СИНТЕЗ НОВЫХ ЗАМЕЩЕННЫХ ИНДОЛОВ

Работа посвящена решению актуальной проблемы: разработке общих методов синтеза индолов, находящих свое применение в качестве удобных для модификации прекурсоров для получения новых биологически активных соединений.
В работе приводятся результаты исследований и разработаны способы получения неописанных в литературе замещенных индол-5,6-дикарбонитрилов и 2-(арил)пирроло[3,4-f]индол-5,7(1H,6H)-дионов, полученные в основном за счет химической модификации исходных 4-нитро-5-фенацилфталонитрилов. Представленные в работе физико-химические характеристики указанных веществ (ИК-, ЯМР-спектроскопии) подтверждают высокую степень структурного исследования соединений.

Разработка методов синтеза неописанных в литературе замещённых индолов на основе 5-нитро-4-фенацилфталонитрилов и изучение свойств синтезированных соединений

Синтез соединений с индольным циклом традиционно является объектом интенсивных исследований, что связано с наличием уникальных свойств у структур данного ряда. Замещенные индолы являются важнейшими составляющими гетероциклов: входят в состав широко используемых лекарственных препаратов, стимуляторов роста растений и являются составной частью многих алкалоидов и используются в синтезе биологически-активных веществ (БАВ). В последнее время возрос интерес к замещённым фталонитрилам и индолам, которые проявили себя в качестве мощных и селективных ингибиторов моноаминоксидазы А (МАО-А) и Б (МАО-Б) и перспективны для лечения нейродегенеративных расстройств. 

Первоначально, при обработке 2-арил-1-гидроксииндол-5,6-дикарбонитрилов, реактивом Вильсмайера вместо 3-формильного соединения была выделена трудноразделимая смесь продуктов. Доминирующим, оказался 3-хлориндол, а в качестве основной примеси - димерный продукт. Такой результат, вероятно, связан с неустойчивостью гидроксильной группы индола, которая в условиях реакции замещалась на атом хлора, а затем происходила перегруппировка, что в результате приводило к образованию в основном 3-хлориндолов.Представленные в работе физико-химические характеристики указанных веществ(ИК-, ЯМР-спектроскопии, данных РСА) подтверждают высокую степень структурного исследования синтезированных соединений, что свидетельствует о высокой надёжности и достоверности полученных результатов. Кроме того приведены результаты практических испытаний большинства синтезированных соединений, Установлено, что ряд синтезированных 3-замещенных индол-5,6-дикарбонитрилов проявил высокую активность и селективность при ингибировании в субмикромолярных концентрациях МАО-А и МАО-Б.

1. Впервые установлено, что при формилировании замещенных 1-гидроксииндол-5,6-дикарбонитрилов с использованием реактива -Хаака из-за неустойчивости гидроксильной группы основным доминирующим продуктом реакции являлся 3-хлориндол-5,6-дикарбонитрил, а при проведении аналогичной реакции с использование N-метоксииндолов были получены целевые 2-арил-1-метокси-3-формилиндол-5,6-дикарбонитрилы.

2. Предложен селективный метод синтеза новых 2-арил-3-бром-1-гидроксииндол-5,6-дикарбонитрилов, основанный на бромировании 2-арил-1-гидроксииндол-5,6-дикарбонитрилов бромсукциимидом в присутствии перекиси водорода, вероятно протекающий по радикальному механизму замещения водорода на бром.

3. Впервые предложен двухстадийный метод синтеза ранее неописанных в литературе 3-карбонилзамещенных индол-5,6-дикарбонитрилов, основанный на формилировании 4-(2-R-2-оксоэтил)-5-нитрофталонитрилов с использованием реактива -Хаака и последующей восстановительной циклизации.

4. Изучены и пространственное строение синтезированных соединений. Для 5 ключевых соединений проведено рентген-структурное исследование. Строение новых соединения подтверждено данными ИК-, ¹Н- и ¹³С-ЯМР спектроскопии в том числе двумерной корреляционной спектроскопии, а их чистота доказана результатами элементных анализов.

5. Большинство полученных соединений испытано в качестве ингибиторов МАО - А и МАО - Б и установлено, что ряд индол-5,6-дикарбонитрилов являются селективными ингибиторами к одной из изоформ МАО (А/Б) в субмикромолярных концентрациях.

1. Sunbderg, R. J. Indoles / R. J Sunbderg // N.Y Academic Press. – 1996. – Vol. 7. – 176 p.
2. Kaushik, N. K. Biomedical Importance of Indoles / N. K.Kaushik, N. Kaushik, P. Attri, N. Kumar et al. // Molecules. – 2013. - Vol. 18. - P. 6620 - 6662.
3. Acheson, R. M., A. R. Advances in heterocyclic chemistry / R. M. Acheson // N.Y. Academic Press. – 1990. - Vol. 51. – P. 106 - 177.
4. Clark, R. D. The Leimgruber-Batcho indole synthesis / R. D. Clark, D. B. Repke // Heterocycles. – 1964. – Vol. 22. - №.1. - P. 195 - 199.
5. Somei, M. A facile route to 1-acetoxy- and 1-methoxyindols / M. Somei, T. Shoda // Heterocycles. – 1981. – Vol. 16. - №.9. – P. 1523 – 1525.
6. Clark, R. D. Some observations on the formation of 1-Hydroxyindoles / R.D. Clark, D.B. Repke. J. Het. Chem. – 1985. – Vol. 22. – P. 121 -.125
7. Wong, A. A General synthesis of N-hydroxy-indoles / A. Wong, J. Kuethe, I. Davies // J. Org. Chem. – 2003. – Vol. 68. - №.25

The work is devoted to solving the urgent problem: the development of common methods for the synthesis of indoles, which find their application as convenient precursors to modify for new biologically active compounds.
The paper presents the results of research and developed methods for producing undescribed in the literature of substituted indole-5,6-dicarbonitrile and 2- (aryl) pyrrolo [3,4-f] indole-5,7 (1H, 6H) -dione prepared in substantially by chemical modification of the starting 4-nitro-5-fenatsilftalonitrilov.