СИНТЕЗ ЗАМЕЩЕННЫХ 2-АМИНО-4Н-ХРОМЕНОВ Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

УДК 547.812

Калашникова В.М., Элинсон М.Н. Синтез замещенных 2-амино-4Д-хроменов

Калашникова Варвара Михайловна - студент 4 курса ВХК РАН; [email protected] ФГБОУ ВО «Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева», Россия, Москва, 125047, Миусская площадь, дом 9.

Элинсон Михаил Николевич - доктор химических наук, профессор, ведущий научный сотрудник

ФГБУН Институт органической химии имени Н. Д. Зелинского РАН, Россия, Москва, 119334, Ленинский

проспект, 47, строение 1; [email protected]

В настоящей работе было проведено исследование электрокаталитической мультикомпонентной трансформации производных салицилальдегидов, койевой кислоты и малоновой кислоты в н-пропаноле, в присутствии иодида калия в качестве электролита, в бездиафрагменном элекролизере. Этот процесс приводит к образованию замещенных 4-(3-гидрокси-6-(гидроксиметил)-4-оксо-4Н-пиран-2-ил) 2-амино-4Н хроменов с выходами 86-98%.

Ключевые с лова: однокомпонентный процесс; бездиафрагменный электролизер; салициловый альдегид; малоновая кислота

SYNTHESIS OF SUBSTITUTED 2-AMINO-4H-CHROMENES

Kalashnikova V.M.12, Elinson M.N.2

1 Dmitry Mendeleev University of Chemical Technology of Russia, Moscow, Russia 2N.D. Zelinsky Institute of Organic Chemistry RAS, Moscow, Russia

Green electrocatalytic multicomponent assembly of salicylaldehydes, kojic acid and malonic acid derivatives in n-propanol in the presence of potassium iodide as an electrolyte in an undivided cell results in the formation of 4-(3-hydroxy-6-(hydroxymethyl)-4-oxo-4H-pyran-2-yl) substituted 2-amino-4H-chromenes in 86-98% yields.

Мультикомпонентные реакции (МКР) являются современным экологически безопасным,

технологичным и ресурсосберегающим методом органического синтеза. Отличительной чертой таких реакций является то, что в смеси трех и более компонентов происходит строго последовательное взаимодействие между реагентами: первоначально одно вещество реагирует с другим, а затем полученный интермедиат вступает в реакцию с третьим компонентом и т.д. При этом выходы целевых соединений обычно высоки. В ИОХ РАН разработан электрокаталитический метод синтеза в бездиафрагменном электролизере в присутствии электролитов. Этот метод имеет ряд важных синтетических и экологических преимуществ [1].

Койевая кислота (5-гидрокси-2-гидроксиметил-4#-пиран-4-он) является грибковым метаболитом, который широко используется в различных областях. Впервые он был извлечен из нитевидного гриба Aspergillus oryzae, используемого в Восточной Азии для осахаривания риса более ста лет назад. В последние десятилетия было обнаружено, что производные койевой кислоты проявляют антибактериальную, противовоспалительную и противосудорожную активности [2].

2-Амино-4#-хромены являются структурным компонентом многих природных соединений. Кроме того, как варфарин и бромадиолон, в настоящее время используются в качестве антикоагулянтов. В настоящее время 2-амино-3-циано-4#-хромены

отмечены большим потенциалом в качестве противоопухолевых средств [3].

Варфарин БрОМадиОлОн

Рис.1. Биологически активные производные хромена

Таким образом, соединения, включающие в себя фрагменты 2-амино-4Н-хромена и койевой кислоты, представляют особый интерес для фармацевтической химии и являются перспективными в отношении биологических реакций.

В настоящей работе была проведена мультикомпонентная электрокаталитическая

трансформация салициловых альдегидов ^ч, койевой кислоты и производных малоновой кислоты 2a-c в замещенные 4-(3-гидрокси-6-(гидроксиметил)-4-оксо-4Н-пиран-2-ил)-2-амино-4Н-хромены 3a-k в н-пропаноле, в неразделенной ячейке, в присутствии йодида калия в качестве электролита, при пропускания 0.2 F/моль электричества (схема 1).

Схема 1. Электрокаталитический мультикомпонентный синтез замещенных 2-амино-4Н-хроменов 3а-к

Учитывая все вышеперечисленные данные и наши предыдущие исследования в области электрокаталитических мультикомпонентных

реакций, предложена следующая схема электрокаталитической реакции салицилового альдегида (1а), койевой кислоты и малононитрила (2а) (схема 2).

Депротонирование спирта на катоде приводит к образованию алкоксид-аниона с выделением водорода. Последующая реакция в растворе между алкоксид-анионом и малононитрилом приводит к образованию аниона малононитрила А (схема 1). В результате конденсации салицилового альдегида (1а)

с анионом малононитрила (А) по Кневенагелю образуется аддукт (4) с отщеплением гидроксид-иона. Затем этот гидроксид-ион инициирует циклизацию аддукта (4) в имин (5). Добавление коевой кислоты, с последующим превращением ее в анион приводит к аниону (С). На последней стадии анион С вступает в реакцию со спиртом с образованием конечного 2-амино-4Н-хромена (3а) и регенерацией алкоксид-аниона. После этого процесс каталитической цепи начинается сначала: происходит взаимодействие алкоксид-аниона со следующей молекулой малононитрила (схема 1).

катод: 2 ROH + 2e

2 RO° + H2

в растворе:

+ RO®

2a

+ е

N

е +

_ EN

A

ROH

O

e

OH

-OH

©

1a

OH

0

O

e \

HO

OH

+

OH

HO

HO

OH X

NH©

EtOH

O 3a

OH X

~NH,

+

RO

©

Участвует в новом

каталитическом

цикле

Схема 2. Механизм электрокаталитической реакции салицилового альдегида (Ы), койевой кислоты и

малононитрила (2a)

Установлено, что предложенный процесс приводит к образованию замещенных целевых соединений 3а-к с выходами 87-98%. Этот простой и эффективный метод перспективен для использования в промышленности для получения биологически активных структур, так как он является экологичным, а также предполагает использование доступного оборудования.

Данная работа связана с достижением одной из целей устойчивого развития: Цель 12 Устойчивое потребление и производство.

Список литературы

1. Hammerich O., Speiser B. (eds). Organic electrochemistry: revised and expanded 5th Edn // Chromatographia - 2016. -Vol. 79. - P. 521.

2. Kasibhatla S., Gourdeau H., Meerovitch K., Drewe J., Reddy S., Qiu L., Zhang H., Bergeron F., Bouffard D., Yang Q. et al. Discovery and mechanism of action of a novel series of apoptosis inducers with potential vascular targeting activity // Mol. Cancer Ther. - 2004. - V.3 - P.1365.

3. Skommer J., Wlodkowic D., Matto M., Eray M., Pelkonen J. HA14-1, a small molecule Bcl-2. antagonist, induces apoptosis and modulates action of selected anticancer drugs in follicular. lymphoma B cells // Leukemia Res. - 2006. - V.30 - P.322.

N

N

N

O

N

4

A

O

O

N

N

5

C