Применение эффективных каскадных превращений на основе 3-цианокетонов для сборки и модификации гетероциклических систем с высокой биологической активностью

Основной задачей проекта является систематизация, развитие и как результат, создание нового научного направления, имеющего более общий характер. Первоочередной задачей в данном случае являлся сбор актуальной информации по нашим работам и работам научных конкурентов, касающихся 3-цианокетонов. В опубликованном в конце 2024 года обзоре освещен синтез и химические свойства, в том числе энантиоселективные подходы [Аксенов Н. А., Аксенов Д. А., Курликов А. Е., Аксенова И. В., Аксенов А. В. Изв. АН. Сер. Хим., 2025, 74 (2), 305-327]. Первой задачей, которая была решена в рамках прошедшего этапа, являлась наработка исходных 5-гидроксипирролин-2-онов и их производных из 3-цианокетонов. В целом, данная задача была решена с помощью опубликованных нами ранее методов, однако, 2`- и 4`-нитрохалконы ввести в целевые превращения в стандартных условиях до данного момента не удавалось. Нами был разработан новый метод, включающий предварительный гидролиз нитрильной группы, что позволило достичь высокого выхода целевых соединений, имеющих потенциал для дальнейшей сборки производных индола и разработки новых каскадных превращений. Основной задачей, которая была решена в рамках данного этапа проекта, являлась разработка эффективного подхода к неконденсированным азепин-2-онам на основе реакции расширения цикла пирролин-2-онов в присутствии ацетиленов, описанным ранее в единственной работе с крайне низким выходом. Данные соединения родственны обширному классу биологически активных соединений – тропонов, проявляющих широкий спектр биологической активности. Действительно, испытания выявили высокий потенциал полученных соединений против линий раковых клеток MCF-7 и HeLa, что обусловливает практическую значимость полученных результатов. Были проведены квантово-химические расчеты механизма, оптимизация условий, наработана обширная библиотека производных. Полученные результаты интересны не только с точки зрения практического применения, но и с точки зрения дальнейшего изучения химических свойств, поскольку карбо-аналоги имеют достаточно богатую химию. В рамках перевыполнения плана работ был впервые показан синтез (E)-10-цианоауронов в конфигурации, соответствующей природным производным и представляющих наибольший интерес с точки зрения исследования биологической активности. Результаты приняты в печать в журнал Известия Академии Наук. Серия Химическая [А.В. Аксенов, П.С. Карасева, С.Д. Баталин, И.А. Куренков, Д.А. Аксенов, .А. Аксенов. Синтез (E)-10-цианоауронов на основе окислительной циклизации 4-(2-гидроксифенил)-4-оксобутиронитрилов. Изв. АН. Сер. Хим. Принято в печать]. Также, перевыполняя план были впервые получены диметил (Z)-((3-оксоиндолин-2-илиден) (арил)метил)фосфонаты через тандемную реакцию Кадогана-Арбузова. Данное превращение интересно с точки зрения механизма и является возможным мостиком для коллектива в область органокатализа, давая доступ к хиральным фосфорорганическим соединениям. Результаты опубликованы в журнале Molbank в формате communication и имеют долгосрочные перспективы развития [Aksenov N.A., Aksenov D.A., Ganusenko D.D., Kurlikov A.E., Barbolin A.P., Karaseva P.S., Aksenov A.V. Molbank, 2025, 2025, M2002. DOI: 10.3390/M2002] Таким образом, все заявленные научные результаты и целевые показатели в отчетном периоде были достигнуты в полном объеме с перевыполнением.