The synthesis, spectral properties and the biological activity of 7-arenesulfonyl-3-arylmethyl-1,3,7-triazaspiro[4.4]nonane-2,4-dione derivatives

Abstract

Aim. To synthesize the series of 7-arenesulfonyl-3-arylmethyl-1,3,7-triazaspiro[4.4]nonane-2,4-dione, to study their spectral properties and antibacterial activity. Materials and methods. The methods of organic synthesis, instrumental methods of organic compounds analysis, as well as the agar diffusion method were used. Results and discussion. By the interaction of 3-arymethyl-1,3,7-triazaspiro[4.4]nonane-2,4-diones with arenesulfonyl cholrides in the presence of triethylamine the series of 7-arenesulfonyl-3-arylmethyl-1,3,7-triazaspiro[4.4]nonane-2,4-dione was obtained. For the compounds containing the fragments of 1-sulfonylamido-(2,4)- and 3,4-difluorobenzene the 1H-1H coupling constants in their 1Н{19F}-NMR fluorine decoupled spectra, as well as the 19F-19F coupling constants in the 19F{1Н}- NMR proton decoupled spectra were measured. The antimicrobial activity screening showed that the growth of such bacterial strains as Staphylococcus aureus and Bacillus subtilis was inhibited by the compounds of the series obtained. Conclusions. It has been found that the interaction of 3-arymethyl-1,3,7-triazaspiro[4.4]nonane-2,4-diones with arenesulfonyl cholrides is an effective way for the synthesis of 7-arenesulfonyl-3-arylmethyl-1,3,7-triazaspiro[4.4]nonane-2,4- diones with the promising biological activity against the strains of gram-positive bacteria such as Staphylococcus aureus and Bacillus subtilis. Among 7-arenesulfonyl-3-arylmethyl-1,3,7-triazaspiro[4.4]nonane-2,4-dione derivatives 3-(3-methylbenzyl)-7-(toluene-4-sulfonyl)-1,3,7-triazaspiro[4.4]nonane-2,4-dione exhibited the highest activity.

Мета роботи – синтез ряду 7-аренсульфоніл-3-арилметил-1,3,7-триазаспіро[4.4]нонан-2,4-діонів, досліджен- ня їх спектральних характеристик та антибактеріальної активності. Матеріали та методи. Методи органічного синтезу, інструментальні методи встановлення будови органіч- них сполук, метод дифузії в агар. Результати та їх обговорення. При взаємодії 3-арилметил-1,3,7-триазаспіро[4.4]нонан-2,4-діонів з аренсуль- фохлоридами в присутності триетиламіну було отримано ряд похідних 7-аренсульфоніл-3-арилметил-1,3,7- триазаспіро[4.4]нонан-2,4-діону. Для сполук, що містять 1-сульфаніламідо-(2,4)- та 3,4-дифлуоробензенові фрагменти, виміряні константи спін-спінової взаємодії Гідроген-Гідроген у 1Н{19F}-ЯМР-спектрах з пригнічен- ням взаємодії Гідроген-Флуор, а також константи спін-спінової взаємодії Флуор-Флуор у 19F{1Н} ЯМР-спектрах. Дані мікробіологічного скринінгу показують, що грампозитивні бактерії, такі як Staphylococcus aureus та Bacillus subtilis є чутливими до сполук досліджуваного ряду. Висновки. Встановлено, що взаємодія 3-арилметил-1,3,7-триазаспіро[4.4]нонан-2,4-діонів з аренсульфохлорида- ми є ефективним методом синтезу 7-аренсульфоніл-3-арилметил-1,3,7-триазаспіро[4.4]нонан-2,4-діонів, які про- являють перспективну біологічну активність по відношенню до штамів грампозитивних бактерій Staphylococcus aureus та Bacillus subtilis. Найбільшу активність в ряду заміщених 7-аренсульфоніл-3-арилметил-1,3,7-триазаспіро[4.4] нонан-2,4-діонів проявив 3-(3-метилбензил)-7-(толуен-4-сульфоніл)-1,3,7-триазаспіро[4.4]нонан-2,4-діон.

Цель работы – синтез ряда 7-аренсульфонил-3-арилметил-1,3,7-триазаспиро[4.4]нонан-2,4-дионов, иссле- дование их спектральных характеристик и антибактериальной активности. Материалы и методы. Методы органического синтеза, инструментальные методы определения структуры органических соединений, метод диффузии в агар. Результаты и их обсуждение. При взаимодействии 3-арилметил-1,3,7-триазаспиро[4.4]нонан-2,4-дионов с аренсульфохлоридами в присутствии триэтиламина был получен ряд производных 7-аренсульфонил-3-арилметил- 1,3,7-триазаспиро[4.4]нонан-2,4-диона. Для соединений, содержащих 1-сульфаниламидо-(2,4)- и 3,4-дифторбен- зольные фрагменты, измерены константы спин-спинового взаимодействия водород-водород в 1Н{19F}-ЯМР-спектрах с подавлением взаимодействия водород-фтор, а также константы спин-спинового взаимодействия фтор-фтор в 19F{1Н} ЯМР-спектрах. Данные микробиологического скрининга показывают, что грамположительные бактерии, такие как Staphylococcus aureus и Bacillus subtilis, чувствительны к соединениям исследуемого ряда. Выводы. Установлено, что взаимодействие 3-арилметил-1,3,7-триазаспиро[4.4]нонан-2,4-дионов с аренсуль- фохлоридами является эффективным методом синтеза 7-аренсульфонил-3-арилметил-1,3,7-триазаспиро[4.4] нонан-2,4-дионов, которые проявляют перспективную противомикробную активность по отношению к штаммам грамположительных бактерий Staphylococcus aureus и Bacillus subtilis. Наибольшую активность в ряду заме- щенных 7-аренсульфонил-3-арилметил-1,3,7-триазаспиро[4.4]нонан-2,4-дионов проявил 3-(3-метилбензил)-7- (толуол-4-сульфонил)-1,3,7-триазаспиро[4.4]нонан-2,4-дион.