3-замещенные 4,4(5н)-дикарбонитрил-5-фенилизоксазолины, обладающие противогрибковой активностью

Формула изобретения

Применение 3-замещенных 4,4(5Н)-дикарбонитрил-5-фенилизоксазолинов формулы 1-7



где 1. R=4-МеОС₆Н₄;

2. R=3-МеОС₆Н₄;

3. R=2-МеОС₆ Н₄;

4. R=3,4-(МеО)₂С₆Н ₃;

5. R=3-С₆Н₅ОС₆ H₄;

6. R=4-МеС₆Н₄;

7. R=2-МеС₆Н₄

в качестве противогрибковых препаратов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к новым противогрибковым органическим соединениям, а именно 3-замещенным 4,4(5H)-дикарбонитрил-5-фенилизоксазолинам общей формулы

где R=4-MeOC₆H₄ (1), 3-MeOC₆H₄ (2), 2-MeOC₆H ₄ (3), 3,4-(MeO)₂C₆H₃ (4), 3-C₆H₅OC₆H₄ (5), 4-MeC₆H₄ (6), 2-MeC₆H ₄ (7), обладающие противогрибковой активностью.

Данная группа соединений может найти применение в медицине при лечении микозов, а также для защиты различных материалов и покрытий от биологической деструкции. В качестве прототипа по структуре выбран 2-(4-метоксифенил)-6-метокси-1,3-оксазин-4-он (8) (патент SU 1769519).

В настоящее время в практике используют следующие противогрибковые препараты, нистатин (минимальная подавляющая концентрация МПК 1,5-100 мкг/мл), амфотерицин В (МПК 0,03-40 мкг/мл), гризеофульвин (МПК 0,2-1,5 мкг/мл) (Машковский М.Д. Лекарственные средства. М.: Новая волна. 2006. С.913-916). Основным недостатком данных препаратов является привыкание к ним резистентных штаммов микроорганизмов.

Целью изобретения является создание новых препаратов, обладающих высокой противогрибковой активностью. Указанная цель достигается синтезом 3-замещенных 4,4(5H)-дикарбонитрил-5-фенилизоксазолинов. В отличие от прототипа по структуре заявляемые соединения обладают противогрибковой активностью, которая связана с присутствием изоксазолинового кольца, имеющего в положении 3 моно- или дизамещенный арильный фрагмент, а в положениях 4 и 5 соответственно нитрильные группы и бензольное кольцо. Уровень противогрибковой активности зависит от природы заместителей в арильном фрагменте. Ранее противогрибковые свойства заявляемых соединений выявлены не были.

Заявляемые соединения получают реакцией 1,3-диполярного циклоприсоединения N-окисей ароматических нитрилов к 2-фенил-1,1-дицианоэтену при 25°С в осушенном этоксиэтане по следующей схеме.

где 1) R=4-MeOC₆H₄ , 2) 3-MeOC₆H₄, 3) 2-MeOC₆H ₄, 4) 3,4-(MeO)₂C₆H₃, 5) 3-C₆H₅OC₆H₄, 6) 4-MeC₆H₄, 7) 2-MeC₆H₄ .

Примеры синтезов заявляемых соединений (1-7) и прототипа по структуре (8) приведены ниже.

Пример 1

4,4(5H)-Дикарбонитрил-3-(4-метоксифенил)-5-фенилизоксазолин (соединение 1). К раствору 1,54 г (0,01 моль) 2-фенил-1,1-дицианоэтена в 100 мл осушенного этоксиэтана при 25°С и перемешивании прибавляют раствор 1,8 г (0,01 моль) N-окиси 4-метоксибензонитрила в 50 мл того же растворителя. Реакционную смесь выдерживают при 25°С 24 часа. Затем растворитель отгоняют с помощью ротационного испарителя, а остаток перекристаллизовывают из четыреххлористого углерода. Получают 2,1 г (71%) целевого соединения с т.пл. 101-102°С.

Найдено, %: С 71,29; Н 4,29; N 13,86. C₁₈ H₁₃N₃O₂.

Вычислено, %: С 71,14; Н 4,74; N 13,70.

ИКС, , см^-1 (группа): 2230 (CN).

ЯМР ¹H, , м.д. (группа): 3,81 (3Н, с, CH₃O); 5,17 (1Н, с, СН); 6,92-7,45 (4Н, м, C₆H₄); 7,72 (5Н, м, C₆H₅).

Пример 2

4,4(5H)-Дикарбонитрил-3-(3-метоксифенил)-5-фенилизоксазолин (соединение 2). Получают аналогично соединению 1 из 1,54 г (0,01 моль) 2-фенил-1,1-дицианоэтена и 1,8 г (0,01 моль) N-окиси 3-метоксибензонитрила.

Получают 2,0 г (68%) целевого соединения с т.пл. 46-47°С.

Найдено, %: С 71,02; Н 4,28; N 13,52. C₁₈ H₁₃N₃O₂.

Вычислено, %: С 71,14; Н 4,74; N 13,70.

ИКС, , см^-1 (группа): 2230 (CN).

ЯМР ¹H, , м.д. (группа): 3,80 (3Н, с, CH₃O); 5,16 (1Н, с, СН); 6,90-7,65 (4Н, м, C₆H₄); 7,70 (5Н, м, C₆H₅).

Пример 3

4,4(5H)-Дикарбонитрил-3-(2-метоксифенил)-5-фенилизоксазолин (соединение 3). Получают аналогично соединению 1 из 1,54 г (0,01 моль) 2-фенил-1,1-дицианоэтена и 1,8 г (0,01 моль) N-окиси 2-метоксибензонитрила.

Получают 2,2 г (74%) целевого соединения с т.пл. 32°С.

Найдено, %: С 71,03; Н 4,25; N 13,54. C₁₈ H₁₃N₃O₂.

Вычислено, %: С 71,14; Н 4,74; N 13,70.

ИКС, , см^-1 (группа): 2230 (CN).

ЯМР ¹H, , м.д. (группа): 3,82 (3Н, с, CH₃O); 5,17 (1Н, с, СН); 7,26 (4Н, м, C₆H₄); 7,72 (5Н, м, C₆H₅).

Пример 4

4,4(5H)-Дикарбонитрил-3-(3,4-диметоксифенил)-5-фенилизоксазолин (соединение 4). Получают аналогично соединению 1 из 1,54 г (0,01 моль) 2-фенил-1,1-дицианоэтена и 1,72 г (0,01 моль) N-окиси 3,4-диметоксибензонитрила. Получают 2,5 г (78%) целевого соединения с т.пл. 120-121°С.

Найдено, %: С 68,34; Н 4,35; N 12,45. C₁₈ H₁₃N₃O₂.

Вычислено, %: С 68,47; Н 4,50; N 12,61.

ИКС, , см^-1 (группа): 2230 (CN).

ЯМР ¹H, , м.д. (группа): 3,80 (3Н, с, CH₃O); 3,82 (3Н, с, CH₃O); 5,17 (1Н, с, СН); 6,80-7,70 (3Н, м, C ₆H₃); 7,74 (5Н, м, C₆H₅ ).

Пример 5

4,4(5H)-Дикарбонитрил-5-фенил-3-(3-феноксифенил)-5-фенилизоксазолин (соединение 5). Получают аналогично соединению 1 из 1,54 г (0,01 моль) 2-фенил-1,1-дицианоэтена и 2,1 г (0,01 моль) N-окиси 3-феноксибензонитрила.

Получают 2,4 г (66%) целевого соединения с т.пл. 91-92°С.

Найдено, %: С 75,47; Н 3,98; N 11,37. С₂₃Н₁₅Н₃O₂.

Вычислено, %: С 75,62; Н 4,11; N 11,51.

ИКС, , см^-1 (группа): 2230 (CN).

ЯМР ¹Н, , м.д. (группа): 5,19 (1Н, с, СН); 7,04-7,13 (5Н, м, C ₆H₅); 7,55 (4Н, м, C₆H₄ ); 7,65 (5Н, м, C₆H₃).

Пример 6

4,4(5H)-Дикарбонитрил-3-(4-толил)-5-фенилизоксазолин (соединение 6). Получают аналогично соединению 1 из 1,54 г (0,01 моль) 2-фенил-1,1-дицианоэтена и 1,33 г (0,01 моль) N-окиси 4-толилбензонитрила. Получают 2,2 г (77%) целевого соединения с т.пл. 77-78°С.

Найдено, %: С 75,13; Н 4,38; N 14,48. C₁₈ H₁₃N₃O.

Вычислено, %: С 75,26; Н 4,53; N 14,63.

ИКС, , см^-1 (группа): 2230 (CN).

ЯМР ¹H , м.д. (группа): 2,31 (3Н, с, CH₃); 5,18 (1Н, с, СН); 7,45-7,72 (4Н, м, C₆H₄); 7,75 (5Н, м, C₆H₅).

Пример 7

4,4(5H)-Дикарбонитрил-3-(2-толил)-5-фенилизоксазолин (соединение 7). Получают аналогично соединению 1 из 1,54 г (0,01 моль) 2-фенил-1,1-дицианоэтена и 1,33 г (0,01 моль) N-окиси 2-толилбензонитрила. Получают 2,1 г (75%) целевого соединения с т.пл. 41-42°С.

Найдено, %: С 75,11; Н 4,33; N 14,42. C₁₈H₁₃ N₃O.

Вычислено, %: С 75,26; Н 4,53; N 14,63.

ИКС, , см^-1 (группа): 2230 (CN).

ЯМР ¹H, , м.д. (группа): 2,32 (3Н, с, CH₃); 5,17 (1Н, с, СН); 7,46 (4Н, м, C₆H₄); 7,76 (5Н, м, C₆H₅).

Пример 8

2-(4-Метоксифенил)-6-метокси-1,3-оксазин-4-он (соединение 8). В раствор 5 г (0,031 моль) 4-метилбензоилизоцианата в 20 мл бензола при 5-10°С прибавляют 1,96 г (0,035 моль) метоксиацетилена, перемешивают 120 ч. Растворитель отгоняют на ротационном испарителе, остаток перекристаллизовывают из смеси хлороформ:гексан (1:4). Выход 3,4 г (51%), т.пл. 133-134°С.

Найдено, %: С 66,90; Н 4,90; N 6,70. C₁₂H₁₁NO ₃.

Вычислено, %: С 66,30; Н 5,0; N 6,40.

ИКС (вазелиновое масло), , см^-1 (группа): 1650 (С=O), 1605, 1505 (С=С), 1580 (C=N), 1410 (С=С).

Спектр ЯМР¹ Н, , м.д. (группа): 2,24 (3Н, с, СН₃); 3,97 (3Н, с, СН₃О); 5,40 (1Н, с, СН); 7,29; 8,10 (4Н, бензильного цикла); 7,74 (5Н, м, C₆H₅).

УФ-спектр (этанол), _макс, нм (lg ): 269 (4,53).

Пример 9

Изучение противогрибковой активности проводят в соответствии со стандартом М27 методом серийных разведении NCCLS (Espenel-Ingroff A., Boyle К., Sheehan D.J. Mycopathologia. 2001. Vol.150. P.101-115. Rex J.H., Pfaller M.A. et al. Clin. Infect Dis. 1997. Vol.24. P.235-247) в жидкой и плотной среде Сабуро (Сергеев Ю.В., Шпигель Б.И., Сергеев А.Ю. Фармакотерапия микозов. М.: Медицина для всех. 2003. С.199). Степень чувствительности исследуемых штаммов микроорганизмов к данным препаратам определяли визуально по зоне отсутствия роста вокруг носителя исследуемого препарата. К серийно разведенному препарату в пробирках добавляют микробную взвесь и определяют минимальную концентрацию вещества, способную задерживать рост тест-культуры. Пробирки термостатируют при 24±3°С в течение 7 суток (Candida albicans) и 30 суток (Microsporum canis, Trichophyton rubrum). С целью определения характера действия (фунгистатическое или фунгицидное) производят высевы на чашке Петри с суслом-агаром из всех пробирок. Чашки помещают в термостат на 7 суток (Candida albicans) и 30 суток (Microsporum canis, Trichophyton rubrum) при 24±3°C. В качестве тест-культур используют Candida albicans, Microsporum canis, Trichophyton rubrum. Результаты исследований противогрибковой активности представлены в таблице.

Фунгистатические (ФС) и фунгицидные (ФЦ) концентрации 3-замещенных 4,4(5H)-дикарбонитрил-5-фенилизоксазолинов
R	Действие	Микроорганизм
Концентрация, мкг/мл
Candida albicans	Microsporum canis	Trichophyton rubrum
	ФС	-	-	160
ФЦ	160	160	320
	ФС	-	160	-
ФЦ	160	320	620
	ФС	160	-	-
ФЦ	320	160	620
	ФС	-	-	-
ФЦ	80	80	80
	ФС	80	310	-
ФЦ	160	620	1240
	ФС	-	-	-
ФЦ	160	80	160
	ФС	-	160	-
ФЦ	160	320	320
Прототип по структуре	ФС	-	-	160
ФЦ	80	160	320

Таким образом, заявляемые соединения в отличие от прототипа по структуре обладают фунгицидной активностью, сопоставимой с активностью применяемых на сегодняшний день противогрибковых препаратов.