Сменить язык:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки

Институт органической и физической химии им. А. Е. Арбузова

Казанского научного центра Российской академии наук

Лаборатория химии гетероциклических соединений (ХГС)

Заведующий лабораторией

Мамедов Вахид Абдулла-оглы

д.х.н., профессор
тел. +7(843)272-73-04
внутр. 8-76
комн. 206
e-mail: mamedov@iopc.ru

 

 



 

История

Лаборатория химии гетероциклических соединений образована в 2002 г. на базе лаборатории органического синтеза, до 1994 г. называвшейся лабораторией нефтехимического синтеза (зав. лаб. проф. Я.А. Левин, 1983 – 2002 г.г.). Последняя, в свою очередь, создана в 1983 г. на базе части ранее существовавшей лаборатории нефтехимического синтеза (зав. лаб. проф. В.К. Хайруллин 1970 – 1983 г.г.). и группы химического моделирования при дирекции, входившей до 1982 г. в лабораторию фосфорорганических полимеров (в 1963-1965 г.г. лаборатория полимеризации, зав. лаб. проф. Б.Е. Иванов, ранее проф. В.А. Кухтин).

 

Направление исследований

Разработка методов синтеза подандов с хиноксалиновыми, тиазольными, пиримидиновыми гетероциклическими системами, содержащими редокс-, рН- и свето-чувствительные фрагменты, делающие возможным превращения подандов в гетероциклофаны и катенаны, и предающие им свойство обратимо реагировать на внешние воздействия.
 

ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

Лаборатории химии гетероциклических соединений

 

2001 – 2011гг.

 2012 г.

Progress in Heterocyclic Chemistry Vol.24,  Vol.25

 2011 г.

Найдена реакция раскрытия пиразин-2(1Н)-онового кольца по иминной связи в хиноксалин-2(1Н)-онах и пиридо[2,3-b]пиразин-3(4Н)-онах действием 1,4-, 1,3-(in situ) и 1,2-диаминов, приводящая к анилидам или гетероанилидам функционализированных гетарилкарбоновых кислот с атомами азота пиридинового типа, сильно затрудняющими синтез таких соединений известными методами. Эта реакция делает возможным формирование амидного фрагмента между арильным либо пиридиновым кольцами и разнообразными функционализированными азотистыми гетероциклическими системами, что открывает эффективный путь к дизайну многих новых типов пептидомиметиков – эффективных лекарственных и иных физиологически активных веществ, а также полидентатных лигандов.

 

 

Аннотация. Пептиды являются одним из основных классов биологических молекул, которые играют важную роль на всех уровнях клеточной и физиологической регуляции и находят широкое применение в качестве лекарственных средств (гликопептидные антибиотики, ванкомицин, тейкопланин, инсулин и т.д.). В связи с этим они привлекают особое внимание в дизайне новых терапевтических агентов.
 
Пептидные молекулы являются очень гибкими и существуют во множестве конформаций. Введение пространственных ограничений, определяющих жёсткую трёхмерную структуру пептида, позволяет выявить ту конформацию природного пептида, в которой он участвует в биологических процессах. Кроме того, высокоподвижная молекула пептида испытывает большую потерю энтропии при связывании с рецептором в сравнении с её аналогом с наложенными на него сильными конформационными ограничениями. Поэтому в последнее десятилетие существенное развитие получил синтез пептидомиметиков – непептидных соединений, которые в той или иной мере моделируют биохимическое поведение натуральных пептидов. Пептидомиметик, трёхмерная структура которого соответствует структуре рецептора, испытывает меньшие энтропийные изменения при связывании с рецептором и, таким образом, между молекулой-аналогом пептида и протеиновым рецептором образование связей может протекать более эффективно, чем в случае природного пептида.
 
Известные методы создания пептидомиметиков – соединений с амидной группой, не содержащих остатков природных аминокислот, включают в себя конденсации аминокислот или аминов и кислот или их производных. Синтезы пептидомиметиков с гетероциклическими системами, содержащими атомы азота пиридинового типа, сильно осложняются конкурирующими процессами. Синтезы же пептидомиметиков с гетероциклическими фрагментами, содержащими функциональные группы,оказываются практически невозможными ввиду развития быстрых конкурирующих процессов по функциональным группам.
 
Найденная нами реакция, протекающая в мягких условиях, не сопровождается этими осложнениями и поэтому открывает новый универсальный путь для создания пептидомиметиков с различными функционализированными гетероциклическими системами.

 

 

Как видно из приведенных схем, изменением природы нуклеофильных реагентов и конденсированного с пиразин-2(1Н)-оновым кольцом фрагмента можно вводить весьма разные азотистые гетероциклы по обоим положениям амидного фрагмента.
 
Авторский коллектив: Мамедов В.А., Жукова Н.А., Бесчастнова Т.Н., Губайдуллин А.Т., Миронова Е.В., Ризванов И.Х., Латыпов Ш.К., Литвинов И.А.
 
1. Mamedov V.A., Zhukova N.A., Beschastnova T.N., Gubaidullin A.T., Balandina A.A., Latypov Sh.K. A reaction for the synthesis of benzimidazoles and 1H-imidazo[4,5-b]pyridines via a novel rearrangement of quinoxalinones and their aza-analogues when exposed to 1,2-arylenediamines // Tetrahedron. – 2010. – V.66. – №18. – P. 9745-9753
2. Mamedov V.A.,Zhukova N.A., Beschastnova T.N.,Gubaidullin A.T., Rakov D.V.,RizvanovI.Kh. A simple and efficient method for the synthesis of highly substituted imidazoles using of 3-aroylquinoxalin-2(1H)-ones // Tetrahedron Lett. – 2011. – V.52. – №33. – P. 4280-4284
3. Mamedov V.A., Zhukova N.A., Beschastnova T.N., Zakirova E.I., Kadyrova S.F., Mironova E.V., Nikonova A.G., Latypov Sh.K., Litvinov I.A. An efficient metal-free synthesis of 2-(pyrazin-2-yl)benzimidazoles from quinoxalinones and diaminomaleonitrile via a novel rearrangement // Tetrahedron Lett. – 2011. – doi:10.1016/j.tetlet.2011.11.013.
4. Zhukova N.A., Beschastnova T.N., Kadyrova S.F., Zakirova E.I., Samigullina А.I., Mironova E.V., Gubaidullin A.T., Mamedov V.A. A versatile one-step method for synthesizing 2-aminoanilides of heterocyclic carboxylic acid from quinoxalin-2(1Н)-ones // In Book of abstracts of the International Congress on Organic Chemistry, September 18-23, Kazan, Russia – 2011. – p-96. – P.202
5. Mamedov V.A. A novel rearrangement of quinoxalin-2(1Н)-ones for the synthesis of 2-heteroaryl-benzimidazoles // In Book of abstracts of the International Congress on Organic Chemistry, September 18-23, Kazan, Russia – 2011. – o-20. – P.116

 

2010 г.

Найдена новая перегруппировка спиропроизводных хиноксалин-3(4H)она, содержащих подвижный атом водорода в спирообразующей компоненте, в производные бензимидазола, позволяющая получать малодоступные 2-гетарилбензимидазолы
 
 
 
Универсальность этой перегруппировки подтверждена более чем на 70-и примерах.
 
Простота метода существенно расширяет возможности разработки новых эффективных лекарственных и иных физиологически активных веществ.
 
Аннотация. Бензимидазольная система входит в состав многих физиологически активных веществ (в том числе витамина В12), соединений, обладающих противовирусной и противоопухолевой активностью, средств, используемых в ветеринарии, фунгицидов и т.д. В справочниках Машковского и Негвера по лекарственным препаратам можно найти 89  соединений, производных бензимидазола, применяемых в настоящее время в качестве лекарственных средств. И только 11 из них содержат в своём составе непосредственно связанные с бензимидазольной системой гетероциклические кольца. Возможно, это связано с тем, что соединения, состоящие из комбинации бензимидазола с другими гетероциклическими системами, малодоступны. Действительно, анализ литературных данных показывает, что методы синтеза соединений такого типа являются многостадийными, трудоёмкими, а суммарные выходы конечных продуктов не превышают 20-25%.
 
Существует два классических метода синтеза бензимидазолов. Первый из них – реакция Филлипса-Ладенбурга, базирующаяся на взаимодействии диаминобензолов с карбоновыми кислотами, второй – реакция Вайденхагена, базирующаяся на взаимодействии орто-фенилендиамина (о-ФДА) с альдегидами и кетонами. Высокие температурные условия, иногда 250-300 оС, и низкие выходы ограничивают использование этих реакций в классическом варианте. Практически все существующие сегодня методы синтеза бензимидазолов являются модификациями реакций Филлипса-Ладенбурга и Вайденхагена. На нижеприведенной схеме показана общая стратегия синтеза бензимидазолов. Использование вместо кислот в реакции с о-ФДА эфиров, ангидридов, хлорангидридов, имидов, амидов и нитрилов значительно облегчает протекание первой стадии, но вторая стадия при этом требует специальных катализаторов или еще более жестких условий (пути a и b). Альдегиды, и в меньшей степени кетоны, используемые для синтеза бензимидазолов в реакции Вайденхагена, приводят к конечным продуктам после стадии  окисления (путь с). Как правило, окисление протекает с образованием наряду с целевыми продуктами множества побочных, поскольку методы окисления требуют нагревания реакционной смеси в растворах нитробензола или ДМФА при температурах их кипения или использования ионов металлов, молекулярного йода, органических окислителей или неорганических сульфитов при высоких температурах. Тем не менее, можно привести ряд примеров более мягкого окисления  дигидробензимидазолов – это окисление с использованием озона, NaHSO3, 2,3-дихлор-5,6-дициано-п-бензохинона, 1,4-бензохинона, атмосферного воздуха, оксона, Fe(NO3)3, FeCl3∙6H2O, In(OTf)3, Yb(OTf)3, Sc(OTf)3, KHSO4, SO2,Me2S+BrBr-, Na2S2O3, PhI(OAc)2, Mn(OAc)3, Ba(MnO4)2, NiO2, I2, бензофуроксана, катион-радикала тиантрена. Альтернативным методом является восстановление N-бензилиден-2-нитроанилинов, получаемых из нитроанилинов и альдегидов (модификация реакции Вайденхагена). В качестве восстановительных агентов для этой реакции достаточно удачно используются додекакарбонилтрирутениум в присутствии окиси углерода (II), хлорид фенилмагнезиума, а также соединения переходных металлов (путь d). Анализ литературных данных показывает, что главным недостатком этих методов является ограниченность использования их в синтезе разнообразных производных бензимидазолов. Например, непростая задача для синтетиков ввести цикл в положение 2 бензимидазола с помощью этих методов.
 
Кроме этих методов в литературе имеются примеры образования производных бензимидазола путем рециклизации гетероциклических систем. Несмотря на то, что число публикаций по этим реакциям значительно меньше, чем по реакциям Филлипса-Ладенбурга и Вайденхагена, они более разнообразны, но,  к сожалению, не носят общего характера. Обобщение и систематизация  литературных данных по реакциям рециклизации значительно облегчит труд химиков-органиков в поиске методов синтеза производных бензимидазолов, недоступных по реакциям Филлипса-Ладенбурга и Вайденхагена.
 
 
  
Выдвинутая нами гипотеза (“спиропроизводное хиноксалин-3(4H)-она хотя бы с одним подвижным атомом водорода в спирообразующей компоненте способно к перегруппировке в производное бензимидазола, несущее в качестве заместителя в положении 2 один из сочлененных фрагментов исходного соединения”) указывает на возможность образования производных бензимидазолов с различными гетероциклическими системами в положении 2 через перегруппировки спиропроизводных хиноксалин-3(4H)-онов, легко получаемых из соответствующих 3-замещенных хиноксалин-3(4H)-онов.
 
Плодотворность этой идеи подтверждена нами на примере трёх типов спиропроизводных хиноксалин-2(1Н)-онов, образующихся при взаимодействии 3-(ароил)- и 3-(алканоил)хиноксалин-2(1Н)онов 1a с 1,2-диаминобензолами (1,2-DAB), 3-(α-хлорбензил)хиноксалин-2(1Н)-онов 1b с α-пиколином (a-Pic) и 3-(2-арил-2-оксоэтилиден)-3,4-дигидрохиноксалин-2(1Н)-онов 1c с гидразинами (Hy).
 
 
По этим реакциям были синтезированы спиросоединения типа 2a (45 примеров), 2b (13 примеров) и 2c (15 примеров) и показано, что независимо от характера заместителей в растворе уксусной кислоты, подвергаясь кислотнокатализируемой перегруппировке, все они практически с количественными выходами превращаются в соответствующие производные бензимидазола 3a, 3b и 3c.
 
Авторский коллектив: Мамедов В.А., Муртазина А.М., Сайфина Д.Ф., Жукова Н.А., Хафизова Е.А., Губайдуллин А.Т., Ризванов И.Х., Латыпов Ш.К., Литвинов И.А.
 
1. Mamedov V.A., Saifina D.F., Rizvanov I.Kh., Gubaidullin A.T. A versatile one-step method for the synthesis of benzimidazoles from quinoxalinones and arylenediamine via a novel rearrangement. // Tetrahedron Lett. –2008. – V. 49. – №31. – P. 4644-4647.
2. Mamedov V.A., Saifina D.F., Gubaidullin A.T., Saifina A.F., Rizvanov I.Kh. An efficient one-step method for the synthesis of benzimidazoles from quinoxalinones and α-picoline via a novel rearrangement. // Tetrahedron Lett. – 2008. – V. 49. – №43. – P. 6231-6233.
3. Mamedov V.A., Saifina D.F., Gubaidullin A.T., Saifina A.F, Rizvanov I.Kh. One-pot synthesis of 2-(indolizin-2-yl)benzimidazoles from quinoxalinones. // Synfacts. – 2008. – № 12. – Р.1261.
4. Mamedov V.A., Murtazina A.M., Gubaidullin A.T., Hafizova E.A., Rizvanov I.Kh. Efficient synthesis of 2-(pyrazol-3-yl)benzimidazoles from 3-arylacylidene-3,4-dihydroquinoxalin-2(1H)-ones and hydrazine hydrate via a novel rearrangement. // Tetrahedron Lett. – 2009. – V. 50. – №37. –P. 5186-5189.
5. Мамедов В.А., Сайфина Д.Ф., Губайдуллин А.Т., Сайфина А.Ф., Ризванов И.Х., Ганиева В.Р. Новая перегруппировка, протекающая в системе “3-(a-хлорарилметил)хиноксалин-2(1Н)-он – α-пиколин”, как простой и эффективный метод синтеза индолизин-2-илбензимидазолов.// Изв. АН, Сер. хим. –2009. –№9. –C. 1924-1928 [Russ. Chem. Bull.,Int. Ed. (Engl. Transl.). –2009. –V. 53. – P. 164].
6. Мамедов В.А., Муртазина А.М., Губайдуллин А.Т., Хафизова Е.А., Ризванов И.Х.,  Литвинов И.А. Бензимидазолы и родственные гетероциклы. Сообщение 8. Кислотнокатализируемая перегруппировка 3-арил-1′H-спиро[2-пиразолин-5,2′-хиноксалин]-3′(4′H)-онов как новый эффективный метод синтеза 2-(пиразол-3-ил)бензимидазолов.// Изв. АН, Сер. хим.– 2010. –№8. –C. 1602-1611.
7. Mamedov V.A., Zhukova N.A., Beschastnova T.N., Gubaidullin A.T., Balandina A.A., Latypov Sh.K. A reaction for the synthesis of benzimidazoles and 1H-imidazo[4,5-b]pyridines via a novel rearrangement of quinoxalinones and their aza-analogues when exposed to 1,2-arylenediamines. // Tetrahedron. – 2010. – V. 66. – P. 9745-9753.
 
 

  2009 г.

  Открыта новая реакция имидазоаннелирования хиноксалинов посредством окислительной циклоконденсации 3-ацилхиноксалин-2(1Н)-онов с бензиламинами и их пиридильными аналогами под действием диметилсульфоксида.
 
 
Имидазо[1,5-a]хиноксалин-4(5Н)-оны, образующийся в этой реакции, являются исходными для получения многих типов биологически активных веществ, в том числе структурных аналогов алкалоидов.
Аннотация. Производные имидазо[1,5-a]хиноксалин-4(5Н)-онов используются в синтезе фармакологически активных соединений, являются агонистами и антагонистами рецептора GABA/диазепина, ингибиторами сАМР и cGMPфосфодиэстераз, агонистами рецепторов А1- и А2а-аденазина. Лекарственные препараты на основе этого типа гетероциклических соединений обладают выраженной психотропной активностью, например, седативной (Panadiplon, U 97775) и антидепрессантной (U 80447).
 
Распространение предложенного метода окислительного имидазоаннелирования на бис-3-ароилхиноксалин-2(1Н)-оны и на м-ксилилендиамины позволило синтезировать разнообразные, неизвестные до сих пор, клешневидные и макроциклические имидазо[1,5-a]хиноксалин-4(5Н)-оны, которые являются ключевыми структурами в дизайне новых типов биологически активных соединений, pH- и redox-переключаемых веществ-хозяев для создания новых сенсоров.
 
Предложенный подход представляет собой неизвестный вариант конструирования имидазохиноксалинов, протекающий с генерированием связей N10-C1и N2-C3.
 
 
Реализованы пути построения имидазо[a]хиноксалинов на основе производных хиноксалинов. В рамке показано фрагментальное представление нового метода построения имидазо[1,5-a]хиноксалин-4(5Н)-онов.
 
Общность открытой нами реакции доказана синтезом нескольких десятков разнообразных новых производных имидазо[1,5-a]хиноксалин-4(5Н)-она, в том числе 16-ти разнообразных производных имидазо[1,5-a]хиноксалин-4-онов, 24-х клешневидных соединений с гибко- (8 шт.) и жестко- (16 шт.) ориентированными спейсерами, 7-ми гетеромакроциклов с имидазо[1,5-a]хиноксалин-4-оновыми структурными фрагментами и 11-ти их водорастворимых солей.
 
Авторский коллектив: Мамедов В.А., Калинин А.А., Хафизова Е.А, Баландина А.А, Ризванов И.Х, Латыпов Ш.К.
 
1. Мамедов В.А., Калинин А.А., Горбунова Е.А., Байер И., Хабихер В.Д. Поликонденсированные азотсодержащие гетероциклы. IX. Окислительное имидазоаннелирование 3-бензоилхиноксалин-2-онов. // ЖОрХ. – 2004. – Т. 40. – Вып. 7. –С. 1082-1087.
2.  Калинин А.А., Мамедов В.А. Конкуренция имидазоаннелирования и пирролообразования в реакциях бензиламина с 3-ацетилхиноксалин-2-онами.// Изв. АН сер. хим. – 2008. – №1. – С.211-212.
3. Калинин А.А., Мамедов В.А. Поликонденсированные азотсодержащие гетероциклы. XIX. Окислительное имидазоаннелирование 3-бензоилхиноксалинов бензиламинами в синтезе бисимидазо[1,5-a]хиноксалинов.// ЖОрХ. – 2008. – Т. 44. – Вып. 5. – С. 744-748.
4.  Мамедов В.А., Калинин А.А., Ризванов И.Х., Бауер И., Хабихер В.Д. Макроциклы – производные азотсодержащих гетероциклов. Сообщение 2. Синтез диимидазо[1,5-a]хиноксалина-2(1,3)-бензадитиациклоалкафанов.// Изв. АН сер. хим. – 2009. – №7. – С. 1450-1459.
5.   Mamedov V.A., Kalinin A.A., Balandina A.A., Rizvanov I.Kh., Latypov S.K. An efficient method for the synthesis of imidazo[1,5-a]quinoxalines from3-acylquinoxalinones and benzylamines via a novel imidazoannulation. // Tetrahedron. –2009. –V. 65. –№45.– Р.9412-9420.
 

2008 г.

  Открыта новая реакция, протекающая в системе "енамин–хлорпируват", на основе которой разработан одностадийный, простой и эффективный метод синтеза неизвестных ранее 1,2,3- тризамещенных тетрагидроиндолов – предшественников многих алкалоидов, являющихся фармакологически важными природными соединениями.

 

 
  Аннотация.  Представленный здесь эффективный и простой в осуществлении one-pot метод синтеза 1,2,3-тризамещенных тетрагидроиндолов с двумя разными функциональными группами из легко доступных предшественников открывает путь к синтезу разнообразных производных тетрагидроиндола и индола, обладающих физиологической активностью. Полученные тетрагидроиндолы дегидрируются до соответствующих индолов, а индолы – одни из наиболее распространенных в природе гетероциклов, лежащие в основе построения очень многих важнейших алкалоидов.
 
  Авторский коллектив: Мамедов В.А., Бесчастнова Т.Н., Губайдуллин А.Т., Жукова Н.А., Ризванов И.Х.
 
   1. Mamedov V.A., Beschastnova T.N., Zhukova N.A., Gubaidullin A.T., Isanov R.A., Rizvanov I.Kh. A novel one-step efficient method for the synthesis of tetrahydroindoles from 1-(1-pyrrolidino)cyclohexane and chloropyruvates. // Terahedron Lett. – 2008. – V.49. – №31. – P.4658-4660.

 

  2007 г.

Обнаружена новая реакция оксазолидинонэтилирования гетероциклов с эндоциклической карбамоильной группировкой в трехкомпонентных системах "гетероцикл – гидрохлорид бис(2-хлорэтил)амин – поташ", протекающая в мягких условиях и ведущая к образованию почти с количественными суммарными выходами труднодоступных продуктов N- и О-оксазолидинонэтилирования лактамного фрагмента. При этом впервые уретановая структура оксазолидинового кольца конструируется с использованием карбонат-аниона.
 
   Аннотация. Оксазолин-2-оновая группировка являются не только составной частью большого числа природных соединений, обладающих разнообразными биологическими свойствами, но и важнейших ключевых соединений (в том числе с хиральными индукторами) в синтезе лекарственных препаратов. Однако многостадийность, трудоемкость или использование дорогостоящих реагентов ограничивают применение функционализированных оксазолин-2-онов в таких синтезах. Нами найдено, что конденсация гетероциклических соединений, содержащих эндоциклическую лактамную группировку, с гидрохлоридом бис(2-хлорэтил)амина в присутствии карбоната калия протекает по ранее неизвестным направлениям с образованием продуктов N- и О-оксазолидинонэтилирования. Это первый пример до сих пор не известной в органическом синтезе реакции оксазолидинонэтилирования. В ней бис(2-хлорэтил)амин выступает не только в роли алкилирующего реагента, но и поставщика трехатомного фрагмента для вновь конструируемого оксазолидинонового кольца. Обнаруженная реакция оксазолидинонэтилирования имеет по сравнению с существующими методами построения подобных систем ряд преимуществ, связанных с ее общностью, простотой реализации и доступностью реагентов. Еще одним существенным преимуществом этого подхода является возможность его реализации однореакторным (“one-pot”) синтезом.
Установлены возможные направления протекания этой реакции. На ее основе открываются пути к синтезу аналогов разнообразных биологически активных природных соединений.
 
   Авторский коллектив: Мамедов В.А., Хафизова Е.А, Жукова Н.А., Баландина А.А, Латыпов Ш.К., Губайдуллин А.Т., Ризванов И.Х., Литвинов И.А.
 
1. Баландина А.А., Мамедов В.А., Хафизова Е.А., Латыпов Ш.К. Комбинированное использование 2D ЯМР корреляционных методов и неэмпирических расчетов химических сдвигов для установления структуры новых гетероциклических соединений. // Изв. АН, сер.  хим – 2006. – №12 – С. 2172-2179.
2.   Мамедов В.А., Хафизова Е.А., Бесчастнова Т.Н., Жукова Н.А., Губайдуллин А. Т., Ризванов И.Х., Бердников Е.А., Литвинов И.А. Трехкомпонентная конденсация пирид-2-она и гидрохлорида бис(2-хлорэтил)амина в присутствии K2CO3 в ДМФА как новый метод оксазолидиноэтилирования. // Изв. АН, сер. хим. – 2007. –  №5. – С. 1047-1048.
3.  Мамедов В.А., Хафизова Е.А. Клешневидные соединения с азоло[а]аннелированными хиноксалиновыми системами на основе фенилгалогенпируватов и их структурных аналогов. // "Химия и биологическая активность синтетических и природных соединений. АЗОТСОДЕРЖАЩИЕ ГЕТЕРОЦИКЛЫ" Под ред. д.х.н. В.Г. Карцева, Т. 1, ICSPF. – Москва, June 20-23 2006 г. – С. 363-365.

 

 2006 г.

Разработана и реализована новая стратегия конструирования изохинолинового цикла посредством неизвестной ранее реакции замыкания пиридинового цикла в азидах 5-фенилтиазол-4-карбоновых кислот. Эта стратегия позволяет синтезировать разнообразные, до сих пор недоступные синтетические аналоги изохинолиновых алкалоидов.
 

 

  Аннотация. Известно, что изоцианаты способны ацилировать арены. Мы разработали внутримолекулярный вариант этой реакции, приводящий к замыканию пиридинового кольца изохинолиновой системы в промежуточно образующемся 5-фенилтиазолил-4-изоцианате.

Предложенный метод изохинолиноаннелирования может быть распространен на любые гетеро- и карбоциклические соединения, содержащие при соседних углеродных атомах арильный и алкоксикарбонильный, карбоксильный и т.п. заместители после стандартной трансформации последних в азидокарбонильный фрагмент (эфир → гидразид → азид → изоцианат) без выделения промежуточных высоко реакционноспособных изоцианатов.
 
  Авторский коллектив:   Мамедов В.А., Нурхаметова И.З., Левин Я.А.
 
1. Мамедов В.А., Нурхаметова И.З., Губайдуллин А.Т., Ризванов И.Х., Литвинов И.А., Левин Я.А. Поликонденсированные азотсодержащие гетероциклы XIV. Внутримолекулярная циклизация 4-азидокарбонил-2,5-дифенилтиазола. Новый путь к производным изохинолина. // Изв. АН, сер. хим. – 2005. – №2. – С.436-439.
2.  Мамедов В.А., Нурхаметова И.З., Губайдуллин А.Т., Литвинов И.А., Левин Я.А. Новые эффективные методы гетеро- и карбоаннелирования S,N-содержащих гетероциклических систем. // 13-я Международная конференция по химии соединений фосфора (ICCPC-XIII), 4-й Международный симпозиум по химии и применению фосфор-, сера- и кремнийорганических соединений. «Петербургские встречи» (ISPM-IV), – С.-Петербург, 26-31 мая 2002 г. – C.56.
3. Мамедов В.А., Нурхаметова И.З., Калинин А.А., Левин Я.А.Новые данные по азолоаннелированию S,N-содержащих гетероциклов.// XVII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии. – Казань, 21-26 сентября 2003 г. – Т. 2. – С.55.

 

 2005 г.

  Разработан новый способ получения функционализированных пиран-2-онов – ключевых соединений в синтезе биологически активных природных соединений, в том числе ингибиторов протеазы ВИЧ-1. В основе способа лежит неизвестная ранее внутримолекулярная циклизация легко доступных ацетонидов 4,5-дигидрокси-2-хлорглицидатов.
 
  Аннотация. Пиран-2-оновый фрагмент входит во многие природные соединения, обладающие разнообразной биологической активностью. Недавно было найдено, что замещенные пираны-2 являются ингибиторами протеазы ВИЧ-1. Они являются также ключевыми соединениями в синтезе труднодоступных гетероциклических систем, в том числе лекарственных препаратов. Описанный здесь оригинальный подход к синтезу пиран-2-онов может найти практическое применение.
 
 
Авторский коллектив: Мамедов В.А., Губайдуллин А.Т., Литвинов И.А. (ИОФХ им. А.Е. Арбузова КазНЦ РАН), Цубой С., Комияма Т. (Университет г. Окаяма, Япония)
 
1.    Komiyama T., Takaguchi Y., Gubaidullin A.T., Mamedov V.A., Tsuboi S.A. New synthesis of 4-halo-3-hydroxy-2-pyrane from acetonide protected 4,5-dihydroxy-2-chloroglycidic esters and some reactions with nucleophiles. // 9th Ibn Sina International Conference on Pure and Applied Heterocyclic Chemistry [9th ISICHI]. – Sharm El-Sheikh, Egypt, 2004. – OA-1 – P.47.
2.    Komiyama T., Takaguchi Y., Gubaidullin A.T., Mamedov V.A., Litvinov I.A., Tsuboi S. Novel synthesis of 4-halo-3-hydroxy-2-pyrane: one pot rearrangement-cyclization reaction by magnesium halide. // Tetrahedron. – 2005. – V.61. – Р.2541-2547.
 

2004 г.

  Синтез α,β-ненасыщенных эфиров через реакцию ацилирования
 
Разработан удобный и экологически безопасный метод синтеза олефинов через реакцию ацилирования.
 
 
Авторский коллектив: Мамедов В.А., Губайдуллин А.Т. (ИОФХ им. А.Е. Арбузова КазНЦ РАН), Цубой С., Накацу С. (Университет г. Окаяма, Япония)
 
1. Nakatsu S., Gubaidullin A.T., Mamedov V.A., Tsuboi S. A convenient synthesis of olefins via deacylation reaction. // Tetrahedron. – 2004. – V.60. – P.2337-2349.

 

2003 г.

Обнаружена новая хиноксалино-бензимидазольная перегруппировка в реакциях 3-ацилхиноксалин-2-онов с 1,2-фенилендиаминами, приводящая к 2-бензимидазолил­хиноксалинам. Показана общность этой реакции для различных производных хиноксалинов и замещенных 1,2-фенилендиаминов. На этой основе разработаны эффективные методы синтеза разнообразных производных бензимидазола и хиноксалина, представляющих интерес как биологически активные вещества.
 
Аннотация. Взаимодействие 3-бензоилхиноксалин-2-она и его N1-алкилпроизводных с 1,2-фенилендиаминами протекает с неожиданным хиноксалино-бензимидазольным сужением цикла и образованием в результате перегруппировки 2-бензимидазолил­замещенных хиноксалинов. Установлены возможные пути протекания этой реакции. Получающиеся продукты содержат фармакофорные гетероциклические группы и представляют интерес как прекурсоры в синтезе биологически активных веществ.
 
 
Авторский коллектив: Мамедов В.А., Калинин А.А., Левин Я.А.
 
1.   Калинин А.А., Мамедов В.А., Левин Я.А. Хиноксалино-бензимидазольная перегруппировка. // ХГС. – 2000. – №7. – C.995-996.
2.  Мамедов В.А., Калинин А.А., Губайдуллин А.Т., Чернова А.В., Литвинов И.А., Левин Я.А., Шагидуллин Р.Р. Неожиданное сужение цикла в реакциях 3-бензоилхиноксалинов с 1,2-фенилендиаминами. Хиноксалино-бензимидазольная пере­группировка. // Изв. АН. сер. хим. – 2004. – №1. – C.159-169.
 
Осуществлено ранее неизвестное для эпоксидов внутримолекулярное ароматическое замещение в α-хлор-β-(ω-арилалкил)глицидатах (или изомерных им хлоркетонах), сопровождающееся 1,2-миграцией хлора в циклоалкановом фрагменте и ведущее к стереоизомерным α-гидрокси-α-метоксикарбонил-β-хлорбензоциклоалканам – высоко­функционализированным инданам, тетралинам и бензоциклогептанам. На основе этих продуктов открывается новый перспективный путь к синтезу природных соединений – колхицина, колхамина и их аналогов.
 
Аннотация.  Межмолекулярное ароматическое замещение оксиранами известно только для некоторых представителей этого класса гетероциклов, не содержащих функциональных групп. Внутримолекулярный вариант этой реакции неизвестен. Исследуя синтетический потенциал широко изученных нами ранее функциона­лизированных α-хлор-β-(ω-арилалкил)глицидатов и изомерных им хлоркетонов, содержащих одновременно и ароматические, и хлорэпоксидные фрагменты, мы обнаружили, что под действием кислот Льюиса они претерпевают ранее неизвестное для эпоксидов внутримолекулярное ароматическое замещение с образованием стерео­изомерных α-гидрокси-α-метоксикарбонил-β-хлорбензоциклоалканов – высокофункцио­нализированных инданов, тетралинов и бензоциклогептанов. На основе этих полифункционализированных бензоциклоалканов открывается путь к синтезу разно­образных биологически активных природных соединений.
 
 
Авторский коллектив: Мамедов В.А., Губайдуллин А.Т. (ИОФХ им. А.Е. Арбузова КазНЦРАН), Цубой С. (Department of Environmental Chemistry and Materials, Faculty of Environmental Science and Technology, Okayama University (Japan).
 
1. Lin J-R., Gubaidullin A.T., Mamedov V.A., Tsuboi S. Nucleophilic addition reaction of aromatic compounds with α-chloroglycidates in the presence of Lewis acid.// Tetrahedron. – 2003. – V.59. – P.1781-1790.
 
 

2001-2002 гг.

  Обнаружена новая реакция 4-гидрокси-2-иминотиазолидинов с o-фенилендиаминами, ведущая к трициклической тиазоло[3,4-a]хиноксалиновой системе, и на этой основе разработана серия эффективных общих методов синтеза разнообразных азоло[a]хиноксалинов, представляющих интерес в качестве биологически активных веществ широкого спектра действия.

  Аннотация. Обнаружено, что при взаимодействии 4-гидрокси-2-фенилиминотиазолидинов 1 c о-фенилендиаминами в кипящей уксусной кислоте происходит конденсация с элиминированием анилина и образованием тиазоло[3,4-a]хиноксалиновой системы 2.


Понимание механизма образования тиазолохиноксалинов в этой реакции позволило разработать ряд простых эффективных общих методов синтеза тиазоло[3,4-a]- 3, пирроло[1,2-a]- 4, имидазо[1,5-a]хиноксалинов 5.

 

   Авторский коллектив: Мамедов В.А., Калинин А.А., Нурхаметова И.З., Левин Я.А.
 
1.  Мамедов В.А., Левин Я.А. Неожиданная реакция о-фенилендиамина с 2-фениламино- 3,5-дифенил-4-гидрокси-4-метоксикарбонилтиазолидином. // ХГС. – 1996. – №7. – C.1005.
2.  Мамедов В.А., Kaлинин А.А., Губайдуллин A.T., Нурхаметова И.З., Литвинов И.А., Левин Я.А. 1-Имино-3-арил-4-оксо-4,5-дигидротиазоло[3,4-a]хиноксалины. Ретро­синтетический подход. // ХГС. – 1999. – №12.– C.1664-1680.
3.   Мамедов В.А., Калинин А.А., Ризванов И.Х., Азанчеев Н.М., Ефремов Ю.Я., Левин Я.А. Имидазо[1,5-а]- и тиазоло[3,4-а]хиноксалины на основе 2-оксо-3-(α-тиоцианобензил)-1,2-дигидрохиноксалина. // ХГС. – 2002. – №9. – C.1279-1288.
4.  Мамедов В.А., Kaлинин А.А., Губайдуллин A.T., Нурхаметова И.З., Литвинов И.А., Левин Я.А. α-Замещенные 3-бензил-1,2-дигидро-2-оксохиноксалины в реакции Корнблюма. Синтез и строение 3-бензоил-2-оксо-1,2-дигидрохиноксалина. // ХГС. – 1999. – №12. – C.1664-1680.
5.    Mamedov V.A., Nurkhametova I.Z., Gubaidullin A.T., Litvinov I.A., Tsuboi S. // Condensation of 4-hydroxy-2-thiazolines with 1,2-phenylenediamine as a novel effective route to thiazolo[3,4-a]quinoxalines. // Heterocycles. – 2004. – V.63. – №8. – P.1783-1792.
6.  Мамедов В.А., Нурхаметова И.З., Котовская С.К., Губайдуллин А.Т., Левин Я.А., Литвинов И.А., Чарушин В.Н. Поликонденсированные азотсодержащие гетероциклы. XI. 4-Гидрокси-3,5-дифенил-2-фенилиминотиазолидины в качестве новых ключевых соединений в синтезе тиазоло[3,4-a]хиноксалинов. // Изв. АН, сер. хим. – 2004. – №11. – C.2463-2470.