The use of aliphatic aldehydes in the synthesis of new pyran annulated derivatives of 1H-2,1-benzothiazin- 4-one 2,2-dioxide via domino-type interactions. The antimicrobial activity of the compounds synthesized

Abstract

Domino-type Knoevenagel-Michael-hetero-Thorpe-Ziegler and Knoevenagel-hetero-Diels-Alder interactions using 1-ethyl-1Н-2,1-benzothiazin-4(3Н)-one 2,2-dioxide and aliphatic aldehydes as initial compounds have been studied. These reactions have led to 2-amino-3-cyano-4H-pyran and 2H-3,4-dihydropyran derivatives, respectively. It has been shown that the three-component one-pot interaction of 1-ethyl-1Н-2,1-benzothiazin-4(3Н)-one 2,2-dioxide with saturated aliphatic aldehydes and malononitrile proceeds under rather mild conditions and results in formation of 2-amino-6-ethyl-4-alkyl 4,6-dihydropyrano[3,2-c][2,1]benzothiazin-3-carbonitrile 5,5-dioxides with moderate and high yields. At the same time, the yields of target products decrease with the increase of the length of the aliphatic aldehyde carbon chain. In this regard, the use of citronellal allowed us to obtain the product of the three-component interaction with a low yield. To date, there is no information in the literature about the possible application of aliphatic dialdehydes in such three-component interactions. It has been found that the use of glutaric aldehyde results in the synthesis of a new class of bis-derivatives of 2-amino-4H-pyran, in which two fragments are linked by the polymethylene bridge. The use of α,β-unsaturated aldehydes in the three-component interaction with 1-ethyl-1Н-2,1-benzothiazin-4(3Н)-one 2,2-dioxide and malononitrile was accompanied by decrease in the process efficiency compared to saturated aliphatic aldehydes. The target fused 2-amino-3-cyano-4H-pyran was obtained only when α-methylcinnamic aldehyde was used in the reaction. A two-component interaction of 1-ethyl-1Н-2,1-benzothiazin-4(3Н)-one 2,2-dioxide with citronellal has been also studied. It has been shown that this reaction is stereospecific. It proceeds through domino Knoevenagel-hetero Diels-Alder sequence resulting in a new heterocyclic system – 2,2a,3,4,5,6,6a,8-octahydroisochromeno[4,3-c] [2,1]benzothiazine 7,7-dioxide. The study of the antimicrobial activity of the compounds synthesized has allowed finding compounds with a moderate activity against P. aeruginosa і C. albicans

Вивчені доміно-взаємодії Кньовенагеля-Міхаеля-гетеро-Торпа-Ціглера та Кньовенагеля-гетеро-Дільса-Альдера за участю 1-етил-1Н-2,1-бензотіазин-4(3Н)-ону 2,2-діоксиду та аліфатичних альдегідів, що приводять до утворення відповідно похідних 2-аміно-3-ціано-4Н-пірану та 2Н-3,4-дигідропірану. Показано, що трикомпонентна одностадійна взаємодія 1-етил-1Н-2,1-бензотіазин-4(3Н)-ону 2,2-діоксиду з насиченими аліфатичними альдегідами і малонодинітрилом перебігає у дуже м’яких умовах і приводить до утворення 2-аміно-6-етил-4-алкіл-4,6-дигідропірано[3,2-c][2,1]бензотіазин-3-карбонітрил 5,5-діоксидів з високими та помірними виходами. У той же час збільшення довжини вуглецевого ланцюга аліфатичного альдегіду приводить до зменшення виходу цільових продуктів. Так, при використанні цитронелалю продукт трикомпонентної взаємодії вдалося одержати тільки з невисоким виходом. Аліфатичні діальдегіди не були раніше використані у даних взаємодіях; показано, що використання глутарового альдегіду дозволяє отримати новий клас біс-похідних 2-аміно-4Н-пірану, в якому фрагменти з’єднані поліметиленовим містком. Використання α,β-ненасичених альдегідів у трикомпонентній взаємодії з 1-етил-1Н-2,1-бензотіазин-4(3Н)-ону 2,2-діоксидом і малонодинітрилом супроводжувалося змен- шенням ефективності процесу в порівнянні з насиченими аліфатичними альдегідами. Цільовий продукт взаємодії конденсований 2-аміно-3-ціано-4Н-піран був отриманий тільки у випадку застосування α-метилкоричного альдегіду. Вивчена взаємодія між 1-етил-1Н-2,1-бензотіазин-4(3Н)-ону 2,2-діоксидом і цитронелалем; показано, що така реакція перебігає винятково як стереоспецифічна доміно-взаємо- дія Кньовенагеля-гетеро-Дільса-Альдера і приводить до утворення нової гетероциклічної системи – 2,2a,3,4,5,6,6a,8-октагідроізохромено[4,3-c][2,1]бензотіазин 7,7-діоксиду. Вивчення антимікробної ак- тивності синтезованих сполук дозволило виявити похідні, що проявляють помірну активність проти P. aeruginosa і C. albicans

Изучены домино-взаимодействия Кневенагеля-Михаэля-гетеро-Торпа-Циглера и Кневенагеля-гетеро-Дильса-Альдера с участием 1-этил-2,1-бензотиазин-4(3Н)-он 2,2-диоксида и алифатических альдегидов, приводящих соответственно к образованию производных 2-амино-3-циано-4Н-пирана и 2Н-3,4-дигидропирана. Показано, что трехкомпонентное одностадийное взаимодействие 1-этил-2,1-бензотиазин-4(3Н)-он 2,2-диоксида с насыщенными алифатическими альдегидами и малонодинитрилом протекает в очень мягких условиях и приводит к образованию 2-амино-6-этил-4-алкил-4,6-дигидропирано[3,2-c][2,1]бензотиазин-3-карбонитрил 5,5-диоксидов с высокими и умеренными выходами. В то же время увеличение длины углеродной цепи алифатических альдегидов приводит к уменьшению выхода целевых продуктов. Так, при использовании цитронеллаля продукт трехкомпонентного взаимодействия удалось получить только с невысоким выходом. Алифатические диальдегиды не были ранее использованы в данных взаимодействиях; показано, что применение глутарового альдегида приводит к новому классу бис-производных 2-амино-4Н-пирана, в котором фрагменты соединены полиметилено- вым мостиком. Использование α,β-ненасыщенных альдегидов в трехкомпонентном взаимодействии с 1-этил-2,1-бензотиазин-4(3Н)-он 2,2-диоксидом и малонодинитрилом сопровождалось уменьшением эффективности процесса по сравнению с насыщенными алифатическими альдегидами. Целевой продукт взаимодействия конденсированный 2-амино-3-циано-4Н-пиран был получен только в случае применения α-метилкоричного альдегида. Изучено взаимодействие между 1-этил-2,1-бензотиазин-4(3Н)-он 2,2-диоксидом и цитронеллалем; показано, что данная реакция протекает исключительно как стереоспецифичное домино-взаимодействие Кневенагеля-гетеро-Дильса-Альдера и приводит к образованию новой гетероциклической системы – 2,2a,3,4,5,6,6a,8-октагидроизохромено[4,3-c][2,1]бензотиазин 7,7-диоксида. Изучение антимикробной активности синтезированных соединений позволило обнаружить производные, проявляющие умеренную активность против P. aeruginosa и C. albicans