Разработка синтеза пиридо[2,1-а]пирроло[3,4-с]изохинолина

Работа посвящена разработке синтеза новых полигетероциклических структур, содержащих пиррольный фрагмент. Такие соединения нашли применение как флуорофоры в различных областях науки, в частности в биоимиджинге. Ранее в нашей лаборатории были синтезированы первые представители новой гетероциклической системы, пиридо[2,1-а]пирроло[3,2-с]изохинолина, которые продемонстрировали интересные флуоресцентные свойства.[1] В частности флуоресценция этих соединений оказалась сильно зависимой от природы растворителя, а также от присутствия доноров протона. Кроме того, данные соединения оказались эффективными лигандами для комплексов переходных металлов, имеющих перспективы применения в биоимиджинге. Синтез производных пиридо[2,1-a]пирроло[3,2-с]изохинолина базировался на предложенной в нашей лаборатории новой стратегии получения гетерилпирролов,[2] 2-бромфенильные производные которых были использованы как исходные соединения для внутримолекулярного арилирования – ключевой стадии синтетической последовательности. Подобный подход потенциально применим для синтеза другой неизвестной гетероциклической системы, пиридо[2,1-a]пирроло[3,4-c]изохинолина, которая согласно предварительным квантово-химическим расчетам должна обладать не менее интересными флуоресцентными свойствами. Первые попытки синтеза замещённых пиридо[2,1-a]пирроло[3,4-c]изохинолинов, предпринятые ранее, не увенчались успехом, поскольку Pd-катализируемое внутримолекулярное арилирование при использовании бром производных на этой стадии не удалось реализовать. Учитывая, что Pd-катализируемые реакции, в частности арилирование гетероциклов, часто чувствительно к природе галогена, участвующего в реакции, замена брома на йод в арильном фрагменте могла потенциально решить возникшую проблему. Поэтому в задачу данного исследования входил синтез предшественника (иод-замещённой пирролилпиридиниевой соли) и поиск возможности циклизации на его основе. Пирролилпиридиниевые соли получили еще одну перспективу применения для получения полигетероциклических систем после нахождения в нашей лаборатории в 2015 г. метода их превращения в соответствующих аминопроизводные.[3] В частности, пирролилпиридиниевые соли могут быть использованы для получения аминопирролов, для их последующего применения во внутримолекулярном аминировании, ведущем к производным пирроло[3,4-b]индола. Первая проверка перспективности этой синтетической схемы составляла вторую задачу данного исследования. Список литературы: [1] Tomashenko, O.A.; Khlebnikov, A.F.; Mosiagin, I.P.; Novikov, M.S.; Grachova, E.V.; Shakirova, J.R.; Tunik, S.P. RSC Adv., 2015, 5, 94551. [2] Khlebnikov, A. F.; Golovkina, M. V.; Novikov, M. S.; Yufit, D. S. Org. Lett. 2012, 14, 3768. [3] Galenko, E.E.; Tomashenko, O.A.; Khlebnikov, A.F.; Novikov, M.S. Org. Biomol. Chem., 2015, 13, 9825.