Синтез и строение 7-гидрокси-4-(2´-нафтил)хинолин-2-карбоновой кислоты

Целью проведенной работы являлось изучение тандемной азиновой гетероциклизации с участием карбонильных соединений и 3-аминофенола, в результате которой образуется потенциально биологически активное вещество. Посредством конденсации эквимолярных количеств 2-ацетонафтона с дибутилоксалатом в присутствии натрия с дальнейшей обработкой реакционной смеси уксусной кислотой и введением 3-аминофенола с препаративным выходом синтезирована новая 7-гидрокси-4-(2´-нафтил)хинолин-2-карбоновая кислота. Структура выделенного соединения комплексно подтверждена инфракрасной спектроскопией, спектроскопией ядерного магнитного резонанса (¹H, ¹³C) и масс-спектрометрией высокого разрешения. Интерпретация инфракрасного спектра синтезированной кислоты позволила выявить по уширенным интенсивным полосам поглощения фенольную гидроксильную группу и гидроксигруппу в составе карбоксильной функции, а также по характерной полосе поглощения подтвердить наличие карбонильной группы. В спектре ядерного магнитного резонанса ¹Н, записанном в растворе дейтерированной формы диметилсульфоксида (ДМСО-d₆), присутствуют ожидаемые мультиплетные, дублетные и синглетные сигналы ароматических протонов. В слабом поле обнаружен уширенный синглетный сигнал, принадлежащий протонам фенольной и карбоксильной гидроксигрупп. В спектре ядерного магнитного резонанса ¹³С, зарегистрированном в растворе ДМСО-d₆, в слабопольной области находятся сигналы карбоксильной группы (COOH) и С⁷ОН фрагмента. Масс-спектрометрия с электрораспылением (в ацетонитриле с добавлением диметилсульфоксида) подтвердила структуру, выявив пики [M+H]⁺ и [M+Na]⁺. Разработанный подход открывает перспективы синтеза разнообразных биологически активных 4,7-дизамещенных хинолин-2-карбоновых кислот путем варьирования исходных метилкетонов и нуклеофилов.

1. Gao P.-S., Pan C.-W., Sui Y., Ye H.-X., Liu C., Liu D.-S., et al. Synthesis of highly functionalized dihydroquinolinones via a tandem benzylation/intramolecular C–N coupling strategy. Tetrahedron. 2024;155:133865. DOI: 10.1016/j.tet.2024.133865.

2. Fallahnezhad M., Ghandi M., Rahimi S., Abbasi A. KOtBu-catalyzed protocol for the post-ugi synthesis of spiro-γ-lactam-pyrrolo[2,3-b]quinoline derivatives in onepot. Tetrahedron. 2023;140:133452. DOI: 10.1016/j.tet.2023.133452.

3. Kumar R., Acharya S.S., Bhaumick P., Parvin T., Choudhury L.H. HFIP-mediated multicomponent reactions for the synthesis of fluorescent quinoline-fused pyrroles. Tetrahedron. 2023;132:133250. DOI: 10.1016/j.tet.2023.133250.

4. Rizbayeva T.S., Smolobochkin A.V., Gazizov A.S., Syakaev V.V., Burilov A.R., Pudovik M.A. One-Pot synthesis of 2,3-disubstituted quinolines based on acetals and anilines. Russian Journal of General Chemistry. 2024;94(6):1247-1250. DOI: 10.1134/S1070363224060045.

5. Efimova J., Shetnev A., Korsakov M., Petersen E., Petzer A., Petzer J.P. Synthesis and monoamine oxidase inhibition properties of (sulfamoylphenyl)quinoline-4-carboxylic acids. Russian Journal of General Chemistry. 2024;94(10):2593-2602. DOI: 10.1134/S1070363224100049.

6. Al-Hazmi G.H. Synthesis and cytotoxicity screening of some novel 1-substituted 2-oxo-1H-quinoline-3-carboxylic acid derivatives against breast carcinoma cell line. Russian Journal of Organic Chemistry. 2022;58(3):433-438. DOI: 10.1134/s1070428022030241.

7. Tosun M., Uysal A., Kursunlu A.N., Guler E. A new family of macrocyclic antibiotics based-on Pillar[5]arene concluding multi quinoline moieties. Tetrahedron. 2024;151:133812. DOI: 10.1016/j.tet.2023.133812.

8. Madhvi, Utreja D., Kalia A. Efficient p-toluenesulfonic acid-catalyzed synthesis of 5-aryl-5,10-dihydropyrimido[4,5-b] quinoline-2,4(1H,3H)-diones and their antimicrobial activity. Russian Journal of Organic Chemistry. 2022;58(9):1327-1335. DOI: 10.1134/s1070428022090196.

9. Al-Oudat B.A., Abu Al Fool B.S., Audat S.A., Al-Shar’i N.A., Al-Balas Q.A., Zayed A., et al. Structural optimization and biological evaluation of quinoline/naphthalene-based glyoxalase-I inhibitors as anti-cancer candidates. Medicinal Chemistry Research. 2024;33:1897-1913. DOI: 10.1007/s00044-024-03289-x.

10. Sanad M.H., Gomaa N.M., El Bakary N.M., Marzook F.A., Bassem S.A. Radioiodination and biological evaluation of novel quinoline derivative for infective inflammation diagnosis. Pharmaceutical Chemistry Journal. 2023;57(7):1018-1028. DOI: 10.1007/s11094-023-02979-x.

11. Albayrak F., Çiçek M., Alkaya D., Kulu I. Design, synthesis and biological evaluation of 8-aminoquinoline-1,2,3-triazole hybrid derivatives as potential antimicrobial agents. Medicinal Chemistry Research. 2022;31(4):652-665. DOI: 10.1007/s00044-022-02866-2.

12. Omidkhah N., Hadizadeh F., Zarghi A., Ghodsi R. Synthesis, cytotoxicity, Pan-HDAC inhibitory activity and docking study of new N-(2-aminophenyl)-2-methylquinoline-4-carboxamide and (E)-N-(2-aminophenyl)-2-styrylquinoline-4-carboxamide derivatives as anticancer agents. Medicinal Chemistry Research. 2023;32(3):506-524. DOI: 10.1007/s00044-023-03018-w.

13. Litim B., Boukhari A., Djahoudi A., Meliani S. Synthesis and potential antimicrobial activity of novel α-aminophosphonates derivatives bearing substituted quinoline or quinolone and thiazole moieties. Medicinal Chemistry Research. 2021;31:60-74. DOI: 10.1007/s00044-021-02815-5.

14. Ambatkar M.P., Rarokar N.R., Khedekar P.B. Study of some substituted quinolines as transient receptor potential vanilloid 1 inhibitors by the in silico and in vivo method. Pharmaceutical Chemistry Journal. 2024;58(7):1057-1068. DOI: 10.1007/s11094-024-03244-5.

15. Bodke Y.D., Shankerrao S., Kenchappa R., Telkar S. Synthesis, antibacterial and antitubercular activity of novel Schiff bases of 2-(1-benzofuran-2-yl)quinoline-4-carboxylic acid derivatives. Russian Journal of General Chemistry. 2017;87(8):1843-1849. DOI: 10.1134/s1070363217080321.

16. Trivedi H.D., Patel B.Y., Patel P.K., Sagar S.R. Quinoline–pyrimidine monoazo dye hybrids: synthesis, catalyst optimization, molecular docking and ADMET studies, biological activity, and dye ability assessment. Russian Journal of Organic Chemistry. 2023;59(10):1769-1782. DOI: 10.1134/s1070428023100135.

17. Kassar M.J., Ezzat M.O. Synthesis, characterization and biological activity evaluation of novel quinoline derivatives as antibacterial drug. Acta Chimica Slovenica. 2024;71(2):319-324. DOI: 10.17344/acsi.2023.8484.

18. Zapol’skii V.A., Krueger B., Kaufmann D.E., Berneburg I., Dillenberger M., Becker K., et al. Chemistry of polyhalogenated nitrobutadienes, 17: Efficient synthesis of persubstituted chloroquinolinyl-1H-pyrazoles and evaluation of their antimalarial, anti-SARS-CoV-2, antibacterial, and cytotoxic activities. Beilstein Journal of Organic Chemistry. 2022;18:524-532. DOI: 10.3762/bjoc.18.54.

19. Shui H., Zhong Y., Luo R., Zhang Z., Huang J., Yang P., et al. Cyclometalated iridium complexes-catalyzed acceptorless dehydrogenative coupling reaction: construction of quinoline derivatives and evaluation of their antimicrobial activities. Beilstein Journal of Organic Chemistry. 2022;18:1507-1517. DOI: 10.3762/bjoc.18.159.

20. Ehsaei F., Montazeri N., Zeydi M.M. Synthesis and antimicrobial evaluation of some novel bis-hydroquinoline derivatives. Pharmaceutical Chemistry Journal. 2024;58(6):935-942. DOI: 10.1007/s11094-024-03226-7.

21. Edwards T.C., Lomonosova Е., Patel J.A., Li Q., Villa J.A. Inhibition of hepatitis B virus replication by N-hydroxyisoquinolinediones and related polyoxygenated heterocycles. Antiviral Research. 2017;143:205-217. DOI: 10.1016/j.antiviral.2017.04.012.

22. Persoons L., Vanderlinden E., Vangeel L., Wang X., Do N.D.T., Foo S.Y.C., et al. Broad spectrum anti-coronavirus activity of a series of anti-malaria quinoline analogues. Antiviral Research. 2021;193:105127. DOI: 10.1016/j.antiviral.2021.105127.

23. Boyarshinov V.D., Mikhalev A.I., Yushkova T.A., Ukhov S.V., Kon’shina T.M. Synthesis and biological activity of quinoline-2-carboxylic acid aryl esters and amides. Pharmaceutical Chemistry Journal. 2017;51(5):351-354. DOI: 10.1007/s11094-017-1613-4.

24. Basavanna V., Chandramouli M., Kempaiah C., Bhadraiah U.K., Chandra, Lingegowda N.S., et al. A new series of 1,3,4-oxadiazole linked quinolinyl-pyrazole/isoxazole derivatives: synthesis and biological activity evaluation. Russian Journal of General Chemistry. 2021;91(11):2257-2266. DOI: 10.1134/s1070363221110128.