ЭТИЛ 3-АРИЛ-6-ОКСО-7,8-ДИФЕНИЛ-1,4-ДИОКСА-2,7-ДИАЗАСПИРО[4.4]НОН-2,8-ДИЕН-9-КАРБОКСИЛАТЫ, ОБЛАДАЮЩИЕ ПРОТИВОМИКРОБНОЙ АКТИВНОСТЬЮ
ETHYL 3-ARYL-6-OXO-7,8-DIPHENYL-1,4-DIOXA-2,7-DIAZASPIRO[4.4]NON-2,8-DIENE-9-CARBOXYLATES WITH ANTI-MICROBIAL ACTIVITY

Изобретение относится к области органической химии, а именно к новым биологически активным соединениям класса 2,7-диазаспиро[4.4]нон-2,8-диенов, а именно к этил 3-арил-6-оксо-7,8-дифенил-1,4-диокса-2,7-диазаспиро[4.4]нон-2,8-диен-9-карбоксилатам общей формулы:
обладающим противомикробной активностью, что позволяет предположить их использование в качестве исходных продуктов для синтеза новых гетероциклических систем, в фармакологии и в медицине в качестве лекарственных средств с противомикробным эффектом.
Известны структурные аналоги заявленных соединений - спиро[1,4,2-диоксазол-5,3'-индолин]-2'-оны (Bouhfid, R., Joly, N., Essassi, E.M., Lequart, V., Massoui, M., Martin, P. Synthesis of New Spiro[1,4,2-dioxazole-5,3'-indolin]-2'-one by 1,3-Dipolar Cycloaddition // Synthetic Communications. -2011. -V. 41. -№. 14. -P. 2096-2102) формулы:
Задачей изобретения является поиск в ряду производных 2,7-диазаспиро[4.4]нон-2,8-диенов веществ с противомикробным действием и расширения арсенала средств воздействия на живой организм.
Поставленная задача достигается получением этил 3-арил-6-оксо-7,8-дифенил-1,4-диокса-2,7-диазаспирор[4.4]нон-2,8-диен-9-карбоксилатов, которые обладают противомикробной активностью.
Заявляемые соединения синтезируют путем взаимодействия 1,5-дифенил-4-этоксикарбонил-1H-пиррол-2,3-Диона (I) с нитрилоксидами (III) (образующимися in situ из замещенных N-гидроксибензимидоил хлоридов (II) под действием триэтиламина) в соотношении 1:1 в среде растворителя с последующим выделением целевых продуктов, по следующей схеме:
Процесс ведут при комнатной температуре, а в качестве растворителя используют безводный ацетонитрил либо другие инертные апротонные растворители. Изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1. Получение этил 3-(4-метоксифенил)-6-оксо-7,8-дифенил-1,4-диокса-2,7-диазаспиро[4.4] нон-2,8-диен-9-карбоксилата (IVa).
К раствору 1.0 ммоль 1,5-дифенил-4-этоксикарбонил-1H-пиррол-2,3-диона (I) в 10 мл безводного ацетонитрила последовательно добавляли 1.0 ммоль N-гидрокси-4-метоксибензимидоил хлорида (IIa) и 1.0 ммоль триэтиламина. Реакционную массу выдерживали при комнатной температуре в течение 24 ч. Растворитель упаривали, образовавшийся осадок отфильтровывали и перекристаллизовывали из этилового спирта. Выход 64%, т.пл. 142-144°С.
27
22
2
6
Соединение. (IVa) CHNO.
Найдено, %: С 68.82; Н 4.85; N 5.86.
Вычислено, %: С 68.93; Н 4.71; N 5.95.
Соединение (IVa) - светло-желтое кристаллическое вещество, легкорастворимое в ДМСО, ДМФА, хлороформе, дихлорметане, трудно растворимое в ацетоне, спиртах, нерастворимое в воде и алканах. Устойчиво при хранении в обычных условиях.
-1
ИК спектр (в вазелиновом масле), ν, см: 1759, 1708, 1627, 1607.
1
13
3
аром
аром
аром
аром
2
3
3
2
3
3
Н
Н
H
Спектр Н ЯМР (400 МГц, CDCl) δ, м.д.: 7.83 - 7.79 м (2Н, Н), 7.38 - 7.32 м (1H, Н), 7.31 - 7.20 м (7Н, Н), 7.00 - 6.94 м (4Н, Н), 4.11 - 3.99 м (2Н, ССН), 3.86 с (3Н, ОС), 0.98 т (3Н, J=7.1 Гц, CHC). Спектр С ЯМР (101 МГц, CDCl) δ, м.д.: 170.0, 162.5, 161.5, 161.3, 158.9, 133.1, 130.8, 129.5 (2С), 129.2 (2С), 129.0 (2С), 128.4, 128.0 (2С), 127.9, 127.7 (2С), 114.9, 114.4 (2С), 107.0, 105.1, 60.4, 55.6, 13.9.
Пример 2. Получение этил 3-(4-бромфенил)-6-оксо-7,8-дифенил-1,4-диокса-2,7-диазаспиро[4.4] нон-2,8-диен-9-карбоксилата (IVb).
26
19 B
2
5
К раствору 1.0 ммоль 1,5-дифенил-4-этоксикарбонил-1H-пиррол-2,3-диона (I) в 10 мл безводного ацетонитрила последовательно добавляли 1.0 ммоль 4-бром-N-гидроксибензимидоил хлорида (IIb) и 1.0 ммоль триэтиламина. Реакционную массу выдерживали при комнатной температуре в течение 24 ч. Растворитель упаривали, образовавшийся осадок отфильтровывали и перекристаллизовывали из этилового спирта. Выход 57%, т.пл. 176-177°С. Соединение (IVb) СНrNO.
Найдено, %: С 60.22; Н 3.77; N 5.21.
Вычислено, %: С 60.13; Н 3.69; N 5.39.
Соединение (IVb) - светло-желтое кристаллическое вещество, легкорастворимое в ДМСО, ДМФА, хлороформе, дихлорметане, трудно растворимое в ацетоне, спиртах, нерастворимое в воде и алканах. Устойчиво при хранении в обычных условиях.
-1
ИК спектр (в вазелиновом масле), ν, см: 1773, 1717, 1698, 1633, 1624.
1
13
3
аром
аром
аром
аром
2
3
2
3
3
Н
Н
Спектр H ЯМР (400 МГц, CDCl) δ, м.д.: 7.77 - 7.73 м (2Н, Н), 7.64 - 7.59 м (2Н, Н), 7.40 - 7.21 м (8Н, Н), 7.01 - 6.97 м (2Н, Н), 4.11 - 3.99 м (2Н, ССН), 0.97 т (3Н, J=7.1 Гц, СНС). Спектр С ЯМР (101 МГц, CDCl) δ, м.д.: 169.7, 161.8, 161.2, 158.4, 133.0, 132.3 (2С), 130.9, 129.5 (2С), 129.2 (2С), 128.6 (2С), 128.5, 128.0 (2С), 127.8, 127.7 (2С), 126.5, 121.6, 107.5, 104.8, 60.4, 13.9.
Пример 3. Фармакологическое исследование этил 3-арил-6-оксо-7,8-дифенил-1,4-диокса-2,7-диазаспиро[4.4]нон-2,8-диен-9-карбоксилатов (IVa,b) на наличие противомикробной активности.
Противомикробные свойства химических веществ изучали на 2-х коллекционных условно-патогенных штаммах микроорганизмов: Staphylococcus aureus (штамм 906), Escherichia coli (штамм 1257).
5
Противомикробное действие выявляли методом двукратных серийных разведений в соответствии с методическими указаниями по изучению противомикробной активности препаратов [Хабриев Р.У. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ. - М.: Изд-во Медицина, 2005. - 832 с.]. Готовили исходные разведения микроорганизмов в физиологическом растворе из суточной агаровой культуры по оптическому стандарту мутности (ОСО) на 5 ME с использованием денситометра. После ряда разведений конечная концентрация клеток в опыте составляла 2.5×10 клеток/мл. В лунках стерильного 96 луночного плоскодонного микропланшета готовили два параллельных ряда двукратных серийных разведений химических соединений в бульоне РПБ. В каждой лунке содержалось 150 мкл определенной концентрации испытуемого вещества и 150 мкл инокулята культуры. В последних рядах содержалась питательная среда и культура в равных объемах (контроль). Максимально испытанная концентрация соответствовала 1000.0 мкг/мл, минимальная - 2.0 мкг/мл. Микропланшет помещали в термостат спектрофотометра Epoch и замеряли оптическую плотности (ОП) при длине волны 540 нм. Через 24 часа вновь регистрировали ОП культуральной жидкости.
Результаты оценивали с помощью программного обеспечения Gen 5 спектрофотометра для микропланшет Epoch. Последняя лунка ряда с задержкой роста и показателями ОП, равной оптической плотности контрольной лунки, соответствует минимальной подавляющей концентрацией соединения.
Противомикробную активность оценивали по минимально действующей концентрации. Эталоном сравнения служил известный в медицинской практике фенилсалицилат.
Проведенные исследования показали (см. таблицу), что соединения (IVa,b) проявляют ингибирующее действие относительно штамма Staphylococcus aureus в концентрации - 1000.0 мкг/мл. Соединение (IVb) проявляет ингибирующее действие относительно штамма Escherichia coli в концентрации - 1000.0 мкг/мл.
Заявляемые неописанные ранее в литературе этил 3-арил-6-оксо-7,8-дифенил-1,4-диокса-2,7-диазаспиро[4.4]нон-2,8-диен-9-карбоксилаты могут найти применение в качестве исходных продуктов для синтеза гетероциклических систем и в фармакологии в качестве потенциальных лекарственных средств с противомикробными свойствами.