диссертации на сайте Министерства образования и науки РФ http://www.mon.gov.ru «___» января 2012 г. и на сайте ГБОУ ВПО ПГФА http://www.pfa.ru «___» января 2012 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета 208.068.01

к.ф.н., доцент Липатникова И.А.

Одним из удобных методов получения производных пиридина является известная реакция Ганча. Продукты реакции Ганча привлекают внимание исследователей как класс органических веществ с широким спектром биологической активности и как высокоэффективные ключевые соединения для модификации уже существующих биологически активных матриц. Согласно литературным данным, к настоящему времени среди соединений данного класса найдены вещества, проявляющие кардиоваскулярную, гепатопротекторную, антиокcидантную, антидиабетическую, противоязвенную, противотуберкулёзную, антибактериальную, противовирусную активности. Принимая во внимание значительный практический интерес к указанным гетероциклическим соединениям, следует отметить, что в данной реакции в основном применяют ß-дикетоны, ß-кетокислоты. Использование N-арил(алкил)амидов ацетилуксусной кислоты в реакции Ганча практически не рассматривалось в литературе. Поэтому, представлялось интересным изучить взаимодействие эфиров и амидов ацетоуксусной кислоты со смесью ацетата аммония, ароматического альдегида и димедона или 1,3-циклогександиона. Исследовать, какое влияние на протекание реакции окажут структурные особенности реагентов, а также изменение условий проведения реакции Ганча. Представляло так же интерес изучить биологическую активность полученных соединений.

1. 
   Отработать различные варианты реакции Ганча с рядом новых эфиров ацетилуксусной кислоты и изучить поведение амидов ацетилуксусной кислоты в данной реакции.
   
2. 
   Исследовать четырёхкомпонентную реакцию эфиров и N-арил(алкил)амидов ацетилуксусной кислоты со смесью ароматического альдегида, ацетата аммония и димедона или 1,3-циклогександиона.
   
3. 
   Изучить реакцию димедона и 1,3-циклогександиона с арилальдегидом и ацетатом аммония.
   
4. 
   Показать возможность образования гетероциклов на основе реакции димедона и 1,3-циклогександиона с арилальдегидом и 5-аминотетразола моногидратом.
   
5. 
   Провести анализ результатов исследований биологической активности синтезированных соединений в сравнении с эталонными препаратами.
   

дов, алкил 4-арил-2,7,7-триметил-5-оксо-1,4,5,6,7,8-гексагидрохинолин-3-карбоксилатов, алкил 4-арил-2-метил-5-оксо-1,4,5,6,7,8-гексагидрохинолин-3-карбоксилатов, 4,N-диарил-2,7,7-триметил-5-оксо-1,4,5,6,7,8-гексагидро-3-хинолинкарбоксамидов, 4,N-диарил-2-метил-5-оксо-1,4,5,6,7,8-гексагидро-3-хинолинкарбоксамидов, 4-арил-2,7,7-триметил-5-оксо-1,4,5,6,7,8-гексагидро-3-N,N-диалкилхинолинкарбоксамидов, 3,3,6,6-тетраметил-9-фенил-3,4,6,7,9,10-гексагидроакридин-1,8(2Н,5Н)-дионов, 9-фенил-3,4,6,7,9,10-гексагидро акридин-1,8(2Н,5Н)-дионов, 9-арил-6,6-диметил-5,6,7,9-тетрагидротетразоло-[5,1-в]-хина- золин-8(4Н)-онов.

Проведен анализ данных по биологической активности синтезированных соединений в сравнении с эталонными препаратами.

Практическая ценность. Разработаны препаративные методы синтеза 3,5-диалкоксикарбонил-2,6-диметил-4-фенил-1,4-дигидропиридинов, 2,6-диметил-N³,N⁵,4-триарил-1,4-дигидропиридин-3,5-дикарбоксамидов, алкил 4-арил-2,7,7-триметил-5-оксо-1,4,5,6,7,8-гексагидрохинолин-3-карбоксилатов, алкил 4-арил-2-метил-5-оксо-1,4,5,6,7,8-гексагидрохинолин-3-карбоксилатов, 4,N-диарил-2,7,7-триметил-5-оксо-1,4,5,6,7,8-гекса гидро-3-хинолинкарбоксамидов, 4,N-диарил-2-метил-5-оксо-1,4,5,6,7,8-гексагидро-3-хино линкарбоксамидов, 4-арил-2,7,7-триметил-5-оксо-1,4,5,6,7,8-гексагидро-3-N,N-диалкил хинолинкарбоксамидов, 3,3,6,6-тетраметил-9-фенил-3,4,6,7,9,10-гексагидроакридин-1,8 (2Н,5Н)-дионов, 9-фенил-3,4,6,7,9,10-гексагидроакридин-1,8(2Н,5Н)-дионов, 9-арил-6,6-диметил-5,6,7,9-тетрагидротетразоло-[5,1-в]-хиназолин-8(4Н)-онов. Предлагаемые методы просты по выполнению, позволяют получать соединения с заданной комбинацией заместителей и могут быть использованы как препаративные в синтетической органической химии.

В процессе работы синтезировано 111 неописанных в литературе соединений, 72 из них были изучены на наличие противомикробной активности, 21 - на наличие гипогликемической активности.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научных исследований Пермской государственной фармацевтической академии (номер государственной регистрации 01.9.50 007419). Тема утверждена на заседании Учёного совета Пермской государственной фармацевтической академии, протокол № 3 от 27 ноября 2008 года.

Изучены и обобщены данные отечественной и зарубежной литературы по методам получения синтезом Ганча производных пиридина, гидрохинолина, акридина и гетероциклических соединений на их основе, их свойствах и биологической активности.

Разработаны методики синтеза и получено 111 неописанных ранее соединений, структура которых подтверждена данными ЯМР ¹Н, ИК-спектроскопии, масс-спектрометрии, РСА.

Результаты проведённых исследований опубликованы в тезисах и научных статьях, в том числе в журналах, рекомендованных ВАК.

В главе приводятся обобщённые данные литературы по способам синтеза, химическим превращениям и биологической активности производных пиридина, хинолина, акридина и их производных.

В главе представлены результаты собственных исследований по изучению возможности использования разнообразных эфиров и N-замещённых амидов ацетилуксусной кислоты в реакции Ганча. Рассмотрен и отработан классический вариант этой реакции, а также рассмотрена вероятность образования конденсированных систем из гетероциклов на основе четырёхкомпонентной реакции эфиров (или N-замещённых амидов) ацетилуксусной кислоты со смесью ароматических альдегидов, ацетата аммония и циклодикетонов. Изучена возможность образования гетероциклов при замене эфира или амида ацетилуксусной кислоты на удвоенное количество димедона (1,3-циклогександиона). Также изучена возможность получения гетероциклов на основе трёхкомпонентной реакции циклического β-дикарбонильного соединения, ароматического альдегида и 5-аминотетразола моногидрата.

Синтез 2,6-диметил-3,5-диалкоксикарбонил-4-фенил-1,4-дигидропиридинов проводился кипячением исходных компонентов в спирте в течение 3 часов.

Схема 1



I а-д (47-78 %)

I: R₁=CH(CH₃)₂(а); CH₂CH(CH₃)₂ (б); C(CH₃)₃ (в, д); CH₂C₆H₅ (г); R₂=H (а-г), 4-Cl (д).
Соединения (I а-д) представляют собой светло-желтые кристаллические вещества, растворимые в ДМФА, ДМСО, при нагревании в этаноле, нерастворимые в воде.

В ИК спектрах полученных соединений (Iа-д) присутствуют полосы, обусловленные валентными колебаниями С=С связи при 1648-1656 см,^-1 С=О группы при 1696-1704 см^-1, NH связи при 3312-3344 см^-1.

В спектрах ЯМР ¹Н полученных соединений (I а-д), кроме ароматических протонов и сигналов алкильных заместителей в сложноэфирных группах, присутствует синглет протонов двух метильных групп при 2.30-2.34 м.д., сигнал метинового протона в положении 4 пиридинового цикла при 4.75-4.95 м.д., сигнал –NH протона в положении 1 гетероцикла при 8.70-8.95 м.д.

В масс-спектре соединения Iг присутствуют пик молекулярного иона и пики фрагментных ионов, подтверждающие структуру.

Представляло интерес изучить протекание реакции при замене эфиров ацетоуксусной кислоты на N-ариламиды ацетилуксусной кислоты. Как показали проведённые исследования, процесс протекает в тех же условиях - при кипячении исходных компонентов в этаноле в течение 3 часов с образованием 2,6-диметил-N³,N⁵,4-триарил-1,4-дигидропиридин-3,5-дикарбоксамидов (IIа-з).

Схема 2



IIа-з (38-65 %)

II: R₁= H (а,в-е); 2-CH₃О (б, ж); 2-CH₃ (з); R₂= H (а,б); 4-Cl (в, ж); 3-NO₂ (г); 4-NO₂ (д, з); 2-Cl (е).
На выход образующихся соединений IIа-з оказывает влияние характер заместителя в ароматическом кольце альдегида. При использовании альдегидов с электроноакцепторными заместителями выход целевого продукта был выше.

Соединения (IIа-з) представляют собой светло-желтые кристаллические вещества, растворимые в ДМФА, ДМСО, при нагревании в этаноле, нерастворимые в воде.

В ИК спектрах полученных соединений (IIа-з) присутствуют полосы, обусловленные валентными колебаниями С=С связи при 1632-1652 см^-1, амидного карбонила при 1656-1680 см^-1, NH амидной группы при 3264-3312 см^-1 , NH в положении 1 гетероцикла при 3352-3440 см^-1.

В спектрах ЯМР ¹Н полученных соединений (IIа-з), кроме ароматических протонов и связанных с ними групп, присутствует синглет протонов двух метильных групп при 2.02-2.09 м.д., синглет метинового протона в положении 4 пиридинового цикла при 4.89-5.26 м.д., сигнал –NH протона в положении 1 гетероцикла при 8.00-8.45 м.д., сигнал амидных –NH протонов при 9.10-9.25 м.д.

В масс-спектре соединения IIг присутствуют пик молекулярного иона [М – Н]⁺ с m/z 468, пики фрагментных ионов [М – NH₃]⁺ (451), [М – PhNH]⁺ (376), [М – С₆Н₄NО₂]⁺ (346), [М – PhNH₂]⁺ (93), [М – Ph]⁺ (77), [М – СО₂]⁺ (44), подтверждающие данную структуру.

2.3. Синтез алкил 4-арил-2,7,7-триметил-5-оксо-1,4,5,6,7,8-гексагидрохинолин-3-карбоксилатов

Установлено, что взаимодействие эфира ацетилуксусной кислоты, ароматического альдегида, димедона и ацетата аммония при температуре 150-160 ºС в течение 5-10 мин в отсутствие растворителя приводит к образованию алкил 4-арил-2,7,7-триметил-5-оксо-1,4,5,6,7,8-гексагидрохинолин-3-карбоксилатов (IIIа-э).

Высокие выходы отмечены при использовании в реакции третбутилового, изобутилового, изопропилового эфиров ацетилуксусной кислоты.

Соединения (IIIа-э) представляют собой светло-желтые кристаллические вещества, растворимые в ДМФА, ДМСО, при нагревании в этаноле, уксусной кислоте, нерастворимые в воде.

В ИК спектрах полученных соединений (IIIа-э) присутствуют полосы, обусловленные валентными колебаниями С=С связи при 1604-1652 см^-1, С=О группы в 5 положении гетероцикла при 1648-1698 см^-1, карбонила сложноэфирной группы при 1704-1712 см^-1, NH связи при 3200-3312 см^-1.

В спектрах ЯМР ¹Н полученных соединений (IIIа-э), кроме ароматических протонов и сигналов алкильных заместителей в сложноэфирных группах, присутствуют два синглета протонов двух метильных групп в положении 7 при 0.80-0.86 м.д. и 1.03-1.06, синглет метильной группы в положении 2 гетероцикла при 2.25-2.34 м.д., два дублета протонов в положении 6 и 8 при 1.96-2.00, 2.15-2.21 м.д. (J=15,8-16,5 Гц) и 2.25-2.34, 2.38-2.45 м.д. (J=16,5-17,4 Гц), синглет метинового протона в положении 4 гетероцикла при 4.70-5.00 м.д., сигнал –NH протона в положении 1 гетероцикла при 8.78-9.25 м.д.

В масс-спектрах соединений IIIи и IIIх присутствуют пики молекулярных ионов и пики фрагментных ионов, подтверждающие данные структуры.

Для установления пространственной конфигурации соединений данного ряда медленной кристаллизацией из этанола были выращены кристаллы соединений IIIи и IIIх и проведён их рентгеноструктурный анализ, подтвердивший её (рис. 1).

Рис. 1. Молекула соединения IIIи по данным РСА

Ближайшим структурным аналогом димедона является 1,3-циклогександион. Показано, что сплавление эфира ацетилуксусной кислоты, ароматического альдегида, ацетата аммония и 1,3-циклогександиона при температуре 150-160 ºС в течение 5-10 мин в отсутствии растворителя приводит к образованию алкил 4-арил-2-метил-5-оксо-1,4,5,6,7,8-гексагидрохинолин-3-карбоксилатов (IVа-щ).

Выходы конечных продуктов были выше при введении в реакцию арилальдегидов с электроноакцепторными заместителями в кольце.

Соединения (IVа-щ) представляют собой светло-желтые кристаллические вещества, растворимые в ДМФА, ДМСО, уксусной кислоте, при нагревании в этаноле, нерастворимые в воде.

Структура синтезированных соединений (IVа-щ) подтверждена методами ИК, ЯМР ¹Н спектроскопии и масс-спектрометрии.

В ИК спектрах полученных соединений (IVа-щ) присутствуют полосы, обусловленные валентными колебаниями С=С связи при 1608-1648 см^-1, С=О группы в положении 5 гетероцикла при 1646-1688 см^-1, карбонила сложноэфирной группы при 1686-1708 см^-1, NH группы при 3184-3312 см^-1.

В спектрах ЯМР ¹Н полученных веществ (IVа-щ), кроме сигналов ароматических протонов и связанных с ними групп, присутствуют мультиплеты протонов в положениях 6, 7 и 8 гетероциклов при 2.05-2.25, 1.81-1.92, и 1.69-1.76 м.д., синглет метинового протона в положении 4 пиридинового цикла при 4.70-4.99 м.д., сигнал –NH протона в положении 1 гетероцикла при 8.81-9.25 м.д.

В масс-спектрах соединений IVл и IVп присутствуют пики молекулярных ионов и пики фрагментных ионов, подтверждающие данные структуры.

Для установления пространственной структуры соединений данного ряда медленной кристаллизацией из этанола был выращен кристалл соединения IVн и проведён его рентгеноструктурный анализ (рис. 2), подтвердивший строение.

Продолжая исследования по изучению формирования гексагидрохинолинового цикла в зависимости от структуры функционального производного ацетилуксусной кислоты, было изучено поведение в данной реакции её N-ариламидов.

Было обнаружено, что взаимодействие димедона с арилальдегидом, N-ариламидом ацетилуксусной кислоты и аммония ацетатом при температуре 150-160 ºС в течение 10-20 мин в отсутствии растворителя приводит к образованию 4,N-диарил-2,7,7-триметил-5-оксо-1,4,5,6,7,8-гексагидрохинолин-3-карбоксамидов (Vа-о).

Полученные соединения (Vа-ш) представляют собой светло-желтые кристаллические вещества, растворимые в ДМФА, уксусной кислоте, ацетонитриле, ДМСО, при нагревании в этаноле, нерастворимые в воде.

В ИК спектрах полученных веществ (Vа-ш) присутствуют полосы валентных колебаний амидной карбонильной группы при 1632-1692 см^-1, связи С=О при 1672-1712 см^-1, NH связи амидной группы при 3048-3184 см^-1, NH связи в положении 1 гетероцикла при 3208-3396 см^-1.

Схема 5

В масс-спектре соединения Ve присутствуют пик молекулярного иона [М – Н]⁺ с m/z 400, пики фрагментных ионов [М – Ph]⁺ (323), [М – PhNHСH₃]⁺ (294), подтверждающие данную структуру.

Для установления пространственной конфигурацию соединений данного ряда медленной кристаллизацией из этанола был выращен кристалл соединения Vч и проведён его рентгеноструктурный анализ (рис. 3), подтвердивший её.

Рис. 3.Молекула соединения Vч по данным РСА

Четырёхкомпонентное сплавление 1,3-циклогександиона с арилальдегидом, амидом ацетоуксусной кислоты и аммония ацетатом при температуре 150-160 ºС в течение 10-20 мин в отсутствии растворителя приводит к образованию 4,N-арил-2-метил-5-оксо-1,4,5,6,7,8-гексагидро-3-хинолинкарбоксамидов (VIа-и).

Схема 6



VIа-и (50-85 %)

VI: R₁= H (а,д); 4-Сl (б,е); 4-NO₂ (в,з); 3-NO₂ (г,ж), 4-CH₃О (и); R₂= H (а-г); 2-CH₃ (д-и).
Полученные соединения (VIа-и) представляют собой светло-желтые кристаллические вещества, растворимые в ДМФА, укусной кислоте, ДМСО, при нагревании в этаноле, нерастворимые в воде.

В ИК спектрах полученных соединений (VIа-и) присутствуют полосы валентных колебаний карбонильной группы в положении 5 гетероцикла при 1624-1634 см^-1, амидного карбонила при 1663-1678 см^-1, группы NH при 3200-3288 см^-1.

В спектрах ЯМР ¹Н полученных веществ, кроме сигналов ароматических протонов и связанных с ними групп, присутствуют мультиплеты протонов в положениях 7,8 и 6 гетероцикла в областях 1.71-1.87, 1.84-1.98, 2.11-2.35 м.д., соответственно. А также, синглет метильной группы в положении 2 гетероцикла при 2.03-2.09 м.д., синглет протона Н-4 при 4.81-5.15 м.д., сигнал протона NH в гетероцикле при 8.43-8.97 м.д., сигнал протона NH в боковой цепи при 8.75-9.65 м.д.

В масс-спектрах соединений VIа и VIе присутствуют пики молекулярных ионов [М–Н]⁺ с m/z 358 (36) и 407 [М-Н]⁺(33), соответственно, а также различные пики фрагментных ионов, подтверждающие данные структуры.

Установлено, что в результате четырёхкомпонентной реакции с участием димедона (1,3-циклогесандиона), арилальдегида, N,N-диалкиламида ацетилуксусной кислоты и аммония ацетата при температуре 150-160 ºС в течение 10-20 мин в отсутствии растворителя образуются 4-арил-2,7,7-триметил-5-оксо-1,4,5,6,7,8-гексагидро-3-N,N-диэтилхинолинкарбоксамид (VIIа) и 4-арил-2-метил-5-оксо-1,4,5,6,7,8-гексагидро-3-N,N-диметилхинолинкарбоксамид (VIIб).

Полученные соединения (VIIа-б) представляют собой светло-желтые кристаллические вещества, растворимые в ДМФА, ДМСО, при нагревании в этаноле, нерастворимые в воде.

В ИК-спектрах полученных соединений (VIIа-б) присутствуют полосы валентных колебаний карбонильной группы при 1620-1624 см^-1, СОN группы при 1680-1684 см^-1, NH в гетероцикле при 3188-3200 см^-1.

В спектрах ЯМР ¹Н соединений (VIIа-б), кроме сигналов ароматических протонов и связанных с ними групп, присутствуют мультиплет группы СОN(С₂Н₅)₂ при 0.51-0.86 и синглеты двух метильных групп амида при 0.87 и 1.06 м.д., пики протонов двух метильных групп в положении 7 гетероцикла при 0.89 и 1.03 м.д., синглет метильной группы в положении 2 гетероцикла при 1.77 м.д., два дублета протонов Н_А-8,Н_В-8 при 1.98 и 2.08 м.д. (J=16,3 Гц) и Н_А-6,Н_В-6 при 2.29 и 2.38 м.д. (J=16,5 Гц), синглет протона Н-4 при 4.67-4.77 м.д., мультиплеты протонов в положениях 6, 7 и 8 при 2.15-2.26, 1.87-1.96 и 1.78-1.84 м.д., сигнал протона NH в гетероцикле при 8.56-8.76 м.д.

С целью синтеза новых конденсированных систем из гетероциклов и изучения их биологической активности мы продолжили изучение реакции Ганча, заменив в реакции функциональное производное ацетилуксусной кислоты на второй эквивалент димедона.

Установлено, что выдерживание смеси димедона, арилальдегида и ацетата аммония при 160 ºС в течение 5-14 мин в отсутствии растворителя приводит к образованию 3,3,6,6-тетраметил-9-фенил-3,4,6,7,9,10-гексагидроакридин-1,8(2Н,5Н)-дионов. (VIIIа-б).

Соединения (VIIIа-б) представляют собой светло-желтые кристаллические вещества, растворимые в ДМФА, ДМСО, при нагревании в спирте, нерастворимые в воде.

В спектрах ЯМР ¹Н соединений (VIIIа-б), кроме сигналов ароматических протонов и связанных с ними групп, присутствуют пики протонов четырёх метильных групп в положениях 3 и 6 гетероцикла при 0.84-0.86 м.д. и 1.03-1.05 м.д., два дублета протонов С², С⁷при 1.96-1.98 и 2.08-2.11 (J=16,5 Гц) и С⁴, С⁵при 2.29-2.32 и 2.38-2.40 (J=16,5 Гц), синглет протона Н-9 при 4.65-4.67 м.д., сигнал протона NH в гетероцикле при 8.36-8.41 м.д.

Реакция 1,3-циклогександиона, арилальдегида и ацетата аммония протекала при температуре 150-160 ºС в отсутствии растворителя в течении 10-12 мин и приводила к образованию 9-фенил-3,4,6,7,9,10-гексагидроакридин-1,8(2Н,5Н)-дионов (IХа-в).

В ИК спектрах полученных соединений (IХа-в) присутствуют полосы валентных колебаний карбонильной группы при 1604-1612 см^-1, С=С связей при 1640-1648 см^-1, NH в гетероцикле при 3176-3184 см^-1.

В спектрах ЯМР ¹Н веществ (IХ а-в), кроме сигналов ароматических протонов, присутствуют мультиплеты протонов в положениях цикла 2,3,4,5,6,7 в областях 1.69-1.92 м.д., 1.81-2.25 м.д. и 2.05-2.48 м.д. соответственно, синглет протона Н-9 при 4.82-4.90 м.д., сигнал протона NH в гетероцикле при 9.36-9.56 м.д.
2.10. Синтез 9-арил-6,6-диметил-5,6,7,9-тетрагидротетразоло-[5,1-в]-хиназолин-8(4Н)-онов

Была изучена трёхкомпонентная реакция 1,3-циклогександиона или димедона, ароматического альдегида и 5-аминотетразола моногидрата. Выдерживание исходных компонентов при температуре 160-170 ºС в течение 10-12 мин в отсутствии растворителя и катализатора приводило к образованию 9-арил-6,6-диметил-5,6,7,9-тетрагидротетразоло-[5,1-в]-хиназолин-8(4Н)-онов.

Схема 10



Ха-з (62-79%)

Х: R₁=H (а-г), СН₃ (д-з), R₂=H (а,д); 4-Cl (б,е); 4-СН₃О (в, ж); 4-NO₂ (г,з).
Синтезированные соединения представляют собой белые или светло-желтые кристаллические вещества, растворимые в ДМФА, ДМСО, при нагревании в этаноле, нерастворимые в воде.

В ИК спектрах полученных веществ (Ха-з) присутствуют полосы, обусловленные валентными колебаниями С=С связи при 1580-1588 см^-1, С=О группы при 1648-1652 см^-1, NH связи при 2856-2880 см^-1.

В спектрах ЯМР ¹Н полученных соединений (Ха-з), кроме сигналов ароматических протонов и связанных с ними групп, присутствуют два синглета двух метильных групп в положении 6 при 0.80-0.83 и 1.02-1.04 м.д., два дублета протонов в положениях 5 и 7 при 1.87-1.90, 2.04-2.06 м.д. (J=16,07-16,09 Гц), 2.20-2.23, 2.35-2.37 м.д. (J=16,04-16,07 Гц), протон в положении 9 цикла при 6.39-6.65., протон NH группы при 11.40-11.89 м.д.

Для установления пространственной конфигурации соединений данного ряда медленной кристаллизацией из диоксана был выращен кристалл соединения Ха и проведён его рентгеноструктурный анализ (рис. 4), подтвердивший строение.

В третьей главе приведены методы синтеза полученных соединений, результаты спектральных методов анализа, указана используемая хроматографическая система для ТСХ, с помощью которой определялась чистота полученных соединений, приборы, с помощью которых устанавливалась структура полученных соединений.

Глава включает результаты биологических исследований синтезированных соединений.

Противомикробный эффект исследуемых соединений сравнивали с таковым диоксидина, чьё установленное значение МПК находилось в пределах 62,5-1000 мкг/мл в отношении указанных штаммов. Наличие противомикробной активности показали все испытанные соединения.

В результате проведённых исследований установлено, что наиболее целесообразно проводить поиск высокоактивных соединений с данным видом активности в рядах алкил 4-арил-2,7,7-триметил-5-оксо-1,4,5,6,7,8-гексагидрохинолин-3-карбоксилатов, 2,6-диме- тил-3,5-диалкоксикарбонил-4-фенил-1,4-дигидропиридинов и 4-арил-2,7,7-триметил-5-оксо-1,4,5,6,7,8-гексагидро-3-N,N-диалкилхинолинкарбоксамидов.

4.2. Гипогликемическая активность

На наличие гипогликемической активности было изучено 21 производное 1,4-дигидропиридинкарбоксамидов (II ряда), 1,4,5,6,7,8-гексагидрохинолин-3-карбоксилатов (III, IV рядов) и 1,4,5,6,7,8-гексагидрохинолинкарбоксамидов (V, VI рядов).

Скрининговые исследования выполнены на самках белых нелинейных крыс массой 200-220г. Изучаемые соединения с учетом малого количества их субстанции инъецировали внутрибрюшинно на 1% крахмальной слизи в скрининговой дозе 25 мг/кг. В контроле животным вводили эквиобъемные количества крахмальной слизи.

Содержание глюкозы в крови крыс определяли глюкозооксидазным методом на биохимическом анализаторе Stat Fax 4500 до, а также спустя 3 и 5 час после введения веществ. Препаратами сравнения служили пероральные противодиабетические средства гликлазид (группа сульфонилмочевины) и метформин (группа бигуанида).

При оценке специфической активности соединений, помимо достоверности отличий по сравнению с контролем, учитывалась стабильность их гипогликемического действия. Вещества с выраженным эффектом обеспечивали его сохранение на протяжении всего 5-часового периода наблюдения, соединения с умеренным действием – только в одной временной точке.

Таблица 1

Серия опыта	Уровень гликемии, моль/л			Изменение гликемии, %
	исходный	ч/з 3 час	ч/з 5 час	3 час	5 час
IIа	4,25 ± 0,35	3,37 ± 0,16	3,17 ± 0,37	-20,7 ± 5,48*	-25,4 ± 5,81*
IIб	4,35 ± 0,24	3,48 ± 0,24	3,28 ± 0,16	-20,0 ± 6,05*	-24,6 ± 6,05*
IIе	4,44 ± 0,13	4,07 ± 0,18	3,63 ± 0,08	-8,3 ± 3,94	-18,2 ± 2,31*
IIIа	4,42 ± 0,19	3,63 ± 0,10	3,57 ± 0,13	-17,8 ± 5,06*	-19,2 ± 4,96*
IIIл	3,83 ± 0,13	3,23 ± 0,23	3,15 ± 0,21	-15,7 ± 3,31*	-17,8 ± 3,26*
IIIр	5,03 ± 0,18	4,40 ± 0,19	4,22 ± 0,24	-12,5 ± 3,50	-16,1 ± 4,11*
IIIэ	4,57 ± 0,10	3,45 ± 0,23	4,75 ± 0,26	-24,5± 5,13*	+3,9 ± 7,22
IVе	4,78 ± 0,13	4,05 ± 0,19	4,25 ± 0,24	-15,3 ± 3,77*	-11,1 ± 4,82
IVр	4,93 ± 0,23	3,78 ± 0,21	3,47 ± 0,19	-23,3 ± 4,27*	-29,6 ± 4,90*
Vл	5,28 ± 0,16	4,35 ± 0,13	4,43 ± 0,13	-17,6 ± 4,74*	-16,1 ± 4,18*
VIа	5,07 ± 0,31	4,17 ± 0,37	3,42 ± 0,37	-17,8 ± 3,58*	-32,5 ± 4,57*
Контроль	4,00 ± 0,16	3,80 ± 0,15	3,75 ± 0,18	- 5,0 ± 2,02	-6,2 ± 1,13
Гликлазид	4,33 ± 0,17	2,94 ± 0,13	3,71 ± 0,07	-32,1 ± 3,59 *	-14,3 ± 1,92*
Метформин	5,09 ± 0,11	5,31 ± 0,18	5,36 ± 0,16	+4,3 ± 4,12	+5,3 ± 2,81

Предварительная оценка острой токсичности исследуемых веществ была проведена на белых нелинейных мышах массой 20-25 г при внутрибрюшинном введении.

Наиболее активные вещества IIa, IIб и VIa были подвергнуты углубленному исследованию на модели стероидного диабета, созданной у животных трёхнедельным введением дексаметазона фосфата. Данная модель отражает такие патологические изменения при сахарном диабете 2 типа, как нарушенную толерантность к углеводной нагрузке и сниженную чувствительность к инсулину. Трёхнедельное пероральное введение апробируемых веществ и препаратов сравнения значительно улучшало анализируемые показатели. Наиболее активным при этом было соединение VIa.

В связи с тем, что изучение противодиабетической активности соединений IIa, IIб и VIa предполагалось выполнить на крысах со стероидным диабетом при введении веществ в эквитоксических дозах через рот – была охарактеризована их токсичность на данном виде животных при аналогичном способе введения (таблица 2)

Таблица 2

Серия опыта	ЛД50 мг/кг, крысы, per os
IIa	1585 (1280 ¸ 1963)
IIб	1710 (1315 ¸ 2225)
VIa	1656 (1265 ¸ 2166)
Гликлазид	1420 (1080 ÷ 1760)
Метформин	1598 (1076 ÷ 2372)

Проведенные исследования показали, что соединения IIa, IIб и VIa в соответствии с ГОСТ 12.1.007-76 могут быть отнесены к 5 классу опасности.

1. 
   Установлено, что при взаимодействии эфиров ацетилуксусной кислоты с ароматическим альдегидом и аммиаком образуются 2,6-диметил-3,5-диалкоксикарбонил-4-фенил-1,4-дигидропиридины.
   
2. 
   Заменой эфиров ацетилуксусной кислоты на её амиды в реакции Ганча, получены 2,6-диметил-N³,N⁵,4-триарил-1,4-дигидропиридин-3,5-дикарбоксамиды.
   
3. 
   Изучена реакция взаимодействия димедона и 1,3-циклогександиона со смесью ароматического альдегида, эфира ацетилуксусной кислоты и ацетата аммония, приводящая к образованию производных 1,4,5,6,7,8-гексагидрохинолин-3-карбоксилатов.
   
4. 
   Обнаружено, что при взаимодействии димедона (или 1,3-циклогесандиона) со смесью N-замещённых амидов ацетилуксусной кислоты, ароматических альдегидов и аммония ацетата образуются производные 5-оксо-1,4,5,6,7,8-гексагидро-3-хинолинкарбоксамидов.
   
5. 
   Установлено, что при взаимодействии двойного количества димедона или 1,3-циклогександиона со смесью ароматического альдегида и ацетата аммония образуются 3,3,6,6-тетраметил-9-фенил-3,4,6,7,9,10-гексагидроакридин-1,8(2Н,5Н)-дионы.
   
6. 
   Изучена трёхкомпонентная реакция взаимодействия димедона или 1,3-циклогександиона со смесью ароматического альдегида и 5-аминотетразола, приводящая к образованию 9-арил-6,6-диметил-5,6,7,9-тетрагидротетразоло-[5,1-в] - хиназолин-8(4Н)-онов.
   
7. 
   Изучена противомикробная и гипогликемическая активность синтезированных соединений. Результаты проведённых экспериментов свидетельствуют о перспективности исследования в данной области.
   

1. 
   Синтез N-фенил-2,7,7-триметил-5-оксо-4-арил-1,4,5,6,7,8-гексагидрохинолин-3-карбоксамидов / В.Л. Гейн, М.И. Казанцева, А.А. Курбатова [и др.] // Химия гетероцикл. соединений. – 2010. -№ 5. - С. 784-786.
   
2. 
   Гейн, В.Л. Синтез 4,N-диарил-2,7,7-триметил-5-оксо-1,4,5,6,7,8-гексагидро-3-хинолинкарбоксамидов / В.Л. Гейн, М.И. Казанцева, А.А. Курбатова // Химия гетероцикл. соединений. – 2011. - № 6. - С. 881-884.
   
3. 
   Гейн, В.Л. Синтез 4,N-диарил-2-метил-5-оксо-1,4,5,6,7,8-гексагидро-3-хинолинкарбоксамидов / В.Л. Гейн, М.И. Казанцева, А.А. Курбатова // Журн.органич. химии. – 2011. - № 6. - С. 971-972.
   
4. 
   Гейн, В.Л. Синтез 2,6-диметил-N³,N⁵,4-триарил-1,4-дигидропиридин-3,5-дикарбоксамидов. / В.Л. Гейн, М.И. Казанцева, А.А. Курбатова // Журн.органич. химии.- 2011.- № 7. - С. 1070-1071.
   
5. 
   Синтез и противомикробная активность 2,6-диметил-3,5-диалкоксикарбонил-4 фенил-1,4-дигидропиридинов / В.Л. Гейн, М.И. Казанцева, А.А. Курбатова и [и др.] // Хим.-фарм. журн.-2011.-Т.45, № 8 - С. 70-71.
   
6. 
   Гейн, В.Л. Синтез 2,6-диметил-N³,N⁵,4-трифенил-1,4-дигидропиридин-3,5-карбоксамидов / В.Л. Гейн, М.И. Казанцева, А.А. Курбатова // V Международноя конференция «Universities Contribution in the Organic Chemistry Progress», посвящённая 175-летию со дня рождения Д. И. Менделеева и 80-летию основания химического факультета в Санкт-Питербургском государственном университете. труды науч.-практ. конф. - Санкт-Петербург, 2009 – С. 140.
   
7. 
   Гейн, В.Л. Синтез N-фенил-2,7,7-триметил-5-оксо-4-арил-1,4,5,6,7,8-гексагидрохинолин-3-карбоксамидов / В.Л. Гейн., М.И. Казанцева // III Международная конференция «Химия гетероциклических соединений», посвященная 95-летию со дня рождения профессора А.Н. Коста. – Москва, 2010- С.94.
   
8. 
   Гейн, В.Л. Синтез 2,6-диметил-N³,N⁵,4-трифенил-1,4-дигидропиридин-3,5-карбоксамидов / В.Л. Гейн, М.И. Казанцева // III Международная конференция «Химия гетероциклических соединений», посвященная 95-летию со дня рождения профессора А.Н. Коста. – Москва, 2010 - С.95.
   
9. 
   Гейн, В.Л. Амиды ацетилуксусной кислоты в синтезе гетероциклов / В.Л. Гейн, М.И. Казанцева, Т.М. Замараева // III Международная конференция «Химия гетероциклических соединений», посвященная 95-летию со дня рождения профессора А.Н. Коста. – Москва, 2010.- С.97.
   
10. 
    Гейн, В.Л. Синтез 2,6-диметил-N³,N⁵,4-трифенил-1,4-дигидропиридин-3,5-карбоксамидов / В.Л. Гейн, М.И. Казанцева, А.А. Курбатова // Молодежная научно-практическая конференция «Химия поликарбонильных соединений» посвященная 75-летию со дня рождения Ю.С. Андрейчикова. - Пермь, 2009. - С. 119.
    
11. 
    Казанцева, М.И. Синтез N-фенил-2,7,7-триметил-5-оксо-4-арил-1,4,5,6,7,8-гексагидрохинолин-3-карбоксамидов / М.И. Казанцева // научно-практический журнал «Вестник Пермской государственной фармацевтической академии» № 6 - 2010 г. - С. 85-86.
    
12. 
    Казанцева, М.И. Синтез 2,6-диметил-N³,N⁵,4-трифенил-1,4-дигидропиридин-3,5-карбоксамидов / М.И. Казанцева // научно-практический журнал «Вестник Пермской государственной фармацевтической академии» № 6 - 2010 г.-С. 83-84.
    
13. 
    Казанцева, М.И. Синтез 4-арил-5-оксо-2,7,7-триметил-3-алкилкарбоксо-1,4,5,6,7,8-гексагидрохинолинов. / М.И. Казанцева, Т.А. Докина // научно-практический журнал «Вестник Пермской государственной фармацевтической академии» № 8 - 2011 г.-С. 80-82.
    

Реакция эфиров ацетилуксусной кислоты, ароматических альдегидов и аммиака приводит к образованию 2,6-диметил-3,5-диалкоксикарбонил-4-фенил-1,4-дигидропиридинов. Реакцией амидов ацетилуксусной кислоты с ароматическими альдегидами и аммиаком получены 2,6-диметил-4,N³,N⁵-триарил-1,4-дигидропиридин-3,5-дикарбоксамиды. Взаимодействием димедона (или 1,3-циклогександиона) с эфирами ацетилуксусной кислоты, ароматическими альдегидами и ацетатом аммония приводит к образованию гексагидрохинолин-3-карбоксилатов. Реакцией димедона (или 1,3-циклогександиона), амидов ацетилуксусной кислоты с ароматическими альдегидами и ацетатом аммония получены гексагидрохинолин-3-карбоксамиды. Реакция димедона (или 1,3-циклогександиона) с ароматическими альдегидами и ацетатом аммония приводит к образованию гексагидроакридин-1,8-(2Н,5Н)-дионов.

Взаимодействием димедона (1,3-циклогександиона) с ароматическими альдегидами и 5-аминотетразолом моногидратом получены тетрагидротетразоло-[5,1-b]-хиназолин-8(4Н)-оны. Синтезированные соединения были исследованы наналичие антибактериальной и гипогликемической активности.
Kasantseva Mariya (Russia)

The reaction of Hantch in the line of the ethers and amides of acetoacetic acid, biological activity of compounds.

The reaction of ethers of acetoacetic acid, aromatic aldehydes and ammonia leads to а forming of 2,6-dimetyl-3,5-dialcoxycarbonyl-4-phenyl-1,4-dihydropiridines. During the reaction of amides of acetoacetic acid with aromatic aldehydes and ammonia, 2,6-dimetyl-4,N³,N⁵-threearyl-1,4-dihydropiridin-3,5-dicarboxamides are formed. Interaction of dimedone (or 1,3-cyclohexandione) with ethers of acetoacetic acid, aromatic aldehydes and ammonia acetates leads to a forming of the hexahydrochinolin-3-carboxylates. During the reaction of amides of acetoacetic acid with aromatic aldehydes and ammonia acetates hexahydrochinolin-3-carboxamides are formed. The reaction of dimedone (or 1,3-cyclohexandione) with aromatic aldehydes and ammonia acetates leads to a foming hexahydroacridin-1,8(2H,5H)-diones. Interaction of dimedone (or 1,3-cyclohexandione) with aromatic aldehydes and 5-aminotethrazoli monohydrate leads to tethrahydrotethrazolo-[5,1-b]-chinazolin-8-(4H)-ones. The synthesized compounds were analized on the antibacterical and hypoglycemic kinds of biological activities.