アクリロニトリルとアントラセンを含む新規複素環式化合物の設計、合成、特性評価、分子ドッキングおよび抗菌性評価

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シントン3-(アントラセン-9-イル)-2-シアノアクリロイルクロリド4を合成し、これを用いて様々な窒素求核剤と反応させ、活性の高い多様な複素環式化合物を合成した。合成した各複素環式化合物の構造は、分光学的分析と元素分析を用いて徹底的に特性評価した。13の新規複素環式化合物のうち10が、多剤耐性菌(MRSA)に対して有望な有効性を示した。その中でも、化合物6、7、10、13b、および14は、阻止円が約4 cmで、最も高い抗菌活性を示した。しかし、分子ドッキング研究により、これらの化合物は、MRSA耐性の重要な標的であるペニシリン結合タンパク質2a(PBP2a)に対して異なる結合親和性を示すことが明らかになった。7、10、および14などの一部の化合物は、共結晶化したキナゾリノンリガンドと比較して、PBP2aの活性部位で高い結合親和性と相互作用安定性を示した。対照的に、化合物6と13bはドッキングスコアは低かったものの、依然として顕著な抗菌活性を示し、化合物6はMIC(9.7 μg/100 μL)とMBC(78.125 μg/100 μL)が最も低かった。ドッキング解析により、水素結合やπスタッキングといった重要な相互作用が明らかになり、特にPBP2aの結晶構造において共結晶化リガンドと相互作用することが確認されたLys 273、Lys 316、Arg 298といった残基との相互作用が顕著であった。これらの残基はPBP2aの酵素活性に必須である。これらの結果は、合成化合物が有望な抗MRSA薬となる可能性を示唆しており、効果的な治療候補を同定するためには分子ドッキングとバイオアッセイを組み合わせることの重要性を浮き彫りにしている。
今世紀の最初の数年間、研究努力は主に、容易に入手可能な出発物質を使用して抗菌活性を持ついくつかの革新的な複素環式化合物を合成するための新しい簡単な手順と方法の開発に集中していました。
アクリロニトリル基は反応性が非常に高い化合物であるため、多くの注目すべき複素環式化合物の合成における重要な出発物質と考えられています。さらに、2-シアノアクリロイルクロリド誘導体は近年、医薬品中間体1,2,3、抗HIV薬、抗ウイルス薬、抗癌剤、抗菌剤、抗うつ剤、抗酸化剤の前駆体4,5,6,7,8,9,10など、薬理学的応用分野において極めて重要な製品の開発および合成に広く利用されています。最近では、アントラセンおよびその誘導体の生物学的効能、例えば抗生物質、抗癌剤11,12、抗菌剤13,14,15、殺虫剤16,17としての性質が大きな注目を集めています18,19,20,21。アクリロニトリルおよびアントラセン基を含む抗菌化合物を図1および図2に示します。
世界保健機関(WHO)(2021年)によると、抗菌薬耐性(AMR)は健康と発展に対する世界的な脅威です22,23,24,25。患者は治癒できず、入院期間の延長やより高価な薬剤の使用が必要になるだけでなく、死亡率や障害の増加にもつながります。効果的な抗菌薬の不足は、特に化学療法や大手術の際に、様々な感染症の治療失敗につながることがよくあります。
世界保健機関(WHO)の2024年報告書によると、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)と大腸菌は、優先病原体リストに含まれています。どちらの細菌も多くの抗生物質に耐性を示すため、治療と制御が困難な感染症であり、この問題に対処するための新しい効果的な抗菌化合物の開発が急務となっています。アントラセンとその誘導体は、グラム陽性菌とグラム陰性菌の両方に作用するよく知られた抗菌剤です。本研究の目的は、健康に有害なこれらの病原体に対抗できる新しい誘導体を合成することです。
世界保健機関(WHO)は、多くの細菌性病原体が複数の抗生物質に耐性を持つと報告しています。その中には、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)も含まれます。MRSAは、地域社会や医療現場で感染症の一般的な原因となっています。MRSA感染症の患者の死亡率は、薬剤感受性感染症の患者よりも64%高いことが報告されています。さらに、大腸菌は世界的なリスクをもたらします。カルバペネム耐性腸内細菌科細菌(すなわち大腸菌)に対する最後の防御線はコリスチンですが、近年、いくつかの国でコリスチン耐性菌が報告されているからです。22,23,24,25
したがって、世界保健機関(WHO)の薬剤耐性に関する世界行動計画26によれば、新規抗菌剤の発見と合成が緊急に必要とされています。アントラセンとアクリロニトリルは、抗菌剤27、抗真菌剤28、抗がん剤29、抗酸化剤30として大きな可能性を秘めており、多くの論文でその可能性が強調されています。この点において、これらの誘導体はメチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)に対する優れた候補物質と言えるでしょう。
これまでの文献レビューが、これらのクラスにおける新規誘導体の合成を促しました。そこで本研究では、アントラセンおよびアクリロニトリル部位を含む新規複素環式化合物を開発し、その抗菌・抗細菌作用を評価し、分子ドッキング法を用いてペニシリン結合タンパク質2a(PBP2a)との結合相互作用の可能性を調査することを目的としました。先行研究を踏まえ、本研究では複素環式化合物の合成、生物学的評価、および計算論的解析を継続し、強力なPBP2a阻害活性を有する有望な抗メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)薬を同定しました31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42,43,44,45,46,47,48,49。
私たちの現在の研究は、アントラセンとアクリロニトリル部分を含む新規複素環式化合物の合成と抗菌性評価に焦点を当てています。3-(アントラセン-9-イル)-2-シアノアクリロイルクロリド4を調製し、新規複素環式システムの構築のための構成要素として使用しました。
化合物4の構造はスペクトルデータを用いて決定された。1H-NMRスペクトルでは9.26 ppmにCH=の存在が示され、IRスペクトルでは1737 cm−1にカルボニル基、2224 cm−1にシアノ基の存在が示された。また、13CNMRスペクトルでも提案された構造が確認された(実験セクション参照)。
3-(アントラセン-9-イル)-2-シアノアクリロイルクロリド4の合成は、芳香族基250、41、42、53をエタノール性水酸化ナトリウム溶液(10%)で加水分解して酸354、45、56を得ることによって達成され、その後、水浴上で塩化チオニルで処理して、図3に示すように、高収率(88.5%)でアクリロイルクロリド誘導体4を得た。
期待される抗菌効果を持つ新しい複素環式化合物を作成するために、塩化アシル 4 とさまざまな二核求核剤との反応を実施しました。
酸塩化物4をヒドラジン水和物で0℃で1時間処理した。残念ながら、ピラゾロン5は得られなかった。生成物はアクリルアミド誘導体であり、その構造はスペクトルデータによって確認された。IRスペクトルでは、1720 cm−1にC=O、2228 cm−1にC≡N、3424 cm−1にNHの吸収帯が認められた。1H-NMRスペクトルでは、9.3 ppmにオレフィンプロトンとNHプロトンの交換シングレットシグナルが認められた(実験の項を参照)。
酸塩化物4 2モルをフェニルヒドラジン1モルと反応させることで、N-フェニルアクリロイルヒドラジン誘導体7を良好な収率(77%)で得た(図5)。7の構造は赤外分光法によって確認され、1691および1671 cm−1に2つのC=O基の吸収、2222 cm−1にCN基の吸収、3245 cm−1にNH基の吸収が示された。また、1H-NMRスペクトルでは、9.15および8.81 ppmにCH基、10.88 ppmにNHプロトンが検出された(実験の項参照)。
本研究では、塩化アシル4と1,3-ジヌクレオフィルとの反応を検討した。1,4-ジオキサン中、TEAを塩基として室温で塩化アシル4を2-アミノピリジンで処理することにより、アクリルアミド誘導体8(図5)が得られ、その構造はスペクトルデータを用いて同定された。IRスペクトルでは、2222 cm−1にシアノ伸縮振動、3148 cm−1にNH、1665 cm−1にカルボニルの吸収帯が認められた。1H NMRスペクトルでは、9.14 ppmにオレフィンプロトンの存在が確認された(実験セクション参照)。
化合物4はチオ尿素と反応してピリミジンチオン9を与え、また、化合物4はチオセミカルバジドと反応してチオピラゾール誘導体10を与える(図5)。化合物9と10の構造は、スペクトル分析および元素分析によって確認された(実験の項を参照)。
テトラジン-3-チオール11は、化合物4と1,4-ジ求核剤としてチオカルバジドとの反応により合成され(図5)、その構造は分光法と元素分析によって確認された。赤外スペクトルでは、C=N結合が1619 cm−1に現れた。同時に、1H-NMRスペクトルでは、7.78~8.66 ppmの芳香族プロトンと3.31 ppmのSHプロトンのマルチプレートシグナルが保持された(実験の節を参照)。
アクリロイルクロリド4は、1,4-ジ求核剤として1,2-ジアミノベンゼン、2-アミノチオフェノール、アントラニル酸、1,2-ジアミノエタン、エタノールアミンと反応して、新しい複素環式系(13–16)を形成する。
これらの新規合成化合物の構造は、スペクトル分析および元素分析によって確認された(実験の項参照)。2-ヒドロキシフェニルアクリルアミド誘導体17は、2-アミノフェノールを求核剤として反応させることで得られ(図6)、その構造はスペクトル分析および元素分析によって確認された。化合物17の赤外スペクトルでは、C=OおよびC≡Nのシグナルがそれぞれ1681および2226 cm−1に現れた。一方、1H-NMRスペクトルでは、9.19 ppmにオレフィンプロトンのシングレットシグナルが、9.82 ppmにOHプロトンが検出された(実験の項参照)。
ジオキサンを溶媒とし、TEAを触媒として室温で酸塩化物4と求核剤(例えば、エチルアミン、4-トルイジン、4-メトキシアニリン)を反応させると、緑色結晶のアクリルアミド誘導体18、19a、および19bが得られた。化合物18、19a、および19bの元素分析およびスペクトルデータから、これらの誘導体の構造が確認された(実験セクション参照)(図7)。
さまざまな合成化合物の抗菌活性をスクリーニングした後、表1と図8(図ファイルを参照)に示すように、さまざまな結果が得られました。テストしたすべての化合物は、グラム陽性細菌MRSAに対してさまざまな程度の阻害を示しましたが、グラム陰性細菌の大腸菌はすべての化合物に対して完全な耐性を示しました。テストされた化合物は、MRSAに対する阻止円の直径に基づいて3つのカテゴリに分類できます。最初のカテゴリは最も活性が高く、5つの化合物(6、7、10、13b、および14)で構成されていました。これらの化合物の阻止円の直径は4cmに近く、このカテゴリで最も活性の高い化合物は化合物6と13bでした。2番目のカテゴリは中程度の活性で、さらに5つの化合物(11、13a、15、18、および19a)で構成されていました。これらの化合物の阻止円は3.3~3.65 cmの範囲にあり、化合物11は3.65 ± 0.1 cmと最も大きな阻止円を示した。一方、最後のグループには、抗菌活性が最も低い(3 cm未満)3つの化合物(8、17、19b)が含まれていた。図9は、各阻止円の分布を示している。
試験した化合物の抗菌活性をさらに調査するために、各化合物のMICおよびMBCを決定しました。結果はわずかに異なり(表2、3、および図10(図ファイルを参照)に示すように)、化合物7、11、13a、および15が明らかに最良の化合物として再分類されました。これらの化合物は、同じ最低のMICおよびMBC値(39.06 μg/100 μL)を示しました。化合物7と8はMIC値が低かったものの(9.7 μg/100 μL)、MBC値は高かった(78.125 μg/100 μL)。したがって、これらの化合物は前述の化合物よりも弱いと考えられました。ただし、これらの6つの化合物はMBC値が100 μg/100 μLを下回ったため、試験した化合物の中で最も効果的でした。
化合物(10、14、18、19b)は、MBC値が156~312 μg/100 μLであったため、試験した他の化合物と比較して活性が低かった。一方、化合物(8、17、19a)はMBC値が最も高かった(それぞれ625、625、1250 μg/100 μL)ため、期待度は最も低かった。
最後に、表3に示す耐性レベルに基づき、試験化合物は作用機序に基づいて2つのカテゴリーに分類できます。殺菌効果を有する化合物(7、8、10、11、13a、15、18、19b)と抗菌効果を有する化合物(6、13b、14、17、19a)です。これらのうち、化合物7、11、13a、および15は、非常に低濃度(39.06 μg/100 μL)でも殺菌効果を示すため、特に好ましい化合物です。
試験した13種の化合物のうち10種は、抗生物質耐性メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)に対する有効性を示しました。したがって、より多くの抗生物質耐性病原体(特に病原性グラム陽性菌およびグラム陰性菌を含む地域分離株)および病原性酵母を用いた更なるスクリーニング、ならびに各化合物の安全性評価のための細胞毒性試験が推奨されます。
分子ドッキング研究を実施し、合成した化合物がメチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)のペニシリン結合タンパク質2a(PBP2a)の阻害剤として有効かどうかを評価しました。PBP2aは細菌細胞壁の生合成に関与する重要な酵素で、この酵素を阻害すると細胞壁の形成が妨げられ、最終的には細菌の溶解と細胞死につながります1。ドッキング結果は表4に示し、補足データファイルでより詳細に説明していますが、いくつかの化合物がPBP2a、特にLys 273、Lys 316、およびArg 298などの主要な活性部位残基に対して強い結合親和性を示したことがわかりました。水素結合やπスタッキングなどの相互作用は、共結晶化したキナゾリノンリガンド(CCL)のものと非常に類似しており、これらの化合物が強力な阻害剤となる可能性を示しています。
分子ドッキングデータは、他の計算パラメータとともに、これらの化合物の観察された抗菌活性の原因となる重要なメカニズムがPBP2a阻害であることを強く示唆しました。ドッキングスコアと二乗平均偏差(RMSD)値はさらに結合親和性と安定性を明らかにし、この仮説を裏付けています。表4に示すように、いくつかの化合物は良好な結合親和性を示しましたが、一部の化合物(例えば、7、9、10、および14)は共結晶化されたリガンドよりも高いドッキングスコアを示し、PBP2aの活性部位残基とより強い相互作用を持つ可能性があることを示しました。しかし、最も生物活性の高い化合物6と13bは、他のリガンドと比較してわずかに低いドッキングスコア(それぞれ-5.98と-5.63)を示しました。これは、ドッキングスコアを使用して結合親和性を予測できるものの、他の要因(例えば、リガンドの安定性や生物学的環境における分子相互作用)も抗菌活性の決定に重要な役割を果たすことを示唆しています。特に、合成されたすべての化合物のRMSD値は2Å未満であり、ドッキングポーズが共結晶化されたリガンドの結合コンフォメーションと構造的に一致していることを確認し、強力なPBP2a阻害剤としての可能性をさらに裏付けています。
ドッキングスコアとRMS値は貴重な予測を提供しますが、これらのドッキング結果と抗菌活性との相関関係は、一見すると必ずしも明らかではありません。PBP2a阻害は抗菌活性に影響を与える重要な要因として強く支持されていますが、いくつかの相違点は、他の生物学的特性も重要な役割を果たしていることを示唆しています。化合物6と13bは、化合物7、9、10、および14と比較してドッキングスコアが低いにもかかわらず、阻止円直径が4cmで、MIC(9.7μg/100μL)とMBC(78.125μg/100μL)の値が最も低く、最高の抗菌活性を示しました。これは、PBP2a阻害が抗菌活性に寄与するものの、溶解性、バイオアベイラビリティ、細菌環境における相互作用ダイナミクスなどの要因も全体的な活性に影響を与えることを示唆しています。図11はドッキングポーズを示しており、両化合物は結合スコアが比較的低いにもかかわらず、PBP2aの主要残基と相互作用し、阻害複合体を安定化させる可能性があることを示しています。これは、分子ドッキングがPBP2a阻害に関する重要な知見をもたらす一方で、これらの化合物の実際の抗菌効果を完全に理解するには、他の生物学的因子も考慮する必要があることを示しています。
PBP2a(PDB ID: 4CJN)の結晶構造を用いて、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)のペニシリン結合タンパク質2a(PBP2a)とドッキングした最も活性の高い化合物6および13bの2Dおよび3D相互作用マップを構築した。これらのマップは、これらの化合物と、再ドッキングした共結晶化キナゾリノンリガンド(CCL)との相互作用パターンを比較し、水素結合、πスタッキング、イオン相互作用といった主要な相互作用を浮き彫りにしている。
化合物7についても同様のパターンが観察され、化合物10と比較して比較的高いドッキングスコア(-6.32)と同程度の阻止円直径(3.9 cm)を示した。しかし、MIC(39.08 μg/100 μL)およびMBC(39.06 μg/100 μL)は有意に高く、抗菌効果を発揮するにはより高い濃度が必要であることが示唆された。これは、化合物7がドッキング試験において強い結合親和性を示したものの、バイオアベイラビリティ、細胞内取り込み、その他の物理化学的特性といった要因がその生物学的有効性を制限する可能性があることを示唆している。化合物7は殺菌特性を示したものの、化合物6および13bと比較して細菌の増殖阻害効果は低かった。
化合物10は最も高いドッキングスコア(-6.40)を示し、より劇的な差を示し、PBP2aへの強い結合親和性を示した。しかし、その阻止円直径(3.9 cm)は化合物7と同程度であり、そのMBC(312 μg/100 μL)は化合物6、7、および13bよりも有意に高く、より弱い殺菌活性を示した。これは、良好なドッキング予測にもかかわらず、化合物10は溶解性、安定性、細菌膜の透過性の低さなどの他の制限要因のために、MRSAを殺菌する効果が低かったことを示唆している。これらの結果は、PBP2a阻害が抗菌活性に重要な役割を果たしている一方で、試験した化合物間で観察された生物学的活性の差を完全に説明するものではないという理解を裏付けている。これらの差は、関与する抗菌メカニズムを完全に解明するためには、さらなる実験分析と詳細な生物学的評価が必要であることを示唆している。
表4および補足データファイルの分子ドッキング結果は、ドッキングスコアと抗菌活性の複雑な関係を浮き彫りにしています。化合物6および13bは、化合物7、9、10、および14よりもドッキングスコアが低いにもかかわらず、最も高い抗菌活性を示します。これらの相互作用マップ(図11参照)は、結合スコアが低いにもかかわらず、PBP2aの主要残基と有意な水素結合およびπスタッキング相互作用を形成し、酵素-阻害剤複合体を生物学的に有益な方法で安定化できることを示しています。6および13bのドッキングスコアは比較的低いものの、抗菌活性が優れていることから、阻害剤としての可能性を評価する際には、ドッキングデータに加えて、溶解性、安定性、細胞内への取り込みなどの他の特性も考慮する必要があることが示唆されます。これは、新規化合物の治療可能性を正確に評価するために、ドッキング研究と実験的な抗菌分析を組み合わせることの重要性を強調しています。
これらの結果は、分子ドッキングが結合親和性を予測し、阻害の潜在的メカニズムを特定する強力なツールである一方で、抗菌効果の判定に単独で依存すべきではないことを強調しています。分子データはPBP2a阻害が抗菌活性に影響を与える重要な要因であることを示唆していますが、生物学的活性の変化は、治療効果を高めるためには他の物理化学的特性および薬物動態学的特性を最適化する必要があることを示唆しています。今後の研究では、化合物7および10の化学構造を最適化し、バイオアベイラビリティと細胞内取り込みを向上させ、強力なドッキング相互作用が実際の抗菌活性に変換されるようにすることに焦点を当てるべきです。これらの化合物がPBP2a阻害剤としてどのように機能するかをより深く理解し、より効果的な抗菌剤を開発するためには、追加のバイオアッセイや構造活性相関(SAR)解析を含むさらなる研究が重要となるでしょう。
3-(アントラセン-9-イル)-2-シアノアクリロイルクロリド4から合成された化合物は、様々な程度の抗菌活性を示し、いくつかの化合物はメチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)に対して顕著な阻害活性を示した。構造活性相関(SAR)解析により、これらの化合物の抗菌効果の根底にある重要な構造的特徴が明らかになった。
アクリロニトリル基とアントラセン基の両方の存在が、抗菌活性の向上に重要であることが証明されました。アクリロニトリルの反応性の高いニトリル基は、細菌タンパク質との相互作用を促進するために不可欠であり、それによって化合物の抗菌特性に寄与します。アクリロニトリルとアントラセン基の両方を含む化合物は、一貫してより強い抗菌効果を示しました。アントラセン基の芳香族性はこれらの化合物をさらに安定化させ、生物学的活性を高める可能性があります。
複素環の導入により、いくつかの誘導体の抗菌効果が著しく向上しました。特に、ベンゾチアゾール誘導体13bとアクリルヒドラジド誘導体6は、約4 cmの阻止円で最大の抗菌活性を示しました。これらの複素環誘導体はより顕著な生物学的効果を示し、複素環構造が抗菌効果に重要な役割を果たしていることを示唆しています。同様に、化合物9のピリミジンチオン、化合物10のチオピラゾール、および化合物11のテトラジン環もこれらの化合物の抗菌特性に寄与しており、複素環修飾の重要性をさらに強調しています。
合成された化合物の中で、6と13bは優れた抗菌活性を示しました。化合物6の最小発育阻止濃度(MIC)は9.7 μg/100 μL、最小殺菌濃度(MBC)は78.125 μg/100 μLであり、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)に対する優れた殺菌能力が示されました。同様に、化合物13bは4 cmの阻止円と低いMICおよびMBC値を示し、強力な抗菌活性を示しました。これらの結果は、アクリロヒドラジドおよびベンゾチアゾール官能基がこれらの化合物の生物学的有効性を決定する上で重要な役割を果たしていることを浮き彫りにしています。
対照的に、化合物7、10、および14は、阻止円が3.65~3.9cmの範囲で中程度の抗菌活性を示した。これらの化合物は、MICおよびMBC値が比較的高いことから、細菌を完全に殺菌するにはより高い濃度が必要であった。これらの化合物は、化合物6および13bよりも活性は低かったものの、依然として顕著な抗菌活性を示した。これは、複素環へのアクリロニトリルおよびアントラセン基の導入が抗菌効果に寄与していることを示唆している。
これらの化合物はそれぞれ異なる作用機序を有し、殺菌作用を示すものもあれば、静菌作用を示すものもあります。化合物7、11、13a、および15は殺菌作用を有し、低濃度でも細菌を完全に殺菌できます。一方、化合物6、13b、および14は静菌作用を有し、低濃度でも細菌の増殖を抑制できますが、細菌を完全に殺菌するには高濃度が必要です。
全体として、構造活性相関解析は、顕著な抗菌活性を得るためには、アクリロニトリル、アントラセン基、および複素環構造を導入することの重要性を浮き彫りにしました。これらの結果は、これらの構造成分の最適化と、溶解性および膜透過性を向上させるためのさらなる改変の検討が、より効果的な抗MRSA薬の開発につながる可能性を示唆しています。
すべての試薬および溶媒は、標準手順(エル・ゴムーリア、エジプト)に従って精製および乾燥されました。融点はGallenKamp社製電子融点測定装置を用いて測定し、補正なしで報告しています。赤外(IR)スペクトル(cm⁻1)は、アインシャムス大学理学部化学学科において、Thermo Electron社製Nicolet iS10 FTIR分光計(Thermo Fisher Scientific社製、米国マサチューセッツ州ウォルサム)を用いて臭化カリウム(KBr)ペレットを用いて記録されました。
1H NMRスペクトルは、GEMINI NMR分光計(GEMINI Manufacturing & Engineering、米国カリフォルニア州アナハイム)およびBRUKER 300 MHz NMR分光計(BRUKER Manufacturing & Engineering, Inc.)を用いて、300 MHzで測定しました。テトラメチルシラン(TMS)を重水素化ジメチルスルホキシド(DMSO-d₆)とともに内部標準として使用しました。NMR測定は、エジプト、ギザのカイロ大学理学部で実施しました。元素分析(CHN)は、Perkin-Elmer 2400 Elemental Analyzerを用いて実施し、得られた結果は計算値と良好な一致を示しました。
酸3(5 mmol)と塩化チオニル(5 mL)の混合物を水浴中で65 °Cで4時間加熱した。過剰の塩化チオニルを減圧蒸留により除去した。得られた赤色固体を集め、それ以上精製することなく使用した。融点:200~202 °C、収率:88.5%。IR(KBr, ν, cm−1):2224(C≡N)、1737(C=O)。1H-NMR(400 MHz、DMSO-d6)δ(ppm):9.26(s、1H、CH=)、7.27~8.57(m、9H、ヘテロ芳香族化)。 13C NMR (75 MHz, DMSO-d6) δ (ppm): 115.11 (C≡N), 124.82–130.53 (CH アントラセン), 155.34, 114.93 (CH=C–C=O), 162.22 (C=O); HRMS (ESI) m/z [M + H]+: 291.73111. 分析者. C18H10ClNO (291.73) の計算値: C, 74.11; H, 3.46; N, 4.80。実測値: C, 74.41; H, 3.34; N, 4.66%。
0℃で、化合物4(2 mmol, 0.7 g)を無水ジオキサン(20 ml)に溶解し、ヒドラジン水和物(2 mmol, 0.16 ml, 80%)を滴下し、1時間撹拌した。沈殿した固体を濾過し、エタノールから再結晶して化合物6を得た。
緑色結晶、融点190-192℃、収率69.36%; IR (KBr) ν=3424 (NH), 2228 (C≡N), 1720 (C=O), 1621 (C=N) cm−1。1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ (ppm): 9.3 (br s, H, NH, 交換可能), 7.69-8.51 (m, 18H, ヘテロ芳香族), 9.16 (s, 1H, CH=), 8.54 (s, 1H, CH=); C33H21N3O (475.53) の計算値: C, 83.35; H, 4.45; N, 8.84。実測値: C, 84.01; H, 4.38 N、8.05%。
4(2 mmol, 0.7 g)を無水ジオキサン溶液20 ml(トリエチルアミン数滴を含む)に溶解し、フェニルヒドラジン/2-アミノピリジン(2 mmol)を加え、室温でそれぞれ1時間および2時間撹拌する。反応混合物を氷水または水に注ぎ、希塩酸で酸性化する。分離した固体を濾別し、エタノールから再結晶して7を得、ベンゼンから再結晶して8を得る。
緑色結晶、融点160-162℃、収率77%; IR (KBr, ν, cm−1): 3245 (NH), 2222 (C≡N), 1691 (C=O), 1671 (C=O) cm−1。1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6): δ (ppm): 10.88 (s, 1H, NH, 交換可能), 9.15 (s, 1H, CH=), 8.81 (s, 1H, CH=), 6.78-8.58 (m, 23H, ヘテロ芳香族); C42H26N4O2 (618.68) の計算値: C, 81.54; H, 4.24; N, 9.06。 N、8.91%。
4(2 mmol, 0.7 g)を無水ジオキサン溶液20 ml(トリエチルアミン数滴を含む)に溶解し、2-アミノピリジン(2 mmol, 0.25 g)を加え、室温で2時間撹拌した。反応混合物を氷水に注ぎ、希塩酸で酸性化した。生じた沈殿を濾別し、ベンゼンから再結晶化させたところ、融点146~148 °C、収率82.5%の緑色結晶8が得られた。赤外スペクトル(KBr)ν:3148(NH)、2222(C≡N)、1665(C=O)cm−1。 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6): δ (ppm): 8.78 (s, H, NH, 交換可能), 9.14 (s, 1H, CH=), 7.36-8.55 (m, 13H, ヘテロ芳香族化); C23H15N3O (348.38) の計算値: C, 79.07; H, 4.33; N, 12.03。実測値: C, 78.93; H, 3.97; N, 12.36%。
化合物4(2 mmol, 0.7 g)を乾燥ジオキサン20 ml(トリエチルアミン数滴およびチオ尿素/セミカルバジド2 mmolを含む)に溶解し、2時間加熱還流した。溶媒を真空蒸発させた。残渣をジオキサンから再結晶し、混合物を得た。


投稿日時: 2025年6月16日