Thông tin Đề tài

Tên đề tài Phản ứng Domino với sự tham dự của các hợp chất thiếu hụt electron alkene và alkyne trong tổng hợp các hợp chất dị vòng và nghiên cứu khảo sát hoạt tính sinh học của chúng
Mã số đề tài QTRU01.02/19-20
Cơ quan chủ trì (Cơ quan thực hiện) Viện Hoá học
Cơ quan phối hợp Đại học Hữu nghị Các Dân tộc Nga, Liên Bang Nga
Thuộc Danh mục đề tài Nhiệm vụ Hợp tác Quốc tế
Họ và tên GS. TS. Nguyễn Văn Tuyến
Thời gian thực hiện 01/04/2019 - 30/06/2022
Tổng kinh phí 200 triệu đồng
Xếp loại Xuất sắc
Mục tiêu đề tài

- Nghiên cứu tổng hợp và tối ưu hóa quá trình tổng hợp các dẫn xuất thế benzo[h]pyrrolo[2,1-a]isoquinoline và thieno[2,3-g]indolizine trên cơ sở phản ứng domino từ 1-aroyl-3,4-dihydrobenzo[h]isoquinoline và 4-aroyl-6,7-dihydrothieno[3,2-c]pyridine với các alkene và alkyne hoạt hóa.
- Nghiên cứu hoạt tính gây độc tế bào của các dẫn chất dị vòng tổng hợp được.

Kết quả chính của đề tài

-    Đã tổng hợp được 4 dẫn xuất 3,4-dihydrobenzo[h]isoquinoline 51a-d từ nguyên liệu đầu 2-(naphthalen-2-yl)ethan-1-amine trải qua hai bước phản ứng với hiệu suất 50-70%.
-    Đã tổng hợp được 3 dẫn xuất 4-aroyl-6,7-dihydrothieno[3,2-c]pyridine 54a-c từ 2-(thiophen-2-yl)elthylamine 52 qua hai bước phản ứng với hiệu suất 65-83%.
-    Đã nghiên cứu tổng hợp 7 dẫn xuất 1,5,6,12c-tetrahydrobenzo[h]pyrrolo[2,1-a]isoquinoline 55a-g với hiệu suất 44-76%.
-    Đã tổng hợp được 8 dẫn xuất methyl 1-aryl-3-alkoxy-5,6-dihydrobenzo[h]-isoquinoline-2-carboxylate 56a-h với hiệu suất 37-62%.
-    Đã nghiên cứu phản ứng giữa DMAD hoặc diethyl acetylenedicarboxylate với các dẫn xuất thienopyridine 54a-c. Sản phẩm là các hợp chất 7-oxo-thienoindolizinecarboxylate 57’a-f với hiệu suất 44-70%.
-    Các dẫn xuất 9-aryl-4,5-dihydrothieno[2,3-g]indolizine-8-carboxylate 58a-f đã được tổng hợp thành công bằng phản ứng domino ba thành phần giữa thienopyridine 54a-c, methylpropiolate và alcohol. Phản ứng được thực hiện ở 150oC trong điều kiện vi sóng với sự có mặt của hỗn hợp xúc tác CuBr/Zn(OAc)2 (1:1).
-    Đã tổng hợp được 8 dẫn xuất 1-aryl-5,6-dihydrobenzo[h]pyrrolo[2,1-a]isoquinoline-2-carbaldehyde 59a-h với hiệu suất 47-98%.
-    Đã tổng hợp được 13 dẫn xuất 9-aryl-4,5-dihydrothieno[2,3-g]indolizine 64a-k với hiệu suất 54-77%.
-    Đã nghiên cứu phản ứng giữa thieno[3,2-c]pyridine 54b,c và maleic anhydride hoặc p-nitrophenylacrylate trong dung môi TFE hoặc CH3CN. Khi sử dụng TFE làm dung môi, sản phẩm phản ứng là trifluoroethyl carboxylate 69a-b. Khi sử dụng CH3CN làm dung môi nhận được hỗn hợp hai sản phẩm, trong đó 4,5-dihydrothieno[2,3-g]indolizine 70a,b là sản phẩm chính và hợp chất (4-aryl)(thieno[3,2-c]pyridin-4-yl)methanone 66a,b là sản phẩm phụ.
-    Đã khảo sát hoạt tính gây độc tế bào của các hợp chất 57’a, 57’d, 58c, 64a, 64d, 64e 64j trên 4 dòng tế bào u cơ vân RD (rhabdomyocarcoma), ung thư biểu mô ruột HCT116 (intestinal carcinoma), ung thư gan Hep G2 (liver hepatocellular), ung thư biểu mô tuyến cổ tử cung HeLa (carvical adenocarcinoma) và KB (dòng tế bào con của tế bào HeLa). Kết quả cho thấy, các dẫn xuất thieno[2,3-g]indolizine 64a, 64d, 64e, 64j có khả năng gây độc tế bào tốt hơn so với các hợp chất 57’a, 57’d58c trên hầu hết các dòng tế bào ung thư. Trong đó, hợp chất 64d, 64j có khả năng ức chế cả 5 dòng tế bào.
-    Đã khảo sát hoạt tính kháng sinh trên các chủng Gram(+) (Staphylococcus aureus ATCC 13709, Bacillus subtilis ATCC 6633, Escherichia coli ATCC 25922), Gram(-) (Pseudomonas aeruginosa ATCC 15442, Lactobacillus fermentum ATCC 9338, Salmonella enterica ATCC 13076) và chủng nấm Candida albicans ATCC 10231. Chỉ có hợp chất 64d có hoạt tính kháng chủng Bacillus subtilis và Candida albicans với IC50 = 33,05 (μg/mL) và 49,16 (μg/mL) tương ứng.
-    Đã công bố chung 2 công trình bài báo trên tạp chí Tetrahedron Letters và tạp chí ChemistrySelect có lời cám ơn đề tài.
-    Đã góp phần đào tạo 01 cử nhân.
- Xây dựng mối quan hệ hợp tác khoa học và trao đổi khoa học trong lĩnh vực nghiên cứu tổng hợp các hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học.

Sản phẩm của đề tài:

Đã công bố 02 công trình chung trên tạp chí SCI.
- Anastasia A. Ershova, Anna D. Zinoveva, Tatiana N. Borisova, Alexander A. Titov, Alexey V. Varlamov, Leonid G. Voskressensky, Van Tuyen Nguyen, Tuan Anh Le. New approaches to the synthesis of benzo[h]pyrroloisoquinoline derivatives. Tetrahedron Letters 2019, 60, 151264.
- Anna D. Zinoveva, Tatiana N. Borisova, Polina A. Politova, Alexander A. Titov, Alexey V. Varlamov, Leonid G. Voskressensky, Van Tuyen Nguyen, Tuan Anh Le. Facile synthesis and biological evaluation of new thieno[2,3-g]indolizine derivatives. ChemistrySelect 2020, 5, 10821-10826.

Những đóng góp mới

- Đã tổng hợp được 4 dẫn xuất 3,4-dihydrobenzo[h]isoquinoline 51a-d từ nguyên liệu đầu 2-(naphthalen-2-yl)ethan-1-amine trải qua hai bước phản ứng với hiệu suất 50-70%.
- Đã tổng hợp được 3 dẫn xuất 4-aroyl-6,7-dihydrothieno[3,2-c]pyridine 54a-c từ 2-(thiophen-2-yl)elthylamine qua hai bước phản ứng với hiệu suất 65-83%.
- Đã nghiên cứu tổng hợp 7 dẫn xuất 1,5,6,12c-tetrahydrobenzo[h]pyrrolo[2,1-a]isoquinoline 55a-g bằng phản ứng giữa 3,4-dihydrobenzo[h]isoquinoline 51a-d và các alkyne hoạt động có cấu trúc đối xứng như dimethyl acetylenedicarboxylate (DMAD) hoặc diethyl acetylenedicarboxylate. Hiệu suất tổng hợp các hợp chất 55a-g đạt khoảng 44-76%.
- Đã tổng hợp được 8 dẫn xuất methyl 1-aryl-3-alkoxy-5,6-dihydrobenzo[h]-isoquinoline-2-carboxylate 56a-h bằng phản ứng domino ba thành phần giữa 1-aroyl-3,4-dihydrobenzo[h]isoquinoline 51a-d, methyl propiolate trong dung môi 2,2,2-trifluoroethanol (TFE) hoặc methanol. Hiệu suất tổng hợp các hợp chất 56a-h đạt khoảng 37-62%.
- Phản ứng giữa các dẫn xuất thienopyridine 54a-c và DMAD hoặc diethyl acetylenedicarboxylate tạo thành các dẫn xuất 7-oxo-thienoindolizinecarboxylate 57’a-f với hiệu suất 44-70%.
- Phản ứng domino ba thành phần giữa thienopyridine 54a-c, methylpropiolate và alcohol với sự có mặt của hỗn hợp xúc tác CuBr/Zn(OAc)2 (1:1) ở 150oC trong điều kiện vi sóng tạo thành các dẫn xuất 9-aryl-4,5-dihydrothieno[2,3-g]indolizine-8-carboxylate 58a-f.
- Đã tổng hợp được 8 dẫn xuất 1-aryl-5,6-dihydrobenzo[h]pyrrolo[2,1-a]isoquinoline-2-carbaldehyde 59a-h bằng phản ứng giữa dihydrobenzo[h]isoquinoline 51a-d với acrolein hoặc methylvinylketone. Hiệu suất tổng hợp các dẫn xuất 59a-h đạt khoảng 47-98%.
- Phản ứng giữa 4-aroyl-6,7-dihydrothieno[3,2-c]pyridine 54a-c và các hợp chất aldehyde/ketone chứa nhóm thế không bão hòa ở vị trí α,β (acrolein aldehyde, crotonic aldehyde, cinnamon aldehyde, MVK) tạo thành các dẫn xuất 9-aryl-4,5-dihydrothieno[2,3-g]indolizine 64a-k với hiệu suất 54-77%.
- Đã nghiên cứu phản ứng giữa thieno[3,2-c]pyridine 54b,c và maleic anhydride hoặc p-nitrophenylacrylate trong dung môi TFE hoặc CH3CN. Khi sử dụng TFE làm dung môi, sản phẩm phản ứng là trifluoroethyl carboxylate 69a-b. Khi sử dụng CH3CN làm dung môi nhận được hỗn hợp hai sản phẩm, trong đó 4,5-dihydrothieno[2,3-g]indolizine 70a,b là sản phẩm chính và hợp chất (4-aryl)(thieno[3,2-c]pyridin-4-yl)methanone 66a,b là sản phẩm phụ.
- Đã khảo sát hoạt tính gây độc tế bào của các hợp chất 57’a, 57’d, 58c, 64a, 64d, 64e64j trên 4 dòng tế bào u cơ vân RD (rhabdomyocarcoma), ung thư biểu mô ruột HCT116 (intestinal carcinoma), ung thư gan Hep G2 (liver hepatocellular), ung thư biểu mô tuyến cổ tử cung HeLa (carvical adenocarcinoma) và KB (dòng tế bào con của tế bào HeLa). Kết quả cho thấy, các dẫn xuất thieno[2,3-g]indolizine 64a, 64d, 64e, 64j có khả năng gây độc tế bào tốt hơn so với các hợp chất 57’a, 57’d và 58c trên hầu hết các dòng tế bào ung thư. Trong đó, hợp chất 64d, 64j có khả năng ức chế cả 5 dòng tế bào.
- Đã khảo sát hoạt tính kháng sinh trên các chủng Gram(+) (Staphylococcus aureus ATCC 13709, Bacillus subtilis ATCC 6633, Escherichia coli ATCC 25922), Gram(-) (Pseudomonas aeruginosa ATCC 15442, Lactobacillus fermentum ATCC 9338, Salmonella enterica ATCC 13076) và chủng nấm Candida albicans ATCC 10231. Chỉ có hợp chất 64d có hoạt tính kháng chủng Bacillus subtilis và Candida albicans với IC50 = 33,05 (μg/mL) và 49,16 (μg/mL) tương ứng.

Ảnh nổi bật đề tài
1669104563396-124.png