Дигидроазолопиримидиновые краунофаны. Синтез и туберкулостатическая активность Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

Crownophanes Краунофаны

Макрогэтэроцмклы

http://macroheterocycles.isuct.ru

Paper Статья

DOI: 10.6060/mhc160213o

Дигидроазолопиримидиновые краунофаны. синтез и туберкулостатическая активность

И. Г. Овчинникова,'а@ М. С. Валовая О. В. Федорова,' А. А. Тумашов,' М. А. Кравченко,0 И. Д. Медвинский,с Г. Л. Русинов,а,ь В. Н. Чарушина,ь

Институт органического синтеза им. И.Я. Постовского УрО РАН, 620137 Екатеринбург, Россия ь Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина, 620002 Екатеринбург, Россия °Уральский научно-исследовательский институт фтизиопульмонологии МЗ России, 620039 Екатеринбург, Россия @Е-таИ: игап. ги

Исследована сонохимическая и микроволновая активация однореакторного каскадного синтеза макрогетеро-циклических 1-фенил-2-(21-фенил-10,11,13,14,20,20а-гексагидро-4аН-дибензо[13,14:8,9][1,4,7]триоксацикло-тетрадецино[11,10-е]азоло[1,5-а]пиримидин-20-ил)этан-1-онов в водных растворах ДМФА. Показана высокая стерео ирегиоселективность процесса образования (4aR,20aS,20R)-краунофанов с выходами 68-75 %. Туберкулостатическая активность 6,7-дигидроазоло[1,5-а]пиримидинов возрастает на порядок до МИК 3.15 мкг/ мл при введении в их структуру дибензо-краун эфирного транспортного фрагмента.

Ключевые слова: Халконо-поданд, дигидроазолопиримидиновые краунофаны, темплатируемые каскадные реакции, микроволновой синтез, сонохимические реакции, туберкулостатическая активность.

Dihydroazolopyrimidine Grownophanes. synthesis and Tuberculostatic Activity

I. G. Ovchinnikova,a@ M. S. Valova,a O. V. Fedorova,a A. A. Tumashov,a M. A. Kravchenko,c I. D. Medvmsk'i,c G. L. Rusinov,ab and V. N. Charushinab

aI.Ya. Postovskii Institute of Organic Synthesis, Ural Branch, Russian Academy of Sciences, 620990 Yekaterinburg, Russia bUral Federal University named after the First President of Russia B.N. Yeltsin, 620002 Ekaterinburg, Russia cUral Research Institute for Phthisiopulmonogy, Russian Ministry of Health, 620039 Ekaterinburg, Russia @Corresponding author E-mail:[email protected]

Azolo[1,5-a]pyrimidines are considered to be purine analogues and they form one of the most promising groups of biologically active compounds[116] in medicinal chemistry. One of the strategies enhancing biochemical activity of azolo[1,5-a]pyrimidines is introduction of functional groups responsible for solubility and transport into their pharmacophore nucleus.[1,16] In this study, we wish to report ultrasound- and microwave-assisted one-pot cascade synthesis of macroheterocyclic 1-phenyl-2-(21-phenyl-10,11,13,14,20,20a-hexahydro-4aH-dibenzo-[13,14:8,9][1,4,7] trioxacyclotetradecino[11,10-e]azolo[1,5-a]pyrimidin-20-yl)-1-ethanones. US and MV irradiation of the reaction mixtures under alkaline catalysis was found to promote a significant reduction of the reaction times (from 35 to 2 hours) and shift of the equilibrium in favor of 6,7-dihydroazolo[1,5-a]pyrimidine crownophanes in excellent yields (from 18[24] to 75 %). The high regio and stereoselectivity of the (R,S,R)-macroheterocyclic diastereomer formation was established by means of X-ray crystallography, 1H NMR spectroscopy, as well as HPLC and preparative chromatography. The aq. DMF appeared to be an acceptable solvent for stabilization of the important template-assisted pseudo-cyclic complex of the chalcone podand in this synthesis. Introduction of the dibenzo-crown ether transport moiety into 6,7-dihydroazolo[1,5-a]pyrimidines proved to increase their tuberculostatic activity in order to MIC 3.15 mg/ml.

Keywords: Chalcone podand, dihydroazolopyrimidine crownophanes, template-assisted cascade reactions, microwave synthesis, sonochemical reaction, tuberculostatic activity.

Dihydroazolopyrimidine Crownophanes Введение

Топологически родственные пуриновым основаниям азоло[1,5-а]пиримидины образуют одну из перспективных групп биологически активных соединений в медицинской химии. Пиразоло[1,5-а]пиримидины способны проявлять противоопухолевую, противо-атеросклеротическую, анксиолитическую активность, являясь, соответственно, ингибиторами KDR-киназы,1'1 HMG-CoA-редуктазы,121 антагонистами рилизинг-фак-тора кортикотропина.[3,4] Среди дигидропиразоло[1,5-а] пиримидинов обнаружен ряд эффективных модуляторов Ca- и K-каналов.[5-10] Триазоло[1,5-а]пиримидины оказались перспективными антагонистами аденозин A2A рецептора при лечении болезни Паркинсона.[11] Некоторые дигидротриазоло[1,5-а]пиримидины проявили антиконвульсантную на уровне Карбамазепина[12] и анти-пролиферативную[13] клеточную активность. Высокая противомикробная, противогрибковая активность[1415] отмечена у дигидротетразоло[1,5-а]пиримидинов.

Одной из применяемых в медицинской химии стратегий повышения биохимической активности, в частности, азоло[1,5-а]пиримидинов является введение в фармакофорное ядро функциональных групп, ответственных за растворимость и транспортную способность соединений. Так, увеличение растворимости и полярности ингибиторов KDR-киназы за счет солюбилизирующих пиридильных групп привело к усилению клеточной активности и улучшению фарма-кокинетики у крыс.[1] Наличие моносахаридного остатка в дигидротриазоло[1,5-а]пиримидинах обеспечило более высокую противовоспалительную и анальгетическую активность[16] по сравнению с ибупрофеном.

В наших исследованиях введение полиэфирного фрагмента позволило повысить активность и существенно снизить токсичность известных туберкулостати-ков.[1718] Следует ожидать, что наличие соответствующего фрагмента в 6,7-дигидроазоло[1,5-а]пиримидиновых краунофанах (Схема 1), способных имитировать поведение природных ионофоров[19,20] (группы антибиотиков нонактина и нигерицина), может существенно повлиять на вышеуказанную активность.

Экспериментальная часть

ИК спектры регистрировали на ИК-Фурье спектрометре Spectrum One фирмы «PerkinElmer» c помощью приставки диффузного отражения (Diffuse Reflectance Sampling Accessory (DRA)). Спектры ЯМР 'Н и 13С записаны в растворе (CD3)2SO на приборе "Bruker DRX-400" c рабочими частотами 400 и 100 МГц, используя (CD3)4Si и (CD3)2SO (5С 39.5 м.д.) в качестве внутреннего стандарта, соответственно. Температуры плавления определяли на микронагревательном столике «Boetius». Эксперименты по ультразвуковому воздействию проводили в открытых стеклянных пробирках (50 мл) с использованием Ультразвукового диспергатора УЗДН-А (150 Вт, 22 кГц). Эксперименты по микроволновому облучению проводили на приборе «Discover unimodal microwave system» (CEM, USA) с рабочей частотой 2.45 ГГц и максимальной мощностью микроволного излучения 300 Вт. Реакции проводили в стеклянной ампуле 10 мл с герметической тефлоновой крышкой. В синтезе использовали коммерчески

доступные аминоазолы (Aldreg), халконо-поданд 1 получали согласно ранее описанной методике[21] - взаимодействием формил-поданда с ацетофеноном.

Синтез

Метод A. Растворы халконо-поданда 1 (0.25 г, 0.48 ммоль), аминоазола 2a,b,c (0.08 г, 0.95 ммоль) и f-BuOK (0.054 г, 0.48 ммоль) в 10 мл водного ДМФА (ДМФА:Н20 - 6:1) перемешивали на магнитной мешалке с обратным холодильником при 70 °С в течении 35 ч. Метод B. Растворы халко-но-поданда 1 (0.25 г, 0.48 ммоль), аминоазола 2a,b,c (0.08 г, 0.95 ммоль) и f-BuOK (0.054 г, 0.48 ммоль) в 20 мл водного ДМФА (ДМФА:Н20 - 6:1) подвергали ультразвуковому воздействию в течение 1 ч. Реакционные смеси нагревались до 70-75 °С. Метод C. Смеси 0.1 г (0.2 ммоль) халконо-поданда 1 с 0.032 г (0.4 ммоль) аминоазола 2a,b,c и 0.02 (0.4 ммоль) f-BuOK в 3.5 мл водного ДМФА (ДМФА:Н20 - 6:1) подвергали микроволновому излучению с мощностью 200 Вт 1 ч при 70 °С. Контроль за ходом реакций и образованием целевых продуктов 3 во всех экспериментах осуществляли с помощью ТСХ на пластинках Sorbfil-UV (Россия). Пятна проявляли парами йода или светом ртутной лампы на длине волны 254 и 385 нм. Продукты из реакционных смесей высаживали водой, осадки отфильтровывали, промывая несколькими порциями воды на фильтре. Смеси разделяли с помощью колоночной хроматографии (SiO2), элюируя смесью этилацетат-гексан (2:3), (1:1) и (3:2) с получением индивидуальных веществ 3a-c (Таблица 1). Перекристаллизацию продуктов осуществляли из раствора CH3CN. Соотношение соединений в экспериментах (Таблица 1) оценивали, дополнительно, хроматографически с использованием обращенно-фазного варианта ВЭЖХ (ОФ ВЭЖХ) на аналитическом жидкостном хроматографе "Agilent 1100". Колонка: "Phenomenex Luna C18 (2)", 4.6'250 мм, размер частиц 5 мкм. Температура колонки составляла 35±1 °С. В качестве подвижной фазы А использовали раствор, содержащий 30 % ацетонитрила - 70 % 0.1 % раствора CF3COOH; подвижной фазы Б - раствор 90 % ацетонитрила - 10 % 0.1 % раствора CF3COOH. Элюировали следующим образом: сначала градиентный режим от 0 до 100 % A за 30 мин, далее изократический режим с подвижной фазой Б до 30-35 мин, скорость подачи растворителя составляла 0.8 мл/мин. Образец, растворенный в ДМФА, вводили в инжектор (10 мкл). Детектирование выполняли с помощью детектора диодной матрицы в УФ-диапазоне на длине волны 240 и 275 нм. Время удерживания соединения 1 - 33.1 мин, (4aR,20aS,20R)-3a - 28.2 мин, (4aR,20aS,20R)-3b -24.4 мин; (4aR,20aS,20R)-3c - 26.6 мин. Нумерация соединений указана на Схеме 1.

1-Фенил-2-(21-фенил-10,11,13,14,20,20а-гексагидро-4аН-дибензо[13,14:8,9][1,4,7]триоксацикло-тетрадецино[11,10-е] [1,2,4]пиразоло[1,5-а]пиримидин-20-ил)-1-этанон ((4aR,20aS,20R)-3a). Т.пл. 238-239 °С. Найдено: С 76.23; Н 5.75; N 7.22 %. C37H33N304 вычислено: С 76.14; Н 5.70; N 7.20. ИК (KBr) V cm-1: 694 с, 743 м, 854 с, 924 м, 987 м, 1057 с, 1138

V / max 5 5 5 5 5 5

м, 1257 м, 1362 м, 1403 с, 1449 с, 1494 с, 1556 с, 1600 м, 1685 с, 2882 м, 2930 м, 3064 м. 1H ЯМР ([DJDMSO, 296.2 K) SH м.д.: 7.78 (2 H, м, H(2")), 7.71 (1 H, д J=1.9 Гц, H(2)), 7.59 (1 H, т.м J=7.4 Гц, H(4")), 7.51 (2 H, т.м J=7.5 Гц, H(3")), 7.26 (2 H, м, H(2')), 7.17 (1 H, т.д J=7.8, 1.4 Гц, H(7)), 7.11 (2 H, м, H(4')), 7.07 (1 H, д J=8.0 Гц, H(8)), 6.98 (2 H, т.м J=7.7 Гц, H(3')), 6.69 (1 H, д.д.д J=8.1, 7.2, 1.7 Гц, H(17)), 6.64 (1 H, т J=7.5 Гц, H(6)), 6.61 (1 H, д J=1.9 Гц, H(1)), 6.43 (1 H, т J=7.3 Гц, H(18)), 6.40 (2 H, д.д J=7.4, 1.7 Гц, H(19)), 6.20 (1 H, д J=8.0 Гц, H(16)), 5.97 (1 H, с, H(4a)), 5.52 (1 H, д.д J=7.7, 1.0 Гц, H(5)), 5.30 (1 H, д.д J=11.2, 1.0 Гц, H(20a)), 4.48 (1 H, м, OCH2), 4.35 (1 H, м, OCH2), 4.19 (1 H, м, OCH2), 4.09 (2 H, м, OCH2), 4.07 (1 H, д.д J=16.5, 8.8 Гц, H(24)), 3.94 и 3.99 (оба м по 1 H, OCH2), 3.82 (1 H, д.д J=16.5, 4.4 Гц, H(24)), 3.73 (1 H, м, OCH2), 3.21 (1 H,

h Г

VL

=O Ph O

Г\ Ph' J

^^ v nh O=\

Ph

f-N

Vv

(R,S,S)-6a(X=CH,Y=CH),b(X=CH,Y=N),c(X=Y=N)

2 x' oo ; 20a H

Y N

1 1'

18

19

. 24

1Л / 4-

(R,S,R)-3a(X=CH,Y=CH),b(X=CH,Y=N),c(X=Y=N)

Схема 1.

2

д.д.д J=11.2, 8.8, 4.4 Гц, H(20)). 13C ЯМР (101 МГц, [D6]DMSO) 5С м.д.: 198.83 (C23), 169.46 (C21), 156.16 (C15a), 154.87 (C8a), 144.90 (C22a), 139.80 (C2), 137.78 (C1'), 136.65 (C1"), 132.98 (C4"), 131.13 (C4'), 129.94 (C19), 129.13 (C7), 128.63 (C3"), 128.03 (C17), 127.76 (C2"), 127.32 (C19a), 127.24 (C3'), 126.74 (C2'), 125.67 (C5), 125.22 (C4b), 120.20 (C6), 119.38 (C18), 111.43 (C8), 110.15 (C16), 101.39 (С1), 69.15, 68.71, 66.89, 65.32, (C14, C13, C11, C10), 55.56 (C4a), 41.52 (C20a), 41.19 (C20), 39.24 (C24).

1-Фенил-2-(21-фенил-10,11,13,14,20,20а-гексагидро-4аН-дибензо[13,14:8,9][1,4,7]триоксацикло-тетрадецино[11,10-е] триазоло[1,5-а]пиримидин-20-ил)этан-1-он ((4aR,20aS,20R)-3b). Физические характеристики приведены в статье[24].

1-Фенил-2-(21-фенил-10,11,13,14,20,20а-гексагидро-4аН-дибензо[13,14:8,9][1,4,7]триоксацикло-тетрадецино[11,10-е] тетразоло[1,5-а]пиримидин-20-ил)этан-1-он ((4aR,20aS,20R)-3с). Т.пл. 253-257°C. Найдено: C 71.83, H 5.18, N 12.26 %. C35H31N5O4 вычислено C 71.78, H 5.34, N 11.96. ИК (KBr) V cm-1: 685 м, 698 м, 739 м, 750 с, 765 с, 852 с, 918 м, 953

max 5 5 ■>■>■>■> 5

с, 981 с, 1059 м, 1098 с, 1135 с, 1258 м, 1352 м, 1451 с, 1493 с, 1517 с, 1556 с, 1589 м, 1688 с, 2872 м, 2888 м, 2908 м, 2925 м, 3062 м. 1H ЯМР ([D6]DMSO, 296.2 K) SH м.д.: 7.88 (2 H, м, H(2")), 7.63 (1 H, т.м J=7.3, 2.2 Hz, H(4")), 7.52 (2 H, т.м J=7.8, 7.3 Hz, H(3")), 7.37 (2 H, м, H(2')), 7.29 (2 H, т.м J=7.3 Hz,, H(4')), 7.26 (2 H, т.д J=7.8, 1.4 Hz, H(7)), 7.17 (1 H, д J=8.1 Hz, H(8)), 7.11 (2 H, т J=8.0, 7.6 Hz, H(3')), 6.77 (1 H, д.д.д J=8.1, 7.9, 0.7 Гц, H(17)), 6.69 (2 H, т.д J=7.6, 0.6 Гц, H(6)), 6.58 (1 H, с, H(4a)), 6.51-6.52 (2 H, м, H(18) и H(19)), 6.24 (1 H, д J=8.1 Hz, H(16)), 5.58 (1 H, д J=7.5 Hz, H(5)), 5.50 (1 H, д J=11.3 Hz,

H(20a)), 4.54 (1 H, м, OCH2), 4.44 (1 H, м, OCH2), 4.23 (1 H, м, OCH2), 3.98-4.13 (6 H, м, 2 H(24) и 4 H OCH2), 3.75 (1 H, м, OCH2), 3.03 (1 H, д.д.д J=11.3, 6.4, 5.2 Hz, H(20)). 13C ЯМР (101 MHz, DMSO) 5С м.д.: 198.33 (С23), 181.64 (С21), 156.01 (C15a), 155.86 (C22a), C54.63 (C8a), 136.43 (C1"), 136.32 (C1'), 133.26 (C4"), 132.33 (C19), 130.94 (C4'), 130.11 (C7), 128.75 (C3"), 128.51 (C17), 127.78 (C2"), 127.75 (C3'), 127.62 (C2'), 126.72 (C19a), 124.18 (C5), 122.19 (C4b), 120.65 (C6), 119.67 (C18), 112.19 (C8), 110.40 (C16), 68.73, 68.44, 66.84, 65.33 (C10, C11, C13, C14), 53.84 (C4a), 42.25 (C20a), 41.31 (C20), 39.82 (C24).

Рентгеноструктурное исследование

Кристаллы дигидроазолопиримидиновых краунофанов 3 получали путем медленного упаривания раствора MeCN. Монокристаллы соединений являются рацематами. В кристаллах сольвата 3a молекулы ацетонитрила статистически разупорядочены в 2 позиции с коэффициентами заселенности 0.5. Рентгеноструктурный анализ соединений проводили на автоматическом дифрактометре "Xcalibur 3" с CCD детектором (МоКа излучение, Х=0.71073 А, графитовый монохрома-тор, T=294±1 К). Структуры расшифрованы прямым методом и уточнены полноматричным методом наименьших квадратов в анизотропном приближении по F2 для всех неводородных атомов по программам "SHELXS-97", "SHELXL-97".[29] Все атомы водорода выявлены в разностном синтезе и уточнялись в изотропном приближении. гйи-(С(19)Я*,С(18)?*,С(17) R*)-3a: С37Н33Ы3О4 • C 2H3N, М=624.72, кристаллы триклинные, пространственная группа Р-1, а=10.9007(19) А, ¿=12.029(3) А,

c=13.814(3) A, a=75.67(2)°, ^=74.637(17)°, y=70.12(2)°, 7=1617.7(7) A3; Z=2, ^=0.084 см-1; 16793 измеренных отражений (2.79<0<26.37°), из них независимых отражений 6355 (R.n=0.0580), число отражений с (I>2a(I)) - 2402, р=1.283 гхм-3, R-факторы: R7=0.1727, wR2=0.1445 (по всем отражениям), R7=0.0583, wR 2=0.1301 (I>2a(I)). ras-(C(35)R*,C(3)S*,C(4) R*)-3e: C35H31N504, М=585.65, кристаллы триклинные, пространственная группа P-1, а=10.8628(15) A, ¿=11.6459(14) A, c=12.0122(14) A, a=82.632(10)°, в=82.346(11)°, у=79.292(11)°, 7=1471.5(3) A3; Z=2, ц=0.088 см"1; 7272 измеренных отражений (2.72<0<26.37°), из них независимых отражений 5784 (R.n=0.0185), число отражений с (I>2a(I)) - 3173, р=1.322 гхм-3, R-факторы: R7=0.0823, wR2=0.0820 (по всем отражениям), R7=0.0339, wR2=0.0742 (I>2a(l')). Рентгеноструктурные экспериментальные данные для структур депонированы в Кембриджском банке структурных данных под номерами CCDC 1482070 - (ras-(C(19)R*,C(18)S*,C(17)R*)-3a), CCDC 1482079 - (ras-(C(35)R*,C(3)S*,C(4)R*)-3e), Копии данных могут быть получены в свободном доступе: The Director, CCDC, 12 Union Road, Cambridge CB2 1EZ, UK [fax: (+44)-1223/336-033; e-mail: [email protected]].

Результаты и их обсуждение

Нами разработаны подходы к одностадийному

темплатному синтезу

[22-24]

алкалоидоподобных, вклю-

чая 6,7-дигидро-1,2,4-триазоло[1,5-а]пиримидиновый, краунофанов. В исследованиях химического поведения исходных халконо-поданда 1 (Схема 1) и его монозаме-щенного аналога этоксихалкона 5 показана важная роль протонного растворителя и сильного основания (№ОН) в сдвиге равновесия в сторону каскадного формирования (ЛД5)-3-(2-этоксифенил)-3-(7-(2-этоксифенил)-5-фенил-6,7-дигидроазо-ло[1,5-а]пиримидин-6-ил)-1-фенилпропан-1-онов 6a-c и их макроциклического аналога 3Ь (Схема 1) с выходами 11-23 %.[24,25] Широко используемые в органическом синтезе ультразвуковое[26] и микроволновое[27] воздействие, как правило, позволяют существенно увеличивать выходы целевых продуктов. В данной работе мы исследовали влияние этих видов облучения на синтез краунофанов 3a-c (Схема 1).

Действительно, ультразвуковое облучение спиртовых растворов (этанол или бутанол) халконо-подан-да 1 и аминоазола 2а,Ь в течение 1 ч способствовало повышению выходов целевых краунофанов 3а,Ь до 56-58 %. Однако, в случае с аминотетразолом 2с, даже после двухчасового облучения соответствующего раствора, обнаружить появление краунофана 3с не удалось. В реакционных смесях, наряду с исходными реагентами, присутствовали небольшие количества продуктов ретро-альдольного распада халконо-по-данда. Проведение реакции в водном растворе диме-тилформамида (ДМФА:Н20-6:1) позволило сдвинуть

равновесие в сторону желаемого продукта 3с и дополнительно увеличить выходы краунофанов 3а,Ь (Таблица 1). При микроволновом облучении спиртовых растворов экзотермическое взаимодействие реагентов в условиях щелочного катализа приводило к скачкообразному разогреву и увеличению объема реакционных смесей, вплоть до разрушения герметично закрытых стеклянных ампул, в случае аминотетразола 2с. Наоборот, как и при ультразвуковом воздействии, микроволновое облучение водных растворов ДМФА обеспечило желаемые изменениям во всех реакционных смесях (Таблица 1). В условиях обычного нагревания реагентов в водном ДМФА при 70 °С в течении 35 ч (метод С) были получены целевые 3а,с с выходами сопоставимыми с ранее установленными для эта-нольных растворов.[25] Высокие выходы краунофана 3Ь оказались соизмеримыми с таковыми в условиях ультразвукового и микроволнового воздействия (Таблица 1). Содержание продуктов и исходного халконо-поданда в реакционных смесях оценивали методом ВЭЖХ и препаративной хроматографии. Таким образом, водный ДМФА оказался вполне пригодным растворителем для синтеза краунофанов любым из трех методов. Наличие небольшого количества воды способно обеспечить важную для формирования соединения 3 стабилизацию псевдоциклической геометрии комплекса халконо-поданда с темплатом и енольной формы фенацильного фрагмента интермедиата 4 на стадии внутримолекулярного присоединения по Михаэлю (Схема 1). Наблюдаемое снижение реакционной способности в случае аминотетразола согласуется с ранее опубликованными результатами.[25]

Рентгеноструктурный анализ и 'Н ЯМР спектры выделенных краунофанов свидетельствуют о высокой стерео и региоселективности процесса формирования только одного диастереомера (рацемат) из четырех возможных с относительной конфигурацией гас-(19,К*,18£*,17.К*)-3а, гас-(35Л*^*,33Л*)-3Ь,[24] гас-(35Л*^*,4Л*)-3с (нумерация согласно данным РСА, Рисунки 1 и 2). Кроме того, структурное родство (РСА) краунофанов 3 выражается в одинаковой пространственной геометрии полиэфирного фрагмента с идентичной а-^-а-а-^'-а последовательностью оксиэтиленовых звеньев (Рисунки 1 и 2). Значение угла между среднеквадратичными плоскостями, проведенными через углеродные атомы фе-ноксильных заместителей соединений 3а,с (107.75° (3а) и 119.14° (3с)) практически совпадает с аналогичным (121.57°) у краунофана 3Ь.[24] В 'Н ЯМР спектрах краунофанов (4aR,20aS,20R)-3a,c (Схема 1) сильнопольные химические сдвиги протонов Н20 и Н5 (Схема 1) в область 5 3.21 (3а), 3.03 (3с) и 5.52 (3а°, 5.58 (3с) м.д. идентичны

Таблица 1. Удержание (%) краунофана 3a-c и халконо-поданда 1 в реакционных смесях в водном ДМФА в условиях щелочного катализа.

Метод Нагревание (метод A) CB4 (метод B) УЗ (метод C)

t (ч) 35 2 1

3a (%)/1 (%) 30/18 75/3 63/29

3b (%)/1 (%) 79/1 74/1 68/12

3c (%)/1 (%) 22/28 16/42 7/79

таковым (3.16 и 5.59 м.д.) у краунофана (4aR,20aS,20R)-3Ь[24] из-за экранирующего действия азолопиримиди-нового кольца. Такой кардинальный сдвиг от следовых количеств ациклических ^^,К)-3-(2-этоксифенил)-3-(7-(2-этоксифенил)-5-фенил-6,7-дигидроазоло[1,5-а] пиримидин-6-ил)-1-фенилпропан-1-онов[25] 6 (в случае этоксихалкона) в сторону преимущественного образования соответствующих макрогетероциклических ^^^-Эа-е диастереомеров является важным доказательством совместного действия темплатного (иона калия) и гош эффекта олигоэфирного фрагмента халконо-поданда в сближении и определенной стереоориентации концевых реакционных групп последнего.[21,24]

Рисунок 1. Молекулярная структура rac-(19R*,18S*,17R*)-3a по данным РСА.

Рисунок 2. Молекулярная структура rac-(35R*,3S*,4R*)-3c по данным РСА.

Туберкулостатическая активность синтезированных краунофанов 3a-c, а также ранее полученных их

ациклических производных ^^^-3-(2-этоксифенил)-3 -(7-(2-этоксифенил)-5-фенил-6,7-дигидроазоло[1,5-а] пиримидин-6-ил)-1-фенилпропан-1-онов[25] (6) была исследована в опытах in vitro в отношении лабораторного штамма M. tuberculosis (H37Rv).[28] Установлено, что введение ионофорного полиэфирного фрагмента в соединения 3 способствует увеличению туберкулостатиче-ской активности на порядок до МИК 6.2 мкг/мл (3b,c) в сравнении с МИК 12.5 мкг/мл для ациклических аналогов 6a-c. Для изониазида, который был выбран в качестве препарата сравнения, МИК составила 0.15 мкг/мл. Наиболее высокой туберкулостатической активностью (МИК 3.15 мкг/мл) обладает соединение 3a.

Заключение

Таким образом, ультразвуковое и микроволновое облучение реакционных смесей в условиях щелочного катализа способствует значительному сокращению времени реакции (от 35 до 2 ч) и сдвигу равновесия в сторону образования 6,7-дигидроазоло[1,5-а]пиримидиновых краунофанов вплоть до преимущественного для 3a,b (74-75 %). Методами РСА, 'Н ЯМР, ВЭЖХ и препаративной хроматографии показана высокая регио и стере-оселективность процессов образования диастереомера (R,S,R)-3a-c. Водный ДМФА оказался вполне приемлемым растворителем, способным обеспечить важную для формирования краунофана 3 стабилизацию псевдоциклической геометрии комплекса халконо-поданда с тем-платом. Установлено, что введение дибензо-краун эфирного транспортного фрагмента в 6,7-дигидроазоло[1,5-а] пиримидины способствует увеличению их туберкуло-статической активности на порядок.

Благодарность. Работа выполнена при финансовой поддержке комплексной программы Уральского отделения РАН (код Ш.1П, проект №15-21-3-5), при поддержке Правительства Российской федерации (постановление №211, контракт №02.A03.21.0006), а также Российского Научного Фонда (грант №15-13-00077).

Список литературы

References

1. Fraley M.E., Rubino R.S., Hoffman W.F., Hambaugh S.R., Arlington K.L., Hungate R.W., Bilodeau M.T., Tebben A.J., Rutledge R.Z., Kendall R.L., McFall R.C., Huckle W.R., Coll K.E., Thomas K.A. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2002, 12, 35373541.

2. Suzuki M., Iwasaki H., Fujikawa Y., Sakashita M., Kitaharac M., Sakoda R. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2001, 11, 1285-1288.

3. Wustrow D.J., Capiris T., Rubin R., Knobelsdorf J.A., Akunne H., Davis D., MacKenzie R., Pugsley T.A., Zoski K.T., Heffner T.G., Wise L.D. Bioorg. Med. Chem. Lett. 1998, 8, 2067-2070.

4. Gilligan P.J., Baldauf C., Cocuzza A., Chidester D., Zaczek R., Fitzgerald L. W., McElroy J., Smith M.A., Shen H.-S.L., Saye J.A., Christ D., Trainor G., Robertson D.W., Hartig P. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2000, 8, 181-189.

5. Tsuda Y., Mishina T., Obata M., Araki K., Inui J., Nakamura T. Eur. Patent 0217142 A2 (1987).

6. Tsuda Y., Mishina T., Obata M., Araki K., Inui J., Nakamura T. Eur. Patent 0328700 A1 (1989).

7. Drizin I., Holladay M.W., Yi L., Zhang H.Q., Gopalakrishnan S., Gopalakrishnan M., Whiteaker K.L., Buckner S.A., Sullivan J.P., Carroll W.A. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2002, 12, 1481-1484.

8. Vacarro W., Huynh T., Lloyd J., Atwal K., Finlay H.J., Levesque P., Conder M.L., Jenkins-West T., Shi H., Sun L. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2008, 18, 6381-6385.

9. Lloyd J., Finlay H., Atwal K., Kover A., Prol J., Yan L., Bhandaru R., Vaccaro W., Huynh T., Huang C. S., Conder M. L., Jenkins-West T., Sun H., Li D., Levesque P. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2009, 19, 5469-5473.

10. Lloyd J., Finlay H. J., Vacarro W., Hyunh T., Kover A., Bhandaru R., Yan L., Atwal K., Conder M. L., Jenkins-West T., Shi H., Huang C., Li D., Sun H., Levesque P. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2010, 20, 1436-1439.

11. Neustadt B.R., Hao J., Lindo N., Greenlee W.J., Stamford A.W., Tulshian D., Ongini E., Hunter J., Monopoli A., Bertorelli R., Foster C., Arik L., Lachowicz J., Nga K., Feng K.-I. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2007, 17, 1376-1380.

12. Said S.A., Amr A. El-G.E., Sabry N.M., Abdalla M.M. Eur. J. Med. Chem. 2009, 44, 4787-4792.

13. Beck H.P., DeGraffenreid M., Fox B., Allen J.G., Rewa Y., Schneider S., Saiki A.Y., Yu D., Oliner J.D., Salyers K., Ye Q., Olson S. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2011, 21, 2752-2755.

14. Gein V.L., Zamaraeva T.M., Kurbatova A.A., Vornina E.V., Vakhrin M.I. Pharm. Chem. J. 2010, 44, 366-368.

15. Gein V.L., Mishunin V.V., Tsyplyakova E.P., Vinokurova O.V., Vakhrin M.I. Pharm. Chem. J. 2011, 45, 536-538.

16. El-Gazzar A.-R. B. A., Hafez H. N., Abbas H.-A. S. Bioorg. Med. Chem. 2007, 15, 3437-3444.

17. Fedorova O.V., Rusinov G.L., Mordovskoi G.G., Zueva M.N., Kravchenko M.A., Ovchinnikova I.G., Chupakhin O.N. Khim. Farm. Zh. 1997, 31(7), 21-23 (in Russ.).

18. Potemkin V.A., Grishina M.A., Fedorova O.V., Rusinov G.L., Ovchinnikova I.G., Ishmetova R.I. Khim. Farm. Zh. 2003, 37(9), 17-21 (in Russ.).

19. Lutz W.K., Wipf H.-K., Simon W. Helv. Chim. Acta 1970, 53, 1741-1746.

20. Prestegard J.H., Chan S.I. J. Am. Chem. Soc. 1970, 92, 44404446.

21. Ovchinnikova I.G., Fedorova O.V., Slepukhin P.A., Litvinov I.A., Rusinov G.L. Crystallogr. Rep. 2009, 54, 31-39.

22. Ovchinnikova I.G., Fedorova O.V., Matochkina E.G., Kodess M.I., Tumashov A.A., Slepukhin P.A., Rusinov G.L., Charushin V.N. Macroheterocycles 2010, 3, 108-113.

23. Ovchinnikova I.G., Matochkina E.G., Kodess M.I., Slepukhin P.A., Fedorova O.V., Rusinov G.L., Charushin V.N. Russ. Chem. Bull., Int. Ed. 2011, 60, 1022-1023 [Izv. Akad. Nauk, Ser. Khim. 2011, 997-999 (in Russ.)].

24. Ovchinnikova I.G., Valova M.S., Matochkina E.G., Kodess M.I., Tumashov A.A., Slepukhin P.A., Fedorova O.V., Rusinov G.L., Charushin V.N. Russ. Chem. Bull., Int. Ed. 2009, 58, 965-974.

25. Ovchinnikova I.G., Valova M.S., Matochkina E.G., Kodess M.I., Tumashov A.A., Slepukhin P. A., Fedorova O.V., Rusinov G.L., Charushin V.N. Russ. Chem. Bull., Int. Ed. 2014, 63, 1552-1576.

26. Hussein E.M., Khairou K.S. Synth. Commun. 2014, 44, 21552191.

27. Kappe C.O. Angew. Chem. Int. Ed. 2004, 43, 6250-6284.

28. Vasilev V.N. Mycobaterioses and Pulmonary Mycoses, Medizina i Fizkultura, Sofia, 1971. 377 p. (in Bulgarian)].

29. Sheldrick G.M. Acta Crystallogr., Sect. A: Found. Crystallogr. 2008, 64, 112.

Received 24.02.2016 Accepted 26.05.2016