Синтез и исследование свойств 7-замещенных теофиллинов

Ксения Юрьевна Петрова, Дмитрий Гымнанович Ким, Владимир Викторович Шарутин

Аннотация


В настоящей работе впервые алкилированием теофиллина алкенилгалогенидами в ДМФА в присутствии K2CO3 при нагревании на водяной бане (100 ºС) получены 7-(2-бромаллил)- и 7-циннамилтеофиллины. Методом масс-спектрометрии на газовых хромато-масс-спектрометрах GCMS-QP2010 UltraShimadzu и Agilent 6890 N проведен анализ спектров полученных алкенилтеофиллинов и изучено поведение при электронной ионизации, выявлены закономерности фрагментации молекул. Максимальной интенсивностью в масс-спектре 7-циннамилтеофиллина обладает пик, принадлежащий циннамил-катиону, пик с m/z 91 свидетельствует об образовании тропилий-катиона. В случае 7-(2-бромаллил)теофиллина  максимальной интенсивностью обладает катион, обусловленный элиминированием бром-радикала. 7-(2,2,3-Трибромпропил)теофиллин и 7-(2,3-дибром-3-фенилпропил)теофиллин получены присоединением брома по двойной связи 7-(2-бромаллил)- и 7-циннамилтеофиллина в CHCl3 при комнатной температуре. Структуры продуктов реакции подтверждены методами протонного магнитного резонанса и масс-спектрометрии. Структура 7-(2,2,3-трибромпропил)теофиллина подтверждена методом РСА, в кристалле присутствуют по два типа кристаллографически независимых молекул, геометрические параметры которых незначительно отличаются. В масс-спектрах галогенсодержащих соединений проявляется характерное распределение изотопных пиков молекулярного иона: дублет с соотношением интенсивностей приблизительно 1:1 для соединения с одним атомом брома, триплет пиков в случае наличия двух атомов брома, а также квартет в соотношении 1:3:3:1 для трибромсодержащих производных. Взаимодействие 7-пропаргилтеофиллина с бромом в CHCl3 при комнатной температуре останавливается на стадии присоединения одной молекулы, в результате получен 2,3-дибромаллилтеофиллин, что доказано методами протонного магнитного резонанса и масс-спектрометрии. Взаимодействие 7-(2,3-дибромпропил)теофиллина с о-фенилендиамином в ацетонитриле при комнатной температуре приводит к аннелированию хиноксалинового кольца. В спектре ЯМР 1Н характерным является появление сигналов ароматического кольца при 6,85–7,05 м.д.


Ключевые слова


теофиллин; 7-(2-бромаллил)теофиллин; 7-циннамилтеофиллин; 7-(2,2,3-трибромпропил)теофиллин; рентгеноструктурный анализ

Полный текст:

PDF

Литература


Synthesis and Biological Activities of Novel Methyl Xanthine Derivatives / Y. Chen, B. Wang, Y. Guo et al. // Chem. Res. Chin. Univ. – 2014. – V. 30, № 1. – P. 98–102. DOI: 10.1007/s40242-014-3173-4.

Synthesis and Antiaggregant Activity of 8-Substituted 1-Alkyl-3-Methyl-7-(1-Oxothietan-3-yl)Xanthines / Yu.V. Shabalina, F.A. Khaliullin, A.A. Spasov et al. // Pharm. Chem. J. – 2013. – V. 47, № 3. – P. 151–153. DOI: 10.1007/s11094-013-0915-4

The Synthesis and the Biological Evaluation of New Thiazolidin-4-one Derivatives Containing a Xanthine Moiety / F.G. Lupascu, O.M. Dragostin, L. Foia et al. // Molecules. – 2013. – V. 8, № 18. – P. 9684–9703. DOI: 10.3390/molecules18089684.

Synthesis and Antiallergic Activity of 7-Substituted Theophylline Derivatives / R.G. Glushkov, I.M. Ovcharova, V.B. Nikitin et al. // Pharm. Chem. J. – 1989. – V. 23, № 10. – P. 849–852. DOI: 10.1007/bf00764818.

Design and Synthesis of Some New Theophylline Derivatives with Bronchodilator and Antibac-terial Activities / A.M. Hayallah, W.A. Elgaher, O.I. Salem et al. // Arch. Pharmacal Res. – 2011. – V. 34, № 1. – P. 3–21. DOI: 10.1007/s12272-011-0101-8.

Hayallah, A.M. Design and Synthesis of New 8-Anilide Theophylline Derivatives as Bronchodi-lators and Antibacterial Agents / A.M. Hayallah, A.A. Talhouni, M.A. Alim // Arch. Pharmacal Res. – 2012. – V. 35, № 8. – P. 1355–1368. DOI: 10.1007/s12272-012-0805-4.

Tanabe, T. The N-Alkylation of Xanthine Derivatives with Trialkyl Phosphates / T. Tanabe, K. Yamauchi, M. Kinoshita // Bull. Chem. Soc. Jpn. – 1976. – № 49. – P. 3224–3226. DOI: 10.1246/bcsj.49.3224.

Solid Liquid Phase Transfer Catalysis: Alkylation of Theophylline / G. Bram, Y. Bensaid, C. Combet-Farnoux et al. // Pharmazie. – 1986. – V. 41, № 6. – P. 431–432.

Daly, J.W. Analogs of Caffeine and Theophylline: Effect of Structural Alterations on Affinity at Adenosine Receptors / J.W. Daly, W.L. Padgett, M.T. Shamim // J. Med. Chem. – 1986. – V. 29, № 7. – P. 1305–1308. DOI: 10.1021/jm00157a035.

Caffeine-Based Gold(I) N-Heterocyclic Carbenes as Possible Anticancer Agents: Synthesis and Biological Properties / B. Bertrand, L. Stefan, M. Pirrotta et al. // Inorg. Chem. – 2014. – V. 53, № 4. – P. 2296–2303. DOI: 10.1021/ic403011h.

Lysakowska, M. Design, Synthesis, Antiviral, and Cytostatic Evaluation of Novel Isoxazolidine Analogs of Homonucleotides / M. Lysakowska, J. Balzarini, D.G. Piotrowska // Arch. Pharm. – 2014. –V. 347, № 5. – P. 341–353. DOI: 10.1002/ardp.201300382.

Design, Synthesis, Anticancer, Antimicrobial Activities and Molecular Docking Studies of Theophylline Containing Acetylenes and Theophylline Containing 1,2,3-Triazoles with Variant Nucleoside Derivatives / R.R. Ruddarraju, A.Ch. Murugulla, R. Kotla et al. // Eur. J. Med. Chem. – 2016. – V. 123. – P. 379–396. DOI: 10.1016/j.ejmech.2016.07.024.

‘Click Synthesis’ of 1H-1,2,3-Triazolyl-Based Oxiconazole (=(1Z)-1-(2,4-Dichlorophenyl)-2-(1H-imidazol-1-yl)ethanone O-[(2,4-Dichlorophenyl)methyl]oxime) Analogs / M.N. Soltani Rad, M. Navid, A. Zeinab et al. // Helv. Chim. Acta. – 2011. – V. 94, № 12. – P. 2194–2206. DOI: 10.1002/hlca.201100189.

Click Reaction Based Synthesis, Antimicrobial, and Cytotoxic Activities of New 1,2,3-Triazoles / M.R. Sayed Aly, S. Hosam Ali, M. Mosselhi et al. // Bioorg. Med. Chem. Lett. – 2015. – V. 25, № 14. – P. 2824–2830. DOI: 10.1016/j.bmcl.2015.04.096.

1,4-Dihydroxyanthraquinone-copper(II) Nanoparticles Immobilized on Silica Gel: a Highly Ef-ficient, Copper Scavenger and Recyclable Heterogeneous Nanocatalyst for a Click Approach to the Three-Component Synthesis of 1,2,3-Triazole Derivatives in Water / H. Sharghi, A. Khoshnood, M.M. Doroodmand et al. // J. Iran. Chem. Soc. – 2012. – V. 9, № 2. – P. 231–250. DOI: 10.1007/s13738-011-0046-3.

Copper/Graphene/Clay Nanohybrid: A Highly Efficient Heterogeneous Nanocatalyst for the Synthesis of Novel 1,2,3-Triazolyl Carboacyclic Nucleosidesvia‘Click’Huisgen1,3-Dipolar Cycloaddition / M.N. Soltani Rad, S. Behrouz, J. Hoseini et al. // Helv. Chim. Acta. – 2015. – V. 98, № 9. – P. 1210–1224. DOI: 10.1002/hlca.201500149.

Исследование N-алкильных производных теофиллина методом хроматомасс-спектрометрии / К.Ю. Ошеко, Д.Г. Ким, А.Ф. Алзамили, Т.Д. Еременко // Вестник ЮУрГУ. Се-рия «Химия». – 2018. – Т. 10, № 4. – С. 12–24.

Синтез и исследование свойств 7-алкенил(пропаргил)-8-хлортеофиллинов / К.Ю. Петрова, Д.Г. Ким, В.В. Шарутин и др. // ЖОХ. – 2019. – Т. 89, № 11. – С. 1679–1685.

Взаимодействие 1-аллил(металлил)теобромина с галогенами / К.Ю. Ошеко, Д.Г. Ким, О.С. Ельцов, Т.Д. Еременко // ЖОХ. – 2019. – Т. 89, № 4. – С. 561–565.

Bruker (2000) SMART. Bruker Molecular Analysis Research Tool, Versions 5.625, Bruker AXS, Madison, Wisconsin, USA.

Bruker (2000) SAINTPlus Data Reduction and Correction Program Versions 6.02a, Bruker AXS, Madison, Wisconsin, USA.




DOI: http://dx.doi.org/10.14529/chem200111

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.