Синтез и исследование свойств 5-r-2-пропаргилсульфанилбензимидазолов

Автор: Ильиных Елена Сергеевна, Ким Дмитрий Гымнанович

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Химия @vestnik-susu-chemistry

Статья в выпуске: 1 т.15, 2023 года.

Бесплатный доступ

Синтез новых лекарственных веществ и биологически активных соединений, в частности гетероциклических, является неотъемлемой частью развития современной фармакологии. В этом состоит одна из причин устойчивого синтетического и биологического интереса к химии имидазолов и бензимидазолов. Нами алкилированием бензимидазол-2-тиола (1a) и 5-метилбензимидазол-2-тиола (1b) пропаргилбромидом в системе KOH-ДМФА впервые осуществлен синтез 2-пропаргилсульфанилбензимидазола (2a) (с выходом 85 %) и 5-метил-2-пропар-гилсульфанилбензимидазола (2b) (с выходом 56 %) соответственно. Структура синтезированных соединений 2a,b исследована методами спектроскопии ЯМР ¹Н и ¹³С, а также масс-спектрометрии (ГХ-МС). Найдено, что пропаргилсульфиды 2а,b при хроматографировании в условиях анализа методом ГХ-МС ввиду высокой температуры в инжекторе (> 200 оС) претерпевают ацетилен-алленовую перегруппировку и последующие химические превращения. В литературе имеются сведения о синтезе галоген- и селенопроизводных [1,3]тиазинобензимидазола на основе 2-про-паргилсульфанилбензимидазолов. Нами гетероциклизацией соединений 2a,b в условиях ацетилен-алленовой перегруппировки (при нагревании в системе КОН-ДМСО или MeONa-MeOH) получены трициклические конденсированные [1,3]тиазоло[3,2- a ]бензими-дазолиевые системы. По данным ЯМР 1Н установлено, что реакции пропаргилсульфидов 2а,b с двукратным избытком йода в хлороформе сопровождаются образованием иодида 3-иодметилено-2,3-дигидро-9 Н -[1,3]тиазоло[2,3- b ]бензимидазолия и полииодида 3-иодметилено-6-метил-2,3-дигидро-9 Н -[1,3]тиазоло[2,3- b ]бензимидазолия соответственно. При смене растворителя на более полярный и осуществлении иодирования соединения 2а в ледяной уксусной кислоте при том же соотношении исходных реагентов (1:2) наблюдается изомеризация продукта гетероциклизации с экзоциклической двойной связью в продукт гетероциклизации с эндоциклической двойной связью в тиазолиевом цикле. В результате выделен индивидуальный полииодид 3-иодметил-9 Н -[1,3]тиазоло[2,3- b ]бензимидазолия, структура которого доказана методом спектроскопии ЯМР¹

Еще

Бензимидазол-2-тиол, 5-метилбензимидазол-2-тиол, 2-пропаргил-сульфанилбензимидазол, 5-метил-2-пропаргилсульфанилбензимидазол, ацетилен-алленовая перегруппировка, [3, 3]-сигматропная перегруппировка, гетероциклизация, иодциклизация, [1, 3]тиазоло[3, 2-a]бензимидазол, [1, 3]тиазоло[3, 2-b]бензимидазол

Еще

Короткий адрес: https://sciup.org/147239549

IDR: 147239549 | DOI: 10.14529/chem230109

Список литературы Синтез и исследование свойств 5-r-2-пропаргилсульфанилбензимидазолов

Машковский М.Д. Лекарственные средства. М.: Новая волна, 2021. 1216 с.
Synthesis of novel benzimidazole and benzothiazole derivatives bearing a 1,2,3-triazole ring system and their acetylcholinesterase inhibitory activity / L. Faraji, S. Shahkarami, H. Nadri et al. // J. Chem. Res. 2017. Vol. 41, no. 1. P. 30-35. DOI: 10.3184/174751917X14836231670980.
One pot click chemistry: a three component reaction for the synthesis of 2-mercapto-benzimidazole linked coumarinyl triazoles as anti-tubercular agents / A. Anand, M.V. Kulkarni, S.D. Joshi et al. // Bioorg. Med. Chem. Lett. 2016. Vol. 26, no. 19. P. 4709-4713. DOI: 10.1016/j.bmcl.2016.08.045.
Narasimhan B., Sharma D., Kumar P. Benzimidazole: a medicinally important heterocyclic moiety // Med. Chem. Res. 2012. Vol. 21. P. 269-283. DOI: 10.1007/s00044-010-9533-9.
Bansal Y., Silakari O. The therapeutic journey of benzimidazoles: a review // Bioorg. Med. Chem. 2012. Vol. 20, no. 21. P. 6208-6236. DOI: 10.1016/j.bmc.2012.09.013.
Yadav G., Ganguly S. Structure activity relationship (SAR) study of benzimidazole scaffold for different biological activities: a mini-review // Eur. J. Med. Chem. 2015. Vol. 97. P. 419-443. DOI: 10.1016/j.ejmech.2014.11.053.
Antihelminthic activity of some newly synthesized 5(6)-(un)substituted-1#-benzimidazol-2-ylthioacetylpiperazine derivatives / A.T. Mavrova, K.K. Anichina, D.I. Vuchev et al. // Eur. J. Med. Chem. 2006. Vol. 41, no. 12. P. 1412-1420. DOI: 10.1016/ j.ejmech.2006.07.005.
Desai K.G., Desai K.R. Green route for the heterocyclization of 2-mercapto-benzimidazole into P-lactum segment derivatives containing -CONH- bridge with benzimidazole: screening in vitro antimicrobial activity with various microorganisms // Bioorg. Med. Chem. 2006. Vol. 14, no. 24. P. 82718279. DOI: 10.1016/j.bmc.2006.09.017.
Susceptibility in vitro of clinically metronidazole-resistant Trichomonas vaginalis to nitazox-anide, toyocamycin, and 2-fluoro-2'-deoxyadenosine / J.M. Wright, L.A. Dunn, Z. Kazimierczuk et al. // Parasitol. Res. 2010. Vol. 107. P. 847-853. DOI: 10.1007/s00436-010-1938-3.
Proline 6is-amides as potent dual orexin receptor antagonists / J.M. Bergman, A.J. Roecker, S.P. Mercer et al. // Bioorg. Med. Chem. Lett. 2008. Vol. 18. P. 1425-1430. DOI: 10.1016/j.bmcl.2008.01.001.
Derivatives of benzimidazole pharmacophore: synthesis, anticonvulsant, antidiabetic and DNA cleavage studies / R.V. Shingalapur, K.M. Hosamani, R.S. Keri et al. // Eur. J. Med. Chem. 2010. Vol. 45, no. 5. P. 1753-1759. DOI: 10.1016/j.ejmech.2010.01.007.
Interaction of benzimidazole-2-thione with propargyl bromide and 1,3-dibromopropyne / T.I. Yаroshenko, A.S. Nakhmanovich, L.I. Larina et al. // Chem. Heterocycl. Compd. 2008. Vol. 44, no. 9. P. 1129-1134. DOI: 10.1007/s10593-008-0166-6.
Study on halogen promoted cyclization of 2-alkynylthiobenzimidazoles / I. Misiunaite, R. Buksnaitiene, J. Posiunas et al. // J. Heterocycl. Chem. 2022. Vol. 59, no. 10. P. 1712-1722. DOI: 10.1002/jhet.4499.
Cyclization of thiopropargyl benzimidazoles by combining iron(III) chloride and diorganyl dis-elenides / T.A.C. Goulart, J.A.G. Kazmirski, D.F. Back et al. // J. Org. Chem. 2019. Vol. 84, no. 21. P. 14113-14126. DOI: 10.1021/acs.joc.9b02276.
Il'inykh E.S., Kim D.G. Study on reaction of 2-allylthiobenzimidazole with bromine // Bulletin of the South Ural State University, Ser. Chemistry. 2015. Vol. 7, no. 3. P. 19-24.
Pd-Cu catalyzed heterocyclization during Sonogashira coupling: synthesis of 3-benzyl-thiazolo[3,2-a]benzimidazole / M.M. Heravi, A. Keivanloo, M. Rahimizadeh et al. // Tetrahedron Lett. 2004. Vol. 45, no. 29. P. 5747-5749. DOI: 10.1016/j.tetlet.2004.05.094.
The activity of magnesium/aluminum «Memory Effect» reconstructed hydrotalcites in the microwave-assisted synthesis of 2-benzimidazolethiol and its alkylated derivatives / D.Y. Cruz-Gonzalez, R. Gonzalez-Olvera, D. Angeles-Beltran et al. // Synthesis. 2013. Vol. 45, no. 23. P. 3281-3287. DOI: 10.1055/s-0033-1339763.
Balasubramanian K.K., Venugopalan B. Studies in Claisen rearrangement. Claisen rearrangement of 2-propargylthiobenzimidazoles // Tetrahedron Lett. 1974. Vol. 15, no. 31. P. 2643-2644. DOI: 10.1016/S0040-4039(01)92315-9.
Трофимов Б.А., Гусарова Н.К. Ацетилен: новые возможности классических реакций // Успехи химии. 2007. Т. 76, № 6. С. 550-570. DOI: 10.1070/RC2007v076n06 ABEH003712.
Темникова Т.И., Семенова С.Н. Молекулярные перегруппировки в органической химии. Ленинград: Химия, 1983. 41 с.
Потапов В.А., Малинович Д.А., Амосова С.В. Разработка эффективных методов синтеза новых гетероциклических соединений, содержащих азот и халькогены, с потенциальной биологической активностью // Бюллетень ВСНЦ СО РАМН. 2012. Т. 88, № 6. С. 74-76.
Mechanism of formation of 3-methyl derivatives of imidazo[2,1-6]thiazoles and their benzo analogs in the reactions of 2-mercaptoimidazole and 2-mercaptobenzimidazole with 1,3-dichloroacetone under phase-transfer catalysis conditions / T. Beresneva, S. Belyakov, E. Abele et al. // Chem. Hetero-cycl. Compd. 2011. Vol. 46, no. 11. P. 1400-1404. DOI: 10.1007/s10593-011-0678-3.
Преч Э., Бюльманн Ф., Аффольтер К. Определение строения органических соединений. М.: Мир, 2009. 439 с.
A palladium iodide-catalyzed cyclocarbonylation approach to thiadiazafluorenones / L. Veltri, V. Paladino, P. Plastina et al. // J. Org. Chem. 2016. Vol. 81, no. 14. P. 6106-6111. DOI: 10.1021/acs.joc.6b01028.
Palladium catalyzed cyclocarbonylation approach to thiadiazafluorenones: a correction / L. Veltri, R. Amuso, C. Cuocci et al. // J. Org. Chem. 2019. Vol. 84, no. 13. P. 8743-8749. DOI: 10.1021/acs.joc.9b01043.

Еще

Статья научная