Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Синтез, реакции и биологическая активность галогенимидазолов (литературный обзор) 10
1.1. Синтез хлоримидазолов 10
1.2. Синтез бромимидазолов 14
1.3. Синтез йодимидазолов 17
1.4. Реакции электрофильного замещения галогенимидазолов 22
1.5. Реакции нуклеофильного замещения галогенимидазолов 27
1.6. Реакции окисления и восстановления галогенимидазолов 34
1.7. Биологическая активность галогенимидазолов 37
ГЛАВА 2. Синтез тиетансодержащих производных 4,5-дибромимидазола ...45
2.1. Синтез 2-замещенных 4,5-дибром-1-(тиетанил-3)имидазолов.. .45
2.2. Синтез 2-замещенных 4,5-дибром-1-(1-оксотиетанил-3)имидазолов...64
2.3. Синтез производных 2-[4,5-дибром-1-(тиетанил-3)имидазолил-2-тио]уксусной кислоты .76
2.3.1. Синтез солей 2-[4,5-дибром-1-(тиетанил-3)имидазолил-2-тио]уксусной кислоты 77
2.3.2. Синтез илиденгидразидов 2-[4,5-дибром-1-(тиетанил-3)имидазолил-2-
тио]уксусной кислоты 84
ГЛАВА 3. Биологическая активность тиетансодержащих производных 4,5-дибромимидазола 99
3.1. Цитотоксичность синтезирванных соединений 99
3.2. Влияние синтезирванных соединений на систему гемостаза 102
3.3. Антидепрессивная активность синтезирванных соединений 104
3.4. Прогноз биологической активности синтезирванных соединений .139
3.4.1. Прогноз биологической активности в системе PASS 109
3.4.2. Прогноз биологической активности в системе OSIRIS Property Explorer 119
ГЛАВА 4. Экспериментальная часть 122
4.1. Методики синтеза 2-замещенных 4,5-дибром-1-(тиетанил-3)-имидазолов 122
4.2. Методики синтеза 2-замещенных 4,5-дибром-1-(1-оксотиетанил-3)имидазолов и 2,4,5-трибром-1-(1,1-диоксотиетанил-3)имидазола 126
4.3. Методики синтеза производных 2-[4,5-дибром-1-(тиетанил-3)-имидазолил-2-тио]уксусной кислоты 129
4.3.1. Методики синтеза солей 2-[4,5-дибром-1-(тиетанил-3)имидазолил-2-тио]уксусной кислоты 128
4.3.2. Методики синтеза метилового эфира, гидразида и илиденгидразидов 2-[4,5-дибром-1-(тиетанил-3)имидазолил-2-тио]уксусной кислоты 131
Выводы 136
Список литературы 138
Приложение 158
- Реакции нуклеофильного замещения галогенимидазолов
- Синтез солей 2-[4,5-дибром-1-(тиетанил-3)имидазолил-2-тио]уксусной кислоты
- Прогноз биологической активности синтезирванных соединений
- Методики синтеза производных 2-[4,5-дибром-1-(тиетанил-3)-имидазолил-2-тио]уксусной кислоты
Введение к работе
Актуальность темы. Одной из современных задач медицины и фармации является поиск новых биологически активных веществ, обладающих высокой эффективностью и малой токсичностью для организма.
Перспективным классом лекарственных препаратов, имеющих широкий спектр применения в медицине, являются производные имидазола. К производным имидазола относятся азатиоприн (иммунодепрессивное средство), дикарбазин (цитостатическое средство), клотримазол и миконазол (противогрибковые средства), лозартан (антигипертензивное средство), циметидин (противоязвенное средство), метронидазол и орнидазол (антибактериальные средства), нафтизин и ксилометазолин (адреномиметические средства), мерказолил и тиамазол (антитиреодные средства) и другие.
Интенсивный поиск биологически активных производных имидазола продолжается [Катаев В.А., 2006; Negwer M., 2007]. Особый интерес представляют производные галогенимидазолов, поскольку реакциями электрофильного и нуклеофильного замещения на их основе синтезированы большие ряды потенциально биологически активных веществ [Doyon J. et al., 2008; Александрова Е.В. и др., 2011]. Производные галогенимидазолов проявляют антигипертензивную, антидиабетическую, анальгетическую, фунгицидную, противовирусную и другие виды активности [Zamora J. et al., 2003; Amini M. et al., 2007; Валиева А.Р., 2013]. Однако в литературе нет сведений о методах синтеза и биологической активности производных 4,5-дибромимидазола, содержащих тиетановый цикл.
Таким образом, разработка методов синтеза новых потенциально биологически активных тиетансодержащих производных 4,5-дибромимидазола, а также изучение их химических, физико-химических и биологических свойств составляют актуальную задачу.
Цель исследования. Разработка методов синтеза новых тиетансодержащих производных 4,5-дибромимидазола и поиск среди них биологически активных соединений.
Задачи исследования.
-
Исследование реакции алкилирования 2,4,5-трибромимидазола 2-хлорметилтиираном. Разработка метода синтеза 2,4,5-трибром-1-(тиетанил-3)имидазола.
-
Исследование реакций нуклеофильного замещения 2,4,5-трибром-1-(тиетанил-3)имидазола с O, S, N-нуклеофилами. Разработка методов синтеза 2-замещенных 4,5-дибром-1-(тиетанил-3)имидазолов.
-
Исследование реакций окисления атома серы 2-замещенных 4,5-дибром-1-(тиетанил-3)имидазолов. Разработка методов синтеза 2-замещенных 4,5-дибром-1-(1-оксотиетанил-3)имидазолов.
-
Разработка методов синтеза солей и илиденгидразидов 2-[4,5-дибром-1-(тиетанил-3)имидазолил-2-тио]уксусной кислоты.
-
Установление строения и изучение физико-химических свойств тиетансодержащих производных 4,5-дибромимидазола.
-
Анализ результатов биологических испытаний и прогноз активностей тиетансодержащих производных 4,5-дибромимидазола.
Научная новизна. Впервые исследовано алкилирование 2,4,5-трибромимидазола 2-хлорметилтиираном. Установлено, что в присутствии щелочи в водной среде происходит тииран-тиетановая перегруппировка с образованием 2,4,5-трибром-1-(тиетанил-3)имидазола.
Исследованы реакции 2,4,5-трибром-1-(тиетанил-3)имидазола с O, S, N-нуклеофилами. Установлено, что происходит замещение атома брома в положении 2, а тиетановый цикл сохраняется.
Исследованы реакции окисления 2-замещенных 4,5-дибром-1-(тиетанил-3)имидазолов водорода пероксидом в среде ледяной уксусной кислоты. Установлено, что образуются производные 4,5-дибромимидазола, содержащие тиетаноксидный цикл, при увеличении количества окислителя синтезирован 2,4,5-трибром-1-(1,1-диоксотиетанил-3)имидазол.
С помощью ЯМР 1Н - спектроскопии выявлена Z, E – изомерия в ряду илиденгидразидов 2-[4,5-дибром-1-(тиетанил-3)имидазолил-2-тио]уксусной кислоты.
Исследована цитотоксичность, влияние на систему гемостаза и антидепрессивная активность синтезированных веществ. Проведен компьютерный прогноз биологической активности тиетансодержащих производных 4,5-дибромимидазола.
Практическая значимость. Разработаны методы синтеза новых тиетансодержащих производных 4,5-дибромимидазола: 2,4,5-трибром-1-(тиетанил-3)имидазола, 2,4,5-трибром-1-(1-оксотиетанил-3)имидазола, 2,4,5-трибром-1-(1,1-диоксотиетанил-3)имидазола, 2-замещенных 4,5-дибром-1-(тиетанил-3)имидазолов и 4,5-дибром-1-(1-оксотиетанил-3)имидазолов. Получены соли, метиловый эфир, гидразид и илиденгидразиды 2-[4,5-дибром-1-(тиетанил-3)имидазолил-2-тио]уксусной кислоты.
Разработанные методы синтеза и результаты анализа биологической активности новых тиетансодержащих производных 4,5-дибромимидазола могут использоваться для дальнейшего направленного синтеза биологически активных соединений.
2,4,5-Трибром-1-(1-оксотиетанил-3)имидазол и 2-[4,5-дибром-1-(тиетанил-3)имидазолил-2-тио]уксусная кислота, проявляющие антидепрессивную активность, рекомендованы для углубленного изучения психотропной активности.
Разработан лабораторный регламент на 2,4,5-трибром-1-(тиетанил-3)имидазол (ЛР - 01963597 - 59.02 - 13), представляющий интерес как реактив для синтеза биологически активных производных имидазола.
Препаративные методы синтеза и результаты анализа биологической активности тиетансодержащих производных 4,5-дибромимидазола используются при проведении научных исследований на кафедрах биологической химии, фармакологии № 1 с курсом клинической фармакологии, фармацевтической химии с курсами аналитической и токсикологической химии Башкирского государственного медицинского университета, в лаборатории молекулярной фармакологии и иммунологии Института биохимии и генетики УНЦ РАН.
Связь задач исследования с планами научной работы. Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ ГБОУ ВПО БГМУ Минздрава России по проблеме “Изыскание и изучение новых лекарственных средств”. Номер государственной регистрации 01200707996.
Апробация. Материалы диссертации обсуждены на 74-й Республиканской конференции молодых ученых Республики Башкортостан с международным участием «Медицинская наука-2009» (Уфа, 2009 г.), 75-й Юбилейной Республиканской научной конференции студентов и молодых ученых « Вопросы теоретической и практической медицины» (Уфа, 2010 г.), VIII Всероссийской конференции с международным участием «Химия и Медицина» (Уфа, 2010 г.), Научно-практической конференции «Биологически активные вещества: фундаментальные и прикладные вопросы получения и применения» (Новый Свет, Крым, Украина, 2011 г.), XIV Молодежной конференции по органической химии (Екатеринбург, 2011 г.), Всероссийском конкурсе научно-исследовательских работ студентов и аспирантов в области химических наук и наук о материалах в рамках Всероссийского фестиваля науки (Казань, 2011 г.), XV Молодежной школе-конференции по органической химии (Уфа, 2012 г.), Всероссийской молодежной конференции «Фармакологическая коррекция процессов жизнедеятельности. Доклинические и клинические исследования новых лекарственных препаратов (Уфа, 2012 г.), Всероссийской научной конференции с международным участием «Успехи синтеза и комплексообразования» (Москва, 2012 г.), XX Юбилейном российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, 2013 г.).
Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 19 печатных работах (в том числе 3 статьи в журналах перечня ВАК).
Положения, выносимые на защиту.
-
При алкилировании 2,4,5-трибромимидазола 2-хлорметилтиираном в водной среде в присутствии щелочи происходит тииран-тиетановая перегруппировка. Разработанный метод синтеза 2,4,5-трибром-1-(тиетанил-3)имидазола.
-
При взаимодействии 2,4,5-трибром-1-(тиетанил-3)имидазола с нуклеофильными реагентами происходит замещение атома брома в положении 2. Разработанные методы синтеза 2-замещенных 4,5-дибром-1-(тиетанил-3)имидазолов.
-
При окислении 2-замещенных 4,5-дибром-1-(тиетанил-3)имидазолов пероксидом водорода в среде уксусной кислоты происходит образование тиетаноксидного цикла. Разработанные методы синтеза 2-замещенных 4,5-дибром-1-(1-оксотиетанил-3)имидазолов.
-
Разработанные методы синтеза солей, метилового эфира, гидразида и илиденгидразидов 2-[4,5-дибром-1-(тиетанил-3)имидазолил-2-тио]уксусной кислоты.
-
Структуры впервые синтезированных тиетансодержащих производных 4,5-дибромимидазола, установленные на основе спектральных исследований.
-
Результаты анализа биологической активности синтезированных тиетансодержащих производных 4,5-дибромимидазола.
Личный вклад автора. Результаты, приведенные в диссертации, получены при непосредственном участии автора в проведении синтезов и доказательстве структуры синтезированных соединений, анализе результатов химических синтезов и результатов биологических испытаний. Автор является основным исполнителем написания публикаций по теме диссертации.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 157 стр., состоит из введения, литературного обзора, 3 глав экспериментальных исследований, выводов, списка литературы и приложения. Содержит 20 таблиц, 18 рисунков. Список литературы включает 162 источника.
Реакции нуклеофильного замещения галогенимидазолов
Атомы галогена в положениях 4 и 5 инертны к действию нуклеофилов. Реакцией 4(5)-бромимидазол-5(4)-сульфонамида с аммиаком в автоклаве при 180оС получают 4(5)-бромимидазол с выходом 61% (схема 1.50) [35]. При реакции 1-метил-5-хлор(бром)имидазолов с литийпроизводными пирролидина [81] и пиперидина [68, 81] также происходит транс-галогенирование с одновременным нуклеофильным замещением и образованием смеси 2- ,4- и 5-аминозамещенных 1-метилимидазолов (схема 1.52).
При реакции 4(5)-бромимидазола с арилборными кислотами в присутствии палладиевого катализатора образуются 4(5)-арилимидазолы, реакция которых с галогенарилами в присутствии ацетата палладия приводит к 2,4(5)-диарилимидазолам с высокими выходами (схема 1.53) [54]. Многостадийным синтезом из М-диметиламидосульфо-4,5-дийодимидазола получают алкалоид нагельамид D (схема 1.54) [58].
При наличии электроноакцепторных групп (NO2, СНО, CF3 и др.) реакционная способность атома галогена увеличивается. Именно поэтому 4(5)-галоген-5(4)-нитроимидазолы реагируют с различными нуклеофилами [6].
Реакцией З-трифторметил-4-фторимидазолов с метилатом натрия получают 4-метоксизамещенные 3-фторметилимидазолы (схема 1.55) [162].
Реакцией 4-формил-5-хлоримидазолов с этиловым эфиром тиогликолевой кислоты в присутствии метилата натрия в одну стадию получают производные 3 H-тиено[2,3-d]имидазола Аналогично, получают производные 3 H-селенофено[2,3-d ]имидазола [3, 38] и 1H-тиено[2,3-d ]имидазола с выходом до 75% [85, 88].
Реакцией 4(5)-бром-5(4)-формилимидазола с 2-аминометилпиридином также получают продукт нуклеофильного замещения с выходом 86% (схема 1.57) [73].
Атомы галогена в положении 2, в отличие от галогенов в положениях 4 и 5, легко реагируют с нуклеофилами. При реакции 2,4,5-трибром-1-(этоксиметил)имидазола с изо-пропилатом натрия происходит замещение атома брома только во 2-м положении (схема 1.58). Атомы брома в положениях 4 и 5 сохраняются [86].
Реакцией 1-ацил-2-бром-4,5-дифенилимидазолов с тиомочевиной получают 2-меркаптоимидазолы с выходом до 98% (схема 1.59) [37].
Реакцией 1-алкил(аралкил)трибромимидазолов с тиофенолом и другими тиолами получают 2-алкилсульфанил и 2-арилсульфанилимидазолы с выходом 44-83% (схема 1.60) [85, 86, 114].
Аналогично, из 2-фторимидазолов получают 2 алкил(арил)сульфанилимидазолы, а реакцией 2-фторимидазола с метабисульфитом натрия - имидазол-2-сульфокислоту (схема 1.61) [96].
Реакцией 2-бром-1-метилимидазола с пиперидином и замещенных 2-хлоримидазолов с диметиламином в присутствии бромида меди (I) получают 1-метил-2-пиперидиноимидазол (схема 1.62) [68] и соответствующие 2-диметиламиноимидазолы с выходом 43-92% (схема 1.63) [159].
Реакцией 1-ацилметил-2-бром-4,5-дифенилимидазолов с аммиаком, первичными аминами и гидразинами в одну стадию получают производные имидазо[1,2-a]имидазола [27, 37] или 1,4-дигидроимидазо[2,1-c]-1,2,4-триазина [34, 37] с выходом 47-95% (схема 1.64).
Реакцией 1-замещенных 2-бром-4,5-дифенилимидазолов с аммиаком или первичными аминами получают соответствующие 2-аминоимидазолы с выходом 49-94% (схема 1.65) [28].
Реакцией 1-метил-2-фтор-4,5-дицианоимидазола с литиевыми или калиевыми солями имидазолов получают диимидазолы (схема 1.66) [63].
При 100оС 2-фторимидазол подвергается межмолекулярному нуклеофильному замещению с образованием тримера с выходом 92% (схема 1.67) [96, 105].
Аналогичные тримеры образуют 4(5)-замещенные 2-фторимидазола [105, 152], 4,5-дифенил-2-хлоримидазол [161], 4,5-дигидро-2-хлоримидазол [139,156], 2-хлорбензимидазол [9, 97] и 2-фторбензимидазол [152]. 1.6. Реакции окисления и восстановления галогенимидазолов
При хлорировании 1-метил-4,5-дихлоримидазола хлором в ледяной уксусной кислоте происходит окисление имидазольного кольца с образованием 1-метилпарабановой кислоты (схема 1.68) [19].
При бромировании производных имидазола бромом и N-бромсукцинимидом одновременно с бромированием происходит окисление имидазольного ядра. Имидазол при действии N-бромсукцинимида образует 2,4,5-трибромимидазол, аммиак и глиоксаль, а 2,4,5-трибромимидазол при действиии брома - глиоксилмочевину (схема 1.69) [140].
При восстановлении 4,5-дибром(дийод)- и 2,4,5 трибром(трийод)имидазолов сульфитом натрия образуются 4(5)-бром(йод)имидазолы, дихлор- или трихлоримидазолы в эту реакцию не вступают [5]. н-Бутиллити восстанавливает 4(5)-бромимидазол до имидазола с выходом 98%, при разложении 4-литийимидазола дейтерометанолом образуется 4(5)-дейтероимидазол (схема 1.70) [140].
Синтез солей 2-[4,5-дибром-1-(тиетанил-3)имидазолил-2-тио]уксусной кислоты
На основе 2-[4,5-дибром-1-(тиетанил-3)имидазолил-2-тио]уксусной кислоты (13) нами получен ряд не описанных ранее солей [42]. Соли 2-[4,5-дибром-1-(тиетанил-3)имидазолил-2-тио]уксусной кислоты (24-34) получали следующим образом: растворяли кислоту 13 в ацетоне или этилацетате при нагревании, к полученному раствору добавляли соответствующее основание. Гидроксиды натрия и калия добавляли, растворив в минимальном количестве воды. Отфильтровывали выпавшие осадки солей 24, 25 или охлаждали реакционную смесь, затем отфильтровывали полученные вещества 26-34. Соединения 24-34 получали с выходом 49-92% (схема 2.12, табл. 2.7). Соединения 24-34 представляют собой белые кристаллические вещества, растворимы в воде, диметилформамиде (24, 27 – при нагревании), в этаноле (24, 25, 27 30, 32, 34 – при нагревании), в хлороформе (26, 28, 30, 33). Все соли не растворимы в эфире и гексане.
Строение соединений 24-34 подтверждено ИК и ЯМР 1Н спектроскопией (табл. 2.8, 2.9).
В ЯМР 1Н-спектрах соединений 26, 32, 33 наблюдаются сигналы протонов тиетанового цикла в виде мультиплетов интенсивностью 2Н каждый в интервалах 3,28-3,47 м.д. и 4,15-4,46 м.д., соответствующих двум S(CH)2 группам, мультиплет NCH группы интенсивностью 1Н при 5,85-6,00 м.д. Синглет протонов SCH2 группы тиогликолевой кислоты регистрируется при 3,85 м.д. (26, 31) и 3,65 м.д. (32). Также в характерных областях наблюдаются сигналы соответствующих протонированных оснований.
Например, ЯМР 1Н-спектр диэтиламмониевой соли 2-[4,5-дибром-1-(тиетанил-3)имидазолил-2-тио]уксусной кислоты (33) (рис. 12), снятый в дейтерированном хлороформе, содержит сигналы протонов тиетанового цикла в виде двух «ложных» триплетов в интервалах 3,28-3,37 и 4,32-4,42 м.д., соответствующих двум S(CH)2 группам, и мультиплета NCH группы в интервале 5,85-6,00 м.д. Синглет при 3,85 м.д. соответствует SCH2 группе остатка тиогликолевой кислоты. Триплет и квартет с центрами при 1,29 и 2,95 м.д. и КССВ 7,3 Гц подтверждают образование диэтиламмониевой соли.
ИК спектры соединений 24-31, 34 содержат полосы поглощения валентных колебаний С=O связей в интервале 1605-1700 см-1 и полосы поглощения в области 2300-3400 см-1, соответствующие колебаниям связей О-H или N+H2 и N+H3 групп. ИК спектр соли 29 приведен на рис. 13. В продолжение поиска новых биологически активных соединений нами были получены илиденпроизводные гидразида 2-[4,5-дибром-1-(тиетанил-3)имидазолил-2-тио]уксусной кислоты.
Для синтеза гидразидов обычно используют эфиры кислот, которые получают прямой этерификацией. При перемешивании 2-[4,5-дибром-1-(тиетанил-3)имидазолил-2-тио]уксусной кислоты (13) в метаноле в присутствии тионилхлорида при комнатной температуре в течение 1 часа образуется метиловый эфир 2-[4,5-дибром-1-(тиетанил-3)имидазолил-2-тио]уксусной кислоты (35). Эфир 35 выделяют последующей нейтрализацией карбонатом натрия. Выход составляет 88 % (схема 2.13, табл. 2.10).
Соединение 35 представляет собой белый кристаллический порошок, растворимо в ацетоне, в этаноле и других низших спиртах, гексане при нагревании, не растворимо в воде и бензоле.
Строение соединения 35 подтверждено ИК и ЯМР Н-спектроскопией (табл. 2.11, 2.12).
ЯМР Н-спектр соединения 35 содержит характерные сигналы протонов тиетанового цикла. Сигнал SCH2 группы остатка тиогликолевой кислоты регистрируется в виде синглета при 3,93 м.д. Также наблюдается синглет протонов ОСН3 группы остатка метанола при 3,72 м.д., что подтверждает образование эфира (рис. 14).
Кипячением в течение 1,5 часа метилового эфира 2-[4,5-дибром-1-(тиетанил-3)имидазолил-2-тио]уксусной кислоты (35) с 3-кратным мольным избытком гидразингидрата в среде метилового спирта получен гидразид 2-[4,5-дибром-1-(тиетанил-3)имидазолил-2-тио]уксусной кислоты (36) с выходом 81% (схема 2.14, табл. 2.10).
Соединение 36 является белым кристаллическим порошком, растворимо в растворах минеральных кислот, ацетоне, диоксане, диметилформамиде, при нагревании в этаноле и других низших спиртах, не растворимо в воде и гексане.
Строение соединения 36 подтверждено ИК и ЯМР Н-спектроскопией (табл. 2.11, 2.12).
В ЯМР Н-спектре (рис. 15) соединения 36 наблюдаются сигналы протонов тиетанового цикла в характерных областях. Сигнал SCH2 группы остатка тиогликолевой кислоты регистрируется в виде синглета при 3,78 м.д. Сигналы протонов NH и NН2 групп остатка гидразида регистрируются в виде уширенных синглетов при 8,44 и 3,91 м.д. соответственно.
ИК спектр соединения 36 содержит полосы поглощения валентных колебаний C=C, C=N и С=О связей, а также полосы поглощения валентных колебаний N-H связей остатка гидразина в области 3050-3350 см"1.
Для подтверждения строения синтезированного гидразида 2-[4,5-дибром-1-(тиетанил-3)имидазолил-2-тио]уксусной кислоты (36), а также с целью поиска биологически активных соединений, нами изучены реакции соединения 36 с алифатическими и ароматическими альдегидами и кетонами [11].
Установлено, что оптимальными условиями взаимодействия являются кипячение в среде н-пропилового спирта при соотношении реагентов 1:1,5. Реакцию соединения 37 с ацетоном и метилэтилкетоном проводили в среде самого растворителя. Илиденгидразиды 2-[4,5-дибром-1-(тиетанил-3)имидазолил-2-тио]уксусной кислоты (37-51) образуются с выходом 24-94 % (схема 2.15, табл. 2.10).
Прогноз биологической активности синтезирванных соединений
Статистическую обработку данных проводили с помощью пакета программ Statistica 7.0. («Statsoft», США). Для описания вариационных рядов рассчитывали медиану (Me) и межквартильный интервал (Per), для сравнения групп - U-критерий Манна-Уитни, Q-критерий Дана. Критический уровень значимости для статистических критериев принимался равным 0,05.
Проведенный скрининг выявил, что соединения 13 и 15 статистически значимо снижали длительность иммобилизации на 28% и 34% соответственно в тесте подвешивания за хвост, но не влияли на показатели теста принудительного плавания. Препарат сравнения флуоксетин статистически значимо уменьшал показатели теста принудительного плавания, но оказывал статистически недостоверный эффект на длительность иммобилизации в тесте подвешивания за хвост.
Таким образом, 2-[4,5-дибром-1-(тиетанил-3)имидазолил-2-тио]уксусная кислота (13) и 2,4,5-трибром 1-(1-оксотиетанил-3)имидазол (15) перспективны для дальнейшего исследования психотропной активности. Для соединений, проявивших антидепрессивные свойства, была определена острая токсичность. Для определения острой токсичности использован стандартный метод наименьших квадратов для пробит-анализа кривых [30]. Соединения вводили внутрибрюшинно с равными интервалами между дозами и оценивали поведение, состояние и фиксировали время наступления смерти. Величину LD рассчитывали по результатам наблюдения через 14 суток. Изучаемые вещества ex tempore суспендировали с Твин-80 и разводили изотоническим раствором хлорида натрия для внутрибрюшинного введения животным из расчета 200, 400, 600, 800 и 1000 мг/кг для соединения 13 и 400, 600, 800, 1000 и 1200 мг/кг для соединения 15. Изучаемые вещества вводили однократно внутрибрюшинно в указанных дозах. Оценивали поведение и состояние животных после введения соединений, фиксировали гибель на протяжении 14 суток с момента введения. У животных, получавших соединения 13 в дозе 200 мг/кг, через 3-5 минут после введения развивалась заторможенность, длящаяся 15 – 20 минут. В дозе 400 мг/кг: через 2-3 минуты после введения наблюдалось повышение локомоторной активности, сменяющееся торможением, изменение частоты и глубины дыхания (дыхание было поверхностным и частым). Спустя 30-35 минут поведение и внешний вид животных нормализовались.
Доза 600 мг/кг сразу после введения вызывала резкое возбуждение животных, которое быстро сменялось заторможенностью. В последующие 1,5 часа периоды возбуждения чередовались с двигательной заторможенностью, частое поверхностное дыхание переходило в редкое и глубокое с короткими периодами апноэ. По истечении 1,5 часов 7 из 8 животных погибли.
В дозах 800 и 1000 мг/кг сразу после введения у мышей развивалась ярко выраженная стадия возбуждения продолжительностью 5 минут, переходящая в торможение, у животных отмечалась вялость, изменение глубины и частоты дыхания (подобно эффекту в дозе 600 мг/кг), изменялся цвет кожных покровов (хвоста, кончиков ушей) от ярко розового до синюшнего.
Кроме того, с увеличением дозы, у животных отмечались клонико тонические судороги. Смерть животных наступала на высоте генерализованных тонических судорог. Рассчитанные показатели для соединения 13 при внутрибрюшинном введении неинбредным мышам – самцам: У животных, получавших соединение 15 в дозе 400 мг/кг, каких-либо изменений не наблюдалось. В дозах 600, 800 и 1000 мг/кг только через 2 часа после введения появлялись первые признаки нарушения поведения отмечалась заторможенность, которая была тем более выражена, чем большая доза использовалась. С увеличением дозы росло и количество животных с клоническими судорогами, и уменьшалось время наступления признаков интоксикации (локомоторная заторможенность, вялость, частое поверхностное дыхание), при этом цвет кожных покровов не изменялся. Смерть животных наступала только на высоте генерализованных тонических судорог. Рассчитанные показатели для соединения 15 при внутрибрюшинном введении неинбредным мышам – самцам: Таким образом, соединение 13 относится к IV классу опасности (малотоксичные), а 15 относится к V классу опасности (практически не токсичные соединения).
Методики синтеза производных 2-[4,5-дибром-1-(тиетанил-3)-имидазолил-2-тио]уксусной кислоты
Получают аналогично соединению 39 из 0,60 г (1,5 ммоль) гидразида 2-[4,5-дибром-1-(тиетанил-3)имидазолил-2-тио]уксусной кислоты (36) и 0,31 г (2,3 ммоль) п-гидроксиацетофенона в 25 мл н-пропанола. Очищают кристаллизацией из ацетонитрила.
Получают 0,36 г (46 %) соединения 48.
1-(4-Аминофенил)этилиденгидразид 2-[4,5-дибром-1-(тиетанил-3)имидазолил-2-тио]уксусной кислоты (49)
Получают аналогично соединению 39 из 0,60 г (1,5 ммоль) гидразида 2-[4,5-дибром-1-(тиетанил-3)имидазолил-2-тио]уксусной кислоты (36) и 0,31 г (2,3 ммоль) п-аминоацетофенона в 25 мл н-пропанола. Очищают переосаждением из раствора в диметилформамиде водой.
Получают 0,33 г (46 %) соединения 49.
1-(4-Нитрофенил)этилиденгидразид 2-[4,5-дибром-1-(тиетанил-3)имидазолил-2-тио]уксусной кислоты (50)
В 25 мл н-пропанола растворяют при нагревании 0,60 г (1,5 ммоль) гидразида 2-[4,5-дибром-1-(тиетанил-3)имидазолил-2-тио]уксусной кислоты (36) и 0,37 г (2,3 ммоль) п-нитроацетофенона. Кипятят 2,5 часа. Охлаждают, отфильтровывают образовавшийся осадок, промывают н-пропанолом, сушат. Очищают кристаллизацией из н-бутанола.
Получают 0,76 г (92 %) соединения 50.
1-(2,5-Дигидроксифенил)этилиденгидразид 2-[4,5-дибром-1-(тиетанил-3)имидазолил-2-тио]уксусной кислоты (51)
Получают аналогично соединению 39 из 0,60 г (1,5 ммоль) гидразида 2-[4,5-дибром-1-(тиетанил-3)имидазолил-2-тио]уксусной кислоты (36) и 0,34 г (2,3 ммоль) 2,5-дигидроксиацетофенона в 20 мл н-пропанола. Очищают переосаждением из раствора в диметилформамиде водой.
Получают 0,19 г (24 %) соединения 51.
1. Установлено, что при алкилировании 2,4,5-трибромимидазола 2-хлорметилтиираном в водной среде в присутствии щелочи происходит тииран-тиетановая перегруппировка. Разработан метод синтеза 2,4,5-трибром-1-(тиетанил-3)имидазола.
2. Установлено, при взаимодействии 2,4,5-трибром-1-(тиетанил-3)имидазола с алкоголятами натрия, аминами, меркаптосоединениями в присутствии щелочи происходит замещение атома брома в положении 2, а тиетановый цикл сохраняется. Разработаны методы синтеза 2-замещенных 4,5-дибром-1-(тиетанил-3)имидазолов.
3. Разработаны методы синтеза 2-замещенных 4,5-дибром-1-(1-оксотиетанил-3)имидазолов реакциями окисления 2-замещенных 4,5-дибром-1-(тиетанил-3)имидазолов. Разработан метод синтеза 2,4,5-трибром-1-(1,1-диоксотиетанил-3)имидазола, реакции которого с нуклеофилами приводят к элимининированию тиетандиоксидного цикла с образованием 2,4,5-трибромимидазола.
4. Синтезирован ряд солей, метиловый эфир и гидразид 2-[4,5-дибром-1-(тиетанил-3)имидазолил-2-тио]уксусной кислоты. Разработаны методы синтеза илиденгидразидов 2-[4,5-дибром-1-(тиетанил-3)имидазолил-2-тио]уксусной кислоты реакциями ее гидразида с алифатическими кетонами, ароматическими альдегидами и ацетофенонами.
5. Методами ИК, ЯМР 1Н и 13С-спектроскопии установлено строение впервые синтезированных тиетансодержащих производных 4,5-дибромимидазола, изучены их физико-химические свойства. Обнаружена Z, E-изомерия относительно гидразидной C-N связи у илиденгидразидов 2-[4,5-дибром-1-(тиетанил-3)имидазолил-2-тио]уксусной кислоты.
6. В результате биологических испытаний выявлены 2,4,5-трибром-1-(1-оксотиетанил-3)имидазол и 2-[4,5-дибром-1-(тиетанил-3)имидазолил-2-тио]уксусная кислота, проявляющие высокую антидепрессивную активность, которые рекомендованы к углубленным фармакологическим исследованиям. Компьютерный прогноз биологической активности тиетансодержащих производных 4,5-дибромимидазола показал высокую вероятность обнаружения среди них иммуномодулирующей, антиоксидантной активности, они могут являться ингибиторами фосфодиэстеразы.
