Нитросульфодиены ряда тиолен-1, 1-диоксида в реакциях с нуклеофилами

1.

Нитросульфодиены ряда
тиолен-1, 1-диоксида в
реакциях с нуклеофилами
Герасимов Даниил Романович
Российский государственный
педагогический университет
им. А. И. Герцена

2. Полициклические производные тиолан и тиолен-1,1-диоксида

Антибиотик
Противоопухолевое
средство
Антибиотик
Модулятор серотонина
2
Ингибитор
нейроаминидазы гриппа
Стимулятор ЦНС

3. Нитросульфодиены в синтезе сульфолансодержащих полициклов

ХГС 54, 76-82 (2018)
ЖОХ 86, 622-628 (2016)
ХГС 58, 449-453 (2022)
ХГС 58, 58-63 (2022)
3

4. Цели и задачи

Цель
работы:
изучение
химического
потенциала
нитросульфодиенов ряда тиолен-1,1-диоксида в
качестве
прекурсоров оригинальных сульфолансодержащих полициклов.
Задачи исследования:
1. Функциональная
модификации
нитросульфодиеновой
системы
2. Обогащение конечных продуктов фармакофорными блоками.
4

5. Биологически активные полициклы с кольцами сульфолена и пиразола

Психотропные средства
Patent N PCT/EP2008/056378
Patent N 2010/0249120
Противовоспалительные средства
Patent N PCT/US03/10867
Patent N 1433788
5

6. Синтез исходного С-аддукта

★
★
1H NMR (400 MHz), CD CN, J, Hz
Диа3
5’
Ar
№ стерео- С Н3
С5HA
СН3
С4HX
С1Нb С3’Нa
меры С1’Н3
С5HB
3.63dd
5.63dd
4.92d 5.30d
2.02s
2.10s 3.70dd
2с’ 90%
2.27s
2J 15.1,3J
3
3J = 12.1
4-MeO2C
AB
AX 8.2, JBX 2.3
ab
C6H4
2.04s
3.55dd
2.15s
2с’’ 10%
5.58dd
4.95d 5.28d
2.29s
3.77dd
2d’
90%
4-Cl
C6H4
2d’’ 10%
3.62dd
5.63dd
4.83d 5.22d
2.01s
2.08s 3.75dd
2.24s
2J 15.0,3J
3
3J = 12.1
AB
AX 8.3, JBX 2.3
ab
3.57dd
5.57dd
4.87d 5.24d
2.03s
2.07s 3.77dd
2.23s
2J 15.0,3J
3
3J = 12.0
AB
AX 8.4, JBX2.3
ab
Ar
7.50d
7.91d
7.48d
7.89d
7.31d
7.37d
3J 8.6
NOE в спектре 1H-1H NOESY
cоединения 2c’ в CD3CN
7.307.40m
6

7. Синтез пиразолсодержащих полициклов

7

8. Биологическая активность производных фурана

Анальгетик
Антидепрессант
Противовоспалительное
средство
Противораковая активность
Антимикробное действие
8

9.

Синтез и строение
2-фурилиденнитросульфодиенов
E-
Z-
NOE в спектре 1H-1H NOESY
cоединения 7i в DMSO-d6
1H NMR (400MHz), DMSO-d
№
Ar
7i
7j
CH3
C5H2
C1H
2-NO2C6H4
2.51t
4.65d
7.64s
4-Cl-2-NO2
C6H3
2.46t
4.60d
7.61s
6
UV, AcOH
Ar
λ1, нм
λ1, нм
7.608.10m
7.938.19m
315
(23500)
309
(22100)
433
(16000)
425
(14900)
IR, ν, см-1, KBr
NO2
C=C
SO2
(NOO-) C=N+
1311, 1296,
1587
1121
1315, 1287,
1585
1125
9

10. Фурилсодержащие сульфоланопиразолидины

3R,3aR,6R,6aR
Молекулярная структура
сульфоланопиразолидина 8m
по данным РСА
№
8i
8j
IR, ν, см-1, KBr
1H NMR (400 MHz), CD CN, J, Hz
3
Ar
2-NO2
C6H4
4-Cl2-NO2
C6H3
CH3
1.42s
1.44s
C5HA
C5HB
C6HX
3.66dd
3.90dd 5.20dd
2J 13.4, 3J 6.1, 3J 12.2
AB
AX
BX
3.66dd
3.93dd 5.21dd
2J
AB 13.3,
3J
AX 6.0,
3J
BX 12.0
C3aH
4.16d
4.16d
N2
C3H
H
4.61-4.64m
3J
HCNH 6.1
4.60-4.61m
3J
HCNH 5.9
Ar
SO2
NO2
NH
7.487.71m
1305
1128
1550
1354
3308
7.577.78m
1310
1132
1549
1361
3310
10
10

11. Синтез и строение сульфоланопиразолинов-2

3aS,6R,6aR
Молекулярная структура
сульфоланопиразолидина 9m
по данным РСА
№
Ar
CH3
9i
2-NO2
C6H4
1.43s
9j
4-Cl2-NO2
C6H3
1.43s
1H NMR (400 MHz), CD CN, J, Hz
3
C5HA
C5HB
C6HX C3aH
3.65dd
2J
5.47dd
4.70s
3
3
4
3a
AB 15.1, JAX 7.0, JBX 2.2, JBH 0.8
3.65dd
2J
3.97dd
AB
3.96dd
15.1, 3J
AX
5.46dd
7.0, 3J
BX
2.1, 4J
4.70s
3a
BH 0.9
Ar
IR, ν, см-1, KBr
SO2
NO2 C=N
7.547.80m
1315
1124
1560
1373
1615
7.787.84m
1319
1125
1557
1370
1617
11

12. Синтез и строение 1,4-динитросульфодиенов

№
Ar
Изомер (%)
11a’
Ph
Z,E (100)
1H NMR (400 MHz), CD CN
3
CH3
CH2
Ar
1.83t
4.58d
7.49-7.62m
11b’
4-ClC6H4
Z,E (100)
1.84t
4.57dd
Z,E (80)
1.84t
4.57dd
E,E (20)
2.30t
4.50dd
Z,E (100)
1.73t
4.60dd
Z,E (80)
1.79t
4.61dd
E,E (20)
2.32t
4.52dd
11c’
11c’’
11e’
11h’
11h’’
4-BrC6H4
2-ClC6H4
4-NO2C6H4
7.49d, 7.57d
7.39d, 7.72d
7.57-7.64m
7.76d, 8.34d
Молекулярная структура Z,Eдинитросульфодиена 11а’ по
данным РСА
12

13. Взаимодействие динитро-сульфодиенов с тиомочевиной

Взаимодействие динитросульфодиенов с тиомочевиной
Феромон
№
Ar
12a
Ph
4-Cl
C6H4
4-Br
C6H4
4-Me
C6H4
12b
12c
12g
1H NMR (400 MHz), CD CN
3
CH3
1.31s
CH2
4.06m
CH
5.40t
NH2
7.04s
Ar
7.47-7.61m
1.31s
4.08m
5.39t
7.07s
7.51-7.55m
1.30s
4.07m
5.38t
7.07s
7.43-7.70m
1.31s
4.05
m
5.37t
7.05s
7.26-7.60m
Пестицид
13

14. Взаимодействие динитро-сульфодиенов с азидом натрия

Взаимодействие динитросульфодиенов с азидом натрия
По аналогии: RSC advances. – 2023. – Т. 13. – №. 2. – С. 990-1018.
14

15. Строение азидонитродиенов 12 и спиросульфоленазиринов 13

Молекулярная структура соединения
14b по данным РСА
IR, ν, см-1, KBr
NO2
C=N (N3)
1523, 1338
(2124)
1524, 1338
(2124)
№
Ar
13b
13c
4-ClC6H4
4-BrC6H4
SO2
1314, 1136
1313, 1133
14a
Ph
1317, 1140
1530, 1355
1752
14b
4-ClC6H4
1314, 1136
1524, 1351
1750
14c
4-BrC6H4
1313, 1133
1524, 1351
1750
14g
4-MeC6H4
1314, 1136
1522, 1345
1746
1H NMR (400 MHz), CD CN
3
CH3
CH2
Ar
1.90t
4.49dq, 4.54dq
7.69t, 7.82t
2J = 16.4 5J = 2.2
8.03d 3J =7.6
1.89t
4.48dq, 4.53dq
7.71d, 8.01d
2J = 16.5 5J = 2.1
3J = 8.5
1.88t
4.48dq, 4.53dq
7.87d, 7.93d
3J = 8.7
2J = 16.5 5J = 2.2
1.89t
4.47dq, 4.52dq
7.51d, 7.91d
3J = 8.1
2J = 16.5 5J = 2.1
Т пл., °С
183
192
188
176
15

16.

Биологическая активность
2Н-азиринов
Противоопухолевое средство
Противоопухолевое средство
Линкер в биоконъюгации
Антибактериальная активность
16

17.

18.

Литературный аналог:
Макаренко А. Г. и др. Синтез 3-алкил (арил)-4,
6-дигидро-3н-тиено [3, 4-d] тиазол-2-тион-5, 5диоксидов. – ХГС, №12, с. 1693, 1995 г.

19.

Механизм, описанный в литературе:
Gholami F. et al. Vinyl azides in organic synthesis: an overview //RSC
advances. – 2023. – Т. 13. – №. 2. – С. 990-1018.
70% CH3COOH, -10℃, 1 h
CH3COOH glacial, 18℃, 1 h
Substrate
2a
2b
2c
2d
Substrate
2a
2b
2c
2d
Product
3a, 4a (65%)
3b (50%)
3c (54%)
4d (66%)
Product
4a (57%)
4b (59%)
4c (60%)
4d (70%)
CH3COOH glacial, 18℃, 40
min
Substrate
Product
3b
4b (33%)
3c
4c (35%)
Таблица: условия реакции и продукты