Разработан упрощенный путь синтеза востребованных в фармацевтике соединений

Химики из Балтийского федерального университета имени И. Канта и Санкт-Петербургского государственного университета предложили более простой и эффективный способ синтеза тетрагидроизохинолинов — органических соединений, на которых базируются многие важные препараты для лечения психоневрологических заболеваний, гипертонии, кашля и прочего. Теперь для получения этих веществ достаточно трех шагов. Описание реакции опубликовано в Tetrahedron Letters.

Тетрагидроизохинолины (THIQ) — органические вещества, в основе структуры которых — углеводородное кольцо, соединенное с другим циклом, включающим атом азота. Это ценные соединения для фармацевтики. В перечень лекарств, в синтезе которых используются THIQ, входят миорелаксанты, средства от гипертонии, кашля и бессонницы, а также антидепрессанты. Хотя разные варианты структур THIQ встречаются во многих природных источниках (например, в составе растительных ядов), фармацевтика сегодня заинтересована и в редких версиях этих соединений, например в спироциклических. В таких молекулах два соседних кольца делят как минимум один общий атом, и это создает необычную — и устойчивую — трехмерную структуру. Это особенно важно для синтеза лекарств: чем жестче закреплена пространственная структура молекулы, тем точнее ее можно «нацелить» на белковую мишень в организме.

Большинство существующих подходов к синтезу спироциклических THIQ достаточно трудоемки. Они требуют проведения как минимум двух сложных реакций для образования циклов и последующей восстановительной реакции. Коллектив химиков из БФУ имени И. Канта и СПбГУ нашел способ сократить процесс до трех шагов, причем первые два объединены в одну химическую операцию.

Первый шаг в разработанном пути синтеза — реакция Кастаньоли — Кушмана. Ранее исследователи предложили новый вариант этой реакции, в которой продукт — различные карбоновые кислоты — образуется из трех компонентов. Это гомофталевый ангидрид — органическое вещество с двумя циклами, в один из которых включен атом кислорода и еще два соединены с кольцом двойными связями; циклические кетоны, к которым тоже присоединен двойной связью атом кислорода; и ацетат аммония, выступающий источником азота. Новый способ получения THIQ химики протестировали, взяв в качестве кетона циклогексанон. В течение 16 часов из реагентов образовалась карбоновая кислота с тремя кольцами в составе, два из которых уже делили общий атом. Следующие шаги были направлены на то, чтобы избавиться от всего лишнего, но сохранить спироциклическое соединение. Вначале нагреванием в диметилсульфоксиде ученые «отсекли» от соединения карбоксильную группу — COOH. Для этого не потребовалась специальная очистка продуктов первой реакции. Кислота превратилась в лактам THIQ — от целевого продукта он отличается только лишним атомом кислорода. Восстановительная реакция лактама с алюмогидридом лития завершила процесс.

Для всего пути синтеза характерны высокие выходы продуктов реакции: 79% исходного фталевого ангидрида преобразовались в лактам THIQ, и 78% лактама дали спироциклический тетрагидроизохинолин. Убедившись в эффективности нового способа, химики провели ту же серию реакций с другими циклическими кетонами. Большинство из 14 вариантов тоже показали высокие выходы THIQ. Это значит, что новый синтетический путь подходит для получения веществ с разнообразными структурами.

«Мы разработали удобный подход к синтезу спироциклических тетрагидроизохинолинов, более простой по сравнению с известными процедурами, — подчеркнул один из авторов работы, профессор-исследователь Института живых систем БФУ и заведующий кафедрой химии природных соединений СПбГУ Михаил Красавин. — Это расширяет возможности исследователей по разработке новых соединений на основе тетрагидроизохинолинов, которые потенциально могут послужить фармацевтике. Кроме того, этот же подход можно применить к другим интересным для синтеза новых медицинских препаратов соединениям».

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.