Четвертичные аммониевые соли на основе производных витамина В6

Изобретение относится к химии органических гетероциклических соединений, а именно к новым четвертичным аммониевым солям, содержащим фрагмент производных витамина В₆ общей формулы (I), проявляющим антибактериальные свойства. Соединения могут найти применение в медицине и ветеринарии.

где:

при R₁=R₄=N⁺(CH₃)₂C₈H₁₇, R₂+R₃=-С(СН₃)₂O-, R₅=Н, n=2, m=0;

при R₁=R₄=N⁺(CH₃)₂C₁₂H₂₅, R₂+R₃=-С(СН₃)₂O-, R₅=Н, n=2, m=0;

при R₁=R₄=N⁺(СН₃)₂С₁₈Н₃₇, R₂+R₃=-C(CH₃)₂O-, R₅=H, n=2, m=0;

при R₁=R₄=N⁺(СН₃)₂С₈Н₁₇, R₂=R₅=H, R₃=OH, n=2, m=1;

при R₁=R₄=N⁺(СН₃)₂C₁₂H₂₅, R₂=R₅=H, R₃=OH, n=2, m=1;

при R₁=R₄=N⁺(СН₃)₂С₁₈Н₃₇, R₂=R₅=H, R₃=OH, n=2, m=1;

при R₁=R₅=H, R₂+R₃=-CH(C₂H₅)O-, R₄=N⁺(СН₃)₂С₁₈Н₃₇, n=1, m=0;

при R₁=R₅=H, R₂+R₃=-CH(C₃H₇)O-, R₄=N⁺(CH₃)₂C₁₈H₃₇, n=1, m=0;

при R₁=R₅=H, R₂+R₃=-CH(C₄H₉)O-, R₄=N⁺(СН₃)₂С₁₈Н₃₇, n=1, m=0;

при R₁=R₅=H, R₂+R₃=-CH(C(CH₃)₃)O-, R₄=N⁺(CH₃)₂C₁₈H₃₇, n=1, m=0;

при R₁=R₅=H, R₂+R₃=-CH(C₈H₁₇)O-, R₄=N⁺(CH₃)₂C₁₈H₃₇, n=1, m=0;

при R₁=R₅=H, R₂+R₃=-CH(CH₂CH(CH₃)C₉H₁₉)O-, R₄=N⁺(CH₃)₂C₁₈H₃₇, n=1, m=0;

при R₁=R₅=H, R₂+R₃=-CH₂O-, R₄=N⁺(СН₃)₂C₁₈H₃₇ n=1, m=0;

при R₁=R₅=H, R₂+R₃=-С(цикло-С₄Н₈)О-, R₄=N^+г(СН₃)₂C₁₈H₃₇, n=1, m=0;

при R₁=R₅=H, R₂+R₃=-CH(C₃H₇)O-, R₄=N⁺(CH₃)₂C₈H₁₇, n=1, m=0;

при R₁=R₅=H, R₂+R₃=-CH(C₃H₇)O-, R₄=N⁺(CH₃)₂C₁₂H₂₅, n=1, m=0;

при R₁=R₅=H, R₂+R₃=-CH₂O-, R₄=N⁺(CH₃)₂C₈H₁₇, n=1, m=0;

при R₁=R₅=H, R₂+R₃=-CH₂O-, R₄=N⁺(CH₃)₂C₁₂H₂₅, n=1, m=0;

при R₁=R₅=H, R₂+R₃=-C(CH₃)₂O-, R₄=N⁺(СН₃)₂С₁₂Н₂₅, n=1, m=0;

при R₁=R₂=R₅=H, R₃=OH, R₄=N⁺(СН₃)₂С₁₂Н₂₅, n=1, m=1;

при R₁=R₃=R₅=H, R₂=C(O)CH₃, R₄=N⁺(CH₃)₂C₈H₁₇, n=1, m=0;

при R₁=R₃=R₅=H, R₂=C(O)CH₃, R₄=N⁺(CH₃)₂C₁₂H₂₅, n=1, m=0;

при R₁=R₃=R₅=H, R₂=C(O)CH₃, R₄=N⁺(CH₃)₂C₁₈H₃₇, n=1, m=0;

при R₁=R₂=R₃=R₅=H, R₄=N⁺(CH₃)₂C₈H₁₇, n=1, m=1;

при R₁=R₂=R₃=R₅=H, R₄=N⁺(CH₃)₂C₁₂H₂₅, n=1, m=1;

при R₁=R₂=R₃=R₅=H, R₄=N⁺(CH₃)₂C_l8H₃₇, n=1, m=1;

при R₁=N⁺(CH₃)₂C₈H₁₇, R₂+R₃=-С(СН₃)₂О-, R₄+R₅=-OC(CH₃)₂OCH₂-, n=1, m=0;

при R₁=N⁺(CH₃)₂C₁₈H₃₇, R₂+R₃=-C(CH₃)₂O-, R₄+R₅=-OC(CH₃)₂OCH₂-, n=1, m=0;

при R₁=N⁺(CH₃)₂C₈H₁₇, R₂+R₃=-C(CH₃)₂O-, R₄=OH, R₅=CH₂OH, n=1, m=1;

при R₁=N⁺(CH₃)₂C₁₈H₃₇, R₂=H, R₃=R₄=OH, R₅=CH₂OH, n=1, m=1.

Поиск и направленный синтез высокоэффективных и безопасных противомикробных средств является одной из важнейших задач современного здравоохранения. В последние годы в России и в мире наблюдается заметный рост числа и распространенности локальных и системных инфекционных заболеваний, вызываемых полирезистентными микроорганизмами, которые зачастую не поддаются лечению существующими антибиотиками и антисептическими средствами. Все это обуславливает необходимость создания принципиально новых эффективных и селективных антибактериальных средств для терапии внутри- и внебольничных инфекций.

Четвертичные аммониевые соединения (ЧАС) являются одним из важнейших классов антисептических средств и имеют широкую область применения, в частности, в терапии местных гнойно-воспалительных процессов, в дезинфекции неповрежденной кожи перед операциями, консервировании глазных капель, инъекционных растворов, зубных паст, косметических средств, дезинфекции и очистке поверхностей. Современные ЧАС характеризуются широким спектром антимикробной активности по отношению к грамположительным и грамотрицательным микроорганизмам, а также грибам. Механизм антибактериального действия ЧАС заключается в их адсорбции и проникновении через клеточную стенку бактерий с последующим взаимодействием с фосфолипидами цитоплазматической мембраны, что приводит к полной структурной дезорганизации и последующей гибели бактериальной клетки.

Недостатками используемых ЧАС являются неэффективность в отношении спор и простых вирусов, а также недостаточная активность по отношению к грамотрицательным бактериям и микобактериям.

Среди лекарственных препаратов, содержащих фрагменты четвертичных аммониевых солей следует выделить:

Мирамистин ((бензилдиметил[3-(миристоиламино)пропил]-аммонийхлорид моногидрат) - разработанный в СССР антисептик, обладающий широким спектром бактерицидного действия в отношении грамположительных (Staphylococcus spp., Streptococcus spp., Streptococcus pneumoniae и др.), грамотрицательных (Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Klebsiella spp. и др.), аэробных и анаэробных бактерий, патогенных грибов и вирусов, включая клинические штаммы с полирезистентностью к антибиотикам. Применяется в профилактике нагноений и лечении гнойных ран, лечении и профилактике кандидозов кожи и слизистых оболочек, комплексном лечении острых и хронических отитов, лечении и профилактике инфекционно-воспалительных заболеваний полости рта (стоматитов, гингивитов, пародонтитов, периодонтитов), индивидуальной профилактике заболеваний, передаваемых половым путем (сифилиса, гонореи, хламидиоза, генитального герпеса и др.).

Флуомизин (хлорид деквалиния) - антисептик широкого спектра действия, активен в отношении большинства грамположительных бактерий Streptococcus spp, Staphylococcus aureus, Listeria spp.; анаэробов Peptostreptococcus (группы D), грибов рода Candida (Candida tropicalis, Candida aMXicans, Candida glabrata), грамотрицательных бактерий Gardnerella vaginalis, Escherichia coli, Serratia spp., Klebsiella spp., Pseudomonas spp., Proteus spp., и простейших (Trichomonas vaginalis). Используется при бактериальном вагинозе, кандидозе кожи, ногтевых валиков, слизистой оболочки полости рта, воспалительных процессах в полости рта и глотки (тонзиллит, стоматит, в т.ч. афтозный, глоссит, фарингит).

Бензалкония хлорид (алкилдиметил(фенилметил)аммония хлорид) - антисептическое средство активное в отношении грамположительных (Staphylococcus spp., Streptococcus spp., Streptococcus pneumoniae и др.), грамотрицательных (Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Klebsiella spp. и др.) и анаэробных бактерий, грибов и плесеней. Применяется при первичной и первично-отсроченной обработке ран, профилактике вторичного инфицирования ран госпитальными штаммами микроорганизмов, бактериальном вагинозе, дренировании костных полостей после операции при остеомиелите.

Следует отметить, что описанные выше лекарственные препараты, по мнению заявителя, не могут рассматриваться в качестве аналогов к заявленному техническому решению вследствие того, что они не совпадают с заявляемыми соединениями по химической структуре, хотя и обладают антибактериальной активностью (совпадают по назначению) сопоставимой с заявленным техническим решением в большей или меньшей степени.

Наиболее близким аналогом, выбранным заявителем в качестве прототипа, являются производные пиридоксина на основе четвертичных аммониевых солей формулы II, содержащие в своем составе как фрагмент природного соединения (витамина В₆), так и четвертичный аммониевый фрагмент. [Антибактериальные средства на основе четвертичных аммониевых солей / Ю.Г. Штырлин, С.В Сапожников, А.Г. Иксанова, Е.В. Никитина, Н.В. Штырлин, А.Р. Каюмов / Патент РФ. №2561281 опубл. 27.08.2015]. Несмотря на выраженную антибактериальную активность, эти соединения обладают весьма существенными для лекарственных средств побочными эффектами, в частности, достаточно высокой токсичностью.

Задачей изобретения являются новые соединения, обладающие одновременно высокой антибактериальной активностью и низкой токсичностью, расширяющие арсенал известных средств указанного назначения.

Заявленное техническое решение иллюстрируется схемами 1-8 (схемы синтеза соединений), а также Таблицами 1 и 2, на которых представлены результаты по исследованию антибактериальной активности и цитотоксичности в сравнении с ранее полученными соединениями II, а так же с известными как таковыми из уровня техники антибактериальными препаратами.

Техническим результатом заявленного изобретения является получение новых соединений общей формулы (I), содержащих в своем составе как фрагмент природного соединения (витамина В₆), так и четвертичный аммониевый фрагмент, обладающие низкой цитотоксичностью с сохранением антибактериальных свойств.

Задача решается, и указанный технический результат достигается получением заявляемых новых производных витамина В₆ общей формулы (I):

согласно нижеприведенным схемам 1-8, где заявляемые соединения обозначены номерами I-1 - I-30.

Схема 1. (a) NaHCO₃, (CH₃)₂NR, ДМФА, 70°С, 8 ч.; (b) H₂O/С₂Н₅ОН, HCl, 60°С, 24 ч.

Схема 2. (a) RC(O)H, TsOH*H₂O, С₆Н₆, кипячение, 8 ч.; (b) SOCl₂, CHCl₃, 3 ч., (с) NaHCO₃, (CH₃)₂NC₁₈H₃₇, С₂Н₅ОН, 60°С, 8 ч

Схема 3. (а) циклопентанон, TsOH*H₂O, С₆Н₆, кипячение, 8 ч.; (b) SOCl₂, CHCl₃, 3 ч., (с) NaHCO₃, (CH₃)₂NC₁₈H₃₇, С₂Н₅ОН, 60°С, 8 ч

Схема 4. (a) NaHCO₃, (CH₃)₂NR, С₂Н₅ОН, 60°С, 8 ч

Схема 5. (a) NaHCO₃, (CH₃)₂NR, С₂Н₅ОН, 60°С, 8 ч

Схема 6. (a) NaHCO₃, (CH₃)₂NC₁₂H₂₅, С₂Н₅ОН, 60°С, 8 ч.; (b) H₂O, HCl, 60°С, 24 ч.

Схема 7. (а) СН₃С(O)Cl, N(C₂H₅)₃, CH₂Cl₂, (b) (CH₃)₂NR, ДМФА, 50°С, 20 ч; (c) H₂O/С₂Н₅ОН, HCl, 60°С, 24 ч.

Схема 8. (a) (CH₃)₂NR, ДМФА, 50°С, 20 ч; (b) H₂O/С₂Н₅ОН, HCl, 60°С, 1 ч. MW, (с) H₂O/С₂Н₅ОН, HCl, 60°С, 24 ч.

Характеристики новых соединений приведены далее в примерах конкретного выполнения. Структуры полученных соединений подтверждены методами ¹Н и ¹³С ЯМР-спектроскопии и масс-спектрометрии. Спектры ЯМР регистрировали на приборе Bruker AVANCE-400. Химический сдвиг определялся относительно сигналов остаточных протонов дейтерированных растворителей (¹Н и ¹³С). Температуры плавления определялись с помощью прибора Stanford Research Systems MP А-100 OptiMelt. Контроль за ходом реакций и чистотой соединений проводили методом ТСХ на пластинах Sorbfil Plates.

HRMS-эксперимент был проведен с использованием масс-спектрометра TripleTOF 5600, АВ Sciex (Германия) из раствора в метаноле методом ионизации - турбоионный спрей (TIS) - при энергии столкновения с молекулами азота 10 еВ.

Примеры конкретного выполнения заявленного технического решения

Пример 1

5,8-Бис(метилен(N,N-диметил-N-октиламмоний))-2,2-диметил-4Н-[1,3]диоксино[4,5-c]пиридин дихлорид (I-1).

К раствору 0.21 г (0.7 ммоль) соединения 1 [Iwata М., Kuzuhara H., Functionalized dithia(2,5)nupidinophanes as vitamin B₆ analogues. Synthesis, properties, and catalytic activity for racemization reaction. // Bull. Chem. Soc. Jpn. - 1985. - V. 58, N. 9. - P. 2502-2514] в 20 мл этанола прибавляют порционно раствор 0.06 г (0.7 ммоль) гидрокарбоната натрия в 20 мл воды. Полученный раствор отгоняют в вакууме. Сухой остаток заливают 30 мл хлороформа и отфильтровывают нерастворимую часть. Растворитель отгоняют в вакууме и растворяют остаток в ДМФА. К раствору добавляют 0.29 мл (1.4 ммоль) N,N-диметилоктиламина. Реакционную смесь перемешивают 8 ч при 70°С. Растворитель отгоняют в вакууме. Полученный остаток перекристализовывают из смеси ацетон/хлороформ (5:1). Выход 0.35 г (86%); белое кристаллическое вещество; т.пл. 131°С (разл). Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, CDCl₃) δ, м.д.: 0.81-0.85 м (6Н, 2CH3C₇H₁₄), 1.23-1.32 м (20Н, 10СН₂), 1.56 с (3Н, СН₃), 1.57 с (3Н, СН₃), 1.77 уш.с (4Н, 2СН₂), 3.32 с (6Н, 2CH₃N⁺), 3.37 с (6Н, 2CH₃N⁺), 3.59 уш.с (2Н, CH₂N⁺), 3.78 уш.с (2Н, CH₂N⁺), 4.68 с (2Н, CH₂O), 5.20 с (4Н, CH₂N⁺), 8.59 с (1Н, СН_пир). Спектр ЯМР ¹³С {¹H} (100 МГц, CDCl₃) δ, м.д.: 14.13 с (СН₃), 22.66 с (СН₂), 23.12 с (СН₂), 25.52 с (СН₂), 26.44 с (СН₂), 29.15 с (СН₂), 29.40 с (СН₂), 31.76 с (СН₂), 49.53 с (CH₃N⁺), 51.17 с (CH₃N⁺), 59.63 с (CH₂O), 62.23 с (CH₂N⁺), 62.38 с (CH₂N⁺), 65.28 с (CH₂N⁺), 65.91 с (CH₂N⁺), 102.08 с (С(СН₃)₂), 122.69 с (С_пир), 132.15 с (С_пир), 137.71 с (С_пир), 146.32 с (С_пир), 149.27 с (С_пир). Масс-спектр (HRMS-ESI): Найдено [М-2Cl]²⁺ 252.7297 C₃₁H₅₉Cl₂N₃O₂. Вычислено [M-2Cl]²⁺ 252.7298.

Пример 2

5,8-Бис(метилен(N,N-диметил-N-додециламмоний))-2,2-диметил-4Н-[1,3]диоксино[4,5-с]пиридин дихлорид (I-2).

Синтезируют и разрабатывают аналогично соединению I-1 из 0.21 г (0.7 ммоль) соединения 1 и 0.38 мл (1.4 ммоль) N,N-диметилдодециламина. Выход 0.23 г (48%); белое кристаллическое вещество; т.пл. 144°С (разд.). Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, CDCl₃) δ, м.д.: 0.85 т (6Н, ³J_HH=6.8 Гц, СН3С₁₁Н₁₄), 1.22-1.33 м (36Н, 18СН₂), 1.58 с (6Н, СН₃), 1.78 уш.с (4Н, 2СН₂), 3.32 с (6Н, 3CH₃N⁺), 3.37 с (6Н, СН₃), 3.57-3.60 м (2Н, CH₂N⁺), 3.74-3.78 с (2Н, CH₂N⁺), 4.68 с (2Н, CH₂O), 5.17 с (2Н, CH₂N⁺), 5.20 с (2Н CH₂N⁺), 8.56 с (1H, СН_пир). Спектр ЯМР ¹³С {¹H} (100 МГц, CDCl₃) δ, м.д.: 14.21 с (СН₃), 22.77 с (СН₂), 23.15 с (СН₂), 25.53 с (СН₂), 26.47 с (СН₂), 29.42 с (СН₂), 29.50 с (СН₂), 29.54 с (СН₂), 29.63 с (СН₂), 29.70 с (СН₂), 31.99 с (СН₂), 49.59 с (CH₃N⁺), 51.11 с (CH₃N⁺), 59.59 с (CH₂O), 62.29 с (CH₂N⁺), 62.42 с (CH₂N⁺), 65.38 с (CH₂N⁺), 66.04 с (CH₂N⁺), 102.12 с (С(СН₃)₂), 122.72 с (С_пир), 132.18 с (С_пир), 137.67 с (С_пир), 146.28 с (С_пир), 149.33 с (С_пир). Масс-спектр (HRMS-ESI): Найдено [М-2Cl]²⁺ 308.7924 C₃₉H₇₅Cl₂N₃O₂Cl₂. Вычислено [М-2Cl]²⁺ 308.7924

Пример 3

5,8-Бис(метилен(N,N-диметил-N-октадециламмоний))-2,2-диметил-4Н-[1,3]диоксино[4,5-c]пиридин дихлорид (I-3).

Синтезируют и разрабатывают аналогично соединению I-1 из 0.21 г (0.7 ммоль) соединения 1 и 0.52 мл (1.4 ммоль) N,N-диметилоктадециламина. Выход 0.23 г (48%); белое кристаллическое вещество; т.пл. 161-163°С (разл.). Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, CDCl₃) δ, м.д.: 0.85 т (6Н, ³J_HH=6.8 Гц, СН3С₁₇Н₃₄), 1.23-1.33 м (60Н, 30СН₂), 1.58 с (6Н, СН₃), 1.78 уш.с (4Н, 2СН₂), 3.31 с (6Н, 3CH₃N⁺), 3.37 с (6Н, СН₃), 3.57-3.60 м (2Н, CH₂N⁺), 3.74-3.78 с (2Н, CH₂N⁺), 4.68 с (2Н, CH₂O), 5.17 с (2Н, CH₂N⁺), 5.20 с (2Н, CH₂N⁺), 8.55 с (1H, СН_пир). Спектр ЯМР ¹³С {¹H} (100 МГц, CDCl₃) δ, м.д.: 14.22 с (СН₃), 22.78 с (СН₂), 23.15 с (СН₂), 25.54 с (СН₂), 26.48 с (СН₂), 29.46 с (СН₂), 29.51 с (СН₂), 29.56 с (СН₂), 29.66 с (СН₂), 29.81 с (СН₂), 32.02 с (СН₂), 49.58 с (CH₃N⁺), 51.09 с (CH₃N⁺), 59.58 с (CH₂O), 62.31 с (CH₂N⁺), 62.42 с (CH₂N⁺), 65.40 с (CH₂N⁺), 66.03 с (CH₂N⁺), 102.11 с (С(СН₃)₂), 122.70 с (С_пир), 132.15 с (С_пир), 137.67 с (С_пир), 146.29 с (С_пир), 149.32 с (С_пир). Масс-спектр (HRMS-ESI): Найдено [М-2Cl]²⁺ 392.8863 C₅₁H₉₉N₃O₂Cl₂. Вычислено [М-2Cl]²⁺ 392.8863

Пример 4

2,5-Бис((диметил(октил)аммонио)метил)-3-гидрокси-4-(гидроксиметил)пиридиний трихлорид (I-4)

К раствору 0.10 г (0.2 ммоль) соединения I-1 в 30 мл воды добавляют 1 мл конц. HCl, после чего реакционную смесь перемешивают в течение 24 часов при температуре 60°С. Затем растворитель отгоняют в вакууме. Выход 0.10 г (количественный); белое кристаллическое вещество; т.пл. 104-105°С (разл.). Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, ДМСО-d₆) δ, м.д.: 0.87 м (6Н, ³J_HH=6.8 Гц, 2СН3С₇Н₁₄), 1.27-1.29 м (20Н, 10СН₂), 1.80 уш.с (4Н, 2СН₂), 3.02 с (6Н, 2CH₃N⁺), 3.10 с (6Н, 2CH₃N⁺), 3.41-3.45 м (2Н, CH₂N⁺), 3.55-3.59 м (2Н, CH₂N⁺), 4.71 с (2Н, CH₂O), 4.82 с (4Н, CH₂N⁺), 8.33 с (1Н, СН_пир), 10.52 (1H, ОН). Спектр ЯМР ¹³С {¹Н} (100 МГц, ДМСО-d₆) δ, м.д.: 14.00 с (СН₃), 21.93 с (СН₂), 22.09 с (СН₂), 25.88 с (СН₂), 28.52 с (СН₂), 31.21 с (СН₂), 48.95 с (CH₃N⁺), 50.14 с (CH₃N⁺), 55.55 с (CH₂O), 60.54 с (CH₂N⁺), 61.44 с (CH₂N⁺), 63.76 с (CH₂N⁺), 64.30 с (CH₂N⁺), 124.81 с (С_пир), 138.82 с (С_пир), 139.85 с (С_пир), 145.46 с (С_пир), 153.16 с (С_пир). Масс-спектр (HRMS-ESI): Найдено [М-Н-3Cl]²⁺ 232.7142 C₂₈H₅₆N₃O₂Cl₃. Вычислено [М-Н-3Cl]²⁺ 232.7142

Пример 5

2,5-Бис((диметил(додецил)аммонио)метил)-3-гидрокси-4-(гидроксиметил)пиридиний трихлорид (I-5).

Синтезируют и разрабатывают аналогично соединению I-4 из 0.10 г (0.2 ммоль) соединения I-2. Выход 0.10 г (количественный); белое кристаллическое вещество; т.пл. 103-104°С (разл.). Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, ДМСО-d₆) δ, м.д.: 0.85 т (6Н, ³J_HH=6.7 Гц, 2СН3С₁₁Н₂₂), 1.25-1.29 м (36Н, 18СН₂), 1.80 уш.с (4Н, 2СН₂), 3.02 с (6Н, 2CH₃N⁺), 3.10 с (6Н, 2CH₃N⁺, 3.35-3.39 м (2Н, CH₂N⁺), 3.41-3.45 м (2Н, CH₂N⁺), 4.71 с (2Н, CH₂O), 4.82 с (4Н, CH₂N⁺), 8.33 с (1H, СН_пир). Спектр ЯМР ¹³С {¹Н} (100 МГц, ДМСО-d₆) δ, м.д.: 14.00 с (СН₃), 21.95 с (СН₂), 22.14 с (СН₂), 25.89 с (СН₂), 28.59 с (СН₂), 28.61 с (СН₂), 28.77 с (СН₂), 28.90 с (СН₂), 29.02 с (СН₂), 29.07 с (СН₂), 31.34 с (СН₂), 48.98 с (CH₃N⁺), 50.17 с (CH₃N⁺), 55.58 с (CH₂O), 60.52 с (CH₂N⁺), 61.37 с (CH₂N⁺), 63.77 с (CH₂N⁺), 64.26 с (CH₂N⁺), 124.88 с (С_пир), 138.69 с (С_пир), 140.04 с (С_пир), 145.34 с (С_пир), 153.24 с (С_пир). Масс-спектр (HRMS-ESI): Найдено [M-H-3Cl]²⁺ 288.7766 C₃₁H₇₂N₃O₂Cl₃. Вычислено [М-Н-3l]²⁺ 288.7768

Пример 6

2,5-Бис((диметил(октадецил)аммонио)метил)-3-гидрокси-4-(гидроксиметил)пиридиний трихлорид (I-6).

Синтезируют и разрабатывают аналогично соединению I-4 из 0.1 г (0.2 ммоль) соединения I-3. Выход 0.10 г (количественный); белое кристаллическое вещество; т.пл. 110-111°С (разл.). Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, ДМСО-d₆) δ, м.д.: 0.85 м (6Н, ³J_HH=6.7 Гц, 2CH3C₁₆H₃₂), 1.23-1.28 м (60Н, 30СН₂), 1.80 уш.с (4Н, 2СН₂), 3.00 с (6Н, 2CH₃N⁺), 3.09 с (6Н, 2CH₃N⁺), 3.33-3.38 м (4Н, 2CH₂N⁺), 4.68 с (2Н, CH₂O), 4.77 с (2Н, CH₂N⁺), 4.83 с (2Н, CH₂N⁺), 8.29 с (1Н, СН_пир), 10.47 с (1H, ОН). Спектр ЯМР ¹³С {¹H} (100 МГц, ДМСО-d₆) δ, м.д.: 13.95 с (СН₃), 21.90 с (СН₂), 22.09 с (СН₂), 28.56 с (СН₂), 28.70 с (СН₂), 28.87 с (СН₂), 29.05 с (СН₂), 31.29 с (СН₂), 49.04 с (CH₃N⁺), 50.26 с (CH₃N⁺), 55.74 с (CH₂O), 60.57 с (CH₂N⁺), 61.33 с (CH₂N⁺), 63.65 с (CH₂N⁺), 64.16 с (CH₂N⁺), 124.65 с (С_пир), 138.83 с (С_пир), 139.59 с (С_пир), 145.35 с (С_пир), 153.16 с (С_пир). Масс-спектр (HRMS-ESI): Найдено [М-Н-3Cl]²⁺ 372.8706 C₄₈H₉₆N₃O₂Cl₂. Вычислено [М-Н-3Cl]⁺ 372.8707

Пример 7

N-((2-Этил-8-метил-4H-[1,3]диоксино[4,5-с]пиридин-5-ил)метил)-N,N-диметилоктадекан-1-аммоний хлорид (I-7)

Получение 5-гидроксиметил-2-этил-8-метил-4Н-[1,3]диоксино[4,5-с]пиридина (промежуточное вещество 3-7): В круглодонной колбе, снабженной насадкой Дина-Старка, приготовляют суспензию 20.00 г (97.0 ммоль) пиридоксин гидрохлорида 2, 27.70 г (146.0 ммоль) моногидрата п-толуолсульфокислоты и 11.34 г (195.0 ммоль) пропаналя в 150 мл бензола. Реакционную массу кипятят 6 ч, затем растворитель отгоняют в вакууме. К полученной смеси добавляют раствор 10.7 г (267.5 ммоль) гидроксида натрия в 150 мл воды и нейтрализуют до pH 7 разбавленной соляной кислотой. Выпавший осадок отфильтровывают, промывают петролейным эфиром. Выход 12.40 г (61%); кристаллическое вещество серого цвета; т.пл. 111-112°С. Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, ДМСО-d6) δ, м.д.: 1.00 т (3Н,³J_HH=7.7 Гц, СН₃), 1.77-1.83 м (2Н, СН₂), 2.30 с (3Н, СН₃), 4.38 д (2Н, ³J_HH=4.3 Гц, СН₂), 4.95 с (2Н, СН₂), 5.06 т (1Н, ³J_HH=4.0 Гц, СН), 5.18 уш т (1H, ³J_HH=4.3 Гц, ОН), 7.93 с (1H, СН). Спектр ЯМР ¹³С {¹Н} (100 МГц, ДМСО-d6) δ, м.д.: 7.78 с (СН₃), 18.16 с (СН₃), 27.06 с (СН₂), 58.21 с (СН₂), 63.43 с (СН₂), 100.02 с (С), 126.88 с (С_пир), 130.94 с (С_пир), 138.95 с (С_пир), 145.09 с (С_пир), 146.91 с (С_пир). Масс-спектр (HRMS-ESI): Найдено [М+Н]⁺ 210.1125 C₁₁H₁₆NO₃. Вычислено [М+Н]⁺ 210.1125.

Получение 5-(хлорметил)-2-этил-8-метал-4Н-[1,3]диоксино[4,5-с]пиридин гидрохлорида (промежуточное вещество 4-7): В раствор 1.00 г (4.8 ммоль) соединения 3-7 в 20 мл хлороформа добавляют 2 мл (27.5 ммоль) хлористого тионила. Полученную реакционную смесь перемешивают в течение 3 ч. Растворитель удаляют в вакууме. Выход 1.26 г (количественный); белое кристаллическое вещество; т.пл. 144-149°С (разл.). Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, CDCl₃) δ, м.д.: 1.09 т (3Н, ³J_HH=7.5 Гц, СН₃), 1.94-2.00 м (2Н, СН₂), 2.79 с (3Н, СН₃), 4.59 с (2Н, СН₂), 5.15 т (1Н, ³J_HH=4.4 Гц СН), 5.17 с (2Н, СН₂), 8.29 с (1Н, СН), 17.96 уш с (1H, NH). Спектр ЯМР ¹³С {¹H} (100 МГц, CDCl₃) δ, м.д.: 7.58 с (СН₃), 14.14 с (СН₃), 27.25 с (СН₂), 38.57 с (СН_2пир.), 63.92 с (СН₂), 102.61 с (С), 130.98 с (С_пир), 131.49 с (С_пир), 136.38 с (С_пир), 144.14 с (С_пир), 150.63 с (С_пир). Масс-спектр (HRMS-ESI): Найдено [М-Cl]⁺ 228.0786 C₁₁H₁₅Cl₂NO₂. Вычислено [М-Cl]⁺ 228.0786.

Получение N-((2-этил-8-метил-4H-[1,3]диоксино[4,5-с]пиридин-5-ил)метил)-N,N-диметилоктадекан-1-аммоний хлорида: К раствору 0.30 г соединения 4-7 (1.1 ммоль) в 30 мл этанола добавляют 0.09 г гидрокарбоната натрия (1.1 ммоль) и 0.44 мл N,N-диметалоктадециламина (1.1 ммоль). Реакционную смесь перемешивают в течение 8 часов при температуре 60°С. Растворитель удаляют в вакууме. К полученному осадку приливают 10 мл хлороформа и отфильтровывают. Растворитель удаляют в вакууме, продукт перекристаллизовывают из ацетона. Выход 0.37 г (66%); коричневое кристаллическое вещество; т.пл. 141-144°С (разл.). Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, CDCl₃) δ, м.д.: 0.86 т (3Н, ³J_HH=6.6 Гц, CH3C₁₇H₃₄), 1.03 т (3Н, ³J_HH=7.5 Гц, CH3CH₂), 1.17-1.41 м (30Н, 15СН₂), 1.70-1.91 м (4Н, СН₂), 2.45 с (3Н, СН₃), 3.31 с (3Н, CH₃N⁺), 3.38 с (3Н, CH₃N⁺), 3.56-3.66 уш м (2Н, CH₂N⁺), 5.07 т (1Н, ³J_HH=4.8 Гц), 5.08, 5.16 АВ-система (2Н, ²J_HH=-12.8 Гц, СН₂), 5.16, 5.51 АВ-система (2Н, ²J_HH=-16.4 Гц, СН₂), 8.21 (1Н, СН). Спектр ЯМР ¹³С {¹Н} (100 МГц, CDCl₃) δ, м.д.: 7.81 с (СН₃), 14.24 с (СН₃), 18.39 с (СН₃), 22.81 с (СН₂), 23.16 с (СН₂), 26.49 с (СН₂), 27.58 с (СН₂), 29.44 с (СН₂), 29.49 с (СН₂), 29.59 с (СН₂), 29.71 с (СН₂), 29.83 с (СН₂), 32.05 с (СН₂), 49.52 с (CH₃N⁺), 49.86 с (CH₃N⁺), 62.30 с (СН₂), 64.12 с (СН₂), 65.82 с (СН₂), 101.60 с (СН), 118.13 с (С_пир), 131.59 с (С_пир), 143,74 с (С_пир), 148,69 с (С_пир), 150.12 с (С_пир). Масс-спектр (HRMS-ESI): Найдено [M-Cl]⁺ 489.4415, C₃₁H₅₇ClN₂O₂ Вычислено [М-Cl]⁺ 489.4415.

Пример 8

N,N-диметил-N-((8-метил-2-пропил-4H-[1,3]диоксино[4,5-с]пиридин-5-ил)метил)октадекан-1-аммоний хлорид (I-8)

Получение 5-гидроксиметил-2-пропил-8-метил-4H-[1,3]диоксино[4,5-с]пиридина (промежуточное вещество 3-8): В круглодонной колбе, снабженной насадкой Дина-Старка, приготовляют суспензию 7.00 г (34.4 ммоль) пиридоксин гидрохлорида 2, 13.70 г (72.1 моль) моногидрата п-толуолсульфокислоты и, 6.5 мл (72.2 ммоль) масляного альдегида в 120 мл бензола. Реакционную массу кипятят 8 ч, затем растворитель отгоняют в вакууме. Остаток нейтрализуют до pH 7 водным раствором гидрокарбоната натрия. Выпавший осадок отфильтровывают и промывают бензолом. Выход 5.58 г (73%); белое кристаллическое вещество; т.пл. 101°С. Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, CDCl₃) δ, м.д.: 0.99 т (3Н, ³J_HH=7.4 Гц, СН₃), 1.52-1.58 м (2Н, СН₂), 1.80-1.87 м (2Н, СН₂), 2.34 с (3Н, СН₃), 4.25 уш с (1Н, ОН), 4.48 с (2Н, СН₂), 4.96 с (2Н, СН₂), 4.97 т (1H, ³J_HH=4.8 Гц, СН), 7.75 с (1Н, СН). Спектр ЯМР ¹³С {¹H} (100 МГц, CDCl₃) δ, м.д.: 14.01 с (СН₃), 17.08 с (СН₂), 18.17 с (СН₃), 36.41 с (СН₂), 60.04 с (СН₂), 64.27 с (СН₂), 99.97 с (С), 127.76 с (С_пир), 130.11 с (С_пир), 139.17 с (С_пир), 147.31 с (С_пир), 147.99 с (С_пир). Масс-спектр (HRMS-ESI): Найдено [М+Н]⁺: 224.1287, C₁₂H₁₈NO₃. Вычислено [М+Н]⁺: 224.1287.

Получение 5-(хлорметил)-2-пропил-8-метил-4Н-[1,3]диоксино[4,5-с]пиридин гидрохлорида (промежуточное вещество 4-8): В раствор 1.00 г (4.5 ммоль) соединения 3-8 в 20 мл хлороформа добавляют 2 мл (27.5 ммоль) хлористого тионила. Полученную реакционную смесь перемешивают в течение 3 ч. Растворитель удаляют в вакууме. Выход 1.25 г (количественный); белое кристаллическое вещество; т.пл. 166-169°С (разл.). Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, CDCl₃) δ, м.д.: 1.02 т (3Н, ³J_H-H=7.2 Гц, СН₃), 1.53-1.62 м (2Н, СН₂), 1.90-1.96 м (2Н, СН₂), 2.79 с (3Н, СН₃), 4.56 с (2Н, СН₂), 5.16 с (2Н, СН₂), 5.20 т (1Н, ²J_HH=5.1 Гц, СН), 8.28 с (1Н, СН), 17.94 уш с (1H, NH). Спектр ЯМР ¹³С {¹H} (100 МГц, CDCl₃) δ, м.д.: 13.92 с (СН₃), 14.18 с (СН₃), 16.77 с (СН₂), 35.89 с (СН₂), 38.53 с (СН₂), 63.91 с (СН₂), 101.83 с (С), 130.92 с (С_пир), 131.47 с (С_пир), 136.35 с (С_пир), 144.25 с (С_пир), 150.66 с (С_пир). Масс-спектр (HRMS-ESI): Масс-спектр (HRMS-ESI): Найдено [М-Cl]⁺ 242.0942 C₁₂H₁₇Cl₂NO₂. Вычислено [М-Cl]⁺ 242.0942.

Получение N,N-диметил-N-((8-метил-2-пропил-4H-[1,3]диоксино[4,5-c]пиридин-5-ил)метил)октадекан-1-аммоний хлорида: К раствору 0.20 г соединения 4-8 (0.7 ммоль) в 30 мл этанола добавляют 0.06 г гидрокарбоната натрия (0.7 ммоль) и 0.31 мл N,N-диметилоктадециламина (0.7 ммоль). Реакционную смесь перемешивают в течение 8 часов при температуре 60°С. Растворитель удаляют в вакууме. К полученному осадку приливают 10 мл хлороформа и не растворившуюся часть отфильтровывают. Растворитель удаляют в вакууме, продукт перекристаллизовывают из ацетона. Выход 0.23 г (60%); коричневое кристаллическое вещество; т.пл. 158-160°С (разл.). Спектр ¹Н ЯМР (400 МГц, CDCl₃) δ, м.д.: 0.86 т (3Н, ³J_HH=6.8 Гц, СН3С₁₇Н₃₄), 0.97 т (3Н, ³J_HH=7.4 Гц, СН3СН₂), 1.08-1.36 м (30Н, 15СН₂), 1.44-1.57 м (2Н, СН₂), 1.69-1.84 (2Н, СН₂), 2.45 с (3Н, СН₃), 3.30 с (3Н, CH₃N⁺), 3.37 с (3Н, CH3N+), 3.56-3.67 уш.м (2Н, CH₂N⁺), 5.03-5.22 м (3Н, СН₂, СН), 5.16, 5.50 АВ-система (2Н, ²J_HH=-16.8 Гц, СН₂), 8.22 (1H, СН). Спектр ЯМР ¹³С {¹H} (400 МГц, CDCl₃) δ, м.д.: 14.04 с (СН₃), 14.23 с (СН₃), 16.93 с (СН₂), 18.37 с (СН₃), 22.80 с (СН₂), 23.15 с (СН₂), 26.48 с (СН₂), 29.44 с (СН₂), 29.50 с (СН₂), 29.58 с (СН₂), 29.71 с (СН₂), 29.82 с (СН₂), 32.04 с (СН₂), 36.35 с (СН₂), 49.48 с (CH₃N+), 49.82 с (CH₃N+), 62.25 с (СН₂), 64.06 с (СН₂), 65.80 с (СН₂), 100.72 с (СН), 118.20 (С_пир), 131.63 (С_пир), 143.72 (С_пир), 148.67 (С_пир), 150.02 (С_пир). Масс-спектр (HRMS-ESI): Найдено [М-Cl]⁺ 503.4571 C₃₂H₅₉ClN₂O₂ Вычислено [М-Cl]⁺ 503.4571.

Пример 9

N-((2-Бутил-8-метил-4H-[1,3]диоксино[4,5-с]пиридин-5-ил)метил)-N,N-диметилоктодекан-1-аммоний хлорид (I-9)

Получение 5-Гидроксиметил-2-бутил-8-метил-4H-[1,3]диоксино[4,5-с]пиридина (промежуточное вещество 3-9): В круглодонной колбе, снабженной насадкой Дина-Старка, приготовляют суспензию 7.00 г (34.0 ммоль) пиридоксин гидрохлорида 2, 13.60 г (71.0 ммоль) моногидрата п-толуолсульфокислоты и 5.90 г (68.0 ммоль) пентаналя в 120 мл толуола. Реакционную массу кипятят 2 ч, затем растворитель отгоняют в вакууме. К полученной смеси добавляют раствор 4.64 г (116.0 ммоль) гидроксида натрия в 100 мл воды и нейтрализуют до pH 7 разбавленной соляной кислотой. Выпавший осадок отфильтровывают, промывают петролейным эфиром. Выход 6.20 г (77%), бесцветное кристаллическое вещество, т.пл. 123-124°С. Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, CDCl₃) δ, м.д.: 0.95 т (3Н, 3J_HH=7.1 Гц, СН₃), 1.36-1.45 м (2Н, СН₂), 1.47-1.55 м (2Н, СН₂), 1.82-1.92 м (2Н, СН₂), 2.39 с (3Н, СН₃), 4.52 с (2Н, СН₂), 4.99 с (2Н, СН₂), 4.99 т (1Н, ³J_HH=5.1 Гц, СН), 7.84 с (1H, СН). Спектр ЯМР ¹³С (100 МГц, CDCl₃) δ, м.д.: 14.10 с (СН₃), 18.09 с (СН₃), 22.59 с (СН₂), 25.82 с (СН₂), 34.11 с (СН₂), 60.19 с (СН₂), 64.30 с (СН₂), 100.27 с (С), 128.16 с (С_пир), 130.19 с (С_пир), 138.84 с (С_пир), 147.22 с (С_пир), 148.12 с (С_пир). Масс-спектр (HRMS-ESI): Найдено [М+Н]⁺ 238.1438 C₁₃H₂₀ClNO₂. Вычислено [М+Н]⁺ 238.1438.

Получение 5-(хлорметил)-2-бутил-8-метил-4Н-[1,3]диоксино[4,5-с]пиридин гидрохлорида (промежуточное вещество 4-9): В раствор 1.00 г (4.2 ммоль) соединения 3-9 в 20 мл хлороформа добавляют 2 мл (27.5 ммоль) хлористого тионила. Полученную реакционную смесь перемешивают в течение 3 ч. Растворитель удаляют в вакууме. Выход 1.23 г (количественный); белое кристаллическое вещество; т.пл. 156-160°С (разл.). Спектр ЯМР ¹H {¹Н} (400 МГц, ДМСО-d6) δ, м.д.: 0.90 т (3Н, ³J_HH=6.8 Гц, СН₃), 1.32-1.41 м (2Н, СН₂), 1.43-1.50 м (2Н, СН₂), 1.80-1.88 м (2Н, СН₂), 2.57 с (3Н, СН₃), 4.88, 4.94 АВ (2Н, ²J_HH=-12 Гц, СН₂), 5.21, 5.30 АВ (2Н, ²J_HH=-16 Гц, СН₂), 5.34-5.40 м (1Н, СН), 8.46 с (1Н, СН). Спектр ЯМР ¹³C {¹H} (100 МГц, ДМСО-d6) δ, м.д.: 13.82 с (СН₃), 14.04 с (СН₂), 21.77 с (СН₃), 24.95 с (СН₂), 32.96 с (СН₂), 38.90 с (СН₂), 63.37 с (СН₂), 100.72 с (С), 130.72 с (С_пир), 132.32 с (С_пир), 136.11 с (С_пир), 143.44 с (C_пиp), 149.46 с (С_пир). Масс-спектр (HRMS-ESI): Найдено [М-Cl]⁺ 256.1099 C₁₃H₁₉Cl₂NO₂. Вычислено [М-Cl]⁺ 256.1099.

Получение N-((2-Бутил-8-метил-4H-[1,3]диоксино[4,5-с]пиридин-5-ил)метил)-N,N-диметилоктодекан-1-аммоний хлорида: К раствору 0.30 г соединения 4-9 (1.0 ммоль) в 30 мл этанола добавляют 0.09 г гидрокарбоната натрия (1.0 ммоль) и 0.28 мл N,N-диметилоктадециламина (1.0 ммоль). Реакционную смесь перемешивают в течение 8 часов при температуре 60°С. Растворитель удаляют в вакууме. К полученному осадку приливают 10 мл хлороформа, не растворившуюся часть отфильтровывают. Растворитель удаляют в вакууме, продукт перекристаллизовывают из ацетона. Выход 0.23 г (40%); белое кристаллическое вещество; т.пл. 155-158°С (разл.). Спектр ¹Н ЯМР (400 МГц, ДМСО-d₆) δ, м.д.: 0.78-0.96 м (6Н, 2СН₃), 1.11-1.50 м (30Н, 15СН₂), 1.68-1.90 м (6Н, 3СН₂), 2.36 с (3Н, СН₃), 2.98 с (6Н, 2CH₃N⁺), 3.30-3.44 м (2Н, CH₂N⁺), 4.41-4.59 м (2Н, СН₂), 4.95-5.05 д (1H, СН), 5.13-5.31 м (2Н, СН₂). 8.16 с (1H, СН). Спектр ЯМР ¹³С {¹Н} (100 МГц, ДМСО-d₆) δ, м. д.: 13.81 с (СН₃), 13.89 с (СН₃), 18.38 с (СН₃), 21.79 с (СН₂), 22.04 с (СН₂), 25.20 с (СН₂), 25.79 с (СН₂), 28.50 с (СН₂), 28.65 с (СН₂), 28.75 с (СН₂), 28.90 с (СН₂), 29.00 с (СН₂), 31.24 с (СН₂), 33.26 с (СН₂), 48.75 с (CH₃N⁺), 48.94 с (CH₃N⁺), 60.93 с (СН₂), 63.93 с (СН₂), 64.33 с (СН₂), 99,60 с (СН), 118.38 с (С_пир), 130.33 с (С_пир), 144.90 с (С_пир), 147.20 с (С_пир), 148.06 с (С_пир). Масс-спектр (HRMS-ESI): Найдено [М-Cl]⁺ 517.4728 C₃₃H₅₉ClN₂O₂. Вычислено [М-Cl]⁺ 517.4728.

Пример 10

N-((2-(Трет-бутил)-8-метил-4H-[1,3]диоксино[4,5-с]пиридин-5-ил)метил)-N,N-диметилоктадекан-1-аммоний хлорид (I-10)

Получение 5-Гидроксиметил-2-трет-бутил-8-метил-4H-[1,3]диоксино[4,5-с]пиридина (промежуточное вещество 3-10): В круглодонной колбе, снабженной насадкой Дина-Старка, приготовляют суспензию 20.00 г (97.0 ммоль) пиридоксин гидрохлорида 2, 27.70 г (146.0 ммоль) моногидрата п-толуолсульфокислоты и 11.34 г (117.7 ммоль) пивальдегида в 150 мл бензола. Реакционную массу кипятят 6 ч, затем растворитель отгоняют в вакууме. К полученной смеси добавляют раствор 10.70 г (267.5 ммоль) гидроксида натрия в 150 мл воды и нейтрализуют до pH 7 разбавленной соляной кислотой. Выпавший осадок отфильтровывают и промывают водой. Выход 20.00 г (87%); белое кристаллическое вещество; т.пл. 158-159°С. Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, CDCl₃) δ, м.д.: 1.01 с (9Н, СН₃), 2.30 с (3Н, СН₃), 4.38 д (2Н, ³J_HH=3.6 Гц, СН₂), 4.74 с (1Н, СН), 4.94, 4.98 АВ (2Н, ²J_HH=-16.0 Гц, СН₂), 5.16 уш т (1H, ОН), 7.92 с (1Н, СН). Спектр ЯМР ¹³С (100 МГц, CDCl₃) δ, м.д.: 17.90 с (СН₃), 24.09 с (СН₃), 34.58 с (С), 58.17 с (СН₂), 63.84 с (СН₂), 103.98 с (С), 126.67 с (С_пир), 130.85 с (С_пир), 138.77 с (С_пир), 145.07 с (С_пир), 147.07 с (С_пир). Масс-спектр (HRMS-ESI): найдено [М+Н]⁺: 238.1443, Вычислено [М+Н]⁺: C₁₃H₂₀NO₃ [М+Н]⁺: 238.1443.

Получение 5-(хлорметил)-2-трет-бутил-8-метил-4Н-[1,3]диоксино[4,5-с]пиридин гидрохлорида (промежуточное вещество 4-10): В раствор 1 г (4.2 ммоль) соединения 3-10 в 20 мл хлороформа добавляют 2 мл (27.5 ммоль) хлористого тионила. Полученную реакционную смесь перемешивают в течение 3 ч. Растворитель удаляют в вакууме. Выход 1.23 г (количественный); белое кристаллическое вещество; т.пл. 132-134°С. Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, CDCl₃) δ, м.д.: 1.08 с (9Н, 3СН₃), 2.80 с (3Н, СН₃), 4.56 с (2Н, СН₂), 4.82 с (1H, СН), 5.19, 5.16 АВ (2Н, ²J_HH=-16 Гц, СН₂), 8.26 с (1H, СН), 18.01 уш с (1H, NH). Спектр ЯМР ¹³С (100 МГц, CDCl₃) δ, м.д.: 14.08 с (СН₃), 24.16 с (СН₃), 35.31 с (С), 38.56 с (СН₂), 64.29 с (СН₂), 106.87 с (С), 130.85 с (С_пир), 131.30 с (С_пир), 136.36 с (С_пир), 144.22 с (C_пиp), 150.95 с (С_пир). Масс-спектр (HRMS-ESI): Найдено [М-Cl]⁺ 256.1099, C₁₃H₁₉Cl₂NO₂. Вычислено [М-Cl]⁺ 256.1099.

Получение N-((2-(трет-бутил)-8-метил-4H-[1,3]диоксино[4,5-с]пиридин-5-ил)метил)-N,N-диметилоктадекан-1-аммоний хлорида: К раствору 0.30 г соединения 4-10 (1.0 ммоль) в 30 мл этанола добавляют 0.09 г гидрокарбоната натрия (1.0 ммоль) и 0.38 мл N,N-диметилоктадециламина (1.0 ммоль). Реакционную смесь перемешивают в течение 8 часов при температуре 60°С. Растворитель удаляют в вакууме. К полученному осадку приливают 10 мл хлороформа и отфильтровывают. Растворитель удаляют в вакууме, продукт перекристаллизовывают из ацетона. Выход 0.12 г (20%); белое кристаллическое вещество; т.пл. 150-151°С (разл.). Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, ДМСО-d₆) δ, м.д.: 0.85 т (3Н, ³J_HH=6.7 Гц, СН3С₁₇Н₃₄), 1.02 с (9Н, 3СН₃), 1.17-1.39 м (30Н, 15СН₂), 1.68-1.81 м (2Н, СН₂), 2.37 (3Н, СН₃), 2.98 (6Н, 2CH₃N⁺), 3.32-3.42 (2Н, CH₂N⁺), 4.49, 4.53 АВ-система (2Н, ²J_HH=-13.6 Гц, СН₂), 4.91 с (1H, СН), 4.99, 5.25 АВ-система (2Н, ²J_HH=-16.0 Гц, СН₂), 8.15 (1H, СН). Спектр ЯМР ¹³С {¹Н} (100 МГц, ДМСО-d₆) δ, м.д.: 13.93 с (СН₃), 18.24 с (СН₃), 21.84 с (СН₂), 22.08 с (СН₂), 23.99 с (СН₃), 25.83 с (СН₂), 28.54 с (СН₂), 28.69 с (СН₂), 28.78 с (СН₂), 28.94 с (СН₂), 29.03 с (СН₂), 31.28 с (СН₂), 34.58 с (СН₂), 48.78 с (CH₃N⁺), 48.96 с (CH₃N⁺), 60.95 с (СН₂), 63.96 с (СН₂), 64.77 с (СН₂), 104.32 с (СН), 118.38 (С_пир), 130.29 (С_пир), 144.81 (С_пир), 147.38 (С_пир), 148.10 (С_пир). Масс-спектр (HRMS-ESI): Найдено [М-Cl]⁺ 517.4728 C₃₃H₆₁ClN₂O₂. Вычислено [М-cl]⁺ 517.4728.

Пример 11

N,N-Диметил-N-((8-метил-2-октил-4H-[1,3]диоксино[4,5-c]пиридин-5-ил)метил)октадекан-1-аммоний хлорид (I-11)

Получение (8-метил-2-октил-4H-[1,3]диоксино[4,5-с]пиридин-5-ил)метанола (промежуточное вещество 3-11): В круглодонной колбе, снабженной насадкой Дина-Старка, готовят суспензию 7.00 г (34.4 ммоль) гидрохлорида пиридоксина 2, 13.70 г (72.1 моль) моногидрата n-толуолсульфокислоты и 5.9 мл (34.4 ммоль) нонилового альдегида в 120 мл бензола. Реакционную массу кипятят 8 ч, затем растворитель удаляют в вакууме. Остаток нейтрализуют до pH 7 водным раствором гидрокарбоната натрия, выпавший осадок отфильтровывают и промывают петролейным эфиром. Выход 8.26 г (82%); белые кристаллы; т.пл. 175°С. Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, CDCl₃) δ, м.д.: 0.88 т (3Н, ³J=6.6 Гц, СН₃), 1.28-1.38 м (10Н, 5СН₂), 1.49-1.57 м (2Н, СН₂), 1.80-1.94 м (2Н,СН₂), 2.39 с (3Н, СН₃), 3.30 уш с (1Н, ОН), 4.53 с (2Н, СН₂), 4.99 с (2Н, СН₂), 5.00 к (1H, ²J=5.2 Гц, СН), 7.83 с (1H, СН). Спектр ЯМР ¹³С {¹Н} (400 МГц, CDCl₃) δ, м.д.: 14.25 с (СН₃), 18.33 с (СН₃), 22.80 с (СН₂), 23.71 с (СН₂), 29.35 с (СН₂), 29.51 с (СН₂), 29.60 с (СН₂), 31.99 с (СН₂), 34.42 с (СН₂), 60.38 с (СН₂), 64.32 с (СН₂), 100.21 с (С), 127.79 с (С_пир), 129.81 с (С_пир), 139.31 с (С_пир), 147.59 с (С_пир), 148.05 с (С_пир). Масс-спектр (HRMS-ESI): Найдено [М+Н]⁺ 294.2069. C₁₇H₂₈NO₃ Вычислено [М+Н]⁺ 294.2069.

Получение 5-(хлорметил)-8-метил-2-октил-4H-[1,3]диоксино[4,5-c]пиридин гидрохлорида (промежуточное вещество 4-11): К раствору 1.00 г соединения 3-11 (3.4 ммоль) в 20 мл хлороформа добавляют 2 мл (27.5 ммоль) хлористого тионила. Полученную реакционную смесь перемешивают в течение 3 ч. Растворитель удаляют в вакууме. Выход 1.19 г (количественный); белое кристаллическое вещество; т.пл. 156-160°С (разл.). Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, CDCl₃) δ, м.д.: 0.88 т (3Н, ³J_HH=7.8 Гц, СН₃), 1.21-1.41 (10Н, (СН₂)₅), 1.49-1.57 м (2Н, СН₂), 1.91-1.97 м (2Н, СН₂), 2.80 с (3Н, СН₃), 4.54 с (2Н, СН₂), 5.15 с (2Н, СН₂), 5.19 т (1H, ³J_HH=5.7 Гц, СН), 8.26 с (1Н, СН). Спектр ЯМР ¹³С {¹Н} (400 МГц, CDCl₃) δ, м.д.: 14.20 с (СН₃), 14.23 с (СН₃), 22.77 с (СН₂), 23.32 с (СН₂), 29.28 с (СН₂), 29.34 с (СН₂), 29.49 с (СН₂), 31.94 с (СН₂), 33.92 с (СН₂), 38.52 с (СН₂), 63.91 с (СН₂), 102.04 с (С), 130.87 с (С_пир), 131.46 с (С_пир), 136.29 с (С_пир), 144.32 с (С_пир), 150.69 с (С_пир). Масс-спектр (HRMS-ESI): Найдено [М-Cl]⁺ 312.1725. C₁₇H₂₇Cl₂NO₂. Вычислено [М-Cl]⁺ 312.1725.

Получение N,N-диметил-N-((8-метил-2-октил-4H-[1,3]диоксино[4,5-c]пиридин-5-ил)метил)октадекан-1-аммоний хлорида: К раствору 0.30 г соединения 4-11 (0.9 ммоль) в 30 мл этанола добавляют 0.07 г гидрокарбоната натрия (0.9 ммоль) и 0.9 мл N,N-диметилоктадециламина (0.9 ммоль). Реакционную смесь перемешивают в течение 8 часов при температуре 60°С. Далее растворитель удаляют в вакууме. К полученному осадку приливают 10 мл хлороформа и отфильтровывают, растворитель удаляют в вакууме. Продукт перекристаллизовывают из ацетона. Выход 0.30 г (74%); коричневое кристаллическое вещество; т.пл. 153-156°С (разл.). Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, CDCl₃) δ, м.д.: 0.85 т (3Н, ³J_HH=7.0 Гц, СН₃), 0.87 т (3Н, ³J_HH=6.5 Гц, СН₃), 1.17-1.37 м (40Н, 20СН₂), 1.41-1.53 м (2Н, СН₂), 1.68-1.88 м (4Н, 2СН₂), 2.43 с (3Н, СН₃), 3.30 с (3Н, CH₃N), 3.37 с (3Н, CH₃N⁺), 3.54-3.69 м (2Н, CH₂N⁺), 5.04-5.20 м (4Н, СН₂, НСН, СН), 5.48 АВ (1H, ²J_HH=-16.7 Гц, НСН), 8.18 с (1H, СН). Спектр ЯМР ¹³С {¹H} (100 МГц, CDCl₃) δ, м.д.: 14.22 с (СН₃), 18.58 с (СН₃), 22.78 с (СН₂), 23.14 с (СН₂), 23.54 с (СН₂), 26.47 с (СН₂), 29.34 с (СН₂), 29.44 с (СН₂), 29.47 с (СН₂), 29.50 с (СН₂), 29.58 (с, СН₂), 29.71 с (СН₂), 29.77 с (СН₂), 29.82 с (СН₂), 31.98 с (СН₂), 32.03 с (СН₂), 34.34 с (СН₂), 49.46 с (CH₃N⁺), 49.78 с (CH₃N⁺), 62.29 с (СН₂), 63.96 с (СН₂), 65.79 с (СН₂), 100.84 с (C(C₈H₁₇)H), 117.94 с (С_пир), 131.15 с (С_пир), 144.10 с (С_пир), 148.52 с (С_пир), 150.24 с (С_пир). Масс-спектр (HRMS-ESI): Найдено [М-Cl]⁺ 573.5354. C₃₇H₆₉ClN₂O₂ Вычислено [М-Cl]⁺ 573.5354.

Пример 12

N,N-Диметил-N-((8-метил-2-(ундекан-2-ил)-4H-[1,3]диоксино[4,5-с]пиридин-5-ил)метил)октадекан-1-аммоний хлорид (I-12)

Получение (8-метил-2-(ундекан-2-ил)-4H-[1,3]диоксино[4,5-с]пиридин-5-ил)метанола (промежуточное вещество 3-12): В круглодонной колбе, снабженной насадкой Дина-Старка, готовят суспензию 10.00 г (48.6 ммоль) пиридоксин гидрохлорида 2, 13.8 г (72.9 ммоль) моногидрата n-толуолсульфокислоты и 8.05 г (43.7 ммоль) (S)-2-метилундеканаля в 150 мл бензола. Реакционную массу кипятят 16 ч, затем растворитель удаляют в вакууме. К полученной смеси добавляют раствор 2.90 г (72.9 ммоль) гидроксида натрия в 100 мл воды и нейтрализуют до pH 7 разбавленной соляной кислотой. Далее в полученный раствор приливают хлороформ, экстрагируют и отделяют органическую часть с помощью делительной воронки. Растворитель удаляют в вакууме. Полученный продукт перекристаллизовывают из смеси этанол/вода (9/1). Выход 1.20 г (9%); бесцветное кристаллическое вещество; т.пл. 70°С. Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, ДМСО-d₆) δ, м.д.: 0.85 т (3Н, ³J_HH=6.6 Гц, CH3C₈H₁₅). 0.95-1.02 м (3Н, СН₃), 1.19-1.34 м (16Н, 8СН₂), 1.54-1.65 м (1H, СН), 1.80-1.90 м (1H, СН), 2.29 с (3Н, СН₃), 4.38 с (2Н, CH₂O), 4.89-5.00 м (3Н, СН₂, СН), 5.16 уш с (1Н, ОН), 7.92 с (1Н, CH). Спектр ЯМР ¹³С {¹H} (100 МГц, ДМСО-d₆) δ, м.д.: 13.47 с (СН₃), 13.59 с (СН₃), 13.92 с (СН₃), 17.93 с (СН₃), 17.99 с (СН₃), 22.09 с (СН₂), 26.25 с (СН₂), 28.72 с (СН₂), 28.97 с (СН₂), 29.25 с (СН₂), 29.28 с (СН₂), 30.49 с (СН₂), 30.59 с (СН₂), 31.30 с (СН₂), 36.57 с (СН₂), 58.17 с (CH₂O), 63.58 с (CH₂O), 101.66 с (СН), 126.78 с (С_пир), 130.85 с (С_пир), 138.82 с (С_пир), 145.01 с (С_пир), 146.96 с (С_пир). Масс-спектр (HRMS-ESI): Найдено [М+H]⁺ 336.2533 C₂₀H₃₃NO₃. Вычислено [М+H]⁺ 336.2533.

Получение 5-(хлорометил)-8-метио-2-(ундекан-2-ил)-4H-[1,3]диоксино[4,5-с]пиридин-7-иум хлорида (промежуточное вещество 4-12): К раствору 0.40 г соединения 3-12 (1.2 ммоль) в 20 мл хлороформа добавляют 0.5 мл хлористого тионила (6.9 ммоль). Полученную реакционную смесь перемешивают в течение 3 ч. Растворитель удаляют в вакууме. Выход 1.30 г (количественный), белое кристаллическое вещество, т.пл. 139-140°С (разл). Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, CDCl₃) δ, м.д.: 0.86 т (3Н, ³J_HH=6.7 Гц, CH3C₈H₁₅), 1.03-1.06 м (т (3Н, ³J_HH=6.0 Гц, СН₃), 1.17-1.45 м (16Н, 8СН₂), 1.53-1.67 м (1H, СН), 2.00 уш с (1Н, СН), 2.78 с (3Н, СН₃), 4.61 с (2Н, СН₂), 5.02 уш с (1Н, СН), 5.17 с (2Н, СН₂), 8.31 с (1H, СН). Спектр ЯМР ¹³С {¹Н} (100 МГц, CDCl₃) δ, м.д.: 13.40 с (СН₃), 13.49 с (СН₃), 14.08 с (СН₃), 14.20 с (СН₃), 22.76 с (СН₂), 22.09 с (СН₂), 26.92 с (СН₂), 29.30 с (СН₂), 29.66 с (СН₂), 29.81 с (СН₂), 30.82 с (СН₂), 31.97 с (СН₂), 37.08 с (СН₂), 37.14 с (СН₂), 38.68 с (СН₂), 64.16 с (CH₂O), 104.50 с (СН), 131.07 с (С_пир), 131.50 с (С_пир), 136.51 с (С_пир), 144.01 с (С_пир), 150.81 с (С_пир). Масс-спектр (HRMS-ESI): Найдено [М-Cl]⁺ 354.2194 C₂₀H₃₃Cl₂NO₂ Вычислено [М-Cl]⁺ 354.2194.

Получение N,N-диметил-N-((8-метил-2-(ундекан-2-ил)-4H-[1,3]диоксино[4,5-с]пиридин-5-ил)метил)октадекан-1-аммоний хлорида: К раствору 0.33 г соединения 4-12 (0.8 ммоль) в 30 мл этанола добавляют 0.07 г (0.8 ммоль) гидрокарбоната натрия и 0.31 мл N,N-диметилоктадециламина (0.8 ммоль). Реакционную смесь перемешивают в течение 8 часов при температуре 60°С. Растворитель удаляют в вакууме. К полученному осадку приливают 10 мл хлороформа, нерастворившуюся часть отфильтровывают. Растворитель удаляют в вакууме, продукт перекристаллизовывают из ацетона. Выход 0.27 г (48%); белое кристаллическое вещество; т.пл. 162-165°С (разл.). Спектр ¹Н ЯМР (CDCl₃) δ, м.д.: 0.82-0.88 м (3Н, СН₃), 0.96-1.02 м (3Н, СН₃), 1.16-1.41 м (48Н, 24СН₂), 1.54-1.65 м (1H, СН), 1.69-1.80 м (2Н, СН₂), 1.82-1.92 (1Н, СН), 2.43 с (3Н, СН₃), 3.31 (3Н, CH₃N⁺), 3.37 (3Н, CH₃N⁺), 3.55-3.70 м (2Н, CH₂N⁺), 4.87-4.91 м (1H, НСН), 5.02-5.21 м (3Н, НСН, НСН СН), 5.47-5.55 м (1H, НСН), 8.16 (1Н, СН). Спектр ¹³С {¹H} ЯМР (CDCl₃) δ, м.д.: 13.59 с (СН₃), 13.71 с (СН₃), 14.22 с (СН₃), 18.59 с (СН₃), 22.79 с (СН₂), 23.14 с (СН₂), 26.47 с (СН₂), 27.07 с (СН₂), 29.46 с (СН₂), 29.58 с (СН₂), 29.70 с (СН₂), 29.75 с (СН₂), 29.81 с (СН₂), 29.94 с (СН₂), 30.99 с (СН₂), 32.02 с (СН₂), 37.38 с (СН₂), 49.47 (CH₃N⁺), 49.75 (CH₃N⁺), 62.34 с (СН₂), 63.91 с (СН₂), 65.91 с (СН₂), 103.43 с (СН), 117.85 с (С_пир), 131.06 с (С_пир), 144.15 с (С_пир), 148.65 с (С_пир), 150.36 с (С_пир). Масс-спектр (HRMS-ESI): Найдено [М-Cl]⁺ 615.5823 C₄₀H₇₅ClN₂O₂. Вычислено [М-Cl]⁺ 615.5823.

Пример 13

N,N-Диметил-N-((8-метил-4H-[1,3]диоксино[4,5-c]пиридин-5-ил)метил)октадекан-1-аммоний хлорид (I-13)

Получение 5-Гидроксиметил-8-метил-4H-[1,3]диоксино[4,5-с]пиридина (промежуточное вещество 3-13): В круглодонной колбе, снабженной насадкой Дина-Старка, приготовляют суспензию 20.00 г (97.0 ммоль) пиридоксин гидрохлорида 2, 92.5 г (486.8 ммоль) моногидрата п-толуолсульфокислоты и 5.84 г (194.6 ммоль) параформа в 150 мл бензола. Реакционную массу кипятят 6 ч, затем растворитель отгоняют в вакууме. К полученной смеси добавляют раствор 24.50 г (267.5 ммоль) гидроксида натрия в 150 мл воды и нейтрализуют до pH 7 разбавленной соляной кислотой. Продукт экстрагируют этилацетатом, который затем отгоняют, а осадок сначала промывают водой и затем диэтиловым эфиром. Выход 1.10 г (6%); кристаллическое вещество серого цвета; т.пл. 112-113°С. Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, CDCl₃) δ, м.д.: 2.44 с (3Н, СН_3.), 4.48 с (2Н, СН₂), 4.71 уш с (1H, ОН), 4.93 с (2Н, СН₂), 5.29 с (2Н, СН₂), 7.99 с (1H, СН_пир.). Спектр ЯМР ¹³С (100 МГц, ДМСО-d6) δ, м.д.: 18.69 с (СН₃.), 64.02 с (СН₂), 64.96 с (СН₂), 91.21 с (СН₂), 93.73 с (СН₂), 126.31 с (С_пир), 127.91 с (С_пир.), 140.89 с(С_пир.), 147.54 с (С_пир.), 148.41 с (С_пир.).

Получение 5-(хлорметил)-8-метил-4Н-[1,3]диоксино[4,5-с]пиридин гидрохлорида (промежуточное вещество 4-13): В раствор 1.00 г (6.0 ммоль) соединения 3-13 в 20 мл хлороформа добавляют 2.5 мл. (34.4 ммоль) хлористого тионила. Полученную реакционную смесь перемешивают в течение 3 ч. Растворитель удаляют в вакууме. Выход количественный; белое кристаллическое вещество; т.пл. 190-192°С (разл.). Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, CDCl₃) δ, м.д.: 2.83 с (3Н, СН_3.), 4.53 с (2Н, СН₂), 5.16 с (2Н, СН₂), 5.46 с (2Н, СН₂), 8.27 с (1H, СН_пир.), 18.14 уш с (1H, NH). Спектр ЯМР ¹³С (100 МГц, ДМСО-d6) δ, м.д.: 14.26 с (СН₃), 38.63 с (СН₂), 63.69 с (СН₂), 86.52 с (СН₂), 92.23 с (СН₂), 128.59 с (С_пир), 131.01 с (С_пир.), 131.79 c (C_пиp.), 136.52 с (С_пир.), 144.74 с (С_пир.). Масс-спектр (HRMS-ESI): Найдено [М-Cl]⁺ 200.0473 C₉H₁₁ClNO₂. Вычислено [М-Cl]⁺ 200.0473.

Получение N,N-диметил-N-((8-метил-4H-[1,3]диоксино[4,5-c]пиридин-5-ил)метил)октадекан-1-аммоний хлорида: К раствору 0.24 г (1.0 ммоль) соединения 4-13 в 20 мл этанола прибавляют порционно раствор 0.09 г (1.0 ммоль) гидрокарбоната натрия в 20 мл воды. Полученный раствор отгоняют в вакууме. Сухой остаток заливают 30 мл этилового спирта и отфильтровывают нерастворимую часть. К раствору добавляют 0.28 мл (1.0 ммоль) N,N-диметилоктадециламина. Реакционную смесь перемешивают 8 ч при 70°С. Растворитель отгоняют в вакууме. Полученный остаток перекристализовывают из ацетона. Выход 0.39 г (76%); белое кристаллическое вещество; т.пл. 159-160°С (разл.). Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, CDCl₃) δ, м.д.: 0.84 т (6Н, ³J_HH=6.8 Гц, CH3C₁₇H₃₄), 1.20-1.28 м (30Н, 15СН₂), 1.75 уш.с (2Н, СН₂), 2.39 с (3Н, СН₃), 3.31 с (6Н, 2CH₃N⁺), 3.56-3.60 м (2Н, CH₂N⁺), 5.06 с (2Н, СН₂), 5.30 с (2Н, СН₂), 5.31 с (2Н, СН₂), 8.16 с (1Н, СН_пир). Спектр ЯМР ¹³С {¹Н} (100 МГц, CDCl₃) δ, м.д.: 14.09 с (СН₃), 18.72 с (СН₃), 22.66 с (СН₂), 23.00 с (СН₂), 26.34 с (СН₂), 29.33 с (СН₂), 29.37 с (СН₂), 29.44 с (СН₂), 29.57 с (СН₂), 29.63 с (СН₂), 29.68 с (СН₂), 31.89 с (СН₂), 49.54 с (CH₃N⁺), 62.12 с (CH₂O), 63.80 с (CH₂N⁺), 65.37 с (CH₂N⁺), 91.49 с (СН₂), 117.80 с (С_пир), 130.81 с (С_пир), 144.85 с (С_пир), 147.63 с (С_пир), 150.50 с (С_пир). Масс-спектр (HRMS-ESI): Найдено [М-Cl]⁺ 615.5823 C₄₀H₇₅ClN₂O₂ Вычислено [М-Cl]⁺ 615.5823.

Пример 14

N,N-Диметил-N-((8'-метил-4'H-спиро[циклопентан-1,2'-[1,3]диоксино[4,5-с]пиридин]-5'-ил)метил)октадекан-1-аммоний хлорида (I-14)

Получение (8-метил-4Н-спиро[[1,3]диоксепино[4,5-с]пиридин-2,1'-циклопентан]-5-ол)метанола (промежуточное вещество 5): В круглодонной колбе, снабженной насадкой Дина-Старка, приготовляют суспензию 5.00 г (24.0 ммоль) пиридоксин гидрохлорида 2, 4.50 г (24.0 ммоль) моногидрата п-толуолсульфокислоты и 2.00 г (24.0 ммоль) циклопентанона в 120 мл бензола. Реакционную массу кипятят 2 ч, затем растворитель отгоняют в вакууме. К полученной смеси добавляют раствор 1 г (49.0 ммоль) гидроксида натрия в 100 мл воды и нейтрализуют до pH 7 разбавленной соляной кислотой. Выпавший осадок отфильтровывают и перекристаллизовывают из ацетона. Выход 3.39 г (60%), бесцветное кристаллическое вещество, т.пл. 108-109°С. Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, ДМСО-d6) δ, м.д.: 1.66-1.79 уш с (4Н, 2СН₂), 1.81-1.95 м (4Н, 2СН₂), 2.28 с (3Н, СН₃), 4.41 с (2Н, СН₂), 4.91 с (2Н, СН₂), 5.20 уш с (1H, ОН), 7.92 с (1H, СН_пир.). Спектр ЯМР ¹³С {¹Н} (100 МГц, ДМСО-d6) δ, м.д.: 18.13 с (СН₃), 23.03 с (СН₂), 36.50 с (СН₂), 58.20 с (СН₂), 59.24 с (СН₂), 110.48 с (С), 125.85 с (С_пир.), 130.68 с (С_пир), 138.64 с (С_пир.), 145.52 с (С_пир.), 145.59 с (С_пир.). Масс-спектр (HRMS-ESI): Найдено [М+Н]⁺ 236.1287 C₁₃H₁₈NO₃. Вычислено [М+Н]⁺ 236.1287.

Получение 5-(хлорметил)-8-метил-4Н-спиро[[1,3]диоксино[4,5-с]пиридин-2.1-циклопентан]гидрохлорида (промежуточное вещество 6): В раствор 1.00 г (4.3 ммоль) соединения 5 в 20 мл хлороформа добавляют 2 мл. (27.5 ммоль) хлористого тионила. Полученную реакционную смесь перемешивают в течение 3 ч. Растворитель удаляют в вакууме. Выход количественный, белое кристаллическое вещество, т.пл. 177-182°С (разл.). Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, CDCl₃) δ, м.д.: 1.79-1.91 м (4Н, 2СН₂), 1.99-2.06 м (4Н, 2СН₂), 2.79 с (3Н, СН₃), 4.60 с (2Н, СН₂), 5.11 с (2Н, СН₂), 8.26 с (1H, СН), 17.91 уш с (1H, NH). Спектр ЯМР ¹³С {¹Н} (100 МГц, CDCl₃) δ, м.д.: 14.17 с (СН₃), 23.57 с (СН₂), 33.40 с(СН₂), 38.59 с (СН₂), 59.82 с (СН₂), 103.32 с (С), 114.06 с (С_пир.), 131.01 с (С_пир.), 135.43 с (С_пир), 144.46 с (С_пир.), 149.57 с (С_пир.). Масс-спектр (HRMS-ESI): Найдено [М-Cl]⁺ 254.0942 C₁₃H₁₇Cl₂NO₂. Вычислено [М-Cl]⁺ 254.0942.

Получение N,N-диметил-N-((8'-метил-4'H-спиро[циклопентан-1,2'-[1,3]диоксино[4,5-с]пиридин]-5'-ил)метил)октадекан-1-аммоний хлорида: К раствору 0.30 г соединения 6 (1.0 ммоль) в 30 мл этанола добавляют 0.07 г (1.0 ммоль) гидрокарбоната натрия и 0.28 мл (1.0 ммоль) N,N-диметилоктадециламина. Реакционную смесь перемешивают в течение 8 часов при температуре 60°С. Растворитель удаляют в вакууме. К полученному осадку приливают 10 мл хлороформа, не растворившуюся часть отфильтровывают. Фильтрат высушивают и перекристализовывают из ацетона. Выход 0.30 г (63%); коричневое кристаллическое вещество; т.пл. 142-145°С (разл.). Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, CDCl₃) δ, м.д.: 0.83 т (3Н, ³J_HH=6.4 Гц, СН3С₁₇Н₃₄), 1.11-1.35 м (30Н, 15СН₂), 1.67-1.83 м (6Н, 3СН₂), 1.83-1.95 м (4Н, 2СН₂), 2.38 с (3Н, СН₃), 3.32 с (6Н, 2CH₃N⁺), 3.55-3.64 м (2Н, CH₂N⁺), 5.04 с (2Н, СН₂), 5.18 с (2Н, СН₂), 8.12 с (1Н, СН_пир). Спектр ЯМР ¹³С {¹Н} (100 МГц, CDCl₃) δ, м.д.: 14.19 с (СН₃), 18.89 с (СН₃), 22.75 с (СН₂), 23.07 с (СН₂), 23.56 с (СН₂), 24.30 с (СН₂), 26.72 с (СН₂), 29.11 с (СН₂), 29.39 с (СН₂), 29.43 с (СН₂), 29.47 с (СН₂), 29.55 с (СН₂), 29.66 с (СН₂), 29.77 с (СН₂), 31.98 с (СН₂), 36.28 с (СН₂), 42.84 с (СН₂), 49.51 с (CH₃N⁺), 61.23 с (СН₂), 62.25 с (СН₂), 63.70 с (СН₂), 111,72 с (С), 117.41 с (С_пир), 129.43 с (С_пир), 144.28 с (СН_пир), 147.16 с (С_пир), 150.99 с (С_пир). Масс-спектр (HRMS-ESI): Найдено [М-Cl]⁺ 515.4571 C₃₃H₅₉ClN₂O₂. Вычислено [М-Cl]⁺ 515.4571.

Пример 15

N,N-Диметил-N-((8-метил-2-пропил-4H-[1,3]диоксино[4,5-с]пиридин-5-ил)метил)октил-1-аммоний хлорид (I-15)

Синтезируют и разрабатывают аналогично соединению 1-8 из 0.67 г (0.2 ммоль) соединения 4-8 и 0.49 мл (0.2 ммоль) N,N-диметилоктиламина. Выход 0.61 г (64%); белое кристаллическое вещество; т.пл. 172-173°С (разл.). Спектр ¹Н ЯМР (400 МГц, CDCl₃) δ, м.д.: 0.85 т (3Н, ³J_HH=6.8 Гц, СН3С₇Н₁₄), 0.97 т (3Н, ³J_HH=7.4 Гц, СН3СН₂СН₂), 1.22-1.30 м (10Н, 5СН₂), 1.48-1.54 м (2Н, CH₃CH2CH₂), 1.74-1.82 (4Н, 2СН₂), 2.42 с (3Н, СН₃), 3.30 (3Н, CH₃N⁺), 3.37 (3Н, CH₃N⁺), 3.59-3.66 м (2Н, CH₂N⁺), 5.03-5.22 м (3Н, СН₂, СН), 5.06, 5.48 АВ-система (2Н, ²J_HH=-16.6 Гц, СН₂), 8.16 (1H, CH_пир). Спектр ЯМР ¹³С {¹H} (100 МГц, CDCl₃) δ, м.д.: 14.04 с (СН₃), 14.15 с (СН₃), 16.95 с (СН₂), 18.76 с (СН₃), 22.66 с (СН₂), 23.14 с (СН₂), 26.46 с (СН₂), 29.12 с (СН₂), 29.36 с (СН₂), 31.17 с (СН₂), 36.37 с (СН₂), 49.45 с (CH₃N⁺), 49.77 с (CH₃N⁺), 62.36 с (СН₂), 63.95 с (СН₂), 65.79 с (СН₂), 100.60 с (СН), 117.73 (С_пир), 130.79 (С_пир), 144.42 (С_пир), 148.42 (С_пир), 150.50 (С_пир). Масс-спектр (HRMS-ESI): Найдено [M-Cl]⁺ 363.3006 C₂₂H₃₉ClN₂O₂. Вычислено [М-Cl]⁺ 363.3006.

Пример 16

N,N-Диметил-N-((8-метил-2-пропил-4H-[1,3]диоксино[4,5-с]пиридин-5-ил)метил)додецил-1-аммоний хлорид (I-16)

Синтезируют и разрабатывают аналогично соединению I-8 из 0.67 г (0.2 ммоль) соединения 4-8 и 0.67 мл (0.2 ммоль) N,N-диметилдодециламина. Выход 0.57 г (53%); белое кристаллическое вещество; т.пл. 163-164°С (разл.). Спектр ¹Н ЯМР (400 МГц, CDCl₃) δ, м.д.: 0.85 т (3Н, ³J_HH=6.8 Гц, CH3C₁₁H₂₂), 0.97 т (3Н, ³J_HH=7.4 Гц, CH3CH₂CH₂), 1.20-1.28 м (18Н, 9СН₂), 1.47-1.52 м (2Н, CH3CH₂CH₂), 1.73-1.78 (4Н, 2СН₂), 2.40 с (3Н, СН₃), 3.29 (3Н, CH₃N⁺), 3.36 (3Н, CH₃N⁺), 3.54-3.66 м (2Н, CH₂N⁺), 5.04, 5.15 АВ-система (2Н, ²J_HH=-13.6 Гц, СН₂), 5.10, 5.46 АВ-система (2Н, ²J_HH=-16.8 Гц, СН₂), 5.06 (1Н, ³J_HH=5.0 Гц, СН), 8.14 (1H, СН_пир). Спектр ЯМР ¹³С {¹Н} (100 МГц, CDCl₃) δ, м.д.: 14.02 с (СН₃), 14.20 с (СН₃), 16.92 с (СН₂), 18.79 с (СН₃), 22.76 с (СН₂), 23.11 с (СН₂), 26.45 с (СН₂), 29.40 с (СН₂), 29.45 с (СН₂), 29.53 с (СН₂), 29.65 с (СН₂), 31.97 с (СН₂), 36.35 с (СН₂), 49.40 с (CH₃N⁺), 49.72 с (CH₃N⁺), 62.31 с (СН₂), 63.84 с (СН₂), 65.74 с (СН₂), 100.53 с (СН), 117.67 с (С_пир), 130.59 с (С_пир), 144.57 с (С_пир), 148.32 с (С_пир), 150.48 с (С_пир). Масс-спектр (HRMS-ESI): Найдено [М-Cl]⁺ 419.3632 C₂₆H₄₇ClN₂O₂. Вычислено [М-Cl]⁺ 419.3632.

Пример 17

N,N-Диметил-N-((8-метил-4H-[1,3]диоксино[4,-c]пиридин-5-ил)метил)октан-1-аммоний хлорид (I-17)

Синтезируют и разрабатывают аналогично соединению I-13 из 0.24 г (1.0 ммоль) соединения 4-13 и 0.21 мл (1.0 ммоль) N,N-диметилоктиламина. Выход 0.25 г (68%); белое кристаллическое вещество; т.пл. 160-162°С (разл.). Спектр ЯМР ¹H (400 МГц, CDCl₃) δ, м.д.: 0.84 т (6Н, ³J_HH=6.8 Гц, СН3С₇Н₁₄), 1.21-1.30 м (10Н, 5СН₂), 1.75 уш.с (2Н, СН₂), 2.40 с (3Н, СН₃), 3.32 с (6Н, 2CH₃N⁺), 3.58-3.62 м (2Н, CH₂N⁺), 5.09 с (2Н, СН₂), 5.31 с (2Н, СН₂), 5.32 с (2Н, СН₂), 8.17 с (1H, СН_пир). Спектр ЯМР ¹³С {¹Н} (100 МГц, CDCl₃) δ, м.д.: 14.12 с (СН₃), 18.79 с (СН₃), 22.63 с (СН₂), 23.10 с (СН₂), 26.43 с (СН₂), 29.10 с (СН₂), 29.33 с (СН₂), 31.68 с (СН₂), 49.62 с (CH₃N⁺), 62.21 с (CH₂O), 63.96 с (CH₂N⁺), 65.51 с (CH₂N⁺), 91.62 с (СН₂), 117.94 с (С_пир), 131.03 с (С_пир), 144.85 с (С_пир), 147.79 с (С_пир), 150.58 с (С_пир). Масс-спектр (HRMS-ESI): Найдено [М-Cl]⁺ 321.2537 C₁₉H₃₃N₂O₂Cl. Вычислено [M-Cl]⁺ 321.2537.

Пример 18

N,N-Диметил-N-((8-метил-4H-[1,3]диоксино[4,5-c]пиридин-5-ил)метил)додекан-1-аммоний хлорид (I-18)

Синтезируют и разрабатывают аналогично соединению I-13 из 0.24 г (1.0 ммоль) соединения 4-13 и 0.28 мл (1.0 ммоль) N,N-диметилдодециламина. Выход 0.27 г (64%); белое кристаллическое вещество; т.пл. 155-156°С (разл.). Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, CDCl₃) δ, м.д.: 0.85 т (6Н, ³J_HH=6.8 Гц, СН3С₁₁Н₂₂), 1.21-1.30 м (18Н, 9СН₂), 1.76 уш.с (2Н, СН₂), 2.41 с (3Н, СН₃), 3.32 с (6Н, 2CH₃N⁺), 3.57-3.61 м (2Н, CH₂N⁺), 5.08 с (2Н, СН₂), 5.32 с (2Н, СН₂), 5.33 с (2Н, СН₂), 8.17 с (1H, СН_пир). Спектр ЯМР ¹³С {¹Н} (100 МГц, CDCl₃) δ, м.д.: 14.09 с (СН₃), 18.66 с (СН₃), 22.65 с (СН₂), 23.01 с (СН₂), 26.34 с (СН₂), 29.29 с (СН₂), 29.35 с (СН₂), 29.42 с (СН₂), 29.55 с (СН₂), 31.87 с (СН₂), 49.55 с (CH₃N⁺), 62.13 с (CH₂O), 63.86 с (CH₂N⁺), 65.40 с (CH₂N⁺), 91.52 с (СН₂), 117.85 с (С_пир), 130.99 с (С_пир), 144.68 с (С_пир), 147.72 с (С_пир), 150.47 с (С_пир). Масс-спектр (HRMS-ESI): Найдено [М-Cl]⁺ 377.3163 C₂₃H₄₁N₂O₂Cl. Вычислено [М-Cl]⁺ 377.3163.

Пример 19

N,N-диметил-N-((2,2,8-триметил-4H-[1,3]диоксиноо[4,5-c]пиридин-5-ил)метил)додекан-1-аммоний хлорид (I-19)

К раствору 0.38 г (1.4 ммоль) соединения 7 [Tomita I., Brooks H.G., Metzler D.E. Synthesis of vitamin derivatives. II. 3-Hydroxy-4-hydroxymethyl-2-methyl-5-nupidine acetic acid and related substances // J. Heter. Chem. - 1966. - V. 3, Iss. 2 - P. 178-183]) в 20 мл этанола прибавляют порционно раствор 0.12 г (1.4 ммоль) гидрокарбоната натрия в 20 мл воды. Полученный раствор отгоняют в вакууме. Сухой остаток заливают 30 мл этилового спирта и отфильтровывают нерастворимую часть. К раствору добавляют 0.39 мл (1.4 ммоль) N,N-диметилоктадециламина. Реакционную смесь перемешивают 8 ч. при 70°С. Растворитель отгоняют в вакууме. Полученный остаток перекристаллизовывают из ацетона. Выход 0.34 г (54%); белое кристаллическое вещество; т.пл. 169-170°С (разл.). Спектр ЯМР ¹H (400 МГц, CDCl₃) δ, м.д.: 0.84 т (3Н, ³J_HH=6.8 Гц, СН3С₁₁Н₂₂), 1.19-1.27 м (18Н, 9СН₂), 1.47 с (6Н, 2СН₃), 1.75 уш.с (2Н, СН₂), 2.38 с (3Н, СН₃), 3.34 с (6Н, 2CH₃N⁺), 3.60-3.65 м (2Н, CH₂N⁺), 5.08 с (2Н, СН₂), 5.17 с (2Н, СН₂), 8.12 с (1H, СН_пир). Спектр ЯМР ¹³С {¹Н} (100 МГц, CDCl₃) δ, м.д.: 14.19 с (СН₃), 18.94 с (СН₃), 22.74 с (СН₂), 23.08 с (СН₂), 24.93 с (С(СН₃)₂), 26.42 с (СН₂), 29.38 с (СН₂), 29.44 с (СН₂), 29.51 с (СН₂), 29.63 с (СН₂), 31.95 с (СН₂), 49.50 с (CH₃N⁺), 59.76 с (CH₂O), 62.22 с (CH₂N⁺), 63.72 с (CH₂N⁺), 100.47 с (С(СН₃)₂), 117.32 с (С_пир), 128.91 с (С_пир), 144.09 с (С_пир), 146.79 с (С_пир), 150.93 с (С_пир). Масс-спектр (HRMS-ESI): Найдено [М-Cl]⁺ 405.3476 C₂₅H₄₅N₂O₂Cl. Вычислено [М-Cl]⁺ 405.3476.

Пример 20

5-((Додецилдиметиламмонио)метил)-3-гидрокси-4-(гидроксиметил)-2-метилпиридин-1-ий дихлорид (I-20)

К раствору 0.10 г (0.2 ммоль) соединения I-19 в 30 мл воды добавляют 1 мл конц. HCl, после чего реакционную смесь перемешивают в течение 24 часов при температуре 60°С. Затем растворитель отгоняют в вакууме. Выход 0.10 г (количественный); белое кристаллическое вещество; т.пл. 169-170°С (разл.). Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, ДМСО-d₆) δ, м.д.: 0.84 т (3Н, ³J_HH=6.6 Гц, CH3C₁₁H₂₂). 1.24-1.28 м (18Н, 9СН₂), 1.76 уш.с (2Н, СН₂), 2.70 с (3Н, СН₃), 3.02 с (6Н, 2CH₃N⁺), 3.43-3.47 м (2Н, CH₂N⁺), 4.89 с (2Н, СН₂), 4.94 с (2Н, СН₂), 8.52 с (1Н, СН_пир). Спектр ЯМР ¹³С {¹Н} (100 МГц, ДМСО-d₆) δ, м.д.: 14.01 с (СН₃), 15.03 с (СН₃), 21.95 с (СН₂), 22.14 с (СН₂), 25.87 с (СН₂), 28.60 с (СН₂), 28.76 с (СН₂), 28.86 с (СН₂), 29.00 с (СН₂), 29.07 с (СН₂), 31.34 с (СН₂), 48.83 с (СН₃Ю, 55.75 с (CH₂O), 59.59 с (CH₂N⁺), 64.83 с (CH₂N⁺), 124.74 с (С_пир), 135.66 с (С_пир), 143.80 с (С_пир), 145.93 с (С_пир), 153.22 с (С_пир). Масс-спектр (HRMS-ESI): Найдено [М-Н-2Cl]⁺ 365.3163 C₂₂H₄₂N₂O₂Cl₂. Вычислено [М-Н-2Cl]⁺ 365.3163.

Пример 21

N-((5-Ацетокси-4,6-диметилпиридин-3-ил)метил)-N,N-диметил октан-1-аммоний хлорид (I-21)

Получение 3-ацетокси-5-хлорометил-2,4-диметилпиридин (промежуточное вещество 9): В 30 мл абсолютного дихлорметана при перемешивании добавляют 1.00 г (4.8 ммоль) 3-гидрокси-5-хлорометил-2,4-диметилпиридиний хлорида 8 [Wilson Е., Tishler М. Nitrogen Mustards // J.Am. Chem. Soc. - 1951. - V. 73, N.8. - P. 3635-3641] и последовательно 1.54 мл (11.1 ммоль) триэтиламина и 0.44 мл (6.2 ммоль) ацетилхлорида. Реакционную массу кипятят 3 часа. Раствор концентрируют до 10 мл и промывают водой. Водный слой дополнительно промывают дихлорметаном. Объединенные органические части высушивают в вакууме и очищают с помощью колоночной хроматографии (элюент: этилацетат-дихлорметан (1:2)). Выход: 0.93 г (90%), красное кристаллическое вещество, т.пл. 59°С. Спектр ¹Н ЯМР (400 МГц, CDCl₃) δ, м.д: 2.22 с (3Н, СН₃), 2.37 с (3Н, СН₃), 2.39 с (3Н, СН₃), 4.62 с (2Н, СН₂), 8.29 с (1H, CH_Pyr). Спектр ЯМР ¹³С (100 МГц, CDCl₃) δ, м.д: 12.00 с (СН₃), 19.65 с (СН₃), 20.57 с (СН₃), 41.56 с (СН₂), 130.93 с (C_pyr), 139.44 с (C_pyr), 145.15 с (C_pyr), 146.75 с (C_pyr), 152.12 с (C_pyr), 168.36 с (С=O). Масс-спектр (HRMS-ESI): Найдено [М+Н]⁺ 214.0629. C₁₀H₁₂ClNO₂. Вычислено [М+Н]⁺ 214.0635.

Получение N-((5-ацетокси-4,6-диметилпиридин-3-ил)метил)-N,N-диметилоктан-1-аммоний хлорида: К раствору 0.15 г (0.7 ммоль) соединения 9 в 30 мл ДМФА добавляют 0.20 мл (0.7 ммоль) N,N-диметилоктиламина и перемешивают 20 ч при 50°С. Растворитель отгоняют в вакууме. Полученный остаток перекристаллизовывают из смеси ацетон/диэтиловый эфир (5:1). Выход 0.14 г (47%); белое кристаллическое вещество; т.пл. 169-170°С (разл.). Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, CDCl₃) δ, м.д.: 0.82 т (3Н, ³J_HH=6.8 Гц, СН3С₇Н₁₄), 1.18-1.26 м (10Н, 5СН₂), 1.72 уш.с (2Н, СН₂), 2.34 с (3Н, СН₃), 2.36 (3Н, СН₃), 2.43 (3Н, СН₃), 3.27 с (6Н, 2CH₃N⁺), 3.57-3.61 м (2Н, CH₂N⁺) 5.29 с (2Н, CH₂N⁺), 8.51 с (1H, СН_пир). Спектр ЯМР ¹³С {¹H} (100 МГц, CDCl₃) δ, м.д.: 14.08 с (СН₃), 14.43 с (СН₃), 19.68 с (СН₃), 20.50 с (СН₂), 22.59 с (СН₂), 23.00 с (СН₂), 26.39 с (СН₂), 29.05 с (СН₂), 29.26 с (СН₂), 31.64 с (СН₂), 49.26 с (CH₃N⁺), 62.97 с (CH₂N⁺), 63.72 с (CH₂N⁺), 122.04 с (С_пир), 143.03 с (С_пир), 145.55 с (С_пир), 151.19 с (С_пир), 153.83 с (С_пир), 168.20 с (С=O). Масс-спектр (HRMS-ESI): Найдено [М-Cl]⁺ 335.2693 C₂₀H₃₅N₂O₂Cl. Вычислено [М-Cl]⁺ 335.2693.

Пример 22

N-((5-Ацетокси-4,6-диметилпиридин-3-ил)метил)-N,N-диметилдодекан-1-аммоний хлорид (I-22)

Синтезируют и разрабатывают аналогично соединению I-21 из 0.18 г (0.9 ммоль) соединения 9 и 0.17 мл (0.9 ммоль) N,N-диметилдодециламина. Выход 0.15 г (50%); белое кристаллическое вещество; т.пл. 169-170°С (разл.). Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, CDCl₃) δ, м.д.: 0.84 т (3Н, ³J_HH=6.8 Гц, CH3C₁₁H₂₂), 1.20-1.28 м (20Н, 10СН₂), 1.73 уш. с (2Н, СН₂), 2.35 с (3Н, СН₃), 2.37 (3Н, СН₃), 2.44 (3Н, СН₃), 3.28 с (6Н, 2CH₃N⁺), 3.57-3.61 м (2Н, CH₂N⁺) 5.29 с (2Н, CH₂N⁺), 8.51 с (1Н, СН_пир). Спектр ЯМР ¹³С {¹Н} (100 МГц, CDCl₃) δ, м.д.: 14.19 с (СН₃), 14.46 с (СН₃), 19.72 с (СН₃), 20.52 с (СН₂), 22.74 с (СН₂), 23.04 с (СН₂), 26.42 с (СН₂), 29.35 с (СН₂), 29.38 с (СН₂), 29.43 с (СН₂), 29.50 с (СН₂), 29.64 с (СН₂), 49.31 с (CH₃N⁺), 63.03 с (CH₂N⁺), 63.74 с (CH₂N⁺), 122.01 с (С_пир), 143.06 с (С_пир), 145.59 с (С_пир), 151.20 с (С_пир), 153.91 с (С_пир), 168.23 с (С=O). Масс-спектр (HRMS-ESI): Найдено [М-Cl]⁺ 391.3319 C₂₅H₄₃N₂O₂Cl. Вычислено [М-Cl]⁺ 391.3319.

Пример 23

N-((5-Ацетокси-4,6-диметилпиридин-3-ил)метил)-N,N-диметилоктадекан-1-аммоний хлорид (I-23)

Синтезируют и разрабатывают аналогично соединению I-21 из 0.18 г (0.9 ммоль) соединения 9 и 0.26 мл (0.9 ммоль) N,N-диметилоктадециламина. Выход 0.19 г (53%); белое кристаллическое вещество; т.пл. 159-160°С (разл.). Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, CDCl₃) δ, м.д.: 0.85 т (3Н, ³J_HH=6.7 Гц, CH3C₁₆H₃₂), 1.21-1.29 м (30Н, 15СН₂), 1.74 уш.с (2Н, СН₂), 2.36 с (3Н, СН₃), 2.39 (3Н, СН₃), 2.46 (3Н, СН₃), 3.29 с (6Н, 2CH₃N⁺), 3.57-3.61 м (2Н, CH₂N⁺) 5.30 с (2Н, CH₂N⁺), 8.50 с (1H, СН_пир). Спектр ЯМР ¹³С {¹H} (100 МГц, CDCl₃) δ, м.д.: 14.22 с (СН₃), 14.51 с (СН₃), 19.75 с (СН₃), 20.55 с (СН₂), 22.79 с (СН₂), 23.07 с (СН₂), 26.44 с (СН₂), 29.39 с (СН₂), 29.46 с (СН₂), 29.55 с (СН₂), 29.69 с (СН₂), 29.76 с (СН₂), 29.80 с (СН₂), 32.02 с (СН₂), 49.36 с (CH₃N⁺), 63.10 с (CH₂N⁺), 63.79 с (CH₂N⁺), 122.01 с (СН₃С(O)), 143.13 с (С_пир), 145.64 с (С_пир), 153.18 с (С_пир), 153.98 с (С_пир), 168.26 с (С=O). Масс-спектр (HRMS-ESI): Найдено [М-Cl]⁺ 475.4258 C₃₀H₅₅N₂O₂Cl. Вычислено [M-Cl]⁺ 475.4258.

Пример 24

5-((Диметил(октил)аммонио)метил)-3-гидрокси-2,4-диметил-1-пиридиний дихлорид (I-24)

К раствору 0.10 г (0.3 ммоль) соединения I-21 в 30 мл воды добавляют 1 мл конц. HCl, после чего реакционную смесь перемешивают в течение 24 часов при температуре 60°С. Затем растворитель отгоняют в вакууме. Выход 0.98 г (количественный), белое кристаллическое вещество; т.пл. 186-188°С (разл.). Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, ДМСО-d₆) δ, м.д.: 0.87 т (3Н, ³J_HH=6.8 Гц, CH3C₁₁H₂₂), 1.27-1.31 м (10Н, 5СН₂), 1.77 уш. с (2Н, СН₂), 2.50 с (3Н, СН₃), 2.68 (3Н, СН₃), 2.99 с (6Н, 2CH₃N⁺), 3.42-3.46 м (2Н, CH₂N⁺) 4.78 с (2Н, CH₂N⁺), 8.49 с (1H, СН_пир), 10.96 с (1H, ОН). Спектр ЯМР ¹³С {¹H} (100 МГц, ДМСО-d₆) δ, м.д.: 13.94 с (СН₃), 14.87 с (СН₃), 15.43 с (СН₃), 21.83 с (СН₂), 22.03 с (СН₂), 25.84 с (СН₂), 28.41 с (СН₂), 28.48 с (СН₂), 31.14 с (СН₂) 48.66 с (CH₃N⁺), 60.43 с (CH₂N⁺), 64.48 с (CH₂N⁺), 124.81 с (С_пир), 136.27 с (С_пир), 142.15 с (С_пир), 152.87 с (С_пир). Масс-спектр (HRMS-ESI): Найдено [М-Н-2Cl]⁺ 293.2587 C₁₈H₃₄N₂OCl. Вычислено [М-Н-2Cl]⁺ 293.2587.

Пример 25

5-((Диметил(додецил)аммонио)метил)-3-гидрокси-2,4-диметил-1-пиридиний дихлорид (I-25)

К раствору 0.10 г (0.2 ммоль) соединения I-22 в 30 мл воды и 10 мл этилового спирта добавляют 1 мл конц. HCl, после чего реакционную смесь перемешивают в течение 24 часов при температуре 60°С. Затем растворитель отгоняют в вакууме. Выход 0.99 г (количественный); белое кристаллическое вещество; т.пл. 187-188°С (разл.). Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, CD₃OD) δ, м.д.: 0.88 т (3Н, ³J_HH=6.7 Гц, CH3C₁₁H₂₂), 1.28-1.42 м (9Н, 18СН₂), 1.90 уш.с (2Н, СН₂), 2.60 с (3Н, СН₃), 2.70 (3Н, СН₃), 3.09 с (6Н, 2CH₃N⁺), 3.50 уш.с (2Н, CH₂N⁺) 4.82 с (2Н, CH₂N⁺), 8.49 с (1Н, СН_пир). Спектр ЯМР ¹³С {¹Н} (100 МГц, CD₃OD) δ, м.д.: 14.43 с (СН₃), 15.47 с (СН₃), 15.63 с (СН₃), 23.73 с (СН₂), 23.81 с (СН₂), 27.50 с (СН₂), 30.32 с (СН₂), 30.46 с (СН₂), 30.58 с (СН₂), 30.65 с (СН₂), 30.74 с (СН₂), 33.06 с (СН₂), 50.29 с (CH₃N⁺), 62.69 с (CH₂N⁺), 67.40 с (CH₂N⁺), 126.59 с (С_пир), 136.93 с (С_пир), 143.83 с (С_пир), 148.57 с (С_пир), 155.46 с (С_пир). Масс-спектр (HRMS-ESI): Найдено [М-Н-2Cl]⁺ 349.3213 C₂₂H₄₂N₂OCl₂. Вычислено [M-H-2Cl]⁺ 349.3213.

Пример 26

5-((Диметил(октадецил)аммонио)метил)-3-гидрокси-2,4-диметил-1-пиридиний дихлорид (I-26)

К раствору 0.10 г (0.2 ммоль) соединения 1-23 в 30 мл воды и 10 мл этилового спирта добавляют 1 мл конц. HCl, после чего реакционную смесь перемешивают в течение 24 часов при температуре 60°С. Затем растворитель отгоняют в вакууме. Выход 0.99 г (количественный); белое кристаллическое вещество; т.пл. 185-187°С (разл.). Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, ДМСО-d₆) δ, м.д.: 0.85 т (3Н, ³J_HH=6.7 Гц, СН3С₁₇Н₃₄), 1.23-1.33 м (30Н, 15СН₂), 1.77 уш.с (2Н, СН₂), 2.50 с (3Н, СН₃), 2.68 (3Н, СН₃), 2.99 с (6Н, 2CH₃N⁺), 3.42-3.46 м (2Н, CH₂N⁺) 4.77 с (2Н, CH₂N⁺), 8.49 с (1Н, СН_пир), 10.94 с (1Н, ОН). Спектр ЯМР ¹³С {¹Н} (100 МГц, ДМСО-d₆) δ, м.д.: 13.94 с (СН₃), 14.86 с (СН₃), 15.46 с (СН₃), 21.85 с (СН₂), 22.08 с (СН₂), 25.85 с (СН₂), 28.56 с (СН₂), 28.68 с (СН₂), 28.79 с (СН₂), 29.03 с (СН₂), 31.27 с (СН₂) 48.66 с (CH₃N⁺), 60.42 с (CH₂N⁺), 64.50 с (CH₂N⁺). 124.81 с (С_пир), 136.29 с (С_пир), 142.17 с (С_пир), 152.87 с (С_пир). Масс-спектр (HRMS-ESI): Найдено [М-Н-2Cl]⁺ 433.4152 C₂₈H₅₄N₂OCl₂. Вычислено [М-Н-2Cl]⁺ 433.4152.

Пример 27

N,N-Диметил-N-((3,3,9,9-тетраметил-7,11-дигидро-1H-[1,3]диоксепино[5,6-b][1,3]диоксо[5,4-d]пиридин-5-ил)метил)октан-1-аммониум хлорид (I-27)

К раствору 0.30 г соединения 10 [Pugachev M.V., Shtyrlin N.V., Nikitina E.V., Sysoeva LP., Abdullin T.I., Iksanova A.G., Ilaeva A.A., Berdnikov E.A., Musin R.Z., Shtyrlin Yu.G. Synthesis and antibacterial activity of novel phosphonium salts on the basis of pyridoxine // Bioorg. Med Chem. - 2013. - V. 21, Iss. 14. - P. 4388-4395] (1.0 ммоль) в 30 мл этанола добавляют 0.2 мл (1.0 ммоль) N,N-диметилоктиламина. Реакционную смесь перемешивают при 50°С в течение 8 часов, далее растворитель удаляют в вакууме. Полученную массу кипятят в петролейном эфире 30 мин. Осадок отделяют и сушат в вакууме. Выход 0.49 г (93%); маслообразное вещество. Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, CDCl₃) δ, м.д.: 0.82 т (3Н, ³J_HH=6.8 Гц, СН3С₇Н₁₄), 1.21-1.29 м (10Н, 5СН₂), 1.45 с (6Н, 2СН₃), 1.51 с (6Н, 2СН₃), 1.78-1.88 м (2Н, СН₂), 3.35 с (6Н, 2CH₃N⁺), 3.46-3.51 м (2Н, CH₂N⁺), 4.50 с (2Н, СН₂), 4.60 с (2Н, СН₂), 4.69 с (2Н, СН₂), 4.75 с (2Н, СН₂). Спектр ЯМР ¹³С {¹Н} (100 МГц, CDCl₃) δ, м.д.: 14.08 с (СН₃), 22.57 с (СН₂), 22.97 с (СН₂), 23.50 с (СН₃), 24.61 с (СН₃), 26.23 с (СН₂), 29.07 с (СН₂), 29.20 с (СН₂), 31.67 с (СН₂), 51.73 с (CH₃N⁺), 58.10 с (CH₂N⁺), 58.29 с (CH₂N⁺), 60.56 с (CH₂O), 64.35 с (CH₂O), 66.16 с (CH₂O), 101.10 с (С), 102.66 с (С), 125.95 с (С_пир), 131.61 с (С_пир), 133.25 с (С_пир), 146.69 с (С_пир), 149.92 с (С_пир). Масс-спектр (HRMS-ESI): Найдено [М-Cl]⁺ 435.3217 C₂₅H₄₃N₂O₄Cl. Вычислено [М-Cl]⁺ 435.3217.

Пример 28

N,N-Диметил-N-((3,3,9,9-тетраметил-7,11-дигидро-1H-[1,3]диоксепино[5,6-b][1,3]диоксо[5,4-d]пиридин-5-ил)метил)октадекан-1-аммониум хлорид (I-28)

Синтезируют и разрабатывают аналогично соединению I-27 из 0.30 г (1.0 ммоль) соединения 10 и 0.36 мл (1.0 ммоль) N,N-диметилоктодециламина. Выход 0.56 г (95%); маслообразное вещество. Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, CDCl₃) δ, м.д.: 0.85 т (3Н, ³J_HH=6.8 Гц, СН3С₁₇Н₃₄), 1.23-1.33 м (30Н, 15СН₂), 1.49 с (6Н, 2СН₃), 1.56 с (6Н, 2СН₃), 1.78-1.91 м (2Н, СН₂), 3.39 с (6Н, 2CH₃N⁺), 3.51-3.55 м (2Н, CH₂N⁺), 4.54 с (2Н, СН₂), 4.63 с (2Н, СН₂), 4.73 с (2Н, СН₂), 4.79 с (2Н, СН₂). Спектр ЯМР ¹³С {¹H} (100 МГц, CDCl₃) δ, м.д.: 14.22 с (СН₃), 22.77 с (СН₂), 23.07 с (СН₂), 23.58 с (СН₃), 24.69 с (СН₃), 26.32 с (СН₂), 29.36 с (СН₂), 29.44 с (СН₂), 29.52 с (СН₂), 29.60 с (СН₂), 29.69 с (СН₂), 29.75 с (СН₂), 29.79 с (СН₂), 32.00 с (СН₂), 51.80 с (CH₃N⁺), 58.17 с (CH₂N⁺), 58.37 с (CH₂N⁺), 60.63 с (СН₂О), 64.47 с (CH₂O), 66.22 с (CH₂O), 101.21 с (С), 102.75 с (С), 126.06 с (С_пир), 131.72 с (С_пир), 133.28 с (С_пир), 146.80 с (С_пир), 150.01 с (С_пир). Масс-спектр (HRMS-ESI): Найдено [М-Cl]⁺ 575.4782 C₃₅H₆₃N₂O₄Cl Вычислено [М-Cl]⁺ 575.4782.

Пример 29

8-((Диметил(октил)аммонио)метил)-5,6-бис(гидроксиметил)-2,2-диметил-4Н-[1,3]диоксино[4,5-с]пиридин-7-иум дихлорида (I-29)

К 0.10 г (0.2 ммоль) соединения 1-27 в 4 мл воды и 1 мл этанола добавляют 0.1 мл конц. HCl. Реакционную смесь перемешивают под действием микроволнового излучения в течение 1 часа при температуре 60°С. Растворитель удаляют в вакууме. Выход 0.1 г (количественный), желтое маслообразное вещество. Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, ДМСО-d₆) δ, м.д.: 0.87 т (3Н, ³J_HH=6.5 Гц, СН3С₇Н₁₄), 1.27-1.29 м (10Н, 5СН₂), 1.53 с (6Н, 2СН₃), 1.74-1.86 м (2Н, СН₂), 3.06 с (6Н, 2CH₃N⁺), 3.26-3.31 м (2Н, CH₂N⁺), 4.46 с (2Н, СН₂), 4.56 с (2Н, СН₂), 4.60 с (2Н, СН₂), 5.07 с (2Н, СН₂). Спектр ЯМР ¹³С {¹H} (100 МГц, ДМСО-d₆) δ, м.д.: 13.95 с (СН₃), 21.93 с (СН₂), 22.04 с (СН₂), 24.38 с (СН₂), 25.79 с (СН₂), 28.49 с (СН₂), 31.16 с (СН₂), 50.33 с (CH₃N⁺), 55.68 с (CH₂N⁺), 58.57 с (CH₂N⁺), 60.58 с (CH₂O), 62.85 с (CH₂O), 63.54 с (CH₂O), 100.42 с (С(СН₃)₂), 129.19 с (С_пир), 132.99 с (С_пир), 133.90 с (С_пир), 147.37 с (С_пир), 149.77 с (С_пир). Масс-спектр (HRMS-ESI): Найдено [М-2Cl-H]⁺ 395.2904 C₂₂H₄₀Cl₂N₂O₄. Вычислено [М-2Cl-Н]⁺ 395.2899.

Пример 30

2-((Диметил(октадецил)аммоние)метил)-3-гидрокси-4,5,6-трис(гидроксиметил)пиридин-1-иум дихлорид (I-30)

К 0.10 г (0.2 ммоль) соединения I-28 в 30 мл воды и 5 мл этанола добавляют 1 мл конц. HCl. Реакционную смесь перемешивают в течение 24 часов при температуре 60°С. Растворитель удаляют в вакууме. Выход 0.1 г (количественный), желтое маслообразное вещество. Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, ДМСО-d₆) δ, м.д.: 0.85 т (3Н, ³J_HH=6.8 Гц, CH3C₁₇H₃₄), 1.23-1.29 м (30Н, 15СН₂), 1.76-1.86 м (2Н, СН₂), 3.06 с (6Н, 2CH₃N⁺), 3.29-3.33 м (2Н, CH₂N⁺), 4.58 с (2Н, СН₂), 4.62 с (2Н, СН₂), 4.63 с (2Н, СН₂), 4.86 с (2Н, СН₂). Спектр ЯМР ¹³С {¹Н} (100 МГц, ДМСО-d₆) δ, м.д.: 13.96 с (СН₃), 22.00 с (СН₂), 22.10 с (СН₂), 25.83 с (СН₂), 28.59 с (СН₂), 28.71 с (СН₂), 28.86 с (СН₂), 29.05 с (СН₂), 31.30 с (СН₂), 50.27 с (CH₃N⁺), 55.67 с (CH₂N⁺), 56.59 с (CH₂N⁺), 61.05 с (CH₂O), 62.80 с (CH₂O), 63.76 с (CH₂O), 134.34 с (С_пир), 135.53 с (С_пир), 136.67 с (С_пир), 150.24 с (С_пир), 152.40 с (С_пир). Масс-спектр (HRMS-ESI): Найдено [М-2Cl-H]⁺ 495.4156 C₂₉H₅₆Cl₂N₂O₄. Вычислено [М-2Cl-Н]⁺ 495.4151.

Исследование антибактериальной активности четвертичных аммониевых солей на основе производных витамина В₆

Антибактериальная активность новых соединений оценивают на штаммах Staphylococcus aureus subsp. aureus (АТСС® 29213™), Staphylococcus epidermidis (Клинический изолят, предоставлен Институтом эпидемиологии и микробиологии, Казань, Россия), Micrococus luteus (Клинический изолят предоставлен Институтом эпидемиологии и микробиологии, Казань, Россия), Escherichia coli Escherichia coli (АТСС® 25922™), Salmonella typhimurium TA100 и Pseudomonas aeruginosa (ATCC® 27853™). МПК (Минимальную подавляющую концентрацию) определяют на 96-луночных культуральных планшетах с помощью метода серийных разведений в питательной среде Мюллера-Хинтон (далее - среда МХ-бульон). Для инокуляции используют стандартную микробную взвесь, эквивалентную 0.5 по стандарту МакФарланда, полученную путем разведения в 100 раз 18-часовой культуры питательным бульоном MX, после чего концентрация микроорганизма в ней составляет 1-9×10⁶ КОЕ/мл. Полученную суспензию порциями по 0.1 мл инокулируют в 0.1 мл раствора тестируемого вещества. Начальный раствор с концентрацией соединения 2 мг/мл получают путем растворения/внесения в 100 мкл МХ-бульона 2 (двух) мкл раствора соединения с концентрацией 100 мг/мл в ДМСО. Растворы тестируемых соединений с более низкими концентрациями готовят последовательным разбавлением питательной средой (МХ-бульоном) начального раствора соединений в МХ-бульоне с концентрацией 2 мг/мл. Конечная концентрация тестируемых веществ после инокуляции варьируется от 1000 до 0.5 мкг/мл. Инкубирование проводят при 37°С в течение 24 ч, в качестве контроля используют питательную среду без инокулированной культуры бактерий. Измерение оптической плотности проводят фотометрически на спектрофотометре СФ-2000 при 600 нм. Минимальную подавляющую концентрацию определяют как наименьшую концентрацию тестируемого вещества, при которой отсутствует видимый рост микроорганизма. В качестве препаратов сравнения используют мирамистин, бензалкония хлорид и ванкомицин в тех же концентрациях, а также наиболее активные из запатентованных ранее четвертичных аммониевых солей пиридоксина формулы II-1 и II-2 [Патент РФ. №2561281, опубл. 27.08.2015].

Как видно из представленных далее в Таблице 1 данных, большинство из заявленных соединений обладают выраженной антибактериальной активностью по отношению к исследуемым штаммам грамположительных микроорганизмов. При этом наиболее активными оказались соединения I-2, I-13, I-16, I-18, I-19 и I-26, антибактериальное действие которых по отношению к исследуемым микроорганизмам оказалось сопоставимым или превосходящим исследуемые препараты сравнения и соединения-аналоги II-1 и II-2. Основываясь на указанной таблице, возможно сделать вывод о том, что заявленное техническое решение обеспечивает реализацию заявленных целей.

Исследование токсичности in vitro четвертичных аммониевых солей на основе производных витамина В₆

Цитотоксичность наиболее активных из заявляемых соединений оценивают с использованием пролиферативного МТТ-теста на клетках HEK-293. Линию клеток HEK-293 получают из АТСС (cat. # CRL-1573) и культивируют согласно рекомендациям АТСС в 75 см флаконах при 37°С и 5% CO₂. Клетки пересевают 1 раз в неделю в отношении 1:10. Клетки культивируют в среде α-МЕМ с добавлением 10%-ной эмбриональной телячьей сыворотки, L-глутамина и 1% пенициллина-стрептомицина до образования монослоя. Для получения клеточной суспензии монослой клеток трипсинизируют раствором Трипсина-ЭДТА с последующей инактивацией трипсина добавлением среды α-МЕМ с сывороткой. Далее клетки осаждают центрифугированием при 500 g. Осадок ресуспендируют в фосфатно-солевом буфере. Оценку жизнеспособности и подсчет плотности производят после окраски клеток 0.4%-ным раствором трипанового синего в камере Нойбауэра. В эксперименте использовали суспензии с количеством жизнеспособных клеток не менее 90%.

Клетки (2 тыс. клеток в лунке) культивируют в 90 мкл среды α-МЕМ в стандартных условиях в 96-луночном культуральном планшете в течение суток (для их прикрепления к поверхности дна лунки). Далее добавляют 10 мкл стокового раствора каждого соединения и инкубируют в стандартных условиях в течение 72 часов. Концентрации стоковых растворов составляли 10 мг/мл в воде. Далее среду с препаратами заменяют на чистую среду α-МЕМ 80 мкл и добавляют по 20 мкл МТТ-реагента (5 мг/мл), инкубируют в CO2-инкубаторе при температуре 37°С в течение 3.5 часов, затем убирают среду и добавляют 100 мкл ДМСО. По истечении 10 минут измеряют оптическую плотность клеточных растворов при 555 нм (референтная длина волны - 650 нм) на планшетном анализаторе TECAN (Швейцария).

Результаты обрабатывают с помощью программного обеспечения OriginPro 8. Данные для исследуемых соединений представляют в процентном отношении к контролю, не подвергавшемся действию препаратов. Строят график зависимости процентного соотношения от логарифма концентраций. Далее зависимость доза-эффект подвергают анализу "DoseResp" в программном обеспечении OriginPro 8 и находят обратный логарифм концентрации в точке 50%. По обратному логарифму находят концентрацию полумаксимального ингибирования роста (IC₅₀).

Как видно из представленных далее в Таблице 2 данных, большинство из протестированных соединений являются менее токсичными, чем препараты бензалкония хлорид и мирамистин, а также ранее исследованные соединения-аналоги II-1 и II-2. Соединение I-4 оказалось менее токсичным в 15 раз, чем ранее полученные прототипы II-1 и II-2. Таким образом, использование четвертичных аммониевых солей на основе производных витамина В₆ представляет интерес при разработке новых высокоактивных и малотоксичных противомикробных препаратов, и является доказательством достижения заявленных целей предполагаемого изобретения.

Заявленное техническое решение соответствует критерию «новизна», предъявляемому к изобретениям, т.к. из исследованного заявителем уровня техники не выявлены технические решения, характеризующиеся заявленной совокупностью признаков, приведенных в независимом пункте формулы изобретения, которые обеспечивают достижение заявленных целей.

Заявленное техническое решение соответствует критерию «изобретательский уровень», предъявляемому к изобретениям, т.к. оно не является очевидным для специалистов в указанной области техники.

Заявленное техническое решение соответствует критерию «промышленная применимость», предъявляемому к изобретениям, т.к. может быть реализовано в промышленности с применением известных веществ и известных методов синтеза.