Синтез та біологічна активність похідних S- та N-вмісних гетероциклічних похідних 1,4-нафтохінону

Abstract

Дисертація присвячена синтезу нових S- та N-вмісних гетероциклів, конденсованих з 1,4-нафтохіноновим ядром - 2-аміно-3-карбетоксинафто[2,3-b]тіофен-4,9-діону та 6,11-діоксо-6,11-дигідробензо[f]пірідо[1,2-a]індол-12-карбонової кислоти та їхніх похідних, для яких розроблені препаративні методи синтезу, встановлено будову та вивчені фізико-хімічні властивості. Запропонований зручний метод синтезу нової гетероциклічної системи 2-аміно-3-карбетоксинафто[2,3-b]тіофен-4,9-діону дозволив отримати 2-аміно-4,9-діоксонафто[2,3-b]тіофен-3-карбонову кислоту, на основі якої було показано можливі шляхи її використання як реагента для створення нових конденсованих систем на її основі: 2-арил-4Н-нафто[2’,3’:4,5]тієно[2,3-d][1,3]оксазин-4,5,10-трионів, 2-арилнафто[2’,3’:4,5]тієно[2,3-d][1,3]піримідин-4,5,10(3Н)-трионів, 3-фенілнафто[2’,3’:4,5] тієно[2,3-d][1,3]піримідин-2,4,5,10(1Н, 3Н)-тетраону та 2-тіоксо-2,3-дигідронафто [2’,3’:4,5]тієно[2,3-d]піримідин-4,5,10(1Н)-триону. Оптимізовано процес гідролізу етилового естеру 6,11-діоксо-6,11-дигідробензо[f]піридо[1,2-a]індол-12-карбонової кислоти. Виділено та ідентифіковано хлорангідрид 6,11-діоксо-6,11-дигідробензо[f]-піридо[1,2-a]індол-12-карбонової кислоти, на основі якого вперше було отримано низку амідів та естерів 6,11-діоксо-6,11-дигідробензо[f]піридо[1,2-a]індол-12-карбонової кислоти. Теоретичний аналіз (за програмою PASS) та експериментально одержані дані антибактеріальної та фунгіцидної активності показали, що комп’ютерний скринінг для багатьох сполук був підтверджений за цими видами біологічної активності і серед досліджуваних речовин були виявлені сполуки з чітко вираженою бактерицидною, фунгіцидною активністю та рістстимулюючою дією. Диссертация посвящена синтезу новых S- та N-содержащих гетероциклов, конденсированных с 1,4-нафтохиноновым ядром - 2-амино-3-карбэтоксинафто[2,3-b]тиофен-4,9-диона и 6,11-диоксо-6,11-дигидробензо[f]пиридо[1,2-a]индол-12-карбоновой кислоты и их производных, для которых разработаны препаративные методы синтеза, установлено строение и изучены физико-химические свойства. Предложенный удобный метод синтеза новой гетероциклической системы 2-амино-3-карбэтоксинафто[2,3-b]тиофен-4,9-диона позволил получить 2-амино-4,9-диоксонафто[2,3-b]тиофен-3-карбоновую кислоту, были показаны возможные пути ее использования в качестве реагента для синтеза новых конденсированных систем на ее основе: 2-арил-4Н-нафто[2’,3’:4,5]-тиено[2,3-d][1,3]оксазин-4,5,10-трионов, 2-арилнафто[2’,3’:4,5]тиено[2,3-d][1,3]пиримидин-4,5,10(3Н)-трионов, 3-фенилнафто [2’,3’:4,5]тиено[2,3-d][1,3]пиримидин-2,4,5,10(1Н,3Н)-тетраона и 2-тиоксо-2,3-дигидронафто[2’,3’:4,5]тиено[2,3-d]пиримидин-4,5,10(1Н)-триона. Исследовано взаимодействие 2-амино-3-карбэтоксинафто[2,3-b]тиофен-4,9-диона с хлорангидридами ароматических карбоновых кислот в различных условиях. В случае проведения реакции в пиридине получена смесь 2-ариламино- и 2,2-диариламинозамещенных 3-карбэтоксинафто[2,3-b]тиофен-4,9-дионов в соотношении 70-78% : 30-22%. При использовании триэтиламина получены только продукты моноацилирования с выходами 87-98%. Показано, что при взаимодействии 2-ариламино-3-карбэтоксинафто[2,3-b]тиофен-4,9-дионов с дихлортрифенилфосфораном в толуоле при 700С на протяжении 2-7 ч происходит образование ранее неописанных 2-арил-4Н-нафто[2’,3’:4,5]тиено[2,3-d][1,3]оксазин-4,5,10-трионов, для которых был предложен механизм их образования в процессе данной реакции. Оптимизирован процесс гидролиза этилового эфира 6,11-диоксо-6,11-дигидробензо[f]пиридо[1,2-a]индол-12-карбоновой кислоты. Выделен и идентифицирован хлорангидрид 6,11-диоксо-6,11-дигидробензо[f]пиридо[1,2-a]индол-12-карбоновой кислоты, на основе которого впервые получен целый ряд амидов и эфиров 6,11-диоксо-6,11-дигидробензо[f]пиридо[1,2-a]индол-12-карбоновой кислоты. Впервые получены аминосульфокислотные производные 6,11-диоксо-6,11-дигидробензо[f]пиридо[1,2-a]индол-12-карбоновой кислоты реакцией 6,11-диоксо-6,11-дигидробензо[f]пиридо[1,2-a]индол-12-карбоновой кислоты с ариламинами, содержащими сульфогруппу в мета- или пара-положениях к аминогруппе. Установлена закономерность увеличения выходов продуктов реакции в ряду заместителей: нафтилсульфокислоты медленнее реагировали по сравнении с менее объемными бензолсульфонатами, что объясняется способностью образовывать переходные состояния. Теоретический анализ (программа PASS) и экспериментально полученные данные по антибактериальной и фунгицидной активности показали, что компьютерный скрининг для большинства соединений подтверждается экспериментальными данными. Среди исследуемых веществ были выявлены соединения с четко выраженной бактерицидной, фунгицидной активностью и ростстимулирующим действием. The thesis is devoted to the synthesis of new S- and N-containing heterocycles condensed with 1,4-naphthoquinone core - 2-amino-3-carbethoxynaphtho[2,3-b]thiophene-4,9-dione and 6,11-dioxo-6,11-dihydrobenzo[f]pyrido[1,2-a]indole-12-carboxylic acid and their derivatives, for which preparative methods of synthesis were developed, structure was determined and the physical and chemical properties were studied. The proposed convenient method of synthesis of new heterocyclic system 2-amino-3-carbethoxynaphtho[2,3-b]thiophene-4,9-dione allowed to obtain 2-аminо-4,9-dioxonaphtho-[2,3-b]thiophene-3-carboxylic acid, based on which, possible ways of its use as a reagent for obtaining new condensed systems: 2-aryl-4Н-naphtho[2’,3’:4,5]thieno[2,3-d][1,3]oxazine-4,5,10-triones, 2-arylnaphtho[2’,3’:4,5]-thieno[2,3-d][1,3]pyrimidine-4,5,10(3Н)-triones, 3-phenylnaphtho[2’,3’:4,5]thieno-[2,3-d][1,3]pyrimidine-2,4,5,10-(1Н,3Н)-tetraone and 2-thioxo-2,3-dihydro-naphtho-[2’,3’:4,5]thieno[2,3-d]pyrimidine-4,5,10(1Н)-trione, was shown. The process of hydrolysis of ethyl ester of 6,11-dioxo-6,11-dihydrobenzo[f]pyrido[1,2-a]-indole-12-carboxylic acid was optimized. Chloranhydride of 6,11-dioxo-6,11-dihydrobenzo[f]pyrido[1,2-a]-indole-12-carboxylic acid was isolated and identified, based on which, firstly, the number of amides and esters of 6,11-dioxo-6,11-dihydrobenzo[f]pyrido[1,2-a]-indole-12-carboxylic acid were obtained. Theoretical analysis (by the program PASS) and obtained experimental data of antibacterial and antifungal activities showed that computer screening for most compounds was confirmed for this types of biological activity and among investigated compounds there have been found substances with bactericidic, fungicidic and growth regulative activities.