A novel approach to obtaining oxazolo[5,4-d]pyrimidine-5,7-diones via Rh(II)-catalyzed formal [3+2]-cycloaddition involving diazo barbituric acids and nitriles

Abstract

Целью данной работы стала разработка нового удобного подхода к синтезу оксазоло[5,4-d]пиримидин-5,7-дионов на основе реакции каталитического разложения диазобарбитуровых кислот в присутствии различных нитрилов. Целевые конденсированные гетероциклы являются перспективными объектами медицинской химии с точки зрения потенциальной биологической активности. В рамках обозначенной цели были решены следующие задачи: 1) синтезированы замещенные диазобарбитуровые, а также некоторые другие диазокарбонильные гетероциклы; 2) подобраны оптимальные условий проведения целевой реакции; 3) синтезирован ряд оксазоло[5,4-d]пиримидин-5,7-дионов, содержащих различные заместители. В результате данной работы был разработан новый метод синтеза биологически значимых оксазоло[5,4-d]пиримидин-5,7-дионов. Было показано, что образование оксазолов происходит как при воздействии микроволнового излучения, так и при конвенционном нагревании реакционной смеси; при этом наиболее эффективным катализатором является эспиноат родия(II). Установлено, что несимметрично замещенная 5-диазо-1-метил-3-фенил-барбитуровая кислота реагирует с образованием смеси региоизомеров. И, наконец, обнаружено, что при проведении реакции с диазопроизводным кислоты Мельдрума промежуточно образующийся оксазол неустойчив и при разложении дает ранее не описанный 2,5-диметил-7H-оксазол[4,5-e][1,3]оксазин-7-он. По результатам данной работы опубликована статья в журнале Tetrahedron.

Presented work is aimed at developing a new convenient approach to the synthesis of oxazolo[5,4-d]pyrimidine-5,7-diones based on the catalytic decomposition of diazo barbituric acids in the presence of various nitriles. Target fused heterocycles are promising objects of medical chemistry in terms of potential biological activity. In the framework of the main goal, the following tasks were solved: 1) substituted diazo barbituric, as well as some other diazocarbonyl heterocycles were synthesized; 2) optimal conditions for carrying out the target reaction were selected; 3) a series of oxazolo[5,4-d]pyrimidin-5,7-diones containing various substituents was synthesized. As a result of this work, a new method for the synthesis of biologically significant oxazolo[5,4-d]pyrimidine-5,7-diones was developed. It was shown that the formation of oxazoles occurs both when exposed to microwave irradiation, and when the reaction mixture is heated conventionally; the most effective catalyst is rhodium(II) espinoate. It has been established that asymmetrically substituted 5-diazo-1-methyl-3-phenyl-barbituric acid reacts with the formation of a mixture of regioisomers. And finally, it was found that during the reaction with the diazo derivative of Meldrum acid, the initially formed oxazole is unstable and, upon decomposition, gives the previously not described 2,5-dimethyl-7H-oxazole[4,5-e][1,3]oxazin-7-one. Based on the results of this work, an article was published in the journal Tetrahedron.