1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Доклады Российской академии наук. Химия, науки о материалах
  4. T. 495, № 1, 2020

Доклады Российской академии наук. Химия, науки о материалах , 2020, T. 495, № 1, стр. 9-11

Неожиданные продукты реакции нитрона на основе лаппаконитина с N-диэтилаллиламином

Т. М. Габбасов 1, Е. М. Цырлина 1, *, академик РАН М. С. Юнусов 1

1 Уфимский институт химии Уфимского федерального исследовательского центра Российской академии наук
Уфа, Россия

* E-mail: tsirlina@anrb.ru

Поступила в редакцию 30.07.2020
После доработки 17.09.2020
Принята к публикации 25.10.2020

Полный текст (PDF)

Аннотация

Реакция [3 + 2] циклоприсоединения нитрона на основе лаппаконитина с N-диэтилаллиламином сопровождается образованием двух необычных для такого типа реакции минорных продуктов, содержащих пиррольный цикл, структуры которых установлены на основании данных спектров 1Н и 13С ЯМР. Предложен механизм их образования.

Ключевые слова: лаппаконитин, нитрон, диэтилаллиламин, [3 + 2] циклоприсоединение

Антиаритмический препарат Аллапинин на основе алкалоида лаппаконитина используется в медицинской практике как антиаритмик [1]. Трансформации лаппаконитина с целью получения эффективных антиаритмических средств достаточно многочисленны [2], однако работ по модификации гетероциклического кольца лаппаконитина мало.

Реакция [3 + 2] циклоприсоединения широко применяется в органическом синтезе. Использование в этой реакции нитронов с различными диенофилами приводит обычно к изоксазолидиновым производным [3]. Мы использовали для трансформации нитрон 1, легко получаемый из лаппаконитина [4]. Ранее нами реакцией [3 + 2] циклоприсоединения нитрона 1 с аллиловым спиртом и аллиламинами в термических условиях получена серия гибридных структур [5, 6], содержащих изоксазолидиновые кольца, аннелированные по связи N(20)–C(19), однако минорные продукты выделены и идентифицированы не были.

При взаимодействии нитрона 1 с аллилдиэтиламином наряду с соединением 2 (выход 79%), отмечено образование еще двух минорных продуктов – соединений 3 (3%) и 4 (4%) (схема 1), выделенных методом колоночной хроматографии (КХ) на SiO2 (бензол : 0.5 об. % метанола). Согласно данным масс-спектрометрии высокого разрешения найдено для соединения 3 m/z 615.2650 [М + Na]+, С33Н40N2O8, для соединения 4 m/z 486.3088 [М]+, С28Н42N2O5, согласно масс-спектру APCI найдено для соединения 3 m/z 591[М – Н]–, для соединения 4 APCI m/z 485[М–Н]–. Структуры соединений 3 и 4 установлены методами ЯМР-спектроскопии с применением двумерных корреляционных методик COSY, HSQC, HMBC, NOESY. По данным 1Н, 13С ЯМР в соединении 3 присутствуют сигналы 6 углеродных атомов и 4 протонов ароматического кольца N‑ацетилантранилового фрагмента (δС, м. д.: с, 115.8; д, 120.2; д, 122.4; д, 131.4; д, 134.5; с, 141.7; δН, м. д.: д, 8.68; т, 7.03; т, 7.50; д, 8.04). Кроме этого, в спектрах имеются также слабопольные сигналы еще 4 атомов углерода и соответствующих 3 протонов (δС, м. д.: д, 105.4; д, 108.4; д, 118.1; с, 130.8; δН, м. д.: уш. с, 6.25; т, 6.1; т, 6.19; уш. c, 6.59), обусловленных наличием пиррольного кольца. Сигналы диэтиламиногруппы на спектрах отсутствуют.

Схема 1

В соединении 4, согласно данным 1Н, 13С ЯМР спектроскопии, присутствует N‑диэтильная группа (δС, м. д.: кв, 13.7; т, 49.1; δН, м. д.: т, 1.05; кв, 2.89); также, как и для соединения 3, в спектрах 1Н,13С ЯМР присутствуют сигналы ароматических углеродов и соответствующих протонов (δС, м. д.: д, 97.4; д, 101.9; с, 126.9; с, 138.5; δН, м. д.: с, 5.68; с, 5.67) пиррольного фрагмента, но отсутствуют сигналы фрагмента N-ацетилантраниловой кислоты. В спектрах 13С ЯМР соединений 3 и 4 имеются также все сигналы, соответствующие атомам основного скелета дитерпеновой части молекул.

Возможный путь образования соединений 3 и 4 представлен на схеме 1.

Ключевым интермедиатом при образовании соединений 3 и 4 является дигидропиррольный продукт 8. Последний образуется в результате разрыва О–N связи в продукте 2, образования интермедиата 5 и миграции водорода c образованием оксиранового производного 6. Последующее внутримолекулярное взаимодействие гетероциклической NH-группы и оксиранового цикла (соединение 7) и элиминирование молекулы воды приводит к формированию интермедиата 8. Реакции по типу ретродиенового распада, как показано на схеме 1, могут привести к образованию продуктов 3 и 4.

Термические превращения высокофункционально замещенных изоксазолидинов, протекающие через интермедиаты, образующиеся в результате разрыва N-O связи, описаны в обзоре [7].

В результате проведенного исследования установлено, что реакция [3+2] циклоприсоединения нитрона на основе лаппаконитина с N‑диэтилаллиламином с образованием гибридной структуры лаппаконитин-изоксазолидин сопровождается формированием двух необычных для реакции такого типа минорных продуктов, содержащих пиррольный цикл.

Список литературы

  1. Соколов С.Ф. Результаты клинического изучения препарата аллапинин и современные подходы к лечению больных с нарушениями ритма сердца // Вестник аритмологии. 2011. № 64. С. 60–70.

  2. Wang F.-P., Chen Q.-H., Liu X.-Y. Diterpenoid alkaloids // Nat. Prod. Rep., 2010. V. 27. P. 529–570. https://doi.org/10.1039/b916679c

  3. Murahashi S.-I., Imada Y. Synthesis and transformations of nitrones for organic synthesis // Chem. Rev. 2019. V. 119. № 7. P. 4684–4716. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.8b00476

  4. Gabbasov T.M., Tsyrlina E.M., Spirikhin L.V., Yunusov M.S. Oxidation of diterpene alkaloids by the urea–H2O2 complex // Chem. Nat. Compd. 2016. V. 52. № 2. P. 280–284. https://doi.org/10.1007/s10600-016-1614-7

  5. Tsyrlina E.M., Gabbasov T.M., Spirikhin L.V., Yunusov M.S. Isoxazolidine derivatives of lappaconitine and talatisamine // Chem. Nat. Compd. 2018. V. 54. № 3. P. 515–519. https://doi.org/10.1007/s10600-018-2393-0

  6. Gabbasov T.M., Tsyrlina E.M., Spirikhin L.V., Yunusov M.S. Reaction of lappaconitine nitrone with allylamines // Chem. Nat. Compd. 2018. V. 54. № 6. P. 1205–1207. https://doi.org/10.1007/s10600-018-2598-2

  7. Berthet M., Cheviet T., Dujardin G., Parrot I., Martinez J. Isoxazolidine: a privileged scaffold for organic and medicinal chemistry // Chem. Rev. 2016. V. 116. P. 15235–15283. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.6b00543

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Доклады Российской академии наук. Химия, науки о материалах

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал