Alkenylimidazoles: methods of synthesis and chemical properties

ISSN 2518-1548 (Online) Журнал органічної та фармацевтичної хімії. – 2017. – Т. 15, вип. 3 (59) УДК 547.781.4 + 547.31 ISSN 2308-8303 (Print) https://doi.org/10.24959/ophcj.17.920 О. Я. Мельник1, В. О. Чорноус2, А. М. Грозав2, М. В. Вовк3 1 ДВНЗ «Івано-Франківський національний медичний університет» 78016, м. Івано-Франківськ, вул. Галицька, 2 2 ВДНЗ «Буковинський державний медичний університет» 3 Інститут органічної хімії НАН України Алкенілімідазоли: методи синтезу та хімічні властивості В оглядовій статті вперше систематизовані та узагальнені літературні джерела, які стосуються хімії всіх типів алкенілфункціоналізованих імідазолів як важливих синтетичних субстратів та попередників для конструювання біологічно активних речовин. Детально розглянуті два підходи до їх синтезу: 1) формування імідазольного ядра на базі функціональних алкенільних сполук; 2) алкенілфункціоналізація різноманітних похідних імідазолу. Другий варіант є домінуючим і включає в себе конденсації метилімідазолів із карбонільними сполуками, реакції формілімідазолів із метиленактивними реагентами та ілідами фосфору, а також реакції дегідратації та дегідрогалогенування заміщених імідазолів. Детально проаналізовані методи одержання алкенілзаміщених імідазолів, окреслені їх препаративні межі та розкрито синтетичний потенціал. Особлива увага приділена власним дослідженням авторів з отримання нових типів 4-хлоро-5алкенілзаміщених імідазолів на основі відповідних 5-формілімідазолів. Аналіз хімічних властивостей алкенілфункціоналізованих імідазолів дозволив провести їх строгу класифікацію та систематизувати найтиповіші перетворення. До них, у першу чергу, варто віднести реакції циклоконденсації, які зазвичай реалізуються за участю алкенільного фрагмента та іншого функціонального замісника або атома азоту гетероциклу. Не менш значимими є різноманітні перетворення алкенільного замісника: гетероциклофункціоналізація, окиснення та відновлення. Доречно відзначити, що процеси гетероциклофункціоналізації є новими в хімії алкенілімідазолів, вдало розкриті на прикладах їх 5-(2-нітроалкеніл)- та 5-(2-ароїлвініл)заміщених представників і дають змогу отримувати нові біоперспективні гібридні структури. Ключові слова: алкенілімідазоли; методи синтезу; конденсація; хімічні властивості; гетероциклофункціоналізація O. Ya. Mel’nik, V. O. Chornous, A. M. Grozav, M. V. Vovk Alkenylimidazoles: methods of synthesis and chemical properties The aim of this review was to summarize and systematize literature on chemistry of alkenylsubstituted imidazoles known as important synthetic substrates and precursors for the synthesis of biologically active substances. Two approaches to the synthesis of these compounds are reviewed: 1) the imidazole ring formation based on functionalized alkenyl compounds; 2) functionalization of imidazole derivatives with the alkenyl moiety. The second approach prevails and includes condensation of methylimidazoles with carbonyl compounds, reactions of formylimidazoles with compounds containing activated methylene groups and phosphorus ylides, as well as reactions of dehydration and dehydrohalogenation of substituted imidazoles. The methods of synthesis of alkenylsubstituted imidazoles have been analyzed in detail; their synthetic potential and limits have been described. Special attention is paid to the authors’ own research on the synthesis of new 4-chloro-5-alkenylsubstituted imidazoles using 5-formylimidazoles as precursors. Analysis of the chemical properties of alkenylsubstituted imidazoles has allowed conducting their strict classification and systematizing their typical transformations. Reactions of cyclocondensation are the first ones to be mentioned, they proceed through the interaction of the alkenyl moiety with another functional group or endocyclic Nitrogen. Other transformations such as heterocyclofunctionalization, oxidation and reduction are based on transformation of the alkenyl moiety. It should be noted that heterocyclization processes are new for chemistry of alkenylimidazoles, they are successfully applied to 5-(2-nitro-alkenyl)- and 5-(2-arylvinyl)substituted derivatives, and due to them it is possible to obtain new promising hybrid structures. Key words: alkenylimidazoles; synthesis methods; condensation; chemical properties; heterocyclofunctionalization О. Я. Мельник, В. А. Чорноус, А. Н. Грозав, М. В. Вовк Алкенилимидазолы: методы синтеза и химические свойства В обзорной статье впервые систематизированы и обобщены литературные источники, касающиеся химия всех типов алкенилфункционализированных имидазолов как важных синтетических субстратов и предшественников для конструирования биологически активных веществ. Подробно рассмотрены два подхода к их синтезу : 1) формирование имидазольного ядра на основе функциональных алкенильных соединений; 2) алкенилфункционализация разнообразных производных имидазола. Второй вариант является доминирующим и включает в себя конденсации метилимидазолов с карбонильными соединениями, реакции формилимидазолов с метиленактивными реагентами илидами фосфора, а также реакции дегидратации и дегидрогенирования замещенных имидазолов. Детально проанализированы методы получения алкенилзамещенных имидазолов, очерчены их препаративные границы и раскрыт синтетический потенциал. Особое внимание уделено собственным исследованиям авторов по получению новых типов 4-хлор-5алкенилзамещенных имидазолов на основе соответствующих 5-формилимидазолов. Анализ химических свойств алкенилфункционализированных имидазолов позволил провести их строгую классификацию и систематизировать наиболее типичные превращения. К ним, в первую очередь, следует отнести реакции циклоконденсации, которые обычно реализуются с участием алкенильного фрагмента и иного функционального заместителя или атома азота гетероцикла. Не менее значимыми являются разнообразные превращения алкенильного заместителя: гетероциклофункционализация, окисление и восстановление. Целесообразно отметить, что процессы гетерофункционализации являются новыми в химии алкенилимидазолов, удачно раскрыты на примерах их 5-(2-нитроалкенил)- и 5-(2-ароилвинил)замещенных представителей и дают возможность получать новые биоперспективные гибридные структуры. Ключевые слова: алкенилимидазолы; методы синтеза; конденсация; химические свойства; гетероциклофункционализация 3 ISSN 2308-8303 (Print) Žurnal organìčnoï ta farmacevtičnoï hìmìï. – 2017. – Vol. 15, Iss. 3 (59) Сполуки ряду імідазолу широко застосовуються як привабливі платформи для конструювання біоактивних речовин. На їх основі розроблені та впроваджені у медичну практику високоефективні антигіпертензивні засоби (дибазол, лозартан), адрено- (нафазолін, клонідин) та холіноміметики (пілокарпін), протигрибкові препарати (клотримазол, кетоконазол). Різноманітні функціональні похідні імідазолу виявляють широкий діапазон біологічних властивостей, зокрема, вони чинять протигрибкову [1], знеболюючу [2, 3], протизапальну [4, 5], а також протиалергічну [6] дію. Окрім цього (...truncated)