Введение к работе
Актуальность работы. Несмотря на то, что химия индола изучается уже более 100 лет, получение новых производных индола продолжает оставаться актуальной научной проблемой. Особенно важным является поиск и разработка простых и общих способов введения в индольное кольцо новых заместителей, содержащих различные функциональные группы, допускающие их дальнейшую химическую модификацию. Такие способы могут привести к получению новых эффективных лекарственных препаратов. В частности, очень перспективным является синтез производных индола, содержащих структурный фрагмент у-аминомасляной кислоты, которые до начала данной работы являлись достаточно труднодоступными.
С другой стороны, в настоящее время известно большое количество как природных, так и синтетических физиологически активных производных пиридо[3,4-Ь]индола (Р-карболина). Известны также физиологически активные производные его структурного изомера - а-карболина, однако, способы их синтеза изучены значительно меньше. Настоящая работа в некоторой степени устраняет этот пробел.
Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является разработка препаративных способов введения в пиррольное кольцо индола заместителей, содержащих различные функциональные группы, и дальнейшая модификация этих функциональных групп.
Для достижения данной цели потребовалось решить следующие задачи:
Разработка удобного препаративного метода амидоалкилирования производных индола под действием различных а-гидроксилактамов, в том числе, содержащих различные функциональные группы.
Дальнейшая химическая модификация полученных продуктов амидоалкилирования.
Исследование реакции амидоалкилирования функциональных производных индола - оксиндола и различных замещенных 2-аминоиндолов.
Изучение реакции замещенных и незамещенных 2-аминоиндолов с тетрацианоэтиленом в различных условиях проведения реакции, а также дальнейшая химическая модификация полученных соединений.
Научная новизна. Разработан удобный препаративный метод амидоалкилирования индолов под действием а-гидроксилактамов различной химической природы. Получены 3-(1Я-индол-3-ил)дигидроизоиндол-2-оны и 5-(1Я-индол-3-ил)пирролидин-2-оны, содержащие в одной молекуле структурные фрагменты как индола, так и у-аминомасляной кислоты. Изучена региоселективность рассмотренной реакции.
Показано, что как исходные а-гидроксилактамы, так и продукты амидоалкилирования могут содержать различные функциональные группы и заместители - атомы хлора, спиртовые и сложноэфирные группы. Синтезированные сложные эфиры замещенных 1-(1Я-индол-3-ил)-3-оксо-1,3-дигидроизоиндол-2-илуксусных и -пропионовых кислот были подвергнуты омылению, а из соответствующих свободных кислот обычными методами были получены замещенные амиды данных кислот.
Обнаружено необычное восстановление сложноэфирной группы
фталимидных производных а-аминокислот под действием боргидрида натрия
с образованием соответствующих 3-гидрокси-2-(2-
гидроксиэтил) дигидроиндол-1 -онов.
Найдены условия препаративного амидоалкилирования оксиндола с образованием 3-(1-алкил-5-оксопирролидин-2-ил)оксиндолов.
Получен продукт амидоалкилирования 1-метил-2-тозиламиноиндола. Обнаружено, что при взаимодействии 1-метил-2-диметиламиноиндола с хлоридом диметилметилениминия реакция не останавливается на стадии
аминоалкилирования, а протекает дальше с замещением 3-диметиламино-группы на второй остаток аминоиндола, причем образуется био(2-диметиламино-1-метилиндол-3-ил)метан.
Исследовано взаимодействие 2-аминоиндолов с тетрацианоэтиленом, в зависимости от условий реакции и строения исходных 2-аминоиндолов получены 3-трициановинильное производное 2-аминоиндола, производные 2-амино-3,4-дициано-а-карболина или 3-дицианометиленовые производные 2-иминоиндолина. Изучены их дальнейшие химические превращения.
Практическая значимость работы. Найденный в данной работе метод амидоалкилирования индолов под действием а-гидроксилактамов имеет общий характер и позволяет получать большое разнообразие соединений, содержащих различные фармакофорные группы. В частности, с хорошими выходами могут быть получены соединения, объединяющие в одной молекуле фрагменты индола и у-бутиролактона. Обнаружение способа восстановления в очень мягких условиях сложноэфирной группы фталимидных производных а-аминокислот еще более расширяет синтетический потенциал изученной реакции и позволяет получать соединения, содержащие как индольное кольцо, так и остаток замещенного 2-аминоэтанола.
Изучение реакции 2-аминоиндолов с тетрацианоэтиленом и химических свойств продуктов данной реакции позволяет получать большое количество соединений, содержащих фармакологически значимый фрагмент а-карболина.
Все вышеозначенное может привести к получению новых физиологически активных соединений, которые могут найти практическое применение в медицине, сельском хозяйстве, а также к получению органических красителей, которые могут представлять интерес в качестве компонентов лазеров, дисплеев, индикаторных устройств.
Апробация работы. Основные положения работы доложены на Международной конференции «Новые направления в химии гетероциклических соединений» (Кисловодск, 2009), III Международной конференции «Химия гетероциклических соединений» (Москва, 2010), на I Всероссийской научной конференции с международным участием «Успехи синтеза и комплексообразования» (Москва, Российский Университет Дружбы Народов, 2011).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 статьи в журналах, рекомендуемых ВАК, и 5 тезисов научных конференций.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, обсуждения полученных результатов, экспериментальной части, списка цитированной литературы и приложений. Работа изложена на ... страницах машинописного текста, содержит ... таблиц, ... рисунков. Список цитированной литературы включает ... наименований.
