Синтез новых производных индола, содержащих функциональные заместители

Актуальность работы. Несмотря на то, что химия индола изучается уже более 100 лет, получение новых производных индола продолжает оставаться актуальной научной проблемой. Особенно важным является поиск и разработка простых и общих способов введения в индольное кольцо новых заместителей, содержащих различные функциональные группы, допускающие их дальнейшую химическую модификацию. Такие способы могут привести к получению новых эффективных лекарственных препаратов. В частности, очень перспективным является синтез производных индола, содержащих структурный фрагмент у-аминомасляной кислоты, которые до начала данной работы являлись достаточно труднодоступными.

С другой стороны, в настоящее время известно большое количество как природных, так и синтетических физиологически активных производных пиридо[3,4-Ь]индола (р-карболина). Известны также физиологически активные производные его структурного изомера — а-карболина, однако, способы их синтеза изучены значительно меньше. Настоящая работа в некоторой степени устраняет этот пробел.

Цель и задачи исследования

Целью настоящей работы является разработка препаративных способов введения в пиррольное кольцо индола заместителей, содержащих различные функциональные группы, и дальнейшая модификация этих функциональных групп.

Д ля достижения данной цели потребовалось решить следующие задачи:

Разработка удобного препаративного метода амидоалкилирования производных индола под действием различных а-гидроксилактамов, в том числе, содержащих различные функциональные группы.

Дальнейшая химическая модификация полученных продуктов амидоалкилирования.

Исследование реакции амидоалкилирования функциональных производных индолаоксиндола и различных замещенных 2-аминоиндолов.

Изучение реакции замещенных и незамещенных 2-аминоиндолов с тетрацианоэтиленом в различных условиях проведения реакции, а также дальнейшая химическая модификация полученных соединений.

Научная новизна. Разработан удобный препаративный метод амидоалкилирования индолов под действием а-гидроксилактамов различной химической природы. Получены 3 -(Ш-индол-Зил)дигидроизоиндол-2-оны и 5-(1Я-индол-3 -ил)пирролидин-2-оны, содержащие в одной молекуле структурные фрагменты как индола, так и у-аминомасляной кислоты. Изучена региоселективность рассмотренной реакции.

Показано, что как исходные а-гидроксилактамы, так и продукты амидоалкилирования могут содержать различные функциональные группы и заместители — атомы хлора, спиртовые и сложноэфирные группы. Синтезированные сложные эфиры замещенных 1-(1Я-индол-3-ил)-3-оксо-1,3-дигидроизоиндол-2-илуксусных ипропионовых кислот были подвергнуты омылению, а из соответствующих свободных кислот обычными методами были получены замещенные амиды данных кислот.

Обнаружено необычное восстановление сложноэфирной группы фталимидных производных а-аминокислот под действием боргидрида натрия с образованием соответствующих 3-гидрокси-2-(2-гидроксиэтил)дигидроиндол-1 -онов.

Найдены условия препаративного амидоалкилирования оксиндола с образованием 3-(1-алкил-5-оксопирролидин-2-ил)оксиндолов.

Получен продукт амидоалкилирования 1-метил-2-тозиламиноиндола. Обнаружено, что при взаимодействии 1-метил-2-диметиламиноиндола с хлоридом диметилметилениминия реакция не останавливается на стадии аминоалкилирования, а протекает дальше с замещением 3-диметиламино-группы на второй остаток аминоиндола, причем образуется бис-(2-диметиламино-1-метилиндол-3~ил)метан.

Исследовано взаимодействие 2-аминоиндолов с тетрацианоэтиленом, в зависимости от условий реакции и строения исходных 2-аминоиндолов получены 3-трициановинильное производное 2-аминоиндола, производные 2-амино-3,4-дициано-а-карболина или 3-дицианометиленовые производные 2-иминоиндолина. Изучены их дальнейшие химические превращения.

Практическая значимость работы. Найденный в данной работе метод амидоалкилирования индолов под действием а-гидроксилактамов имеет общий характер и позволяет получать большое разнообразие соединений, содержащих различные фармакофорные группы. В частности, с хорошими выходами могут быть получены соединения, объединяющие в одной молекуле фрагменты индола и у-бутиролактона. Обнаружение способа восстановления в очень мягких условиях сложноэфирной группы фталимидных производных а-аминокислот еще более расширяет синтетический потенциал изученной реакции и позволяет получать соединения, содержащие как индольное кольцо, так и остаток замещенного 2-аминоэтанола.

Изучение реакции 2-аминоиндолов с тетрацианоэтиленом и химических свойств продуктов данной реакции позволяет получать большое количество соединений, содержащих фармакологически значимый фрагмент а-карболина.

Все вышеозначенное может привести к получению новых физиологически активных соединений, которые могут найти практическое применение в медицине, сельском хозяйстве, а также к получению органических красителей, которые могут представлять интерес в качестве компонентов лазеров, дисплеев, индикаторных устройств.