β-Нитрозамещенные хромены и бензофураны как основа для получения гибридных гетероциклов с потенциальной активностью в отношении социально значимых заболеваний

Написана обзорная статья Д. В. Осипов, Д. А. Ращепкина, А. А. Артёменко, К. С. Корженко, В. А. Осянин. Нуклеофильная деароматизация высокополяризованных пятичленных гетероциклов, для журнала Успехи химии:. В ней обобщены и систематизированы данные по известным реакциям высокополяризованных пятичленных гетероциклов, сопровождающиеся разрушением ароматического секстета. Поскольку совсем недавно была опубликована работа, в которой рассматриваются реакции исключительно 3 нитроиндолов [https://doi.org/10.1039/D0CC06658C], основное внимание в нашем обзоре сконцентрировано на реакциях нуклеофильной деароматизации 2-нитроиндолов, 2- и 3-нитрозамещенных бензотиофенов и бензофуранов, а также их неконденсированных аналогов. Наряду с нитрозамещенными пятичленными гетероциклами обсуждаются также свойства пуш-пульных гетероциклов, содержащих формильный, ацильный, нитрильный и другие акцепторные заместители в качестве поляризующего фактора, а также их винилогов. Определены паттерны реакционной способности таких гетероциклов, обозначены наименее проработанные области, которым следует уделить больше внимания. Ярко демонстрирует легкость деароматизации 3-нитробензофуранов их реакция с карбонил-стабилизированными илидами сульфония и пиридиния, которые после сопряженного присоединения сопряженно присоединяются к 3-нитробензофурану, с дальнейшим раскрытием фуранового цикла и образованием цвиттер-ионных соединений. Аддукты из илидов пиридиния имеют интенсивную окраску и один максимум поглощения в диапазоне 436-445 нм. Для такого цвиттер-иона была обнаружена циклизация в фуран под действием DDQ. С другой стороны, карбонил-стабилизированные илиды пиридиния реагируют с 2-нитро-1H-бензо[f]хроменом с образованием продукта формального [3 + 2]-циклоприсоединения, который стабилизируется за счет раскрытия дигидропиранового цикла и отщепления азотистой кислоты с образованием (2 гидроксинафталин-1-ил)метилзамещенных индолизинов. Эту же стратегию мы использовали в синтезе различных замещенных пирроло[1,2-а]хинолинов и пирроло[2,1-а]изохинолинов в результате реакции 3-нитробензофуранов или 1-Ts-/1-Ms-3-нитроиндолов и карбонилстабилизированных хинолиниевых и изохинолиниевых илидов, генерируемых под действием триэтиламина из предшественников. Эти превращения протекают с хорошими и высокими выходами в режиме one-pot, начиная со стадии формального [3 + 2]-циклоприсоединения, которая сопровождается двойной деароматизацией как хинолинового/изохинолинового, так и бензофуранового/индольного мотивов, затем следуют раскрытие образовавшегося циклического интермедиата и элиминирование азотистой кислоты. [3 + 2]-Циклоаддукты выделяли в качестве конечных продуктов в случаях невозможности или трудности их енолизации. Настоящий подход был успешно распространен на производные 3-нитро-4H-хромена в качестве диполярофильной компоненты. Статья по этой теме прошла первый раунд рецензирования в журнале Journal of Organic Chemistry с двумя положительными рецензиями: Dmitry V. Osipov, Maxim R. Demidov, Alina A. Artemenko, Daria A. Rashchepkina, Pavel E. Krasnikov, Vitaly A. Osyanin. Cascade Synthesis of Pyrrolo[1,2-a]quinolines and Pyrrolo[2,1-a]isoquinolines via Formal [3 + 2]-Cycloaddition of Push-Pull Nitro Heterocycles with Carbonyl-Stabilized Quinolinium/Isoquinolinium Ylides. Реакция 2-нитро-1Н-бензо[f]хроменов с аддуктами Кнёвенагеля на основе ацетофенонов и малононитрила в присутствии триэтиламина и окислителя сопровождалась сужением пиранового цикла до фуранового с образованием нафтофуранов, имеющих при a-положении пуш-пульную диеновую систему с акцепторными нитрильными группами на одном конце. Для этой реакции был предложен рациональный механизм. Продукты были охарактеризованы фотофизическими методами, с одной сторону, и введены в некоторые превращения с участием экзоциклической диеновой системы в качестве ценных субстратов, с другой. Близкими аналогами к рассмотренным фуранам за счет наличия экзо- и эндоциклической сопряженных двойных связей с нитрильной группой на конце являются 2-(2-циановинил)-1H-бензо[f]хромены, которые были получены по реакции Дильса-Альдера между нафтохинонметидами и пуш-пульными 1,3-бутадиенами. Была продемонстрирована возможность использования этих хроменов в синтезе различных бензилированных азотистых гетероциклов: производных пиридина, пиримидина и т.д. Статья по этой теме находится на рецензировании в журнале Journal of Organic Chemistry: Anton V. Lukashenko, Dmitry V. Osipov, Dmitry A. Khalabudin, Pavel E. Krasnikov, Vitaly A. Osyanin. Construction of 2-(2-Cyanovinyl)-1H-benzo[f]chromenes via [4 + 2]-Cycloaddition of Push-Pull 1,3-Butadienes with 1,2-Naphthoquinone 1-methides and Their Use in Heterocyclic Synthesis. Альтернативный подход к получению схожих по строению бензилированных производных пиридонов был показан на примере реакции 2-трифторацетил-1Н-бензо[f]хроменов с N-ариламидами цианоуксусной кислоты в результате каскадной реакции, включающей карбо-реакцию Михаэля, циклизацию по Торпу-Циглеру и перегруппировку Димрота. Эти наблюдения иллюстрируют генетическую связь между высокополяризованными 4Н-хроменами и их винилогами. Статья принята к печати в журнал Химия Гетероциклических Соединений: Дмитрий В. Осипов, Павел Е. Красников, Алина А. Артеменко. Взаимодействие 2-карбонилзамещенных 1Н-бензо[f]хроменов с N-ариламидами цианоуксусной кислоты. Был разработан окислительный способ получения 2-алкокси-3-нитро-2H-хроменов из 3-EWG-замещенных 4Н-хроменов под действием реактива Козера (PhI(OH)OTs) с спиртовой среде. Подобные хромены считаются малодоступными, поэтому их синтетический потенциал не раскрыт в достаточной степени. Они оказались достаточно активны по отношению к аддуктам Кнёвенагеля на основе малононитрила и ацетофенона или 1-тетралона. В результате тандемного 1,4- и 1,2-нуклеофильного присоединения были получены производные дигидро-5H-дибензо[c,f]хромена. Был разработан новый подход к получению N-ариламинохроманов путем кислотно-катализируемой реакции 2-пиперидинохроманов с ариламинами при катализе тозилатом пиридиния. Наработана большая библиотека новых оригинальных гетероциклических структур с различными функциональными группами, которые представляют интерес с точки зрения изучения биологической активности.