FACULTAD DE FARMACIA DEPARTAMENTO DE QUÍMICA ORGÁNICA Y FARMACÉUTICA NUEVAS APLICACIONES SINTÉTICAS DE LA REACCIÓN ENTRE VINIL- Y ARILMAGNESIANOS Y NITROARENOS TESIS DOCTORAL RICCARDO EGRIS Directores: José Carlos Menéndez Ramos Mercedes Villacampa Sanz Madrid, Abril de 2012 © Riccardo Egris, 2012 ....Lasciat e ogni speranza, vo i ch’en trat e ... (Inferno, Canto III, vv. 1-9) ....Ai miei genitori... Deseo expresar mi agradecimiento: Al Dr. D. José Carlos Menéndez Ramos, Profesor Titular de la Universidad Complutense de Madrid y a la Dra. Dña. Mercedes Villacampa Sanz, directores de este trabajo, por el apoyo, esfuerzo y tiempo que me han dedicado durante estos años. A las Dras. Dña. Nieves Cabezas Baudot, Dña. Mercedes Grande González, mis tías adoptivas. A Mª José Saucedo y Pilar Cledera, encargadas del C.A.I. Microanálisis Elemental, a Marisa y Jesús, técnicos del Departamento. A todos los profesores del departamento de Química Orgánica y Farmacéutica, que me acogieron en esta segunda casa Dopo tanti anni di sforzi, di successi e fallimenti non posso che dedicare questo dottorato ai miei genitori, alla mia familia e a Stefano, che “mai” mi hanno abbandonato e hanno sempre saputo tirarmi fuori la forza per andare avanti. Alla Cupola, gli amici di sempre, quelli che ci sono sempre stati e che sempre ci saranno...grazie ad Ago, Ale, Matteo Tolu (e grazie alle tue forbici!), Lucy, Giorgia, Igor, Marco, Carla, Andrea, Luca, alla compagnia del Gambero e tutti quelli che hanno condiviso tanti anni di amicizia... Quiero dar las gracias a los compañeros del departamento, que durante estos 7 años han sido como hermanos…tantas horas de trabajo juntos y muchas más de diversión…sobre todo a Fran que ha tenido que aguantar mis peores momentos…y a Jesús, Matteo, Giammarco, Irene, Giulia, Pascu, Padmakar, Vero, Lena, Giorgio, Alex, Shri, Miriam, Damiano, Lucia, Alice, Erika… Una dedica speciale e un grazie infinito (il mio fegato non sarà molto d’accordo) alla banda di amici che ho avuto la fortuna di avere a Madrid, i migliori che potessi incontrare... Il dott. Vittorio Pace, il Moro, Massimiño, Pepao, Richard, Fernando, Leonettello ecc... A Juli y Pedro, mi segunda familia. ...A te... Índice Resumen/Summary 1 1.- Introducción y objetivos 3 1.1.- Reacción entre magnesianos y nitroarenos. Antecedentes 5 1.2.- Objetivos 12 2.- Reacción entre nitroarenos y vinilmagnesianos 19 2.1. Antecedentes bibliográficos de métodos de síntesis de derivados de 2-vinilnitroareno 21 2.1.1. Reacción de Heck 21 2.1.2. Reacción de Stille 22 2.1.3. Reacción de Suzuki 23 2.1.4. Otras reacciones catalizadas por paladio 23 2.2. Reacción de 7-metoxi-6-nitroindoles con magnesianos vinílicos: síntesis de derivados de 6-nitro-7-vinilindol 25 2.3. Reacción de 4-metoxi-5-nitroindoles con magnesianos vinílicos: síntesis de derivados de 5-nitro-4-vinilindol 28 2.4. Intentos de síntesis de derivados de 7-nitro-6-vinilindol y 4-nitro-5-vinilindol 31 2.5. Vinilación de anilidas y carbostirilos 33 3.- Síntesis de carbazoles fusionados basada en la reacción entre nitroarenos y arilmagnesianos 37 3.1. Reacción entre nitroarenos y arilmagnesianos 39 3.2.- Síntesis de carbazoles fusionados lineales 45 3.3.- Síntesis de carbazoles fusionados angulares 48 4.- Síntesis de análogos simplificados de wakayina 51 4.1. Introducción 53 4.1.1. Consideraciones generales 53 4.1.2. Inhibición de topoisomerasa I como estrategia en el diseño de nuevos antitumorales 55 4.1.3. La wakayina y compuestos relacionados 59 4.2. Diseño de análogos simplificados de wakayina como inhibidores de topoisomerasa I 61 4.2.1. Introducción 61 4.2.2. Validación del protocolo de docking 63 4.3.3. Docking de la wakayina 66 4.3.4. Docking de análogos simplificados de wakayina 72 4.3. Síntesis de análogos simplificados de wakayina 77 4.3.1. Introducción 77 4.3.2. Obtención de materiales de partida 77 4.3.3. Síntesis del fragmento BC de la wakayina 78 4.3.4. Síntesis del fragmento BCD de la wakayina 80 4.3.5. Incorporación de los anillos F y G 84 5.- Experimental section 91 6.- Conclusiones/Conclusions 263 7.- Apéndice: Espectros representativos 269 Resumen/Summary 1 RESUMEN/SUMMARY Los principales descubrimientos realizados en el curso de este trabajo pueden resumirse como sigue: The main discoveries achieved in the course of this work can be summarized as follows: 1. Primera síntesis de derivados de nitroindol por medio de reacciones de Bartoli regioselectivas. First synthesis of nitroindoles based on regioselective Bartoli reactions. 2. Desarrollo de un método de vinilación de derivados de indol en C-4 y C-7, basado en un proceso de adición-eliminación en el que se utilizan vinilmagnesianos como nucleófilos y un grupo metoxi actúa como saliente. Development of a method for C-4 and C-7 indole vinylation, based on an addition-elimination process using a vinylmagnesium reagent as nucleophile and a methoxy substituent as the leaving group. 3. Extensión de la reacción de vinilación aromática a sustratos no indólicos con estructura de anilida y 2-quinolinona (carbostirilo). Extensión of the aromatic vinylation to non-indolic substrates, including anilides and 2-quinolinones (carbostyrils). 4. Estudio de la reacción entre magnesianos aromáticos y 5-metoxi-6- nitroquinolinas para acceder, de forma quimiodivergente, a 6-arilamino- o 5- arilquinolinas. Transformación de estos intermedios en carbazoles fusionados tetracíclicos de estructura lineal o angular utilizando procesos de acoplamiento oxidativo promovidas por paladio o reacciones de Cadogan. Study of the reaction between arylmagnesium bromides and 5-methoxy-6- nitroquinolines, which provides chemodivergent access to 6-arylamino- or 5- arylquinolines. Transformation of these intermediates into tetracyclic fused linear or angular carbazole systems, using, respectively, palladium-promoted oxidative coupling or Cadogan reactions. 5. Descubrimiento de un nuevo proceso dominó de ciclodeshidrogenación- desmetilación oxidativa de 6-arilamino-5,8-dimetoxicarbostirilos. Discovery of a new cyclodehydrogenation-oxidative demethylation domino process from 6-arylamino-5,8-dimethoxycarbostyrils. 2 2. Resumen/Summary 6. Diseño de una serie de análogos simplificados del antitumoral de origen marino wakayina mediante estudios de docking en la topoisomerasa I y síntesis de estos compuestos utilizando una reaccion de Bartoli como etapa clave. Design of a library of simplified analogues of the anticancer marine alkaloid wakayin by docking studies on topoisomerase I and synthesis of these compounds using a Bartoli reaction as the key step. OCH3 N H R2 R3OCH3 OCH3 OCH3 O2N N H R1 R2 O2N H N N HOMe OMe R N H O OMe OMe O2N N HN OMe R O OR Me N OR OMe OMe O2N Me Me Me OCH3 N CH3 R1 R2 R3 R4 O2N N CH3 R1 R2 OCH3 O2N R3R5 R4 N H O OMe O2N Me R4 R5 R3 N O N R1 HN R2 OCH3 N N R1 N O R2 OCH3 Z R5 1.- Introducción y objetivos 1. Introducción y objetivos 5 1.1.- REACCIÓN ENTRE MAGNESIANOS Y NITROARENOS. ANTECEDENTES Aunque existían datos aislados desde principios del siglo XX, el primer estudio sistemático de los modos de reactividad de los nitroarenos frente a magnesianos se debe al grupo de Bartoli, en la Universidad de Bolonia.1 Estos estudios demostraron que la primera etapa de la interacción entre ambos reactivos consiste en un proceso de transferencia de un electrón (Single Electrón Transfer, SET) que da una estructura de tipo jaula que contiene un anión radical derivado del nitroareno (I) y un radical correspondiente al reactivo de Grignard. La forma de continuar la reacción depende de la forma de este radical, y así los radicales alquilo simples, que son piramidales, se unen a las posiciones del anillo aromático conjugadas con el grupo nitro para dar aductos II que, dependiendo de las condiciones de reacción, pueden evolucionar por oxidación a nitroarenos sustituidos, por reducción a anilinas o por deshidratación a nitrosoarenos (esquema 1.1). 1 Revisiones de este trabajo: (a) Bartoli, G. Acc. Chem. Res. 1984, 17, 109. (b) Ver también la referencia 7. 6 1. Introducción y objetivos N+ O–O R MgX N+ O–O R MgX N+ O–O H R MgX NH2 R NO2 R NO R - H2O Ox. Red. I II R = alquilo Esquema 1.1 Los radicales alquilo planos, como por ejemplo los derivados de magnesianos alílicos o terc-butílicos, tienden a unirse al átomo de nitrógeno del grupo nitro en el catión-radical inicial I, dando intermedios tetraédricos II, que evolucionan a derivados de hidroxilamina por reducción, o bien a nitronas insaturadas por deshidratación (esquema 1.2). N+ O–O MgX I R N+O OMgX R NHO R red. - H2O NO R II Esquema 1.2 El comportamiento de los magnesianos aromáticos ha sido más difícil de estudiar a causa de la inestabilidad de algunos de los productos de reacción. Los estudios iniciales mostraban la formación de mezclas complejas de productos que incluían hidroxilaminas como componente mayoritario, junto con pequeñas cantidades de diarilaminas y anilinas. Su formación se explica a través del mecanismo resumido en el esquema 1.3, y se inicia con la adición del radical arilo al oxígeno del grupo nitro en I, originando la especie II, que evoluciona a un nitroso 1. Introducción y objetivos 7 derivado por eliminación de una molécula de fenolato de magnesio. Este nitroso derivado evoluciona por adición de una segunda molécula de magnesiano, que tiene lugar mayoritariamente sobre el átomo de nitrógeno, dando lugar a la especie II, que puede evolucionar a las hidroxilaminas mayoritarias por hidrólisis o a diarilaminas por reducción. Por otra parte, la adición del magnesiano al oxígeno del grupo nitroso seguida de hidrólisis explica el aislamiento de anilinas como producto minoritario (esquema 1.3). N+ O–O MgX I NO OMgX Ar Ar N O - ArOMgX ArMgX N=O ArMgX O=N N O ArXMg H2O - ArOMgX NH2 N OAr MgX H2O N OHAr - HOMgX Red. NHAr - HOMgX II Esquema 1.3 El principal problema encontrado en la aplicación sintética de esta reacción era la reducida estabilidad del derivado de diarilhidroxilamina. Knochel2 descubrió que era posible su reducción in situ por adición de cloruro de hierro(II) y borohidruro sódico (esquema 1.4), dando lugar a una excelente síntesis de diarilaminas, que son intermedios sintéticos muy importantes.3 Posteriormente, se descubrió que era posible lograr la misma transformación con a partir de nitrosoarenos, confirmando el R1 MgCl R2 NO2 1. - 20 °C, 2 h, THF 2. FeCl2, NaBH4, - 20 °C a ta, 2 h H N R1 R2 Esquema 1.4 2 Sapountzis, I.; Knochel, P. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 9390. 3 Revisión de los métodos de síntesis de diarilaminas: Sapountzis, I.; Knochel, Angew. Chem. Int. Ed. 2004, 43, 897. 8 1. Introducción y objetivos mecanismo propuesto,4 y también que la reacción entre nitroarenos y arillitios conduce a diarilaminas, aunque el proceso es menos general que el que emplea magnesianos.5 En cuanto a la reacción entre nitroarenos sustituidos y reactivos de vinil Grignard, el grupo de Bartoli describió en 1989 que conduce a derivados de indol.6 Las principales características de esta reacción son:7 a) Se necesitan al menos tres equivalentes del magnesiano. b) El nitroareno debe estar sustituido en orto para que la reacción transcurra con rendimiento aceptable. Como consecuencia, la reacción de Bartoli está restringida, en principio, a la síntesis de indoles sustituidos en la posición 7 (esquema 1.5). No obstante, si se utiliza un átomo de bromo como sustituyente R7, es posible su supresión posterior en condiciones radicalarias por tratamiento con hidruro de tributilestaño, como ha sido demostrado por Dobbs.8 R7 NO2 MgX3 R7 N H Esquema 1.5 c) El rendimiento de la reacción suele ser moderado (en torno al 50%) y casi nunca supera el 70%. d) El rendimiento depende del tamaño del sustituyente en orto respecto al grupo nitro, siendo mayor cuando dicho sustituyente es voluminoso. e) Aunque lo más habitual es el empleo de bromuro de vinilmagnesio, también es posible utilizar alquenilmagnesianos sustituidos. Esto permite el acceso a indoles sustituidos en las posiciones 2 y 3 (esquema 1.6). 4 Kopp, F.; Sapountzis, I.; Knochel, P. Synlett 2003, 885. 5 Yang, T.; Cho, B. P. Tetrahedron Lett. 2003, 40, 7549. 6 Bartoli, G.; Palmieri, G.; Bosco, M.; Dalpozzo, R. Tetrahedron Lett. 1989, 30, 2129. 7 Revisión de la reacción de Bartoli: Dalpozzo, R.; Bartoli, G. Curr. Org. Chem. 2005, 9, 163. 8 Dobbs, A. J. Org. Chem. 2001, 66, 638. 1. Introducción y objetivos 9 R7 NO2 MgX3 R7 N H R2 R3 R2 R3 Esquema 1.6 f) La reacción puede extenderse a nitroheterociclos, como por ejemplo nitropiridinas, resultando derivados de azaindol (esquema 1.7). N R7 NO2 MgX3 N R7 N H Esquema 1.7 g) La reacción puede llevarse a cabo a partir de nitrosoarenos. En este caso, sólo se necesitan dos equivalentes de magnesiano, lo que sugiere que el primer equivalente de magnesiano se emplea en reducir el grupo nitro a nitroso (esquema 1.8). R7 NO MgX2 R7 N H Esquema 1.8 El mecanismo de la reacción de Bartoli no se conoce en todos sus detalles, pero se ha podido establecer sus principales etapas.9 El primer paso consiste en la adición del magnesiano al átomo de oxígeno del grupo nitro a través del proceso SET habitual seguido de unión del radical vinilo al átomo de oxígeno del grupo nitro y de una rápida descomposición del O-alquenil derivado resultante para dar un nitrosoareno, como se comentó para el caso de los magnesianos aromáticos. El nitroso derivado reacciona con un segundo equivalente de magnesiano, dando una 9 Bosco, M.; Dalpozzo, R.; Bartoli, G.; Palmieri, G.; Petrini, M. J. Chem. Soc. Perkin Trans. 2 1991, 657. 10 1. Introducción y objetivos O-alquenilhidroxilamina, que experimenta una transposición [3+3]-sigmatrópica que conduce a un producto que sufre un ataque nucleófilo intramolecular originando finalmente el esqueleto de indol. Su aromatización final requiere la eliminación del protón en la cabeza de puente por una tercera molécula del magnesiano, seguida de eliminación de una molécula de agua (esquema 1.9). N O O BrMg N O O N O BrMg N O MgBr N H N O MgBr O H3C H N OMgBr H BrMg N OMgBr MgBr H3O+ N H OH [3 + 3] sigmatrópica - H2O Esquema 1.9 Un aspecto que ha recibido poca atención, y que cuyo estudio constituye el núcleo de la presente memoria, es la selectividad de reacciones en las que pueden competir la adición de magnesianos vinílicos o arílicos a grupos nitro con procesos de adición eliminación, facilitados por la presencia de un grupo saliente en posición orto o para respecto al grupo nitro. Así, existe un ejemplo que demuestra que el 1- metoxi-2-nitronaftaleno reacciona con arilmagnesianos por desplazamiento de su grupo metoxilo (esquema 1.10),10 pero no se ha extendido este estudio a sustratos más complejos y, además, no se ha investigado una reacción similar con magnesianos vinílicos. 10 Hattori, T.; Takeda, A.; Yamabe, O.; Miyano, S. Tetrahedron 2002, 58, 233. 1. Introducción y objetivos 11 OCH3 NO2 MgBr 91% Et2O-benceno, t.a., 1 h NO2 Esquema 1.10 12 1. Introducción y objetivos 1.2. OBJETIVOS Como se ha mencionado en el apartado 1, la principal finalidad de este trabajo es la de estudiar las aplicaciones sintéticas de la reacción de vinil y aril magnesianos con nitroheteroarenos que presentan un grupo saliente en orto. Los objetivos concretos se pueden resumir como sigue: 1. Estudio de la reacción entre 7-metoxi-6-nitroindoles con vinilmagnesianos, para estudiar la posible competencia entre una reacción de Bartoli o un proceso de adición eliminación con desplazamiento del grupo metoxi. N CH3 R1 R2 N+ –O O OCH3 OCH3 OCH3 N CH3 R1 R2 O2N R3 R4 R4 R3 MgX Bartoli Vinilación 6-Nitro-7-vinilindoles ? N CH3 R1 R2OCH3 OCH3 N H R4 R3o Pirrolo[3,2-f]indol En principio, el producto mayoritario esperado es el de vinilación, debido a que esperábamos que la conjugación existente entre el nitrógeno indólico, fuertemente donador, y el grupo nitro, sumada a la cesión de carga por el metoxilo en orto, dificultase la etapa inicial de la reacción de Bartoli, en la que el magnesiano debe atacar al enlace O=N del grupo nitro: N CH3OCH3 OCH3 N+ –O O 2. Estudio de otras situaciones en las que exista conjugación entre el grupo nitro y el nitrógeno indólico, esperando de nuevo que esta conjugación favorezca el proceso de C-vinilación. Los casos particulares que hemos planteado son los siguientes: 1. Introducción y objetivos 13 2.1. Preparación de 5-nitro-4-vinilindoles a partir de 4-metoxi-5-nitroindoles: N CH3OCH3 OCH3 N+ O– O R5R4 R3 MgX R1 R2 N CH3OCH3 O2N R1 R2 5-Nitro-4-vinilindoles R3 R4 R5 ? 2.2. Preparación de 7-nitro-6-vinilindoles a partir de 6-metoxi-7-nitroindoles: N CH3 OCH3 R1 R2 H3CO N+O OR5 R4 R3 MgX N CH3 OCH3 R1 R2 NO2 R3 R5R4 7-Nitro-6-vinilindoles ? 2.3. Preparación de 4-nitro-5-vinilindoles a partir de 5-metoxi-4-nitroindoles: N CH3 R1 R2 OCH3 N+O –O H3CO R5 R4 R3 MgX N CH3 R1 R2 OCH3 NO2 R3 R5R4 4-Nitro-5-vinilindoles ? 3. Estudios iniciales acerca de extensión del método en sustratos aromáticos diferentes del indol en los que exista también un grupo donador electrónico conjugado con el grupo nitro, además del metoxilo en orto: 14 1. Introducción y objetivos 3.1. Anilidas: N CH3 O CH3 OCH3 O N+ O– O R5R4 R3 MgX N CH3 O CH3 O O2N R3 R4 R5 ? H3C H3C 3.2. 2-Quinolinonas (carbostirilos): N CH3 O O O N+ O– O R5R4 R3 MgX ? CH3 N CH3 O O O2N CH3 R3 R4 R5 H3CH3C CH3 En caso de tener éxito, este nuevo método de vinilación aromática permitirá el acceso a o-vinilnitroarenos que, gracias a la presencia de dos funcionalizaciones vecinas, pueden especialmente útiles en la preparación de heterociclos fusionados. Aunque el estudio detallado de estas posibilidades escapa del alcance del presente trabajo, mencionaremos, como ejemplo, algunas transformaciones sencillas que deben permitir el empleo de derivados de 4-vinil-5-nitroindol como materiales de partida para la preparación de pirrolo[3,2-e]indoles y pirido[3,2-e]indoles (esquema 1.11). La obtención del primer tipo de compuestos se podría basar en la generación de un sistema de indol por funcionalización oxidativa del extremo del doble enlace vinílico y reducción del grupo nitro, o bien en un proceso de N-heteroanulación reductora directa catalizada por paladio.11 La degradación oxidativa del grupo vinilo 11 Clawson, R. W.; Deavers, R. E.; Akhmedov, N. G.; Söderberg, B. C: G. Tetrahedron 2006, 62, 10829. 1. Introducción y objetivos 15 seguida de una reacción de Friedländer permitiría el acceso a derivados de pirido[3,2-e]indol. N H N N H O2N H2C N H H2N O R1R2R1 Friedländer R1 N H HN R1 d Pd(dba)2, fenantrolina, dppp, CO 1. BH3, H2O2; 2. Swern; 3. H2, cat. (- H2O) 1. O3, DMSO 2. H2, cat. O R2 Pirido[3,2-e]indol Pirrrolo[3,2-e]indol Esquema 1.11 Estos esqueletos son de gran interés por estar presentes en un gran número de compuestos bioactivos. Así, el sistema de pirrolo[3,2-e]indol es el principal fragmento estructural de una familia de antitumorales conocidos como ciclopropilindoles, entre los que destacan el producto natural CC-1065 y sus análogos menos tóxicos, como la bizelesina.12 Estos compuestos se unen específicamente a secuencias adenina-timina del surco menor del ADN, donde posteriormente forman enlaces covalentes con el N-3 de residuos de adenina. Los halometil derivados, como la bizelesina, son profármacos que necesitan activarse a un sistema de ciclopropa[c]indol semejante al que existe en el producto natural por medio de una reacción de ciclación promovida por la desprotonación del hidroxilo fenólico. 12 Schwartz, G. H.; Patnaik, A.; Hammond, L. A. ; Rizzo, J.; Berg, K.; von Hoff, D. D.; Rowinsky, E. K. Ann. Oncol. 2003, 14, 775. 16 1. Introducción y objetivos Bizelesina N HN CH3 O O HN OHH3CO N O N H OCH3 OH N O NH2 CC-1065 N HN CH3 HO O N H N H N O Cl H N H N O Cl OH NH CH3 N H N e 2 3 N H O2N OR Como ejemplo de una estructura fusionada por la cara g del indol, accesible en principio a partir de un derivado de 7-alcoxi-6-nitroindol, mencionaremos la pirroloquinolinaquinona (PQQ). Este compuesto es un cofactor redox aislado inicialmente de bacterias, con numerosas propiedades biológicas asociadas a su capacidad de actuar como inhibidor de radicales libres.13 Además, la pirroloquinolinaquinona es un nutriente esencial que se ha propuesto como una vitamina en humanos.14 N HN N HN CO2H O O HO2C CO2H Pirroloquinolinaquinona (PQQ) gN HO2N 4. Investigación de reacciones de arilmagnesianos con o-vinilnitroarenos. Esta parte del trabajo se centró en el uso de 5-metoxi-6-nitrocarbostirilos como sustratos 13 Un ejemplo: Kosano, H.; Setogawa, T.; Nishigori, H.; Kobayashi, K. Life Sci. 1995, 56, 1707. 14 (a) Kasahara, T.; Kato, T. Nature 2003, 422, 832. (b) Rucker, R.; Storms, D.; Sheets, A.; Tchaparian, E.; Fascetti, A. Nature 2005, 433, E10. 1. Introducción y objetivos 17 a causa de nuestro interés en la preparación de estructuras híbridas de carbazol/quinolinona, motivado por la actividad antitumoral encontrada en representantes de ambos heterociclos. Nos planteamos el estudio de modificaciones en la estructura de la quinolina de partida mediante la introducción de sustituyentes con diversos tipos de efectos estéricos o electrónicos, orientadas a lograr de forma selectiva los procesos de N- y C-arilación. Esto nos debía permitir a acceder a dos tipos de derivados fusionados de carbazol, utilizando un acoplamiento oxidativo catalizado por paladio o la reacción de Cadogan para crear el último anillo. H N N OMe OMe R N OMe OMe O2N N-arilación Acoplamiento oxidativo catalizado por Pd R,OR N HN OMe Reacción de Cadogan C-arilación R,OR R R,OR N OMe OMeH N R,ORR N OMe O2N R,OR R 5. Nuestro último objetivo consiste en aplicar la química de vinilmagnesianos a la preparación de compuestos relacionados con el alcaloide citotóxico wakayina, un inhibidor natural de la topoisomerasa I. N O N H N H H N Wakayina 18 1. Introducción y objetivos 2.- Reacción entre nitroarenos y vinilmagnesianos 2. Reacción entre nitroarenos y vinilmagnesianos 21 2.1. ANTECEDENTES BIBLIOGRÁFICOS DE MÉTODOS DE SÍNTESIS DE DERIVADOS DE 2-VINILNITROARENO Una revisión bibliográfica ha indicado que los derivados de indol sustituidos por grupos nitro y vinilo contiguos que se mencionan en el apartado de objetivos son desconocidos hasta la fecha. Haremos a continuación un breve comentario de los principales métodos que permiten el acceso a derivados de 2-vinilnitrobenceno y que en principio podrían adaptarse a la preparación de indoles. Estos métodos se basan en reacciones de acoplamiento catalizadas por paladio y, a pesar de tratarse de procesos muy extendidos, distan mucho de ser ideales, debido al elevado costo de los catalizadores de paladio y de muchas de las fosfinas necesarias como ligandos. Los más importantes son: 2.1.1. Reacción de Heck Consiste en la reacción entre haluros de arilo y compuestos olefínicos en presencia de cantidades catalíticas de Pd (0) y ligandos con estructura de aminas impedidas, y desde su descubrimiento en la década de 1970 se ha convertido en una de las reacciones más utilizadas en síntesis orgánica. Los materiales de partida más habituales de la reacción de Heck son bromuros de arilo,15 ya que los cloruros 15 Caron, S.; Vázquez, E.; Stevens, R. W.; Nakao, K.; Koike, H.; Murata, Y. J. Org. Chem. 2003, 68, 4104. 22 2. Reacción entre nitroarenos y vinilmagnesianos no han sido tradicionalmente buenos sustratos. Recientemente se han descrito algunos catalizadores que permiten superar esta limitación, aunque se necesitan condiciones drásticas y catalizadores especiales. Un ejemplo es el conocido como Pd-SAPO-31 (palladium-containing silicoaluminophosphate-31).16 También recientemente se han introducido variantes de la reacción de Heck en las que se emplean catalizadores de cobre, mucho más asequibles que los de paladio. Un ejemplo descrito recientemente es la combinación de yoduro de cobre con 1,4- diazabiciclo[2.2.2]octano (DABCO) como ligando (esquema 2.1).17 La principal limitación de la reacción de Heck como método de vinilación aromática en procesos intermoleculares radica en la conveniencia de usar alquenos con grupos aceptores electrónicos. Pd-SAPO-31 (Palladium- containing silicoaluminophosphate-31)NO2 Cl CO2CH3H2C+ Dimetilacetamida, reflujo, 70 h NO2 CO2CH362% NO2 Br CO2EtH2C+ Cl Pd(OAc)2, PPh3, Et3N, DMF, 87 °C, 10 h NO2Cl CO2Et 95% NO2 I CO2-tBuH2C+ CuI, DABCO, K2CO3, EtOH, reflujo, 20 h NO2 CO2-tBu 91% Esquema 2.1 2.1.2. Reacción de Stille Consiste en el acoplamiento catalizado por paladio entre organoestannanos y electrófilos orgánicos, como triflatos o haluros. Aunque suele dar buenos resultados, tiene el inconveniente de que a menudo es necesario sintetizar los estannanos de partida, que son tóxicos, y de que resulta difícil eliminar completamente los restos de estaño de los productos de reacción. A continuación se representa un ejemplo del empleo de esta reacción en una vinilación aromática (esquema 2.2):18 16 Srivastava, R.; Venkatathri, N.; Srinivas, D.; Ratnasamy, P. Tetrahedron Lett. 2003, 44, 3649. 17 Li, J.-H.; Wang, D. P.; Xie, Y.-X. Tetrahedron Lett. 2005, 46, 4941. 18 Lunot, S.; Thibonnet, J.; Duchêne, A.; Parrain, J.-L.; Abarbri, M. Tetrahedron Lett. 2000, 41, 8893. 2. Reacción entre nitroarenos y vinilmagnesianos 23 NO2 I + SnBu3 68% Pd(PPh3)4, tolueno, reflujo (CH3)3Si O OSnBu3 NO2 Si(CH3)3 OSnBu3 O Esquema 2.2 2.1.3. Reacción de Suzuki Así se conoce normalmente la reacción de acoplamiento catalizada por paladio entre compuestos de organoboro y haluros o triflatos orgánicos. Aunque muchos ácidos borónicos aromáticos son comerciales, no puede decirse lo mismo de los ácidos borónicos vinílicos, lo que limita la utilidad de esta reacción como método de vinilación. Otra desventaja de la reacción de Suzuki en este sentido es la baja reactividad de los haluros aromáticos, aunque recientemente se han empezado a desarrollar ligandos de tipo fosfina que están ayudando a superar esta limitación (esquema 2.3).19 NO2 Br + CH3 CH2 B OH HO NO2 CH2 Ph2P PPh2 Ph2P PPh2 Pd(OAc)2 89% CH3 Esquema 2.3 2.1.4. Otras reacciones catalizadas por paladio Se ha descrito la vinilación catalizada por paladio de bromuros o yoduros aromáticos utilizando polisiloxanos cono donadores de vinilo y en presencia de fluoruro de tetrabutilamonio cono activador del proceso (esquema 2.4).20 19 Lunot, S.; Thibonnet, J.; Duchêne, A.; Parrain, J.-L.; Abarbri, M. Tetrahedron Lett. 2000, 41, 8893. 20 Denmark, S. E.; Butler, C. R. Org. Lett. 2006, 8, 63. 24 2. Reacción entre nitroarenos y vinilmagnesianos H3CO Br Si O Si O Si O SiO H2C CH3 CH3 CH2 CH3 CH3 H2C CH2 PdBr2 (5%), 2-(di-terc-butil- fosfino)bifenilo (10%), TBAF+ H3CO CH2 86% Esquema 2.4 2. Reacción entre nitroarenos y vinilmagnesianos 25 2.2. REACCIÓN DE 7-METOXI-6-NITROINDOLES CON MAGNESIANOS VINÍLICOS: SÍNTESIS DE DERIVADOS DE 6-NITRO-7-VINILINDOL La preparación de los materiales de partida necesarios para esta parte de nuestro estudio se inició con la doble nitración del 4-metoxifenol 1 para dar el compuesto 2. En los ensayos iniciales, realizados con mezclas de ácido nítrico y éter etílico, esta reacción fue problemática porque proporcionaba mezclas de productos de mono- y dinitración, sin que el rendimiento de este último superase el 35%. Varios intentos de forzar las condiciones incrementando la concentración de ácido nítrico fueron infructuosos, ya que condujeron a mezclas complejas. Experimentos posteriores demostraron las ventajas del empleo de ácido nítrico soportado sobre sílice, que proporciona un 73% de compuesto 2, que en su mayor parte cristaliza durante el aislamiento y está exento de compuesto de mononitración y de derivados de oxidación o polinitración. La metilación del oxígeno fenólico de 2 se llevó a cabo en condiciones de transferencia de fase y proporcionó el compuesto 3 con un rendimiento del 75% (esquema 2.5). Ambas reacciones pueden realizarse en escalas de varios gramos. OCH3 OH HNO3, Et2O, SiO2, t.a., 3 h OCH3 OH O2N NO2 1 OCH3 OCH3 O2N NO2 KOH, Me2SO4 CHCl3, 24 h, t.a. Bu4N+ HSO4 2 73% 75% 3 Esquema 2.5 La disponibilidad del compuesto 3 permitió estudiar su transformación en derivados de indol a través de reacciones de Bartoli. Tras varios experimentos iniciales que dieron malos resultados, encontramos que, al menos para el caso del compuesto 3, la reacción es mucho más reproducible si se lleva a cabo a – 78 °C en lugar de – 50 °C, que es la temperatura generalmente recomendada para la reacción de Bartoli. Con esta modificación, se obtuvieron rendimientos aceptables de los indoles 4-7, sustituidos en las posiciones 2 y 3. Para evitar su posible interferencia en reacciones posteriores, se metilaron los nitrógenos indólicos por tratamiento con 26 2. Reacción entre nitroarenos y vinilmagnesianos hidruro sódico seguido de yoduro de metilo, resultando los compuestos 8-11 (esquema 2.6). OCH3 OCH3 O2N NO2 3 R1 R2 XMg THF, - 78 °C, 1-3 h N H R1 R2 O2N OCH3 OCH3 Comp. R1 R2 t, h (3 eq) Rto., % 4 H H 5 CH3 H 6 H CH3 7 H C6H5 N R1 R2 O2N OCH3 OCH3 Comp. R1 R2 Rto., % 8 H H 9 CH3 H 10 H CH3 11 H C6H5 CH3 NaH, ICH3, THF, t.a., 5 h 1 51 2 40 2 50 3 50 96 92 100 93 Esquema 2.6 Los resultados del estudio de reactividad de los compuestos 8-11 frente a magnesianos vinílicos se resumen en el esquema 2.7 y en la tabla 2.1. De acuerdo con nuestra predicción inicial, en ninguna de las reacciones se observó la formación de productos tricíclicos procedentes de la adición del magnesiano al enlace O=N del grupo nitro (etapa inicial de la reacción de Bartoli). En todos los casos se obtuvieron únicamente los derivados de vinilación en posición 7 (compuestos 12-25), normalmente con rendimientos excelentes. La reacción de vinilación parece ligeramente sensible a efectos estéricos, ya que suele dar rendimientos algo inferiores en los casos en los que el magnesiano está sustituido en la posición α respecto al magnesio (R3 = CH3). 2. Reacción entre nitroarenos y vinilmagnesianos 27 N CH3 R1 R2 N+ –O O OCH3 OCH3 OCH3 N CH3 R1 R2 R3 R4 R5 R5R4 R3 MgBr 8-11 N CH3 R1 R2 N+O O OCH3 OCH3 R5 R4 R3 BrMg 12-25 O2N Esquema 2.7 Tabla 2.1 Compuesto R1 R2 R3 R4 R5 t, h Rto., % 12 H H H H H 1 91 13 H H H CH3 H 1 99 14 H H H CH3 CH3 1 94 15 H H H C6H5 H 5 98 16 H H CH3 H H 1 75 17 H CH3 H H H 2 95 18 H CH3 H CH3 H 2 98 19 H CH3 H CH3 CH3 2 72 20 H CH3 CH3 H H 2 71 21 CH3 H H H H 1 96 22 CH3 H H CH3 H 3 97 23 CH3 H CH3 H H 2 85 24 CH3 H H CH3 CH3 3 81 25 H C6H5 H CH3 H 5 98 Resultó fallido un intento de llevar a cabo una reacción de etinilación por tratamiento del compuesto 10 con bromuro de etinilmagnesio (esquema 2.8). N CH3OCH3 OCH3 O2N CH3 HC C MgBr THF, -50 °C t.a N. R. 10 Esquema 2.8 28 2. Reacción entre nitroarenos y vinilmagnesianos 2.3. REACCIÓN DE 4-METOXI-5-NITROINDOLES CON MAGNESIANOS VINÍLICOS: SÍNTESIS DE DERIVADOS DE 5-NITRO-4-VINILINDOL En este caso, el material de partida adecuado para la reacción de Bartoli es el 1,4-dimetoxi-2,5-dinitrobenceno 28. Este compuesto se obtuvo por nitración del 1,4- dimetoxibenceno 26, resultando ser el producto minoritario de dicha reacción, en contra de lo descrito en algunas referencias bibliográficas (esquema 2.9).21 La identificación de los dos isómeros se ha basado en su reactividad posterior, ya que sólo el compuesto 28 dio la reacción de Bartoli mientras que 27 proporcionó una mezcla muy compleja. Esta determinación estructural coincide con la de Suzuki, que ha obtenido el compuesto 28 como producto mayoritario de la reacción del 1,4- dimetoxibenceno con dióxido de nitrógeno en presencia de ozono y lo ha diferenciado del minoritario (27) a través de la transformación de éste en un derivado de benzimidazol por reducción a diamina y reacción de Phillips con ácido acético.22 OCH3 OCH3 OCH3 OCH3HNO3, AcOH, t.a., 3,5 h, 80 °C, 5 min NO2 NO2 OCH3 OCH3 NO2 O2N 27 (61%) 28 (20%) 26 Esquema 2.9 El compuesto 28 dio la reacción de Bartoli en las mismas condiciones previamente establecidas para el caso de 2. Los derivados de indol 29-31 así obtenidos se transformaron posteriormente en los correspondientes derivados N- metilados 32-34 por tratamiento con yoduro de metilo en presencia de hidruro sódico (esquema 2.10). 21 Lion, C.; Baudry, R.; Hedayatullah, M.; Da Conceiçao, L.; Genard, S.; Maignan, J. J. Heterocycl. Chem. 2002, 39, 125. 2. Reacción entre nitroarenos y vinilmagnesianos 29 OCH3 OCH3 O2N N H R1 R2 OCH3 OCH3 N R1 R2 CH3 O2N Comp. R1 R2 t, h Rto., % 29 H H 30 CH3 H 31 H CH3 OCH3 OCH3 NO2 O2N 28 R1 R2 BrMg (3 eq) THF, - 78 °C, 2-3 h NaH, ICH3, THF, 0 °C, 1 h, t.a., 4 h Comp. R1 R2 Rto., % 32 H H 33 CH3 H 34 H CH3 2 60 3 40 3 60 90 96 96 Esquema 2.10 La reacción de los compuestos 32-34 con varios bromuros de vinilmagnesio proporcionó los correspondientes derivados de 5-nitro-4-vinilindol 35-46 sin especiales problemas y casi siempre con rendimientos superiores al 90% (esquema 2.11 y tabla 2.2). La única excepción fue el caso del compuesto 38, cuyo rendimiento fue del 60%, lo que probablemente refleja el impedimento estérico asociado a la presencia del grupo R3 = CH3 en el magnesiano. N CH3OCH3 OCH3 R5R4 R3 MgBr R1 R2 N CH3OCH3 O2N R1 R2 R3 R4 R5 35-46 O2N + 32-34 THF, - 50 °C, 3-5 h Esquema 2.11 22 Nose, M.; Suzuki, H. Synthesis 2000, 1539. 30 2. Reacción entre nitroarenos y vinilmagnesianos Tabla 2.2 Compuesto R1 R2 R3 R4 R5 t, h Rto., % 35 H H H H H 5 95 36 H H H H CH3 5 88 37 H H H CH3 CH3 4 96 38 CH3 H CH3 H H 5 60 39 H CH3 H H H 3 90 40 H CH3 H H CH3 3 90 41 H CH3 H CH3 CH3 3 94 42 CH3 H H H H 3 96 43 CH3 H H H CH3 5 91 44 CH3 H H CH3 CH3 3 94 45 CH3 H H C6H5 H 4 91 46 H CH3 H C6H5 H 4 90 2. Reacción entre nitroarenos y vinilmagnesianos 31 2.4. INTENTOS DE SÍNTESIS DE DERIVADOS DE 7-NITRO-6-VINILINDOL Y 4-NITRO-5-VINILINDOL En el esquema 2.12 resumimos la preparación de un derivado de 6-metoxi-7- nitroindol (compuesto 51), que se basó en una ligera modificación de un método encontrado en la bibliografía.23 La N-alquilación de la 3,5-dimetoxianilina con α- bromopropiofenona en presencia de bicarbonato sódico condujo a la amina secundaria 47, que se cicló al derivado de indol 48 en presencia de ácido trifluoroacético, previa acetilación de su nitrógeno básico. La nitración de la posición NH2 O CH3Br N H CH3 O Ac2O, 70 °C, 3 h N CH3 O CH3 47 48 HNO3-SiO2, CH2Cl2, t.a., 10 s (86%) N CH3 O CH3O2N H3CO H3CO H3CO H3CO H3CO H3CO H3CO H3CO KOH, EtOH, t.a., 2 h NaH, ICH3, THF, 0 °C, 1 h, t.a., 24 h (86%) N CH3 O2N H3CO H3CO CH3 49 50 51 EtOH, NaHCO3, reflujo, 3 h + (93%) N CH3 O H3CO H3CO O CH3 TFA, t.a., 14 h (70% a partir de 45) (88%) N H CH3 O2N H3CO H3CO H2C MgBr distintas temperaturas N. R. 23 Jones, A. W.; Wahyuningsih, T. D.; Pchalek, K.; Kumar, N.; St. Black, D. Tetrahedron 2005, 61, 10490. 32 2. Reacción entre nitroarenos y vinilmagnesianos Esquema 2.12 7 del anillo de indol de 48 se llevó a cabo por tratamiento con ácido nítrico soportado en gel de sílice, aislándose el compuesto 49. Su desacetilación por hidrólisis básica dio 50, cuyo anión fue finalmente metilado para originar 51. A diferencia de lo observado en los casos anteriores, en esta ocasión fueron infructuosos todos los intentos de utilizar el compuesto 51 como sustrato de reacciones de vinilación aromática (esquema 2.12). Para concluir esta parte de nuestro estudio, intentamos la preparación de un derivado de 5-metoxi-4-nitroindol, que serviría como precursor potencial de derivados de 4-nitro-5-vinilindol. El compuesto comercial 52 se metiló en condiciones distintas que los otros indoles, utilizando hidróxido pótasico en dimetilsulfóxido como base.24 Esta reacción condujo a 53, que se formiló en condiciones de Vilsmeier proporcionando 54. El tratamiento de este compuesto con cianoborohidruro sódico25 condujo en un paso a la reducción del grupo formilo a hidroximetilo y a la hidrogenolisis de éste y dio el derivado de trimetilindol 55, que no ha podido ser nitrado en condiciones encontradas en la bibliografía para un sustrato similar,26 ni tampoco en otras condiciones ensayadas (esquema 2.13). N H CH3 52 H3CO ICH3, KOH, DMSO N CH3 53 H3CO CH3 POCl3, N CH3 H3CO CH3 CHO 54 NaCNBH3 N CH3 H3CO CH3 CH3 55 HNO3 N CH3 H3CO CH3 CH3 NO2 (80%) H-CO-N(CH3)2 (78%) (75%) Esquema 2.13 24 Heaney, H.; Ley, S. V. Org. Synth. 1974, 54, 58. 25 Colandrea, V. J.; Rajaraman, S.; Jiménez, L. S. Org. Lett. 2003, 5, 785. 26 Everett, S. A.; Naylor, M. A.; Barraja, P.; Swann, E.; Patel, K. B.; Stratford, M. R. L.; Hudnott, A. R.; Vojnovic, B.; Locke, R. J.; Wardman, P.; Moody, C. J. J. Chem. Soc. Perkin Trans. 2, 2001, 843. 2. Reacción entre nitroarenos y vinilmagnesianos 33 2.5. VINILACIÓN DE ANILIDAS Y CARBOSTIRILOS En un intento de explorar la generalidad de nuestro método de vinilación, investigamos brevemente la reacción con vinilmagnesianos de compuestos aromáticos diferentes del indol que fueran portadores de un grupo nitro conjugado con un grupo donador electrónico y un metoxilo en orto. Un ejemplo de este tipo de estructura se encuentra en las anilidas 57 y 58, que se obtuvieron a partir de las correspondientes anilidas utilizando condiciones estándar de nitración y N- metilación.27 Como se observa en el esquema 2.14, el tratamiento de 57 y 58 con bromuro de vinilmagnesio en las condiciones habituales proporcionó los derivados de vinilación 59 y 60 con rendimientos aceptables, lo que permite concluir que las anilidas son también sustratos adecuados para el proceso de vinilación. Además de la reacción de adición-eliminación, el magnesiano se adicionó al carbonilo de amida, provocando una reacción de desacetilación. H3CO H3CO NH CH3 Ac2O, AcOH t.a., 2 h H3CO H3CO N CH3 HNO3, AcOH, t.a., 6 h H3CO H3CO N CH3 O2N H3CO N H 1. HNO3, AcOH, t.a., 6 h (60%) H3CO N O2N CH3 CH3 O CH3 O CH3 O CH3 O 57 58 (92%) 2. NaH, ICH3, THF, 5 h, t.a. (75%) R NH CH3 O2N CH2 THF, - 50 °C, 3-4 h OCH3 R N CH3 CH2BrMg N+ O– O CH3 O 57, 58 R Comp. Rto., % OCH3 59 63 60 64H t, h 3 4 56 Esquema 2.14 27 Síntesis de este material de partida: Pérez, J. M.; Vidal, L.; Grande, M. T.; Menéndez, J. C.; Avendaño, C. Tetrahedron 1994, 50, 7923. 34 2. Reacción entre nitroarenos y vinilmagnesianos Decidimos tratar de extender este resultado a derivados de 2-quinolinona (carbostirilo), que pueden considerarse anilidas cíclicas. Con esta finalidad, transformamos el compuesto 6128 en su 6-nitro derivado 62 por tratamiento con ácido nítrico en ácido acético. La metilación de 62 inicialmente proporcionó mezclas de los derivados de O-metilación 63 y N-metilación 64. Un estudio de optimización demostró que las condiciones óptimas para la O-metilación consisten en el tratamiento con yoduro de metilo en presencia de óxido de plata (61% de 64), mientras que el tratamiento con yoduro de metilo en condiciones de transferencia de fase condujo a un rendimiento de 94% del N-metil derivado 64 como único producto (esquema 2.15). Este compuesto fue el sustrato elegido para estudiar las reacciones con magnesianos. N H H3CO H3CO CH3 O 61 N H H3CO H3CO CH3 O HNO3, AcOH, t.a., 0 °C (89%) O2N Condiciones % 63 % 64 ICH3, Ag2O, benceno, t.a., 72 h* 61 0 *75% de conversión ICH3, KOH, TBAB, H2O-tolueno, t.a., 3 h 0 94 62 N H3CO H3CO CH3 OCH3 O2N N H3CO H3CO CH3 O CH3 64 O2N 63 + Esquema 2.15 El tratamiento de 64 con varios vinilmagnesianos demostró que la reacción de vinilación también es posible en este caso, aunque con algunas diferencias respecto a lo observado en los sustratos derivados de indol, que se pueden resumir como sigue: 28 Síntesis de 58: Avendaño, C.; de la Cuesta, E.; Gesto, C.; Synthesis 1991, 727. 2. Reacción entre nitroarenos y vinilmagnesianos 35 a) La principal diferencia radica en la imposibilidad de utilizar magnesianos impedidos, como los sustituidos en α respecto al magnesio o los disustituidos en β. Por otra parte, los vinilmagnesianos no sustituidos o monosustituidos en β dieron de nuevo buenos resultados y proporcionaron los compuestos 65-67, como se indica en el esquema 2.16. b) Otra diferencia respecto a las reacciones llevadas a cabo en indoles fue el aislamiento de pequeñas cantidades de los derivados de pirrolo[2,3-g]quinolina 68 y 69, procedentes de reacciones de Bartoli de 64 con el bromuro de vinilmagnesio y el bromuro de 1-propenilmagnesio, respectivamente. Este producto secundario pudo suprimirse completamente llevando a cabo la reacción a – 50 °C. N H3CO H3CO CH3 O CH3 64 O2N R MgBr N CH3 O CH3 H3CO H3CO H N R + N CH3 O CH3 H3CO O2N R 68 R = H 69 R = CH3 65 R = H 66 R = CH3 67 R = C6H5 CH2 MgBrH3C N. R. R % Vinilación % Bartoli H CH3 C6H5 - 50 °C, 2-3 h % Vinilación % Bartoli 69 9 77 8 -- -- MgBr CH3H3C - 78 °C, 2-3 h 94 0 92 0 75 0 Esquema 2.16 36 2. Reacción entre nitroarenos y vinilmagnesianos 3.- Síntesis de carbazoles fusionados basada en la reacción entre nitroarenos y arilmagnesianos 3. Síntesis de carbazoles fusionados 39 3.1. REACCIÓN ENTRE NITROARENOS Y ARILMAGNESIANOS Estudiamos en primer lugar la reacción entre el derivado de 6-nitrocarbostirilo 64 y varios arilmagnesianos en THF, con los resultados que se recogen en la tabla 4.1 y el esquema 3.1.29 Contrariamente a lo descrito en los antecedentes del grupo Tabla 3.1 Producto de N-Arilación Producto de C-Arilación R2 R3 R4 Rto. de N- arilación, % Rto. de C- arilación, % 70 80 H H H 44 18 71 -- CH3 H H 65 0 72 81 H CH3 H 43 2 73 82 H H CH3 41 13 74 83 H OCH3 H 36 19 75 84 H H OCH3 38 33 76 85 H H Cl 36 31 77 86 H H F 42 29 78 -- -CH=CH-CH=CH- H 51 0 79 87 H -CH=CH-CH=CH- 20 24 29 Esta investigación fue iniciada por el Dr. Juan Domingo Sánchez Cebrián durante su estancia postdoctoral, existiendo una comunicación de este trabajo preliminar: Sánchez, J. D.; Avendaño, C.; Menéndez, J. C. Synlett 2008, 1371. 40 3. Síntesis de carbazoles fusionados THF, - 10 °C, 1 h Mg-Br N CH3 O CH3H3CO H3CO O2N R4 R3 R2 N CH3 O CH3 H3CO O2NN CH3 O CH3H3CO H3CO H N + 70-77 R2 R3 R4 R2 R3 R4 Bromuro de 1-naftilmagnesio, THF, - 10 °C, 1 h N CH3 O CH3H3CO H3CO H N 78 (51 %) 80-86 N CH3 O CH3H3CO H3CO H N 79 (20 %) + N CH3 O CH3 H3CO O2N 87 (24 %) Bromuro de 2- naftilmagnesio, THF, - 10 °C, 1 h 64 Esquema 3.1 de Miyano para la reacción de 1-metoxi-2-nitronaftaleno con magnesianos aromáticos,10 los productos mayoritarios fueron las diarilaminas 70-79, procedentes de un proceso de N-arilación, obteniéndose también pequeñas cantidades de los correspondientes productos de arilación en C-5 (compuestos 80-87). El curso de la reacción no mostró una dependencia clara hacia el carácter donador o aceptor electrónico de los sustituyentes presentes en el anillo aromático, pero sí hacia efectos estéricos en la proximidad del átomo de magnesio. Así, la reacción con magnesianos sustituidos en orto, como el bromuro de o-tolilmagnesio condujo exclusivamente a un producto de N-arilación (compuesto 71). El bromuro de 1- naftilmagnesio reaccionó con una quimiosectividad similar y proporcionó exclusivamente el compuesto 78, un resultado que puede considerarse significativo 3. Síntesis de carbazoles fusionados 41 si se tiene en cuenta que la reacción entre el 2-metoxi-2-nitronaftaleno y el mismo magnesiano da 1,1’-binaftilo como único producto.30 Los magnesianos sustituidos en meta y para proporcionaron mezclas de productos, en las que en general era mayoritario el de N-arilación (compuestos 72-77 y 79). El aislamiento de diarilaminas por reacción entre nitroarenos y arilmagnesianos es casi desconocido en la bibliografía. Ya se ha comentado que el grupo de Knochel ha descrito la preparación de diarilaminas a partir de nitroarenos por adición de reactivos de aril-Grignard al doble enlace O=N del grupo nitro, pero este método requiere la reducción in situ de las N,N-diarilhidroxilaminas obtenidas inicialmente por adición de cloruro de hierro(II) y borohidruro sódico.31 Dada diferencia entre este precedente y nuestro resultado, y a pesar de que la estructura de diarialmina concordaba con todos los datos espectroscópicos y analíticos, consideramos oportuno confirmarla por síntesis independiente (esquema 3.2). Así, la reducción de 64 con cloruro de estaño en ácido clorhídrico acuoso proporcionó la amina 88, que se transformó en el compuesto 73 por arilación con triacetato de p-tolilplomo,32 en condiciones de Barton.33 La diarilamina 73 obtenida por este procedimiento resultó idéntica a la procedente de la reacción entre 64 y bromuro de p-tolilmagnesio. 64 N CH3 O CH3H3CO H3CO H2N 88 (92%) 73 (75%) SnCl2, HCl, t.a., 24 h N CH3 O CH3H3CO H3CO O2N N CH3 O CH3H3CO H3CO N H H3C Cu(OAc)2, t.a., 6 h Pb(OAc)3 H3C Esquema 3.2 30 Hattori, T.; Takeda, A.; Yamabe, O.; Miyano, S. Tetrahedron 2002, 58, 233. 31 (a) Ver la referencia 2. (b) Puede consultarse un comentario de este trabajo en: Ricci, A.; Fochi, M. Angew. Chem. Int. Ed. 2003, 42, 1444. 32 Síntesis de este reactivo: López-Alvarado, P.; Avendaño, C.; Menéndez, J. C. Heterocycles 1991, 32, 1003. 42 3. Síntesis de carbazoles fusionados Tras confirmar la estructura de las diarilaminas, se hacía necesario explicar por qué en nuestro caso fue posible su aislamiento directo sin necesidad de una etapa de reducción independiente. Una comparación detallada de nuestras condiciones con las de Knochel revela que difieren principalmente en que nosotros empleamos un mayor exceso de magnesiano. Esto nos lleva a proponer que en nuestro caso tiene lugar el proceso resumido en el esquema 3.3,34 en el cual el derivado de hidroxilamina reacciona con dos equivalentes de magnesiano para dar la diarilamina y una molécula de biarilo como producto secundario, que de hecho ha sido observado en nuestros crudos de reacción. 2 Ar1MgX Ar2 N MgCl Ar1 + Ar1 Ar1 + MgX2 + MgO Ar2 N O O Ar1MgX Ar1OMgX Ar2 N O Ar2 N OMgCl Ar1 Ar1MgX 64 70-79 Esquema 3.3 Como siguiente etapa de nuestro estudio, investigamos la reacción entre la 2,5,8-trimetoxi-6-nitroquinolina 63 y magnesianos aromáticos. Como se indica en el esquema 3.4 y en la tabla 3.2, las reacciones en tetrahidrofurano condujeron en esta ocasión a derivados de C5-arilación como productos únicos (compuestos 89-93). Cuando una de las reacciones (con el cloruro de 4-clorofenilmagnesio) se llevó a cabo en éter dietílico, el producto de C-arilación 92 continuó siendo mayoritario (49%), pero se obtuvo una cantidad considerable (26%) del producto de N-arilación 94. Esta diferencia de comportamiento ha de estar asociada a las diferencias de composición de las disoluciones de magnesianos en distintos disolventes, a través del equilibrio de Schlenk. Así, en éter dietílico los reactivos de Grignard existen 33 Barton, D. H. R.; Donnelly, D. M. X.; Finet, J.-P.; Guiry, P. J. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1, 1991, 2095. 34 Bartoli, G. Acc. Chem. Res. 1984, 17, 109. 3. Síntesis de carbazoles fusionados 43 preferentemente en forma de la especie RMgX, mientras que las disoluciones en THF contienen, además, R2Mg y MgX2.35 Et2O, - 50 °C, 1 h [R4 = Cl] THF, - 30 °C, 1-3 h N OCH3 CH3H3CO H3CO 63 O2N MgBr + R4 N OCH3 CH3 H3CO O2N R4 89-93 N OCH3 CH3 H3CO H3CO H N Cl 94 (26%) + 92 (49%) Esquema 3.4 Tabla 3.2 Comp. R4 Rto., % 89 H 57 90 CH3 60 91 OCH3 88 92 Cl 62 93 F 60 La diferencia de comportamiento entre los derivados de carbostirilo y los de 2- alcoxiquinolina puede atribuirse a la diferente densidad electrónica del carbono 5 y del enlace O=N del grupo nitro en ambos casos. Una primera inspección revela que en la 2-metoxiquinolina 63 el grupo metoxilo, donador electrónico, está conjugado con el grupo nitro en C-6. En el derivado de carbostirilo 64 coexisten un grupo aceptor electrónico, concretamente un carbonilo α,β-insaturado, conjugado con la posición C-5, 35 Smith, M. B. Organic Synthesis, 3a edición, pp. 636-639. Wavefunction, 2011. 44 3. Síntesis de carbazoles fusionados y un donador, el átomo de nitrógeno, que debe ceder carga al grupo nitro. Un estudio computacional ab initio llevado a cabo al nivel B3LYP/6-31G dio los resultados cuantitativos que se muestran en la figura 3.1 para las densidades electrónicas de la posición C-5 y el grupo nitro. Se observa que C-5 es más electrófila en el compuesto 63, lo que explica su mayor tendencia a la C-arilación. Teniendo en cuenta que la reacción de los magnesianos con el grupo nitro comienza por un ataque nucleófilo al enlace O=N, los valores encontrados indica que debe ser más fácil en 64, en el que el oxígeno es menos negativo. Estos efectos se aprecian de forma más intuitiva en las superficies de potencial electrostático, que se reproducen también en la figura. N OMe MeOMe OMe N+ O– O 0.342 - 0.425 0.785 - 0.430 63 N Me O MeOMe OMe N+ O– O 0.310 0.759 - 0.404 - 0.428 64 Figura 3.1 3. Síntesis de carbazoles fusionados 45 3.2. SÍNTESIS DE CARBAZOLES FUSIONADOS LINEALES Una vez disponibles los derivados de arilaminoquinolina, se investigó su transformación en carbazoles fusionados por ciclación oxidativa en presencia de paladio. Cuando se trataron los compuestos 70 y 72-77 con acetato de paladio en ácido acético a reflujo, se obtuvieron en algunos casos los derivados de dimetoxicarbazol esperados (compuestos 95-97), pero los productos mayoritarios fueron las correspondientes quinonas 98-104, que se obtuvieron sin necesidad de una etapa independiente de desmetilación oxidativa. Sus estructuras quedaron confirmadas por sus datos espectroscópicos y por la preparación independiente de uno de ellas (compuesto 104) por tratamiento del dimetoxi derivado 97 con nitrato cérico amónico en las condiciones estándar de desmetilación oxidativa (esquema 3.5 y tabla 3.3). N CH3 O CH3H3CO H3CO H N + Pd(OAc)2, AcOH, reflujo, 16 h 70 y 72-77 95-97 98-104 (NH4)2Ce(NO3)6, CH3CN-H2O 0 °C, 1 h (38 % para 97 ! 104) H N N H3CO H3CO CH3 CH3 O R4 R3 R3 R4 H N N O O CH3 CH3 O R4 R3 Esquema 3.5 Tabla 3.3 Dimetoxi derivado Quinona R3 R4 Dimetoxi derivado (%) Quinona (%) 95 98 H H 25 59 -- 99 CH3 H 0 25 (52)a -- 100 H CH3 0 45 (91)a -- 101 OCH3 H 0 48 -- 102 H OCH3 0 69 96 103 H Cl 33 29 97 104 H F 32 47 a Los rendimientos entre paréntesis se basan en material de partida recuperado 46 3. Síntesis de carbazoles fusionados La desmetilación oxidativa por el acetato de paladio resultaba interesante por no existir precedentes bibliográficos. La reacción parece estar restringida a sistemas de carbostirilo, ya que no tuvo lugar cuando se intentó a partir de diarilaminas sencillas. Recientemente se ha descrito que el acetato de paladio puede comportarse como reactivo de N-desmetilación, aunque no de O-desmetilación de éteres fenólicos.36 Por otra parte, el calentamiento de 72 a reflujo en ácido acético durante 17 h condujo únicamente a materal de partida inalterado. Estas observaciones permiten descartar una desmetilación inicial a hidroquinona seguida de oxidación por el aire. Para explicar nuestras observaciones, proponemos el mecanismo resumido en el esquema 3.7, que se inicia por paladación del oxígeno del sistema de carbostirilo con asistencia de uno de los grupos metoxilo, para originar un catión oxonio I en el que tiene lugar una primera desmetilación por ataque de un anión acetato que da lugar a II. La pérdida de Pd (0) y un anión acetato conduce a un nuevo derivado de oxonio III, en el que tiene lugar una segunda desmetilación por ataque de un anión acetato, que proporciona finalmente el compuesto 98 (esquema 3.6). N CH3 O H3CO CH3 O Pd OAc H3C OAc -AcOH N CH3 O H3CO CH3 O Pd OAc - Pd0 N CH3 O O CH3 O H3C OAc 95 - AcOH H N N H3CO H3CO Me CH3 O OAc Pd OAc H N N O O CH3 CH3 O 98 H N I H N II H N III Esquema 3.6 36 Carroll, R. J.; Leisch, H.; Scocchera, E.; Hudlicky, T.; Cox, D. P. Adv. Synth. Catal. 2008, 350, 2984. 3. Síntesis de carbazoles fusionados 47 En el caso del compuesto 71, se obtuvo un resultado inesperado adicional ya que, junto a la carbazolquinona 105 (24%), el producto mayoritario fue el compuesto 106, funcionalizado en el grupo 2-metilo y además oxidado a quinona (esquema 3.7). Esta reacción, por tanto, constituye un ejemplo de un proceso de activación de un enlace C-H.37 N CH3 O CH3H3CO H3CO H N CH3 CH3H NH3C N CH3 O O O N CH3 O CH3O O H N AcO Pd(OAc)2, AcOH, 120 °C, 16 h 106 (59%)105 (24%)71 + Esquema 3.7 37 Algunas revisiones de reacciones de activación de enlaces C-H: (a) Dick, A. R.; Sanford, M. S. Tetrahedron 2006, 62, 2439. (b) Alberico, D.; Scott, M. E.; Lautens, M. Chem. Rev. 2007, 107, 174. (c) Campos, K. R. Chem. Soc. Rev. 2007, 36, 1069. (d) Giri, R.; Shi, B.-F.; Engle, K. M.; Maugel, N.; Yu, J.-Q. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 3242. (e) Mkhalid, I. A. I.; Barnard, J. H.; Marder, T. B.; Murphy, J. M.; Hartwig, J. F. Chem. Rev. 2010, 110, 890. (f) Lyons, T. W.; Sanford, M. S. Chem. Rev. 2010, 110, 1147. 48 3. Síntesis de carbazoles fusionados 3.3. SÍNTESIS DE CARBAZOLES FUSIONADOS ANGULARES Debido a la presencia de un grupo nitro, los derivados de arilación en posición 5 son adecuados como materiales de partida para la generación de un sistema de carbazol mediante una reacción de Cadogan. Este método transcurre mediante la reducción por un fosfito del grupo nitro a nitreno, que después se adiciona intramolecularmente al anillo aromático adyacente. El tratamiento de los compuestos 80, 82 y 84-86 con fosfito de trietilo se llevó a cabo en condiciones de reflujo, o bien por irradiación con microondas focalizadas, con los resultados que se indican en el esquema 3.8 y la tabla 3.4. Ambos métodos proporcionaron rendimientos similares, pero las condiciones de irradiación con microondas condujeron, en general, a productos de mayor pureza. N HN H3CO N CH3 O CH3 H3CO O2N R4 CH3 O CH3 R4 107-11180, 82, 84-86 P(OEt)3 Esquema 3.8 Tabla 3.4 Comp. R4 Métodoa Rto. (%) 107 H A 55 108 CH3 A B 53 50 109 OCH3 A B 51 56 110 Cl A 30 111 F A B 39 56 a Método A: reflujo, 160 °C, 3 h. Método B: Microondas focalizadas, 300 W, 180 °C, 25 min Las reacciones de Cadogan de los derivados de 2-metoxiquinolina 89-93 procedieron de forma similar, dando lugar a los compuestos 112-116 (esquema 3.9 y tabla 3.5). 3. Síntesis de carbazoles fusionados 49 N HN OCH3 N OCH3 CH3 OCH3 O2N R4 OCH3 CH3 R4 112-11689-93 P(OEt)3, MW focalizadas, 300 W Esquema 3.9 Tabla 3.5 Comp. R4 Rto. (%) 112 H 45 113 CH3 55 114 OCH3 87 115 Cl 46 116 F 46 También investigamos algunas reacciones de Cadogan en sustratos no simétricos. Como se muestra en el esquema 3.10, cuando partimos del compuesto 83, obtuvimos cantidades equimoleculares de los dos productos de ciclación posibles (compuestos 117 y 118), con rendimiento bajo y en forma de una mezcla que no pudo separarse. En cambio, el derivado de naftaleno 87 proporcionó de forma regioselectiva el compuesto 119, lo que puede interpretarse como una consecuencia de la mayor reactividad de las posiciones α del naftaleno. 50 3. Síntesis de carbazoles fusionados N CH3 O CH3 H3CO O2N H3CO P(OEt)3, 160 °C, 3 h N HN H3CO CH3 H3CO O CH3 N HN H3CO CH3 O CH3 OCH3 + 83 117 118 N CH3 O CH3 H3CO O2N N HN H3CO CH3 O CH3 87 119 (35%, 1:1) (40%) P(OEt)3, 160 °C, 3 h Esquema 3.10 4. Síntesis de análogos simplificados de wakayina 4. Síntesis de análogos simplificados de wakayina 53 4.1. INTRODUCCIÓN 4.1.1. Consideraciones generales La búsqueda de nuevos compuestos antitumorales en organismos de origen marino está experimentando un gran impulso en los últimos años, debido a que la industria farmacéutica necesita urgentemente incrementar el ritmo de descubrimiento de nuevas moléculas (NCE, New Chemical Entities).38 Cabe destacar el papel esencial que puede desempeñar en este sentido la manipulación estructural de modelos naturales, ya que el 61% de las NCE introducidas en el período 1981-2007 son compuestos relacionados con productos naturales, porcentaje que sube hasta el 74% en el caso de los antitumorales.39,40,41 Debe destacarse que el campo de la búsqueda de sustancias citotóxicas es probablemente el que más se beneficia del uso de modelos naturales, ya que sus estructuras han sido optimizadas en el transcurso de la evolución para servir como 38 Paterson, I.; Anderson, E. A. Science 2005, 310, 451. 39 Newman, D. J.; Cragg, G. M.; Snader, K. M. J. Nat. Prod. 2003, 66, 1022. 40 Newman, D. J.; Cragg, G. M. J. Nat. Prod. 2007, 70, 461. 41 Ravelo, A. G.; Estévez-Braun, A.; Chávez-Orellana, H.; Pérez-Sacau, E.; Mesa-Siverio, D. Curr. Topics Med. Chem. 2004, 4, 241. 54 4. Síntesis de análogos simplificados de wakayina mecanismos de defensa. En este sentido, se ha afirmado que, en el terreno de la quimioterapia del cáncer, “la naturaleza ha hecho ya la química combinatoria”.42 A pesar de la tendencia actual a la búsqueda de dianas en los procesos de señalización celular como estrategia en la quimioterapia del cáncer, el ADN continúa siendo el principal objetivo en el diseño de fármacos antitumorales. Por su especial relevancia para las metas de este trabajo, se realizará a continuación un breve comentario de los mecanismos relacionados con la inhibición de topoisomerasas. 42 Mann, J. Nature Rev. Cancer 2002, 2, 143. 4. Síntesis de análogos simplificados de wakayina 55 4.1.2. Inhibición de topoisomerasa I como estrategia en el diseño de nuevos antitumorales Las topoisomerasas son enzimas que regulan la geometría tridimensional del ADN, permitiendo la relajación de fragmentos de ADN superenrollado, que es una forma de empaquetamiento compacto que hace que ocupe un espacio suficientemente pequeño para poder ser alojado en el núcleo celular. Este proceso es esencial para que tengan lugar los fenómenos de transcripción y replicación. Existen dos tipos principales de topoisomerasas, conocidos como I y II, que actúan, respectivamente, mediante la ruptura transitoria de una o de las dos hebras del ADN, respectivamente. Las topoisomerasas de tipo II son muy conocidas, por ser la diana de las quinolonas antibacterianas y de algunos antitumorales de uso clínico,43 como las antraciclinas.44 Sin embargo, desde el punto de vista de la búsqueda de nuevos antitumorales, es mucho más interesante la topoisomerasa I.45,46,47 Los compuestos que inhiben la topoisomerasa I actúan durante la fase replicativa del ciclo celular (S), mientras los que inhiben la II actúan en la fase de transcripción del Figura 4.1 43 Capranico, G.; Zagotto, G.; Palumbo, M. Curr. Med. Chem.-Anti-Cancer Agents, 2004, 4, 335. 44 Denny, W. A. Exp. Opin. Emerg. Drugs 2004, 9, 105. 45 Bailly, C. Curr. Med. Chem. 2000, 7, 39. 46 Meng, L. H.; Liao, Z.-Y.; Pommier, Y. Curr. Topics Med. Chem. 2003, 3, 305. 47 Denny, W. A.; Baguley, B. C. Curr. Top. Med. Chem. 2003, 3, 339. 56 4. Síntesis de análogos simplificados de wakayina RNA, durante casi todo el ciclo celular (fase G2-M, figura 4.1). El estudio de estos compuestos se inició a partir del estudio de la camptotecina, aislada a partir del árbol Camptotheca acuminata. El fármaco de este grupo más estudiado en clínica es el irinotecan, utilizado en tumores de colon y recto, solo o en combinación con 5- fluorouracilo;48 existen otros análogos de interés, como topotecan, lurtotecan y exatecan. A pesar de su introducción en clínica, se han planteado dudas acerca de la seguridad los análogos de camptotecina, y se puede considerar urgente la búsqueda de nuevos compuestos que actúen sobre la topoisomerasa I. El mecanismo molecular de acción de las topoisomerasas se basa en la formación de un enlace covalente entre un residuo de tirosina de su sitio activo y el ADN. Estos enlaces son reversibles, y por este motivo la estructura que se forma se conoce como complejo hidrolizable (cleavable complex). La otra hebra de la molécula de ADN pasa a través del espacio creado por esta rotura y finalmente se regenera la doble hélice. La topoisomerasa I corta un solo fragmento del dúplex del DNA y no necesita cofactores energéticos, mientras que la topoisomerasa II corta los dos filamentos del DNA y es ATP-dependiente. La topoisomerasa I tiene un peso molecular de 90 kD, con cuatro dominios principales: la región N-terminal, importante para la interacción con otra proteínas nucleares pero no fundamental para el plegamiento proteico, un dominio central, un O O O P O O O O O DNA DNA Base Base HO Tyr Topo I 5' 3' O O O P O DNA Base 5' O O Tyr Topo I HO O O DNA Base 3' Ruptura Religadura 3' 5' Figura 4.2 48 Holen, K. D.; Saltz, L. B. Lancet Oncology, 2001, 2, 290-297. 4. Síntesis de análogos simplificados de wakayina 57 espaciador cargado positivamente y finalmente el dominio C-terminal, donde se encuentra el sitio activo con la tirosina 723. El ciclo catalítico de la topoisomerasa I (figura 4.2) implica dos etapas de transesterificación. La primera ocurre en la etapa de rotura y supone el ataque nucleófilo del grupo hidroxilo de la tirosina a un grupo fosfato perteneciente a un grupo fosfodiéster del esqueleto del ADN. La segunda transesterificación tiene lugar en la etapa de regeneración de la doble hélice y consiste en la reacción entre un grupo hidroxilo de la desoxirribosa y el fosfato de tirosina formado en la primera etapa. Este proceso relaja la tension debida al superenrollamiento del ADN porque permite reducir en una unidad el número de vueltas que presenta un fragmento de ADN (Figura 4.3). Figura 4.3 58 4. Síntesis de análogos simplificados de wakayina La mayor parte de los inhibidores de topoisomerasa I actúan por estabilización del complejo hidrolizable formado por el ADN y la enzima (figura 4.4). Figura 4.4 4. Síntesis de análogos simplificados de wakayina 59 4.1.3. La wakayina y compuestos relacionados Algunos alcaloides de origen marino son muy prometedores como cabezas de serie en el campo de la quimioterapia antitumoral a causa de sus perfiles de citotoxicidad poco habituales y del hecho de que algunos de ellos son activos frente a líneas celulares que presentan el fenómeno de resistencia a múltiples fármacos (MDR). Destacaremos, en particular, la familia de las pirroloquinoniminas,49 un grupo de más de 80 alcaloides que en su mayor parte han sido aislados de esponjas y han mostrado una potente actividad citotóxica. Estos compuestos son de gran interés debido a que su mecanismo de acción consiste en la inhibición de topoisomerasas.50 Uno de los miembros más interesantes de esta familia es la wakayina, que presenta una elevada citotoxicidad y se comporta como un potente inhibidor de topoisomerasa I que se une a las mismas secuencias que la camptotecina.51 El estudio de este compuesto ha sido superficial debido a que se encuentra en muy baja concentración en las fuentes naturales, lo que hace imposible disponer de cantidades suficientes para los estudios farmacológicos. Tampoco existen apenas estudios de relaciones estructura-actividad en sus análogos, con la excepción del compuesto abierto 1a, que ha mostrado una actividad algo inferior a la del modelo,52 y de los aza análogos 1b y 1c, que también han resultado poco activos aunque hay que destacar que carecen del sustituyente indólico.53 Esta escasez de información se puede atribuir a dificultades sintéticas, que se reflejan en la escasez de publicaciones en este campo54 y en el hecho de que, a pesar de haber sido aislada en 1991,55 todavía no se ha publicado una síntesis total de la wakayina, a diferencia de lo sucedido con otras pirroloquinoniminas. 49 Revisiones: (a) Ding, Q. D.; Chickak, K.; Lown, J. W. Curr. Med. Chem. 1999, 6, 1. (b) Antunes, E. M., Copp, B. R., Davies-Coleman, M. T., Samaai, T., Nat. Prod. Rep. 2005, 22, 62. (c) Delfourne, E. Anti-Cancer Agents Med. Chem. 2008, 8, 910. 50 Matsumoto, S. S.; Haughey, H. M.; Schmehl, D. M.; Venables, D. A.; Ireland, C. M.; Holden, J. A.; Barrows, L. R. Anti-Cancer Drugs 1999, 10, 39. 51 Kokoshka, J. M.; Capson, T. L.; Holden, J. A.; Ireland, C. M.; Barrows, L. R. Anti-Cancer Drugs 1996, 7, 758. 52 Bénéteau, V. B.; Pierré, A.; Pfeiffer, B.; Renard, P.; Besson, T. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2000, 10, 2231. 53 Legentil, L.; Lesur, B.; Delfourne, E. Bioorg. Med. Chem. 2006, 16, 427. 54 (a) Barret, R.; Roue, N. Tetrahedron Lett. 1999, 40, 3889. (b) Zhang, L. M.; Cava, M. P.; Rogers, R. D.; Rogers, L. M. Tetrahedron Lett. 1998, 39, 7677. 55 Copp, B. R.; Ireland, C. M.; Barrows, L. R. J. Org. Chem. 1991, 56, 4596. 60 4. Síntesis de análogos simplificados de wakayina N O N H N H H N N O N H N H N N O N H N H N N O N H N H H N Wakayina I II III 4. Síntesis de análogos simplificados de wakayina 61 4.2. DISEÑO DE ANÁLOGOS SIMPLIFICADOS DE WAKAYINA COMO INHIBIDORES DE TOPOISOMERASA I 4.2.1. Introducción Durante una estancia en el grupo de los profesores Thierry Langer y Gerhard Wolber en la Universidad de Innsbruck, se han llevado a cabo estudios de docking destinados a localizar el grupo farmacóforo de la wakayina y utilizar la información obtenida para diseñar análogos simplificados del alcaloide que mantengan su capacidad de interaccionar con la enzima. Debido a que hasta la fecha no se ha cristalizado la topoisomerasa I en presencia de wakayina, ha sido necesario proceder a partir de datos de otros inhibidores cuyos complejos con la enzima pueden encontrarse en el Protein Data Bank. Debido a que la wakayina se une al mismo sitio que la camptotecina, hemos considerado especialmente útil una publicación en la que se comparan los complejos formados por la topoisomerasa I humana con algunos de sus inhibidores como la camptotecina y el topotecan, éste último en su forma abierta y cerrada, utilizando datos cristalográficos.56 N N N O O OOH Et Camptotecina N H N N H O O O HO HO HO OH SA315F N O HO2C O MJ238 N N N O O OOH Et Topotecan HO (CH3)2N Figura 4.5 La figura 4.6 muestra la superposición de camptotecina (amarillo), SA315F (naranja), MJ238 (magenta) y topotecan (verde) en el centro activo de la topoisomerasa, concluyéndose que existen los siguientes requerimientos estructurales para la unión: 56 Staker, B. L., Feese, M. D.; Cushman, M.; Pommier, Y.; Zembower, D.; Stewart, L.; Burgin. A. B. J. Med. Chem., 2005, 48, 2336. 62 4. Síntesis de análogos simplificados de wakayina 1. Una estructura heterocíclica plana que se intercala entre los pares de bases de la hebra intacta del ADN. 2. Presencia de un aceptor de enlace de hidrógeno (átomo con un par de electrones libre) orientado hacia el surco menor en la zona de intercalación Está situada de manera que puede formar un enlace de hidrógeno con un residuo de Arg364. Es la única interacción proteína-inhibidor que se conserva en los tres inhibidores, aunque la naturaleza química del aceptor de enlace de hidrógeno puede ser muy diferente. 3. Presencia de un sustituyente, de naturaleza muy diversa, que se sitúa en el surco mayor, próximo a la cadena lateral de un resto de Asn352 de la enzima. 4. Grupos hidroxilo próximos a un resto de Glu356 en la proximidad de la hebra intacta del ADN. 5. Un anillo E en la zona de la hebra escindida del ADN. 3 4 1 2 5 Figura 4.6 4. Síntesis de análogos simplificados de wakayina 63 4.2.2. Validación del protocolo de docking El objetivo básico de los métodos de docking es identificar la conformación correcta de los ligandos en el bolsillo de unión de la proteína y predecir el grado de afinidad entre el ligando y la proteína. Como compuestos de referencia para validar nuestro estudio de docking antes de aplicarlo a nuestros compuestos, se seleccionaron algunos inhibidores que se muestran en la Figura 4.7, incluyendo la camptotecina y algunos de sus derivados, ya que existe información cristalográfica de su unión a la topoisomerasa I que puede compararse con las predicciones del estudio computacional. N N O HO N CH3 CH3 O OHO Topotecan (1k4t) N N O O OHO Camptotecina (1t8i) N N OH HO N CH3 CH3 O OHO Topotecan (1k4t abierto) OH OH O O O 1sc7 O O N O O 1tl8 N H H N N O O OH OH HO O HO OH HO 1seu Figura 4.7 (se indican las referencias en el PDB de sus complejos con topoisomerasa I) Se realizó el docking de todos ellos utilizando tres protocolos diferentes: QPLD (Quantum Mechanics Polarized Ligand Docking), Glide y Gold (Genetic Optimization for Ligand Docking), con el objetivo de comparar los resultados obtenidos con cada uno de ellos y seleccionar aquel que proporcionara los complejos ligando- topoisomerasa I más semejantes a las estructuras cristalizadas con la enzima para aplicarlo al estudio posterior de la wakayina. Para la comparación de los tres métodos se emplearon los valores de desviación de la media cuadrática (RMSD, de 64 4. Síntesis de análogos simplificados de wakayina Root Mean Square Deviation), que se indican en la tabla 4.1. Este parámetro se usa para medir la precisión del docking, por comparación con los datos cristalográficos, y es tanto mejor cuanto más se acerca su valor a 0. En general, nuestros valores de RMSD pueden considerarse muy buenos para la camptotecina y sus análogos. En general, se utilizó la estructura de la topoisomerasa cristalizada con topotecan en su forma de hidroxiácido. En el caso de 1sc7, los resultados obtenidos de esta manera no fueron buenos, pero mejoraron cuando se partió de los datos cristalográficos de la enzima cristalizada con el propio ligando (datos entre paréntesis), lo que puede justificarse teniendo en cuenta que la cadena lateral de éste obliga a la topoisomerasa a adoptar una conformación distinta a la que presenta en los demás casos. Estos resultados nos llevaron a seleccionar Gold para las etapas posteriores de nuestro trabajo. Tabla 4.1. Comparación de los tres métodos de docking Compuesto RMSD (Root mean square distance) QM-Polarized Glide Gold Topotecan (hidroxiácido) 1k4t 1,7 1,61 1,28 Topotecan (lactona) 1k4t 1,61 1,56 0,94 Camptotecina (1t8i) 1,62 0,84 1,06 1sc7 5,82 (5,89) 11,03 (5,87) 7,04 (5,35) 1tl8 4,39 4,49 1,49 1seu a a 7,66 a No se consiguió el docking Nuestros resultados de docking mostraron una buena concordancia con los datos cristalográficos pero, además, nuestros datos permiten proponer otro residuo activo (Phe361) que podría intervenir en la inhibición de la enzima e indican, además, que es importante la presencia de tres moléculas de agua estructurales de la proteína (HOH3, HOH28, HOH1002), que forman enlaces hidrógeno y hacen de 4. Síntesis de análogos simplificados de wakayina 65 puente para la interacción entre el topotecan y el sitio activo. Como ejemplo de las orientaciones adoptadas por los ligandos, se muestra en la Figura 4.8 la superposición de las moléculas de topotecan (naranja) y 1sc7 (amarillo) en el sitio activo. Figura 4.8 66 4. Síntesis de análogos simplificados de wakayina 4.3.3. Docking de la wakayina A continuación calculamos el docking de la wakayina en la topoisomerasa I utilizando Gold (Figura 4.9). Se observa que las principales interacciones implican el carbonilo del fragmento de iminoquinona, que interacciona con un residuo aminoacídico de la proteína, y el anillo de indol de la cadena lateral, que proporciona una interacción hidrofóbica con el bolsillo. La figura 4.10 muestra la superposición de wakayina, proveniente del docking anterior, con los datos del topotecan cristalizado. Finalmente, a pesar de haber decidido previamente utilizar Gold como opción preferente, estudiamos el docking de la wakayina por los tres métodos disponibles, encontrando una concordancia muy buena entre ellos (Figura 4.11). Figura 4.9. Docking de la wakayina (Gold) 4. Síntesis de análogos simplificados de wakayina 67 Figura 4.10. Superposición de la wakayina y el topotecan (Gold) Figura 4.11. Docking de la wakayina por los métodos QM-polarized, Glide y Gold 68 4. Síntesis de análogos simplificados de wakayina El último paso del estudio fue el cálculo del farmacóforo de la wakayina, que ha sido posible a partir de los resultados del estudio de docking utilizando Ligand Scout, un programa desarrollado por el grupo de investigación de los profesores Langer y Wolhber. A partir de las estructuras cristalinas procedentes del PDB, utilizamos este método para determinar el farmacóforo de los cinco ligandos de referencia previamente mencionados y así validar nuestro método. Los resultados obtenidos se resumen en las figuras 4.12 a 4.16, y concuerdan bien con los datos bibliográficos.56 Figura 4.12. Farmacóforo propuesto para el topotecan 4. Síntesis de análogos simplificados de wakayina 69 Figura 4.13. Farmacóforo propuesto para la camptotecina Figura 4.14. Farmacóforo propuesto para 1sc7 70 4. Síntesis de análogos simplificados de wakayina Figura 4.15. Farmacóforo propuesto para 1tl8 Figura 4.16. Farmacóforo propuesto para 1seu Finalmente, utilizamos el mismo método para determinar el farmacóforo de la wakayina, que se representa en la figura 4.17. Puede observarse que se mantiene el enlace con la arginina 364, que se considera clave en la inhibición de la 4. Síntesis de análogos simplificados de wakayina 71 topoisomerasa I, pero que algunas porciones estructurales de la molécula no parecen esenciales. Figura 4.17. Farmacóforo propuesto para la wakayina 72 4. Síntesis de análogos simplificados de wakayina 4.3.4. Docking de análogos simplificados de wakayina Puesto que la unión del producto natural a su diana parecía tener lugar sin la intervención de porciones significativas de la molécula, se consideró factible encontrar actividad en análogos simplificados. De hecho, existen algunos productos naturales de origen marino que presentan actividad antitumoral y pueden considerarse análogos ligeramente simplificados de la wakayina, como las tsitsikamaminas, que tienen un anillo de benceno en lugar de indol, las zyzzyanonas A, que carecen del anillo de iminoquinona y en su lugar presentan una cadena de etilamina, y algunas de las makaluvaminas, que carecen del sistema de de bis- pirrol. Todos estos compuestos presentan citotoxicidad, y para algunos de ellos se ha demostrado actividad inhibidora de la topoisomerasa I (Figura 4.18). N O N H N H H N A B C D EF Wakayina N O N H N HO R R = H Tsitsikammamina A R = CH3 Tsitsikammamina B O O N H N HO CH3 HN CH3 Zizzyanona A N O N H N H HO Makaluvamina D Figura 4.18 Teniendo en cuenta los resultados del estudio de docking y considerando también la accesibilidad sintética y la probable necesidad de utilizar grupos protectores, se diseñó una serie de compuestos en la que se fue simplificando progresivamente la estructura del compuesto de referencia (Figura 4.19). Se 4. Síntesis de análogos simplificados de wakayina 73 procedió a su docking y a investigar la estructura de sus farmacóforos, con los resultados indicados en las figuras 4.20 y 4.21. N O N H N H H N A B C D O O N N R1 H N O R2 R3 EF Wakayina O O N H N H H N I N O N H N N R2 O R1 Comp. R1 R2 II H H III CH3 H IV CH3 COCF3 Comp. R1 R2 V H COCF3 VI CH3 H VII CH3 R3 NO2 NO2 H NH2 O O N N H H N O R Comp. R VIII H IX COCF3 O O HN N R1R2 R3 Comp. R1 R2 X H COCF3 XI CH3 COCF3 XII H R3 NO2 NO2 COCF3 NH2 XIII CH3 COCF3 NH2 Figura 4.19 74 4. Síntesis de análogos simplificados de wakayina Figura 4.20. Docking de los compuestos I-VII 4. Síntesis de análogos simplificados de wakayina 75 Figura 4.26. Docking de los compuestos VIII-XIII 76 4. Síntesis de análogos simplificados de wakayina La comparación de los datos obtenidos para la wakayina y sus análogos simplificados lleva a las conclusiones que se resumen a continuación, que nos animaron a iniciar la preparación de dichos análogos: 1. Para la interacción con la topoisomerasa no es fundamental el anillo D del producto natural, que contiene la función de iminoquinona. 2. El nitrógeno del anillo de indol puede estar libre o llevar una cadena de hasta 2 átomos de carbono. 3. Es fundamental la presencia de un grupo carbonilo o algún otro átomo capaz de actuar como aceptor de hidrógeno. 4. El segundo anillo de indol puede ser sustituido por otro grupo aromático más sencillo. 5. La forma abierta del anillo de bis-pirrol puede imitar la estructura de su forma cerrada. 4. Síntesis de análogos simplificados de wakayina 77 4.3. SÍNTESIS DE ANÁLOGOS SIMPLIFICADOS DE WAKAYINA 4.3.1. Introducción Para la preparación de los esqueletos propuestos en el apartado anterior se planeó la ruta retrosintética que se resume en el esquema 4.1. Se inicia con la construcción de un anillo de indol correspondiente a los anillos B y C mediante una reacción de Bartoli. La incorporación de la cadena que contiene los restantes átomos del anillo D se plantea por introducción de un grupo formilo mediante una secuencia de reacciones de Vilsmeier y Henry. La presencia de un grupo nitro en el derivado de indol inicial permite proponer la incorporación de una cadena lateral correspondiente al sustituyente indólico, que puede originar, finalmente, el anillo A por ciclación de B sobre un grupo carbonilo. N O N H N H H N A B C D O O N N R1 N O R2 R3 NH2 OCH3 OCH3 O2N N R1 Alquilación Vilsmeier Henry OCH3 OCH3 O2N NO2 Bartoli Esquema 4.1 4.3.2. Obtención de materiales de partida La obtención del derivado de 6-nitroindol 4 por medio de una reacción de Bartoli, así como su metilación para dar 8, se ha descrito en el apartado 2.3. El compuesto 4 se transformó también en su N-tosil derivado (120) por tratamiento con cloruro de tosilo en presencia de hidruro sódico (esquema 4.2). 78 4. Síntesis de análogos simplificados de wakayina N HO2N OCH3 OCH3 NO2N OCH3 OCH3 CH3 NO2N OCH3 OCH3 Ts 84 120 NaH, ICH3, THF, t.a., 5 h 96% NaH, TsCl, THF, t.a., 4 h 91% Esquema 4.2 4.3.3. Síntesis de derivados del fragmento BC de la wakayina Para la introducción de la cadena de la posición 3, se ensayó, sin éxito, un método directo basado en el empleo de 1-dimetilamino-2-nitroetileno (DMANE) en ácido trifluoroacético.57 El fracaso de este intento se puede atribuir a la presencia de un grupo nitro, fuertemente aceptor, en la posición 6 del indol, conjugada con la que se desea funcionalizar. Por ese motivo, decidimos recurrir a un protocolo alternativo basado en un reacción de Henry (nitroaldólica) a partir del 3-formilindol y nitrometano. Por tanto, investigamos la formilación de Vilsmeier en la posición 3 de los derivados de 6-nitroindol disponibles, los compuestos 4, 8 y 120. La reacción tuvo lugar en los dos primeros casos (R = H, CH3), pero no así en el tercero (R = Ts), a causa del efecto combinado de los dos grupos aceptores. A causa de la baja estabilidad del compuesto N-no sustituido 121, decidimos realizar las reacciones posteriores a partir del N-metil derivado 122, que resultó algo más manejable. El tratamiento de 121 con nitrometano, en presencia de acetato amónico dio lugar a la reacción de Henry esperada y condujo al compuesto 123 (esquema 4.3). 57 Büchi, G.; Mak, C. P. J. Org. Chem 1977, 42, 1784. 4. Síntesis de análogos simplificados de wakayina 79 NO2N OCH3 OCH3 R NO2N OCH3 OCH3 H O R Comp. R 4 H 8 CH3 120 Ts Comp. R 121 H 122 CH3 --- Ts DMF, POCl3, t.a., 2 h NO2N OCH3 OCH3 CH3 NO2 123 CH3NO2, NH4OAc, 4 h, 100 °C (74%) [R = CH3] [R = CH3] (CH3)2N NO2 CF3CO2H Rto., % 72 81 0 Esquema 4.3 En etapas posteriores, se redujo el doble enlace de 123 por adición conjugada de borohidruro sódico, que condujo a 124, y a continuación se procedió a la hidrogenación quimioselectiva del grupo nitro aromático para dar 125. Se realizaron algunos intentos de llevar a cabo las dos etapas de reducción simultáneamente, pero sin buenos resultados. El grupo amino del compuesto 125 se protegió en forma NaBH4, CH3OH- CH2Cl2, t.a., 20 min NH2N OCH3 OCH3 CH3 NO2 95% NO2N OCH3 OCH3 CH3 NO2 H2, C/Pd 4,5 bares, 40 °C, 24 h 100%NO2N OCH3 OCH3 CH3 NO2 124123 125 NHN OCH3 OCH3 CH3 126 NO2 (Boc)2O, MeOH, 24 h, t.a 100% Boc Et3N, (CF3CO)2O, THF, 10 min, -78 °C 90% NHN OCH3 OCH3 CH3 127 NO2 OF3C Esquema 4.4 80 4. Síntesis de análogos simplificados de wakayina de carbamato (Boc) y de trifluoroacetamida, dando lugar a los compuestos 126 y 127 (esquema 4.4). La finalidad de las reacciones de protección era la de disminuir la densidad electrónica del anillo de indol para poder proceder a su transformación en quinona, ya que existen precedentes bibliográficos que demuestran que derivados de anilina portadores de varios sustituyentes donadores se descomponen en presencia de todo tipo de agentes oxidantes.58 El método seleccionado para la introducción del grupo Boc requiere un breve comentario, ya que los métodos clásicos, que implican el empleo de bases y disolventes apróticos, dieron malos resultados, que se atribuyeron a la baja estabilidad del indol en las condiciones ácidas necesarias para la extracción de los productos de reacción. Esto nos indujo a emplear un protocolo en el que la reacción se lleva a cabo en un disolvente prótico como el metanol sin añadir ninguna base59 y sin necesidad de ningún tipo de purificación ni extracción en medio ácido o básico. En estas condiciones, la preparación de 126 tuvo lugar con un rendimiento del 100 %. Se ha propuesto que, en estas condiciones, la reacción de protección tiene lugar según el mecanismo representado en el esquema 4.5, en el cual el metanol activa el grupo carbonilo por formación de un enlace de hidrógeno, lo que facilita el ataque de la amina. OO O O O Ar-NH2 H OR OO O OH O HN Ar Ar N H O O - CO2 - tBuOH Esquema 4.5 4.3.4. Síntesis de derivados del fragmento BCD de la wakayina La transformación de 127 en la quinona 128 (esquema 4.6) se ensayó inicialmente en las condiciones estándar, empleando nitrato cérico amónico (CAN) como reactivo en acetonitrilo-agua (1:1), pero se observó únicamente la descomposición del material de partida. Esto nos indujo a emplear condiciones 58 Pascual-Alfonso, E.; Avendaño, C.; Menéndez, J. C. Tetrahedron Lett. 2003, 44, 6003. 4. Síntesis de análogos simplificados de wakayina 81 previamente utilizadas por nuestro grupo para la preparación de una quinona en un sistema de alta densidad electrónica,58 utilizando trifluoruro de cobalto para la reacción de desmetilación oxidativa. Aunque el rendimiento obtenido fue bueno (80%), la reacción fue difícil de escalar y, además, presentaba dificultades de manejo a causa de la baja estabilidad del trifluoruro de cobalto. Se ensayó, infructuosamente, el empleo de otros métodos suaves de desaquilación oxidativa, tales como la N-bromosuccinimida60 y el reactivo de Koser (hidroxi tosiloxi iodobenceno).61 Estos resultados nos indujeron a examinar de nuevo el empleo de nitrato cérico amónico bajo condiciones modificadas. El uso de catálisis por transferencia de fase fue inadecuado, pero un estudio de optimización de las condiciones tradicionales condujo finalmente a un protocolo reproducible. Los mejores resultados se obtuvieron utilizando como disolvente una mezcla de acetonitrilo/agua 2:1 y tiempos de reacción muy cortos (15 minutos) tras realizar la adición del CAN a 0 °C (Tabla 4.1). NHN OCH3 OCH3 CH3 127 NO2 OF3C NHN O O CH3 128 NO2 OF3C Esquema 4.6 Tabla 4.1 Oxidante Disolvente Temp. Tiempo Rendimiento % CoF3 Dioxano/H2O (10 eq) t. a. 1 h 80 NBS THF/H2O/H2SO4 t. a 5 h 0 Reactivo de Koser CH3CN 90 °C 1 h Reactivo de Koser DCM 40 °C 1 h CAN DCM/TBAB/H2O t. a. 7 h 0 CAN CH3CN/H2O (2:1) t. a. 15 min 90-95 59 Vilaivan, T. Tetrahedron Lett. 2006, 47, 6739. 60 Kim, D. W.; Choi, H. Y.; Lee, K.-J-; Chi, D. Y. Org. Lett. 2001, 3, 445. 61 Ortín, I.; González, J. F.; de la Cuesta, E.; Avendaño, C. Tetrahedron 2010, 66, 646. 82 4. Síntesis de análogos simplificados de wakayina Existían precedentes bibliográficos de la formación de estructuras de quinonimina por reducción de compuestos portadores de subestructuras de quinona y nitroareno, que probablemente suponían la reducción de la quinona a hidroquinona y del grupo nitro a amina, explicándose la formación de la quinonimina final por regeneración posterior de la quinona debido a la acción del oxígeno del aire durante el proceso de aislamiento.62 Debido a la existencia de estos antecedentes, intentamos la reducción del grupo nitro alifático de la cadena lateral del compuesto 129, pero todas las condiciones ensayadas condujeron únicamente a productos de descomposición. Se decidió, por tanto, invertir el orden de los dos últimos pasos, llevando a cabo primero la reducción del grupo nitro y después la formación de la quinona. Sin embargo, la mayor parte de las condiciones bibliográficas ensayadas condujeron únicamente a la recuperación del material de partida, incluyendo la hidrogenación catalítica en presencia de Pd-C, empleando hidrógeno o formiato amónico, zinc en ácido acético, hidrazina,63 indio en presencia de cloruro amónico,64 y borohidruro sódico en presencia de tetracloruro de circonio.65 Las únicas condiciones capaces de reducir el grupo nitro de la trifluoroacetamida 127 afectaron también al grupo protector, proporcionando la diamina 129, y consistieron en la reacción con hidruro de litio y aluminio seguida de tratamiento con tartrato sódico potásico (sal de Rochelle)66 para deshacer las emulsiones de sales de aluminio formadas durante el aislamiento.67 A pesar de que, según la experiencia previa de nuestro grupo, era dudosa la posibilidad de realizar una desmetilación oxidativa de un sistema de tan elevada densidad electrónica como el compuesto 129, hicimos algunos intentos de preparar la correspondiente quinona, pero en todos los casos obtuvimos únicamente mezclas complejas de productos de descomposición (esquema 4.7). 62 De la Fuente, J. A.; Martín, M. J.; Blanco, M. M.; Pascual-Alfonso, E.; Avendaño, C.; Menéndez, J. C. Bioorg. Med. Chem. 2001, 9, 1807. 63 Gowda, S.; Kempe Gowda, B. K.; Channe Gowda, D. Synth. Commun. 2003, 33, 231. 64 Moody, Pitts, M. R. Synlett 1998, 1028. 65 Chare, K. P.; Ram, S. R.; Iyengar, D. S. Synlett 2000, 683. 66 Un ejemplo reciente de aplicación de estas condiciones: Muratore, M. E.; Holloway, C. A.; Pilling, A. W.; Storer, R. I.; Trevitt, G.; Dixon, D. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 10796. 67 Fallaron otros tratamientos habituales, como la adición de agua seguida de sulfato sódico, o bien de bicarbonato sódico. 4. Síntesis de análogos simplificados de wakayina 83 129 NHN OCH3 OCH3 CH3 127 NO2 OF3C 1. LiAlH4, t.a., 1 h 2. Sal de Rochelle- H2O, t.a., 24 h NH2N OCH3 OCH3 CH3 NH2 40% NH2N O O CH3 NH2 Esquema 4.7 Estas observaciones nos indujeron a ensayar la misma secuencia de reacciones a partir del Boc derivado 126. La reducción de su grupo nitro por acción del hidruro de litio y aluminio condujo al compuesto 130, que en este caso se transformó fácilmente en la correspondiente quinona (compuesto 131) por tratamiento con nitrato cérico amónico en las condiciones previamente establecidas durante la preparación de 128 (esquema 4.8). 130126 NHN OCH3 OCH3 CH3 NO2 Boc NHN OCH3 OCH3 CH3 NH2 Boc NHN O O CH3 NH2 Boc CAN, CH3CN-H2O 15 min, t.a. 95%50% 131 1. LiAlH4, t.a., 1 h 2. Sal de Rochelle- H2O, t.a., 24 h Esquema 4.8 Es interesante destacar que normalmente no es posible aislar aminoquinonas relacionadas con 131, ya que ciclan espontáneamente para dar las correspondientes quinoniminas.68 La razón de la especial estabilidad del compuesto 131 debe buscarse en el efecto donador electrónico del nitrógeno del grupo carbamato, que disminuye la reactividad del carbonilo de quinona que debería participar en la formación de la imina. Por este motivo, para lograr la formación de la imina fue necesario calentar el compuesto 131 en presencia de tamiz molecular, y en estas condiciones se observó la formación de la imina y, además, la aromatización del anillo de dihidropiridina inicialmente generado, dando lugar al compuesto 132 68 Algunas revisiones de la síntesis de pirroloiminoquinonas: (a) Antunes, E. M.; Copp, B. R.; Davies-Coleman, M. T.; Samaai, T. Nat. Prod. Rep. 2005, 22, 62. (b) Delfourne, E. Anti-Cancer Agents Med. Chem. 2008, 8, 910. 84 4. Síntesis de análogos simplificados de wakayina (esquema 4.9). Esta reacción de deshidrogenación se debe indudablemente a la acción del oxígeno del aire, pero no fue posible evitarla llevando a cabo la reacción en atmósfera inerte. El compuesto 132 tiene interés por tratarse del Boc-derivado del producto natural makaluvamina B. N O N 130 NHN O O CH3 NH2 Boc CH3 HN Boc 132 EtOH anhidro, tamiz molecular de 4 Å, reflujo, 3 h 72% 130 NHN O O CH3 NH2 Boc Esquema 4.9 4.3.5. Incorporación de los anillos F y G Se preparó 3-bromoacetil-1-tosilindol (133) por bromación del 3-acetil-1- tosilindol con bromuro de cobre(II) en cloroformo-acetato de etilo, empleando una modificación de un método bibliográfico (esquema 4.10).69 El rendimiento aislado de 133 fue moderado (49%) porque fue necesario interrumpir la reacción a una conversión del 70% para evitar la formación de cantidades sustanciales del derivado de dibromación, que es muy difícil de separar cromatográficamente del producto deseado. Se ensayaron también las condiciones de reacción tradicionales para la halogenación en α de cetonas, basadas en el empleo de bromo en ácido acético, pero proporcionaron una mezcla compleja. 69 Jiang, B.; Gu, X-H. Bioorg. Med. Chem. 2000, 8, 363. 4. Síntesis de análogos simplificados de wakayina 85 133 N Ts O N H CH3 O 1. TsCl, NaOH, H2O-CH2Cl2 (96%) 2. CuBr2, AcOEt, CHCl3, reflujo (49%) Br Esquema 4.10 Para estudiar la preparación de compuestos portadores de los anillos BC y FG de la welwistatina, estudiamos la reacción de alquilación de la amina 134, preparada por hidrogenación catalítica de 120, con el haluro 133. Ensayamos inicialmente el calentamiento de cantidades equimoleculares de los los materiales de partida a 85 °C, en ausencia de disolvente, pero en estas condiciones no conseguimos llevar a término la reacción. El empleo de 2-3 equivalentes de la amina 134 permitía que la reacción concluyera, pero esta reacción no era completamente reproducible y, además, la separación cromatográfica del producto deseado y el exceso de 134 era difícil. Finalmente, utilizando como modelo la reacción con bromuro de fenacilo, encontramos las condiciones idóneas, consistentes en el tratamiento de cantidades equimoleculares de la amina y el haluro en metanol que contiene bicarbonato sódico en suspensión para atrapar el bromuro de hidrógeno liberado. Esta reacción proporcionó un 90% de 135, y las mismas condiciones resultaron adecuadas para la obtención del compuesto 136, con un rendimiento del 92%, a partir de 133 y 134. Con vistas a facilitar su posterior desmetilación oxidativa, se llevó a cabo la trifluoroacetilación de 136 con anhídrido trifluoroacético en presenia de bicarbonato sódico, resultando el compuesto 138. Debido al rendimiento moderado el último paso, se investigó un método alternativo en el que los pasos de alquilación y acilación se llevaban a cabo en el orden contrario. Así, se preparó la trifluoroacetamida 137 por tratamiento de 134 con anhídrido trifluoroacético, y se llevá a cabo a continuación su alquilación con el haluro 133. El rendimiento global obtenido en este caso fue ligeramente superior y, sobre todo, la ruta alternativa conduce al compuesto 138 con buena pureza y sin necesidad de purificación cromatográfica (esquema 4.11). 86 4. Síntesis de análogos simplificados de wakayina N OCH3 OCH3 O2N Ts 120 N OCH3 OCH3 H2N Ts 133, NaHCO3 DFM, 80 °C, 4 h 92% H2, C/Pd ( 1 atm), t.a., 16 h OCH3 N H N Ts N O Ts OCH3 91% 134 PhCOCH2Br, NaHCO3 DFM, 80 °C, 4h (90%) OCH3 N H N Ts O OCH3 135 136 OCH3 N N Ts N O Ts OCH3 (CF3CO)2O, Et3N DMF, - 78°C, 1 h 53% OF3C 133, NaHCO3 DFM, 80 °C, 3 h 63% 137 N OCH3 OCH3 HN Ts OF3C (CF3CO)2O, Et3N, THF, - 78 °C, 10 min (89%) 138 Esquema 4.11 Los resultados anteriores se extendieron a la preparación de compuestos portadores de la cadena lateral que corresponde al anillo D. Así, el tratamiento de la amina 127 con el haluro 133, en las condiciones previamente optimizadas, condujo al compuesto 139, que fue transformado posteriormente en su derivado de N- trifluoroacetilación 140 (esquema 4.12). Se realizaron varios intentos de crear el anillo C por ciclación de los compuestos 136, 138 y 139 en presencia de varios ácidos de Lewis, incluyendo trifluoruro de boro y tricloruro de aluminio,70 pero todos resultaron infructuosos (esquema 4.13). 70 Galons, H.; Girardeau, J.-F.; Farnoux, C.C.; Miocque, M. J. Heterocycl. Chem. 1981, 18, 561. 4. Síntesis de análogos simplificados de wakayina 87 133 N Ts O BrN OCH3 OCH3 H2N CH3 NaHCO3 DFM, 80 °C, 4 h 52% 125 127 NO2 OCH3 N N CH3 N O Ts OCH3 139 NO2 (CF3CO)2O, Et3N, THF, - 78 °C, 1 h (100%) OF3C OCH3 HN N CH3OCH3 NO2 OF3C Esquema 4.12 Comp. R2 136 H 138 COCF3 OCH3 N N R N O Ts OCH3R2 R1 R1 H H 139 COCF3(CH2)2NO2 Varios métodos R Ts Ts CH3 OCH3 OCH3 N N N R R1 Ts R2 Esquema 4.13 Sobre la base de datos bibliográficos, se consideró que una quinona podría ser un sustrato más adecuado para la ciclación deseada. De hecho, Cava ha descrito que los derivados de 2-(2’-aril-2’-oxoetilamino)naftoquinona no son aislables, por ciclarse espontáneamente generando un anillo de pirrol similar al anillo C de la wakayina a través de una adición de Michael intramolecular del sistema de enamina contenido en la estructura de aminoquinona sobre el grupo carbonilo de la cadena 88 4. Síntesis de análogos simplificados de wakayina lateral,71 y posteriormente se demostró un efecto parecido en derivados de indol-4,7- quinona relacionados con nuestros sustratos.72 En un intento de aprovechar esta reactividad, investigamos la transformación de los compuestos 136 y 138 en quinonas, aprovechando la experiencia previamente adquirida durante nuestros estudios preliminares resumidos en la tabla 4.1. Sin embargo, en esta ocasión no fue posible lograr la transformación deseada. Por otra parte, fue imposible lograr la N-alquilación de la quinona 140, preparada en esta ocasión por tratamiento de 137 con trifluoruro de cobalto debido a que la reacción con CAN conduce a una mezcla del compuesto deseado y el derivado de desmetilación parcial 141 (esquema 4.14). OCH3 N N Ts N O Ts OCH3 136 (R = H) 138 (R = COCF3) R Varios métodos O N N Ts N O Ts OR N OCH3 OCH3 HN Ts OF3C 137 CoF3, H2O (10 eq), 1,4 dioxano, t.a., 1 h 81% N O O HN Ts OF3C 140 N OH OCH3 HN Ts OF3C 140 (50%) + 141 (15%) CAN, CH3CN-H2O, t.a., 2 h 133, Na2CO3 o NaH, THF o DMF, 80-100 °C, hasta 24 h Esquema 4.14 71 Zhang, L.; Cava, M. P.; Rogers, R. D.; Rogers, L. M. Tetrahedron Lett. 1998, 39, 7677. 72 Barret, R.; Roue, N. Tetrahedron Lett. 1999, 40, 3889. 4. Síntesis de análogos simplificados de wakayina 89 En paralelo con los estudios anteriores, se estudiaron otros precursores potenciales del anillo C. Se obtuvo cloruro de 3-indoliloxalilo por tratamiento de indol con cloruro de oxalilo,73 y su reacción con la 2,5-dimetoxi-1,3-fenilenodiamina 14274 proporcionó el compuesto 143, junto con pequeñas cantidades del producto de doble acilación. Sin embargo, fracasaron los intentos de ciclación de este compuesto en condiciones encontradas en la bibliografía para sistemas relacionados, incluyendo el tratamiento con trifluoruro de boro en diclorometano o tolueno,70 cloruro de zinc75 y triflato de disprosio en metanol.76 También fallaron todos los intentos de ciclar en medio ácido el alcohol 144, procedente de la reducción de 143 con borohidruro sódico (esquema 4.15). NH2 H N OCH3 OCH3 O N H O OCH3 OCH3 NO2O2N OCH3 OCH3 NH2H2N H2, Pd-C, (ref. 57) 3 142 N H O Cl O Cl N H O Cl O 143 NH2 H N OCH3 OCH3 OH N H O 144 NaBH4, AcOEt- CH3OH, 0 °C, 14 h (90%) Et2O, 0 °C, 4.5 h (92%) OCH3 OCH3 N H H N NH2 Varios métodos CH3CN, Na2CO3, 0 °C, 2,5 h (78%) O Varios métodos OCH3 OCH3 N H H N NH2 O OH Esquema 4.15 73 Garg, N. K.; Sarpong, R.; Stoltz, B. M. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 13179. 74 Burger, A.; Fitchett, G. T. J. Am. Chem. Soc. 1953, 75, 1359. 75 Brown, F.; Mann, F. G. J. Chem. Soc. 1948, 847. 76 Zhang, W; Wang, P. G. J. Org. Chem. 2000, 65, 4732. 90 4. Síntesis de análogos simplificados de wakayina 5. Experimental section 5. Experimental section 93 4.1 General experimental information All reagents (Aldrich, Fluka, SDS, Probus) and solvents (SDS) were of commercial quality and were used as received, or purified and dried by standard procedures when needed. The expression “petroleum ether” refers to the fraction boiling at 40- 60 °C. Grignard reagents were used as comercially available solutions in THF,77 except the styryl and naphthyl Grignard reagents that were prepared from the corresponding bromide and magnesium, following a standard procedure. 1-Propenylmagnesium bromide was purchased in the form of an E, Z isomer mixture, which results in the obtention of two isomeric vinylation products, in a variable E/Z ratio, as indicated in each case.78 77 Vinyl Grignard reagents were purchased as 0.5 M solutions in THF, except vinylmagnesium bromide (1 M in THF). Ary Grignard reagents were purchased as 1 M solutions in THF, except 4- chlorophenylmagnesium chloride, which was obtained as a solution in diethyl ether. When a THF solution was needed, the ether was evaporated under a stream of argon and the suitable amount of THF was then added. 78 This ratio depends on the manufacturing batch of the commercial Grignard reagent used. 94 5. Experimental section Reactions were monitored by thin layer chromatography, on aluminium plates coated with silica gel with fluorescent indicator (SDS CCM221254). Separations by flash chromatography were performed on silica gel (SDS 60 ACC 40-63 µm). Reactions under microwave irradiation were carried out in a CEM Discover focused microwave reactor. Melting points were measured on a Reichert 723 hot stage microscope, and are uncorrected. Infrared spectra were recorded on a Perkin Elmer Paragon 1000 FT-IR spectrophotometer, with all compounds examined as thin films on NaCl disks or as KBr pellets. NMR spectra were obtained on Bruker Avance 250 and 500 spectrometers operating at 250 or 500 MHz for 1H and 63 or 125 MHz for 13C, respectively (CAI de Resonancia Magnética Nuclear, Universidad Complutense). Elemental analyses were determined by the CAI de Microanálisis Elemental, Universidad Complutense, using a Leco 932 CHNS combustion microanalyzer. 5. Experimental section 95 4-METHOXY-2,6-DINITROPHENOL (2) OCH3 OH 1 HNO3 (65%), SiO2, Et2O, t.a., 4,5 h OCH3 OH O2N NO2 2 To a solution of 4-methoxyphenol 1 (15 g, 120 mmol) in ethyl ether (240 mL) cooled at 0 ºC and with stirring, was added 65% nitric acid (15 mL). The reaction was stirred at rt for 30 min and, then, silica gel (10 g) was added and stirred for one more hour. The mixture was again cooled at 0 ºC and nitric acid was added (15 mL) into 2 equal portions, leaving one hour elapse between additions and bringing to room temperature after each addition. Stirring was continued for 1.5 h. The silica gel was filtered out and extracted with ethyl ether (2x100 mL) and the combined organic layers were washed with water (75 mL) to remove the excess of nitric acid. Since compound 2 is soluble in water, the aqueous layer was extracted with ether (3x75 mL) and the organic extracts were combined, dried over anhydrous sodium sulfate and the volume of solvent was reduced in vacuo until to 100 mL. The ethereal solution was cooled in an ice bath and the yellow precipitate was collected by filtration and washed twice with ethyl ether previously cooled, yielding 16 g (62%) of the desired product 2. The residue was purified by flash chromatography on silica gel eluting with petroleum ether / ethyl acetate (2:1), affording an additional 15% of compound 2. Melting point: 86-90 ºC Elemental analysis calc. (%) for C7H6N2O6: C 39.25, H 2.80, N 13,08; found C 39.25, H 2.95, N 12.99. IR (NaCl) ν: 3318 (OH), 1532, 1357 (NO2), 1238 (OCH3) cm-1. 96 5. Experimental section 1H-NMR (CDCl3, 250 MHz): δ = 11.03 (s, 1H, OH), 7.86 (s, 2H, H3 and H5), 3.90 (s, 3H, OCH3) ppm. 13C-NMR (CDCl3, 63 MHz): δ = 150.7 (C4); 144.1 (C1); 137.8 (C2 and C6); 116.9 (C3 and C5); 56.6 (OCH3) ppm. 5. Experimental section 97 2,5-DIMETHOXY-1,3-DINITROBENZENE (3) Bu4N+ HSO4 - KOH, (CH3)2SO4/CH2Cl2 OCH3 OH O2N NO2 2 OCH3 OCH3 O2N NO2 3 To a solution of 4-methoxy-1,3-dinitrophenol 2 (4.28 g, 20 mmol) in dicloromethane (50 mL) at 0 ºC was added tetrabutylammonium hydrogen sulfate (2 g, 5.9 mmol), potassium hydroxide (1.12 g, 20 mmol) and, after 10 min, dimethyl sulfate (2.52 g, 20 mmol). The reaction was kept at 0 ºC for 1 h, stirred at room temperature overnight and, then, quenched with water (30 mL). The organic layer was washed with water (30 mL), dried over anhydrous sodium sulfate and the solvent was removed under vacuum. The yellow solid obtained was recrystallized from ethanol, yielding 3.4 g (75%) of compound 3. Melting point 98-100 ºC. Elemental analysis calc. (%) for C8H8N2O6: C 42.10, H 3.50, N 12.28; found C 42.17, H 3.56, N 12.00. IR (NaCl) ν: 1546, 1352 (NO2), 1230 (OCH3) cm-1. 1H-NMR (CDCl3, 250 MHz): δ = 7.59 (s, 2H, H3 and H5), 4.05 (s, 3H, OCH3), 3.93 (s, 3H, OCH3) ppm. 13C-NMR (CDCl3, 63 MHz)= δ = 154.8 (C2 and C6), 145.5 (C4), 141.3 (C1), 114.7 (C3 and C5), 64.7 (OCH3), 56.6 (OCH3) ppm. 98 5. Experimental section PREPARATION OF 4,7-DIMETHOXY-6-NITROINDOLE DERIVATES 4-7 General procedure: OCH3 OCH3 O2N NO2 3 R1 R2 XMg THF, - 78 °C, 1-3 h N H R1 R2 O2N OCH3 OCH3 + The suitable vinylmagnesium reagent (30 mmol, as a commercially available solution in THF) was added dropwise to a cooled (- 78 °C) solution of 2,5-dimethoxy-1,3- dinitrobenzene 3 (10 mmol) in dry THF (150 mL), under an argon atmosphere. The reaction mixture was stirred at the same temperature for 1-3 h and was, then, poured onto a saturated NH4Cl aqueous solution (75 mL), which was extracted with AcOEt (3 x 50 mL). The combined organic extracts were dried (anhydrous Na2SO4) and evaporated, and the residue was purified by flash chromatography on silica gel, eluting with a 5:1 petroleum ether-ethyl acetate mixture. Comp. R1 R2 4 5 6 7 H CH3 H H H H CH3 C6H5 5. Experimental section 99 4,7-DIMETHOXY-6-NITROINDOLE (4) N HO2N OCH3 OCH3 4 Reaction data: 2,5-Dimethoxy-1,3-dinitrobenzene: 3 g (13.2 mmol). Vinylmagnesium bromide: 50 mL (39.6 mmol). Reaction time: 1 h Yield: 1.13 g, 51% (yellow solid). Data for compound 4: Melting point: 138-140 ºC Elemental analysis calc. (%) for C10H10N2O4: C 54.05, H 4.50, N 12.61; found: C 54.46, H 4.73, N 12.32. IR (NaCl) ν: 1519 and 1315 (NO2), 1284 (OCH3) cm-1. 1H-NMR (250 MHz CDCl3): δ = 8.81 (s, 1H, NH), 7.39 (dd, 1H, J = 2.9 and 2.7 Hz, H2), 7.17 (s, 1H, H5), 6.74 (dd, 1H, J = 2.9 and 2.3 Hz, H3), 4.08 (s, 3H, OCH3), 4.01 (s, 3H, OCH3) ppm. 13C-NMR (63 MHz, CDCl3): δ = 148.9 (C4), 137.8 (C7), 136.1 (C6), 130.5 (C7a), 128.1 (C2), 125.2 (C3a), 102.2 (C3), 96.5 (C5), 62.8 (OCH3), 56.3 (OCH3) ppm. 100 5. Experimental section 2-METHYL-4,7-DIMETHOXY-6-NITROINDOLE (5) N HO2N OCH3 OCH3 5 CH3 Reaction data: 2,5-Dimethoxy-1,3-dinitrobenzene: 2.5 g (10.96 mmol). Isopropenylmagnesium bromide: 51.12 mL (32.9 mmol). Reaction time: 2 h Yield: 1.06 g, 45 % (yellow solid). Data for compound 5: Melting point: 128-130 ºC Elemental analysis calc. (%) for C11H12N2O4: C 55.96, H 5.08, N 11.86; found: C 56.15, H 5.24, N 11.52. IR (NaCl): 3394 (NH), 1519 and 1315 (NO2), 1284 (OCH3) cm-1. 1H-NMR (250 MHz CDCl3): δ = 8.92 (s, 1H, NH), 7.16 (s, 1H, H5), 6.38 (dd, 1H, J = 2.3 and 0.7 Hz, H3), 4.05 (s, 3H, OCH3), 3.95 (s, 3H, OCH3), 2.50 (d, 3H, J = 0.7 Hz, C2-CH3) ppm. 13C-NMR (63 MHz, CDCl3): δ = 147.5 (C4), 139.7 (C7), 136.9 (C2), 134.4 (C6), 129.7 (C7a), 125.9 (C3a), 99.7 (C3), 96.2 (C5), 62.2 (OCH3), 55.7 (OCH3), 13.8 (C2-CH3) ppm. 5. Experimental section 101 3-METHYL-4,7-DIMETHOXY-6-NITROINDOLE (6) N HO2N OCH3 OCH3 6 CH3 Reaction data: 2,5-Dimethoxy-1,3-dinitrobenzene: 2.4 g (10.57 mmol). 1-propenylmagnesium bromide: 48.5 mL (31.7 mmol). Reaction time: 2 h Yield: 1.3 g, 52 % (yellow solid). Data for compound 6: Melting point: 147-149 ºC Elemental analysis calc. (%) for C11H12N2O4: C 55.96, H 5.08, N 11.86; found: C 55.85, H 5.05, N 11.67. IR (NaCl) ν: 3340 (NH), 1515 and 1312 (NO2), 1228 (OCH3) cm-1. 1H-NMR (250 MHz CDCl3): δ = 8.57 (s, 1H, NH), 7.11 (d, 1H, J = 1.1 Hz, H2), 7.10 (s, 1H, H5), 4.04 (s, 3H, OCH3), 3.96 (s, 3H, OCH3), 2.46 (d, 3H, J = 1.1 Hz, C3-CH3) ppm. 13C-NMR (63 MHz, CDCl3): δ = 150.2 (C4), 137.2 (C7), 135.2 (C6), 130.7 (C7a), 125.6 (C2), 123.8 (C3a), 114.2 (C3), 95.5 (C5), 62.2 (OCH3), 55.7 (OCH3), 11.5 (C3-CH3) ppm. 102 5. Experimental section 4,7-DIMETHOXY-6-NITRO-3-PHENYLINDOLE (7) N HO2N OCH3 OCH3 7 Reaction data: 2,5-Dimethoxy-1,3-dinitrobenzene: 1.8 g (7.89 mmol). Styrylmagnesium bromide: 29.51 mL (23.55 mmol). Reaction time: 3 h Yield: 1.5 g, 51 % (pale brown solid). Data for compound 7: Melting point: 132-134 ºC Elemental analysis calc. (%) for C16H14N2O4: C 64.42, H 4.69, N 9.39; found: C 64.10, H 4.92, N 9.52. IR (NaCl) ν: 3338(NH), 1520 and 1318 (NO2), 1220 (OCH3) cm-1. 1H-NMR (250 MHz CDCl3): δ = 9.97 (s, 1H, NH), 7.65-7.62 (m, 2H, Ar-H), 7.48-7.33 (m, 4H, Ar-H and H2), 7.20 (s, 1H, H5), 4.07 (s, 3H, OCH3), 3.83 (s, 3H, OCH3) ppm. 13C-NMR (63 MHz, CDCl3): δ = 150.1 (C4), 138.2 (C7), 137.1 (C6), 135.6 (C1’), 133.8 (C2), 129.7 (C7a), 129.2 and 128.0 (C2’, C3’, C5’and C6’), 126.8 (C4’), 123.1 (C3a), 117.7 (C3), 96.9 (C5), 63.4 (OCH3), 56.7 (OCH3) ppm. 5. Experimental section 103 PREPARATION OF 4,7-DIMETHOXY-1-METHYL-6-NITROINDOLE DERIVATIVES 8-11 General procedure: N HO2N OCH3 OCH3 R1 R2 NaH, CH3I THF, t. a., 5 h NO2N OCH3 OCH3 R1 R2 CH3 A 60% suspension of sodium hydride in mineral oil (10 mmol) was washed twice with dry petroleum ether (10 mL), under an argon atmosphere. Dry THF (10 mL) was added, and the resulting suspension was cooled to 0 °C, while magnetically stirred. To this suspension was added a solution of the suitable 4,7-dimethoxy-6-nitroindole (5.0 mmol) in dry THF (50 mL), and the mixture was stirred at 0 ºC for 1 h. Methyl iodide (11 mmol) was added and stirring was maintained for 4 h, allowing the reaction to reach room temperature. The reaction mixture was poured on ice (20 mL) and was extracted with ethyl acetate (3 x 30 mL). The combined extracts were dried over anhydrous Na2SO4 and evaporated, affording the desired methylindoles 8-11. Comp. R1 R2 8 9 10 11 H CH3 H H H H CH3 C6H5 104 5. Experimental section 4,7-DIMETHOXY-1-METHYL-6-NITROINDOLE (8) NO2N OCH3 OCH3 CH3 8 Reaction data: 4,7-Dimethoxy-6-nitroindole: 1 g (4.50 mmol). Sodium hydride (60% in mineral oil): 355 mg (9 mmol). Methyl iodide: 1.42 g (10 mmol). Reaction time: 5 h Yield: 1.13 g, 96 % (pale brown solid). Data for compound 8: Melting point: 111-113 ºC Elemental analysis calc. (%) for C11H12N2O4: C 55.93, H 5.08, N 11.86; found: C 55.57, H 4.88, N 12.16. IR (NaCl) ν: 1522 and 1337 (NO2), 1213 (OCH3) cm-1. 1H-NMR (250 MHz CDCl3): δ = 7.11 (d, 1H, J = 3 Hz, H2), 7.07 (s, 1H, H5), 6.57 (d, 1H, J = 3 Hz, H3), 4.07 (s, 3H, OCH3), 3.99 (s, 3H, OCH3), 3.95 (s, 3H, N-CH3) ppm. 13C-NMR (63 MHz, CDCl3): δ = 148.6 (C4), 139.3 (C7), 135.0 (C6), 134.2 (C2), 129.6 (C7a), 126.6 (C3a), 100.2 (C3), 96.4 (C5), 64.0 (OCH3), 56.2 (OCH3), 36.4 (N-CH3) ppm. 5. Experimental section 105 4,7-DIMETHOXY-1,2-DIMETHYL 6-NITROINDOLE (9) NO2N OCH3 OCH3 CH3 9 CH3 Reaction data: 4,7-Dimethoxy-2-methyl-6-nitroindole: 380 mg (1.61 mmol). Sodium hydride (60% in mineral oil): 138 mg (3.45 mmol). Methyl iodide: 493 mg (3.5 mmol). Reaction time: 5 h Yield: 370 mg, 92 % (pale brown solid). Data for compound 9: Melting point: 128-130 ºC Elemental analysis calc. (%) for C12H14N2O4: C 57.59, H 5.64, N 11.19; found: C 57.81, H 5.79, N 10.85. IR (NaCl): 1515 and 1330 (NO2), 1209 (OCH3) cm-1. 1H-NMR (250 MHz CDCl3): δ = 7.14 (s, 1H, H5), 6.41 (d, 1H, J = 0.8 Hz, H3), 4.00 (s, 6H, OCH3 and N-CH3), 3.97 (s, 3H, OCH3), 2.45 (d, 3H, J = 0.8 Hz, C2-CH3) ppm. 13C-NMR (63 MHz, CDCl3): δ = 147.3 (C4), 141.9 (C2), 138.4 (C7), 135.4 (C6), 129.3 (C7a), 125.4 (C3a), 99.1 (C3), 96.2 (C5), 63.4 (OCH3), 55.8 (OCH3), 31.8 (N-CH3), 13.1 (C2-CH3) ppm. 106 5. Experimental section 4,7-DIMETHOXY-1,3-DIMETHYL-6-NITROINDOLE (10) NO2N OCH3 OCH3 CH3 10 CH3 Reaction data: 4,7-Dimethoxy-3-methyl-6-nitroindole: 444 mg (1.83 mmol). Sodium hydride (60% in mineral oil): 157 mg (3.92 mmol). Methyl iodide: 564 mg (4 mmol). Reaction time: 5 h Yield: 465 mg, 100 % (pale yellow solid). Data for compound 10: Melting point: 83-85 ºC Elemental analysis calc. (%) for C12H14N2O4: C 57.59, H 5.64, N 11.19; found: C 57.65, H 5.71, N 10.87. IR (NaCl) ν: 1515 and 1336 (NO2), 1193 (OCH3) cm-1. 1H-NMR (250 MHz CDCl3): δ = 6.97 (s, 1H, H5), 6.79 (d, 1H, J = 0.7 Hz, H2), 3.96 (s, 3H, OCH3), 3.94 (s, 3H, OCH3), 3.88 (s, 3H, N-CH3), 2.36 (d, 3H, J = 0.7 Hz, C3-CH3) ppm. 13C-NMR (63 MHz, CDCl3): δ =149.8 (C4), 138.5 (C7), 135.4 (C6), 132.3 (C2), 129.4 (C7a), 124.8 (C3a), 111.8 (C3), 95.0 (C5), 63.2 (OCH3), 55.3 (OCH3), 35.4 (N-CH3), 11.2 (C3-CH3) ppm. 5. Experimental section 107 4,7-DIMETHOXY-1-METHYL-6-NITRO-3-PHENYLINDOLE (11) NO2N OCH3 OCH3 11 CH3 Reaction data: 4,7-Dimethoxy-6-nitro-3-phenylindole: 514 mg (1.72 mmol). Sodium hydride (60% in mineral oil): 186 mg (4.6 mmol). Methyl iodide: 564 mg (4 mmol). Reaction time: 5 h Yield: 499 mg, 93 % (pale reddish solid). Data for compound 11: Melting point: 105-107 ºC Elemental analysis calc. (%) for C17H16N2O4: C 65.38, H 5.12, N 8.97; found: C 65.19, H 4.98, N 8.72. IR (NaCl) ν: 1513 and 1338 (NO2), 1201 (OCH3) cm-1. 1H-NMR (250 MHz CDCl3): δ = 7.56-7.52 (m, 2H, Ar-H), 7.44-7.30 (m, 4H, Ar-H and H2), 7.16 (s, 1H, H5), 4.15 (s, 3H, OCH3), 4.05 (s, 3H, OCH3), 3.88 (s, 3H, N-CH3) ppm. 13C-NMR (63 MHz, CDCl3): δ = 149.5 (C4), 138.7 (C7), 136.7 (C6), 134.3 (C1’), 133.2 (C2), 130.1 (C7a), 129.6 and 127.6 (C2’, C3’, C5’, C6’), 126.3 (C4’), 122.5 (C3a), 118.5 (C3), 96.5 (C5), 63.6 (OCH3), 55.5 (OCH3), 36.3 (N-CH3) ppm. 108 5. Experimental section PREPARATION OF 4-METHOXY-1-METHYL-6-NITRO-7-VINYLINDOLE DERIVATIVES 12-25. General procedure: + R3 BrMg R4 N CH3 R1 R2 O2N OCH3 OCH3 OCH3 N CH3 R1 R2 R3 R4 R5 O2N THF, - 50 °C, 1-5 h R5 Comp. R1 R2 R3 R4 R5 12 H H H H H 13 H H H CH3 H 14 H H H CH3 CH3 15 H H H C6H5 H 16 H H CH3 H H 17 H CH3 H H H 18 H CH3 H CH3 H 19 H CH3 H CH3 CH3 20 H CH3 CH3 H H 21 CH3 H H H H 22 CH3 H H CH3 H 23 CH3 H CH3 H H 24 CH3 H H CH3 CH3 25 H C6H5 H CH3 H A commercial THF solution of the suitable Grignard reagent (1.5 mmol) was added dropwise to a cooled (–50 ºC) solution of the adequate 4,7-dimethoxy-1-methyl-6- nitroindole (0.5 mmol) in dry THF (20 mL), under an inert atmosphere. The reaction mixture was stirred at –50 ºC for 1-5 h, poured onto a saturated NH4Cl aqueous solution (15 mL) and extracted with ethyl acetate (3 x 20 mL). The combined extracts were dried (anhydrous Na2SO4) and evaporated, and the residue was purified by flash chromatography on silica gel, eluting with 5:1 petroleum ether-ethyl acetate. 5. Experimental section 109 4-METHOXY-1-METHYL-6-NITRO-7-VINYLINDOLE (12) NO2N OCH3 CH3H2C 12 Reaction data: 4,7-Dimethoxy-1-methyl-6-nitroindole: 100 mg (0.42 mmol). Vinylmagnesium bromide: 1.68 mL (1.26 mmol). Reaction time: 1 h Yield: 89 mg, 91% (yellow solid). Data for compound 12: Melting point: 108-110 ºC Elemental analysis calc. (%) for C12H12N2O3: C 62.10, H 5.20, N 12.05; found: C 62.36, H 4.95, N 11.80. IR (NaCl) ν: 1519 and 1313 (NO2), 1233 (OCH3) cm-1. 1H-NMR (250 MHz CDCl3): δ = 7.33 (dd, 1H, J = 17.5 Hz and 11.0 Hz, CH=CH2), 7.14 (s, 1H, H5), 7.12 (d, 1H, J = 3.0 Hz, H2), 6.65 (d, 1H, J = 3.0 Hz, H3), 5.62 (dd, 1H, J = 11.0 Hz and 1.5 Hz, CH=CH2), 5.28 (dd, 1H, J = 17.5 Hz and 1.5 Hz, CH=CH2), 4.01 (s, 3H, OCH3), 3.90 (s, 3H, N-CH3) ppm. 13C-NMR (63 MHz, CDCl3): δ = 151.0 (C4), 143.0 (C6), 134.1 (C2), 133.0 (C7a), 131.0 (CH=CH2), 123.9 (C3a), 121.0 (CH=CH2), 115.0 (C7), 99.0 (C3), 95.9 (C5), 55.0 (OCH3), 38.0 (N-CH3) ppm. 110 5. Experimental section (E/Z)-1-METHYL-4-METHOXY-6-NITRO-7-(1-PROPENYL)INDOLE (13) NO2N OCH3 CH3 CH3 13 NO2N OCH3 CH3H3CE Z Reaction data: 4,7-Dimethoxy-1-methyl-6-nitroindole: 100 mg (0.42 mmol). 1-Propenylmagnesium bromide: 1,93 mL (1.26 mmol). Reaction time: 1 h Yield: 102 mg, 99% (yellow solid), corresponding to a E/Z = 1.3/1 mixture. Data for compound 13: Melting point: 80-82 ºC Elemental analysis calc. (%) for C13H14N2O3: C 63.41, H 5.69, N 11.38; found: C 63.68, H 5.84, N 11.04. IR (NaCl) ν: 1518 and 1311 (NO2), 1230 (OCH3) cm-1. 1H-NMR (250 MHz, CDCl3): E isomer: δ = 7.11 (d, 1H, J = 3.2 Hz, H2), 7.08 (s, 1H, H5), 6.87 (m, 1H, HC=CH-CH3), 6.61 (d, 1H, J = 3.2 Hz, H3), 5.65 (dq, 1H, J = 15.9 and 6.6 Hz, HC=CH-CH3), 3.99 (s, 3H, OCH3), 3.87 (s, 3H, N-CH3), 1.94 (dd, 3H, J = 6.6 Hz and 1.7 Hz, HC=CH-CH3) ppm. Z isomer: δ = 7.15 (s, 1H, H5), 7.09 (d, 1H, J = 3.2 Hz, H2), 6.92 (m, 1H, HC=CH- CH3), 6.64 (d, 1H, J = 3.2 Hz, H3), 6.01 (dq, 1H, J = 11.0 and 6.8 Hz, HC=CH-CH3), 4.01 (s, 3H, OCH3), 3.90 (s, 3H, N-CH3), 1.40 (dd, 3H, J = 6.8 Hz and 1.7 Hz, HC=CH-CH3) ppm. 13C-NMR (63 MHz, CDCl3): E isomer: δ = 151.0 (C4), 144.5 (C6), 134.1 (C7a, overlapped with the same signal of the Z isomer), 133.7 (C2), 131.6 (HC=CH-CH3), 5. Experimental section 111 123.6 (C3a), 123.3 (HC=CH-CH3), 114.8 (C7), 98.6 (C3, overlapped with the same signal of the Z isomer), 95.6 (C5), 55.4 (OCH3), 38.1 (N-CH3), 18.3 (CH3) ppm. Z isomer: δ = 151.2 (C4), 144.4 (C6), 134.1 (C7a, overlapped with the same signal of the E isomer), 133.7 (C2), 129.7 (HC=CH-CH3), 123.6 (C3a), 123.7 (C3 and HC=CH- CH3), 112.5 (C7), 98.6 (C3, overlapped with the same signal of the E isomer), 95.8 (C5), 55.4 (OCH3), 36.9 (N-CH3), 14.2 (CH3) ppm. 112 5. Experimental section 4-METHOXY-1-METHYL-7-(2-METHYL-1-PROPENYL)-6-NITROINDOLE (14) NO2N OCH3 CH3 CH3 H3C 14 Reaction data: 4,7-Dimethoxy-1-methyl-6-nitroindole: 100 mg (0.42 mmol). 2-Methyl-1-propenylmagnesium bromide: 2.1 mL (1.26 mmol). Reaction time: 1 h Yield: 103 mg, 94% (brown solid). Data for compound 14: Melting point: 45 °C Elemental analysis calc. (%) for C14H16N2O3: C 64.61, H 6.15, N 10.77; found: C 65.00, H 6.34, N 10.43. IR (NaCl) ν: 1500 and 1333 (NO2), 1230 (OCH3) cm-1. 1H-NMR (250 MHz CDCl3): δ = 7.11 (s, 1H, H5), 7.09 (d, 1H, J = 3.0 Hz, H2), 6.62 (d, 1H, J = 3.0 Hz, H3), 6.58-6.57 (m, 1H, HC=C(CH3)2), 3.99 (s, 3H, OCH3), 3.85 (s, 3H, N-CH3), 1.96 (d, 3H, J = 1.3 Hz, HC=C(CH3)2), 1.37 (d, 3H, J = 1.0 Hz, HC=C(CH3)2) ppm. 13C-NMR (63 MHz, CDCl3): δ = 151.0 (C4), 144.6 (C6), 137.8 (HC=C(CH3)2), 134.1 (C7a), 133.6 (C2), 123.2 (C3a), 117.9 (HC=C(CH3)2), 113.9 (C7), 98.6 (C3), 95.7 (C5), 55.5 (OCH3), 36.7 (N-CH3), 24.9 (HC=C(CH3)2), 19.2 (HC=C(CH3)2) ppm. 5. Experimental section 113 4-METHOXY-1-METHYL-6-NITRO-7-STYRYLINDOLE (15) NO2N OCH3 CH3 15 Reaction data: 4,7-Dimethoxy-1-methyl-6-nitroindole: 50 mg (0.21 mmol). Styrylmagnesium bromide: 1.12 mL (0.63 mmol). Reaction time: 5 h Yield: 64 mg, 98% (brown solid). Data for compound 15: Melting point: 141-143 ºC Elemental analysis calc. (%) for C18H16N2O3: C 70.12, H 5.19, N 9.09; found: C 70.52, H 5.36, N 8.91. IR (NaCl) ν: 1520 and 1324 (NO2), 1232 (OCH3) cm-1. 1H-NMR (250 MHz CDCl3): δ = 7.65 (d, 1H, J = 16.3 Hz, HC=CH-C6H5), 7.57-7.53 (m, 2H, Ph), 7.46-7.29 (m, 3H, Ph), 7.24 (s, 1H, H5), 7.15 (d, 1H, J = 3.0 Hz, H2), 6.69 (d, 1H, J = 3.0 Hz, H3), 6.53 (d, 1H, J = 16.3 Hz, HC=CH-C6H5), 4.04 (s, 3H, OCH3), 3.86 (s, 3H, N-CH3) ppm. 13C-NMR (63 MHz, CDCl3): δ = 151.9 (C4), 144.7 (C6), 136.9 (C1’), 135.3 (C2), 134.8 (C7a), 134.7 (HC=CH-C6H5), 129.0 and 128.8 (C2’, C3’, C5’ and C6’), 128.9 (C4’), 124.4 (C3a), 122.5 (HC=CH-C6H5), 115.3 (C7), 99.5 (C3), 96.6 (C5), 56.1 (OCH3), 39.0 (N- CH3) ppm. 114 5. Experimental section 7-ISOPROPENYL-1-METHYL-4-METHOXY-6-NITROINDOLE (16) NO2N OCH3 CH3 H3C 16 CH2 Reaction data: 4,7-Dimethoxy-1-methyl-6-nitroindole: 100 mg (0.42 mmol). Isopropenylmagnesium bromide: 1.96 mL (1.26 mmol). Reaction time: 1 h Yield: 78 mg, 75% (brown solid). Data for compound 16: Melting point: 87-89 ºC Elemental analysis calc. (%) for C13H14N2O3: C 63.41, H 5.69, N 11.38; found: C 63.70, H 5.82, N 11.15. IR (NaCl) ν: 1522 and 1315 (NO2), 1223 (OCH3) cm-1. 1H-NMR (250 MHz CDCl3): δ = 7.14-7.12 (m, 2H, H2 and H5), 6.66 (d, 1H, J = 3.0 Hz, H3), 5.42-5.40 (m, 1H, H2C=C-CH3), 5.04-5.03 (m, 1H, H2C=C-CH3), 4.01 (s, 3H, OCH3), 3.99 (s, 3H, N-CH3), 2.27 (dd, 3H, J = 1.3 Hz and 0.8 Hz, H2C=C-CH3) ppm. 13C-NMR (63 MHz, CDCl3): δ = 151.2 (C4), 139.7 (C6 and H2C=C-CH3), 133.8 (C2), 123.8 (C7a), 118.9 (C3a), 117.7 (H2C=C-CH3), 98.9 (C3), 95.8 (C5), 55.6 (OCH3), 36.1 (N-CH3), 25.9 (H2C=C-CH3) ppm. 5. Experimental section 115 4-METHOXY-1,3-DIMETHYL-6-NITRO-7-VINYLINDOLE (17) NO2N OCH3 CH3H2C 17 CH3 Reaction data: 4,7-Dimethoxy-1,3-dimethyl-6-nitroindole: 50 mg (0.2 mmol). Vinylmagnesium bromide: 0.8 mL (0.6 mmol). Reaction time: 2 h Yield: 47 mg, 95% (pale brown solid). Data for compound 17: Melting point: 57-59 ºC Elemental analysis calc. (%) for C13H14N2O3: C 63.41, H 5.69, N 11.38; found: C 63.26, H 5.90, N 11.04. IR (NaCl) ν: 1515 and 1315 (NO2), 1234 (OCH3) cm-1. 1H-NMR (250 MHz CDCl3): δ = 7.30 (dd, 1H, J = 17.5 Hz and 11.0 Hz, HC=CH2), 7.07 (s, 1H, H5), 6.83 (s, 1H, H2), 5.59 (dd, 1H, J = 11.0 Hz and 1.5 Hz, HC=CH2), 5.23 (dd, 1H, J = 17.5 Hz and 1.5 Hz, HC=CH2), 3.96 (s, 3H, OCH3), 3.81 (s, 3H, N- CH3), 2.44 (d, 3H, J = 0.8 Hz C3-CH3) ppm. 13C-NMR (63 MHz, CDCl3): δ = 153.3 (C4), 144.0 (C6), 134.4 (C7a), 132.4 (HC=CH2), 131.4 (C2), 122.5 (C3a), 120.4 (HC=CH2), 115.0 (C7), 111.2 (C3), 95.4 (C5), 55.5 (OCH3), 38.0 (N-CH3), 11.6 (C3-CH3) ppm. 116 5. Experimental section (E,Z)-4-METHOXY-1,3-DIMETHYL-6-NITRO-7-(1-PROPENYL)INDOLE (18) NO2N OCH3 CH3 CH3 CH3 NO2N OCH3 CH3 CH3 H3CE Z 18 Reaction data: 4,7-Dimethoxy-1,3-dimethyl-6-nitroindole: 70 mg (0.28 mmol). 1-Propenylmagnesium bromide: 1.3 mL (0.84 mmol). Reaction time: 2 h Yield: 71 mg, 98% (yellow solid), corresponding to a E/Z= 1.3/1 mixture. Data for compound 18: Melting point: 85-87 ºC Elemental analysis calc. (%) for C14H16N2O3: C 64.61, H 6.15, N 10.77; found: C 64.29, H 6.48, N 10.52. IR (NaCl) ν: 1510 and 1329 (NO2), 1232 (OCH3) cm-1. 1H-NMR (250 MHz, CDCl3): E isomer: δ = 7.02 (s, 1H, H5), 6.91-6.86 (m, 1H, HC=CH-CH3), 6.81 (d, 1H, J = 0.9 Hz, H2), 5.61 (dq, 1H, J = 15.8 Hz and 6.6 Hz, HC=CH-CH3), 3.94 (s, 3H, OCH3), 3.78 (s, 3H, N-CH3), 2.43 (d, 3H, J = 0.9 Hz, C3- CH3), 1.93 (dd, 3H, J = 6.6 Hz and 1.7 Hz, HC=CH-CH3) ppm. Z isomer: δ = 7.09 (s, 1H, H5), 6.85-6.81 (m, 1H, HC=CH-CH3), 6.83 (d, 1H, J = 0.9 Hz, H2), 5.98 (dq, 1H, J = 11.0 Hz and 6.8 Hz, HC=CH-CH3), 3.96 (s, 3H, OCH3), 3.81 (s, 3H, N-CH3), 2.45 (d, 3H, J = 0.9 Hz, C3-CH3), 1.37 (dd, 3H, J = 6.8 Hz and 1.7 Hz, HC=CH-CH3) ppm. 5. Experimental section 117 13C-NMR (63 MHz, CDCl3): E isomer: δ = 152.9 (C4), 144.3 (C6), 134.8 (C7a), 132.2 (HC=CH-CH3), 131.3 (HC=CH-CH3), 123.9 (C2), 122.3 (C3a, overlapped with the same signal of the Z isomer), 114.7 (C7, overlapped with the same signal of the Z isomer), 111.0 (C3, overlapped with the same signal of the Z isomer), 95.3 (C5), 55.4 (OCH3), 37.8 (N-CH3), 18.3 (HC=CH-CH3), 11.6 (C3-CH3, overlapped with the same signal of the Z isomer) ppm. Z isomer: δ = 153.1 (C4), 144.2 (C6), 134.5 (C7a), 132.3 (HC=CH-CH3), 129.5 (HC=CH-CH3), 124.0 (C2), 122.3 (C3a, overlapped with the same signal of the E isomer), 114.7 (C7, overlapped with the same signal of the E isomer), 111.0 (C3, overlapped with the same signal of the E isomer), 95.5 (C5), 55.4 (OCH3), 36.6 (N- CH3), 14.2 (HC=CH-CH3), 11.6 (C3-CH3, overlapped with the same signal of the E isomer) ppm. 118 5. Experimental section 4-METHOXY-1,3-DIMETHYL-7-(2-METHYL-1-PROPENYL)-6-NITROINDOLE (19) NO2N OCH3 CH3 CH3 CH3 CH3 19 Reaction data: 4,7-Dimethoxy-1,3-dimethyl-6-nitroindole: 50 mg (0.2 mmol). 2-Methyl-1-propenylmagnesium bromide: 1 mL (0.6 mmol). Reaction time: 2 h Yield: 41 mg, 72% (yellow solid). Data for compound 19: Melting point: 55-57 ºC Elemental analysis calc. (%) for C15H18N2O3: C 65.69, H 6.57, N 10.21; found: C 65.30, H 6.21, N 9.94. IR (NaCl) ν: 1516 and 1329 (NO2), 1236 (OCH3) cm-1. 1H-NMR (250 MHz CDCl3): δ = 7.06 (s, 1H, H5), 6.82 (br s, 1H, H2), 6.56 (br s, 1H, HC=C(CH3)2), 3.96 (s, 3H, OCH3), 3.77 (s, 3H, N-CH3), 2.44 (br s, 3H, C3-CH3), 1.95 (br s, 3H, HC=C(CH3)2), 1.36 (br s, 3H, HC=C(CH3)2) ppm. 13C-NMR (63 MHz, CDCl3): δ = 152.9 (C4), 145.0 (C6), 137.7 (HC=C(CH3)2), 135.0 (C7a), 132.4 (C2), 124.3 (C3a), 118.1 (HC=C(CH3)2), 113.9 (C7), 111.2 (C3), 95.9 (C5), 55.9 (OCH3), 36.9 (N-CH3), 25.4 (HC=C(CH3)2), 19.2 (HC=C(CH3)2), 11.9 (C3-CH3) ppm. 5. Experimental section 119 7-ISOPROPENYL-4-METHOXY-1,3-DIMETHYL-6-NITROINDOLE (20) NO2N OCH3 CH3 CH3 CH2H3C 20 Reaction data: 4,7-Dimethoxy-1,3-dimethyl-6-nitroindole: 50 mg (0.2 mmol). Isopropenylmagnesium bromide: 0.93 mL (0.6 mmol). Reaction time: 2 h Yield: 40 mg, 71% (yellow solid). Data for compound 20: Melting point: 75-77 ºC Elemental analysis calc. (%) for C14H16N2O3: C 64.61, H 6.15, N 10.77; found: C 65.01, H 6.06, N 10.87. IR (NaCl) ν: 1510 and 1316 (NO2), 1232 (OCH3) cm-1. 1H-NMR (250 MHz CDCl3): δ = 7.07 (s, 1H, H5), 6.85 (d, 1H, J = 0.8 Hz, H2), 5.39- 5.37 (m, 1H, H2C=C-CH3), 5.01-5.00 (m, 1H, H2C=C-CH3), 3.96 (s, 3H, OCH3), 3.90 (s, 3H, N-CH3), 2.45 (d, 3H, J = 0.8 Hz, C3-CH3), 2.31 (t, 3H, J = 1.2 Hz, H2C=C-CH3) ppm. 13C-NMR (63 MHz, CDCl3): δ = 153.1 (C4), 143.4 (C6), 140.1 (H2C=C-CH3), 133.3 (C7a), 132.3 (C2), 122.8 (C3a), 118.8 (C7), 117.7 (H2C=C-CH3), 111.4 (C3), 95.4 (C5), 55.7 (OCH3), 35.9 (N-CH3), 26.2 (H2C=C-CH3), 11.7 (C3-CH3) ppm. 120 5. Experimental section 4-METHOXY-1,2-DIMETHYL-6-NITRO-7-VINYLINDOLE (21) 21 NO2N OCH3 CH3H2C CH3 Reaction data: 4,7-Dimethoxy-1,2-dimethyl-6-nitroindole: 50 mg (0.2 mmol). Vinylmagnesium bromide: 0.8 mL (0.6 mmol). Reaction time: 1 h Yield: 47 mg, 96% (dark green solid). Data for compound 21: Melting point: 65-67 ºC Elemental analysis calc. (%) for C13H14N2O3: C 63.41, H 5.69, N 11.38; found: C 63.21, H 5.32, N 11.09. IR (NaCl) ν: 1515 and 1315 (NO2), 1234 (OCH3) cm-1. 1H-NMR (250 MHz CDCl3): δ = 7.30 (dd, 1H, J = 17.5 Hz and 11.0 Hz, HC=CH2), 7.14 (s, 1H, H5), 6.44 (s, 1H, H3), 5.59 (dd, 1H, J = 11.0 Hz and 1.5 Hz, HC=CH2), 5.23 (dd, 1H, J = 17.5 Hz and 1.5 Hz, HC=CH2), 3.99 (s, 3H, OCH3), 3.77 (s, 3H, N- CH3), 2.43 (s, 3H, C2-CH3) ppm. 13C-NMR (63 MHz, CDCl3): δ = 152.7 (C4), 143.1 (C6), 132.8 (C2), 132.2 (C7a), 131.7 (HC=CH2), 123.5 (C3a), 121.0 (C7), 119.3 (HC=CH2), 112.2 (C3), 96.0 (C5), 56.7 (OCH3), 37.5 (N-CH3), 12.2 (C2-CH3) ppm. 5. Experimental section 121 4-METHOXY-1,2-DIMETHYL-6-NITRO-7-(1-PROPENYL)INDOLE (22) NO2N OCH3 CH3 CH3 NO2N OCH3 CH3H3CE Z 22 CH3 CH3 Reaction data: 4,7-Dimethoxy-1,2-dimethyl-6-nitroindole: 50 mg (0,2 mmol). 1-Propenylmagnesium bromide: 0,9 mL (0,6 mmol). Reaction time: 3 h Yield: 50 mg, 97% (brown solid), corresponding to a E/Z= 1.3/1 mixture. Data for compound 22: Melting point: 68-70 ºC Elemental analysis calc. (%) for C14H16N2O3: C 64.61, H 6.15, N 10.77; found: C 64.55, H 6.33, N 10.57. IR (NaCl) ν: 1517 and 1326 (NO2), 1225 (OCH3) cm-1. 1H-NMR (250 MHz, CDCl3): E isomer: δ = 7.10 (s, 1H, H5), 6.93-6.88 (m, 1H, HC=CH-CH3), 6.42 (d, 1H, J = 0.8 Hz, H3), 5.61 (dq, 1H, J = 15.9 Hz and 6.6 Hz, HC=CH-CH3), 3.98 (s, 3H, OCH3), 3.75 (s, 3H, N-CH3), 2.43 (d, 3H, J = 0.8 Hz, C2- CH3, partially overlapped with the same signal of the Z isomer), 1.94 (dd, 3H, J = 6.6 Hz and 1.8 Hz, HC=CH-CH3) ppm. Z isomer: δ = 7.16 (s, 1H, H5), 6.97-6.94 (m, 1H, HC=CH-CH3), 6.44 (d, 1H, J = 0.9 Hz, H3), 5.99 (dq, 1H, J = 11.0 Hz and 6.8 Hz, HC=CH-CH3), 4.00 (s, 3H, OCH3), 3.80 (s, 3H, N-CH3), 2.44 (d, 3H, J = 0.9 Hz, C2-CH3, partially overlapped with the same signal of the E isomer), 1.39 (dd, 3H, J = 6.8 Hz and 1.7 Hz, HC=CH-CH3) ppm. 122 5. Experimental section 13C-NMR (63 MHz, CDCl3): E isomer: δ = 150.1 (C4), 143.9 (C6, overlapped with the same signal of the Z isomer), 141.3 (C2), 135.0 (C7a), 131.2 (HC=CH-CH3), 124.3 (HC=CH-CH3), 114.7 (C7, C3a), 98.2 (C3, overlapped with the same signal of the Z isomer), 96.0 (C5), 55.5 (OCH3), 33.9 (NCH3), 18.4 (HC=CH-CH3), 13.6 (C2-CH3, overlapped with the HC=CH-CH3 signal of the Z isomer) ppm. Z isomer: δ = 150.3 (C4), 143.9 (C6, overlapped with the same signal of the E isomer), 141.4 (C2), 134.5 (C7a), 129.4 (HC=CH-CH3), 122.7 (HC=CH-CH3), 112.3 (C7, C3a), 98.2 (C3, overlapped with the same signal of the E isomer), 96.2 (C5), 55.5 (OCH3), 32.7 (N-CH3), 13.6 (HC=CH-CH3, overlapped with the C2-CH3 signal of the E isomer), 14.2 (C2-CH3) ppm. 5. Experimental section 123 7-ISOPROPENYL-4-METHOXY-1,2-DIMETHYL-6-NITROINDOLE (23) NO2N OCH3 CH3 CH2H3C 23 CH3 Reaction data: 4,7-Dimethoxy-1,2-dimethyl-6-nitroindole: 50 mg (0.2 mmol). Isopropenylmagnesium bromide: 0.93 mL (0.6 mmol). Reaction time: 2 h Yield: 44 mg, 85% (yellow solid). Data for compound 23: Melting point: 155-157 ºC Elemental analysis calc. (%) for C14H16N2O3: C 64.61, H 6.15, N 10.77; found: C 64.34, H 6.14, N 10.45. IR (NaCl) ν: 1515 and 1314 (NO2), 1219 OCH3) cm-1. 1H-NMR (250 MHz CDCl3): δ = 7.13 (s, 1H, H5), 6.46 (d, 1H, J = 0.8 Hz, H2), 5.41- 5.38 (m, 1H, H2C=C-CH3), 5.03-5.01 (m, 1H, H2C=C-CH3), 3.99 (s, 3H, OCH3), 3.87 (s, 3H, N-CH3), 2.45 (d, 3H, J = 0.8 Hz, C2-CH3), 2.34 (t, 3H, J = 1.1 Hz, H2C=C-CH3) ppm. 3C-NMR (63 MHz, CDCl3): δ = 150.9 (C4), 143.4 (C6), 142.1 (H2C=C-CH3), 140.8 (C2), 134.2 (C7a), 123.6 (C3a), 119.1 (C7), 117.9 (H2C=C-CH3), 98.7 (C3), 96.4 (C5), 56.0 (OCH3), 32.2 (N-CH3), 26.5 (H2C=C-CH3), 14.1 (C2-CH3) ppm. 124 5. Experimental section 4-METHOXY-1,2-DIMETHYL-7-(2-METHYL-1-PROPENYL)-6-NITROINDOLE (24) NO2N OCH3 CH3 CH3 CH3 24 CH3 Reaction data: 4,7-Dimethoxy-1,2-dimethyl-6-nitroindole: 50 mg (0.2 mmol). 2-Methyl-1-propenylmagnesium bromide: 1 mL (0.6 mmol). Reaction time: 3 h Yield: 45 mg, 81% (yellow solid). Data for compound 24: Melting point: 98-100 ºC Elemental analysis calc. (%) for C15H18N2O3: C 65.69, H 6.57, N 10.21; found: C 65.75, H 6.47, N 9.94. IR (NaCl) ν: 1515 and 1302 (NO2), 1230 (OCH3) cm-1. 1H-NMR (250 MHz CDCl3): δ = 7.13 (s, 1H, H5), 6.61-6.59 (m, 1H, HC=C(CH3)2 ), 6.43 (d, 1H, J = 0.8 Hz, H3), 3.99 (s, 3H, OCH3), 3.77 (s, 3H, N-CH3), 2.43 (d, 3H, J = 0.8 Hz, C2-CH3), 1.97 (d, 3H, J = 1.3 Hz, HC=C(CH3)2), 1.36 (d, 3H, J = 1.0 Hz, HC=C(CH3)2) ppm. 13C-NMR (63 MHz, CDCl3): δ = 150.1 (C4), 144.0 (C6), 141.4 (HC=C(CH3)2), 137.4 (C2), 134.8 (C7a), 122.5 (C3a), 118.4 (HC=C(CH3)2), 113.6 (C7), 98.1 (C3), 96.1 (C5), 55.5 (OCH3), 32.4 (N-CH3), 24.8 (HC=C(CH3)2), 19.2 (HC=C(CH3)2), 13.7 (C2-CH3) ppm. 5. Experimental section 125 (E/Z) 4-METHOXY-1-METHYL-6-NITRO-3-PHENYL-7-(1-PROPENYL)INDOLE (25) NO2N OCH3 CH3 CH3 NO2N OCH3 CH3H3CE Z 25 Reaction data: 4,7-Dimethoxy-1-methyl-3-phenyl-6-nitroindole: 50 mg (0.16 mmol). 1-Propenylmagnesium bromide: 0.73 mL (0.48 mmol). Reaction time: 5 h Yield: 50 mg, 98% (dark red solid), corresponding to a E/Z = 1.3/1 mixture. Data for compound 25: Melting point: 53-55 ºC Elemental analysis calc. (%) for C19H18N2O3: C 70.79, H 5.63, N 8.69; found: C 70.62, H 6.01, N 8.04. IR (NaCl) ν: 1517 and 1340 (NO2), 1203 (OCH3) cm-1. 1H-NMR (250 MHz, CDCl3): E isomer: δ = 7.47-7.41 (m, 2H, Ph, overlapped with the same signal of the Z isomer), 7.33-7.21 (m, 3H, Ph, overlapped with the same signal of the Z isomer), 7.18 (s, 1H, H5 overlapped with the same signal of the Z isomer), 7.05 (s, 1H, H2, overlapped with the same signal of the Z isomer), 6.92-6. 91 (m, 1H, HC=CH-CH3), 5.59 (dq, 1H, J = 15.8 Hz and 6.6 Hz, HC=CH-CH3), 4.04 (s, 3H, N- CH3), 3.75 (s, 3H, O-CH3), 1.86 (dd, 3H, J = 6.6 Hz and 1.7 Hz, HC=CH-CH3) ppm. Z isomer: δ = 7.47-7.41 (m, 2H, Ph, overlapped with the same signal of the E isomer), 7.33-7.21 (m, 3H, Ph, overlapped with the same signal of the E isomer), 126 5. Experimental section 7.18 (s, 1H, H5, overlapped with the same signal of the E isomer), 7.05 (s, 1H, H2, overlapped with the same signal of the E isomer), 6.97-6.95 (m, 1H, HC=CH-CH3), 5.94 (dq, 1H, J = 11.0 Hz and 6.8 Hz, HC=CH-CH3), 3.82 (s, 3H, N-CH3), 3.74 (s, 3H, OCH3), 1.35 (dd, 3H, J = 6.8 Hz and 1.7 Hz, HC=CH-CH3) ppm. 13C-NMR (63 MHz, CDCl3): E isomer: δ = 152.6 (C4), 149.4 (C6), 138.6 (C7a), 134.2 (C1’), 133.2 (C2), 130.1 (HC=CH-CH3), 129.7 and 127.5 (C2’, C3’, C5’ and C6’), 126.3 (HC=CH-CH3), 123.7 (C4’, overlapped with the same signal of the Z isomer), 119.8 (C3a), 117.5 (C3), 112.3 (C7), 96.4 (C5), 55.3 (OCH3), 37.3 (N-CH3), 14.4 (HC=CH- CH3) ppm. Z isomer: δ = 152.4 (C4), 144.6 (C6), 136.0 (C7a), 134.8 (C1’), 133.1 (C2) 131.8 (HC=CH-CH3), 129.6 and 127.6 (C2’, C3’, C5’ and C6’), 126.1 (HC=CH-CH3), 123.7 (C4’, overlapped with the same signal of the E isomer), 122.5 (C3a), 118.5 (C3), 114.6 (C7), 96.3 (C5), 55.5 (OCH3), 36.3 (N-CH3), 18.4 (HC=CH-CH3) ppm. 5. Experimental section 127 1,4-DIMETHOXY-2,5-DINITROBENZENE (28) OCH3 OCH3 OCH3 OCH3 HNO3, AcOH, rt, 3.5 h, 80 °C, 5 min NO2 NO2 OCH3 OCH3 NO2 O2N 27 2826 + To a solution of 1,4-dimethoxybenzene 26 (10 g, 72.46 mmol) in acetic acid (250 mL) was added 65% nitric acid (125 mL) and was stirred at room temperature for 1.5 h. Then, nitric acid (125 mL) was again added and the stirring was kept for 2 h. Finally, the reaction was heated to 70-80 ºC for 5 min. The reaction mixture was cooled in an ice bath, poured onto water (500 mL) and the yellow precipitate was filtered and washed with water (50 (mL), affording 13,73 g of a mixture of compounds 27 and 28. Purification by flash chormatography on silica gel, eluting with 2:1 petroleum ether- ethyl acetate gave 9.98 g (61%) of 27 and 3.37 g (20%) of the desired compound 28. Data for compound 27: Melting point: 190-192 ºC Elemental analysis calc. (%) for C8H8N2O6 (%): C 42.10, H 3.50, N 12.28; found: C 42.01, H 3.53, N 12.44 IR (NaCl) ν: 1515 and 1333 (NO2); 1220 (OCH3) cm-1. 1H-NMR (CDCl3, 250 MHz): δ = 7.32 (s, 2H, H5, H6), 3.95 (s, 6H, OCH3, C1, C4) ppm. 13C-NMR (CDCl3, 63 MHz): δ = 145.2 (C1, C4), 134.1 (C2, C3), 116.6 (C5, C6), 57.4 (OCH3) ppm. 128 5. Experimental section Data for compound 28: Melting point: 208-210 ºC Elemental analysis calc. (%) for C8H8N2O6 (%): C 42.10, H 3.50, N 12.28; found: C 42.05, H 3.45, N 12.32. IR (NaCl) ν: 1520 y 1330 (NO2); 1223 (OCH3) cm-1. 1H-NMR (CDCl3, 250 MHz): δ = 7.59 (s, 2H, H2, H5), 4.01 (s, 6H, OCH3) ppm. 13C-NMR (CDCl3, 63 MHz): δ = 146.4 (C2, C5), 141.9 (C1, C4), 111.2 (C3, C6), 57.4 (OCH3) ppm. 5. Experimental section 129 PREPARATION OF 4,7-DIMETHOXY-5-NITROINDOLE DERIVATIVES 29-31 General procedure: OCH3 OCH3 O2N N H R1 R2 OCH3 OCH3 NO2 O2N 28 R1 R2 BrMg THF, - 78 °C, 2-3 h 29-31 The suitable vinylmagnesium reagent (30 mmol, as a commercially available solution in THF) was added dropwise to a cooled (-78 °C) solution of 1,4-dimethoxy-2,5- dinitrobenzene 28 (10 mmol) in dry THF (150 mL), under an argon atmosphere. The reaction mixture was stirred at the same temperature for 2-3 h and was then poured onto a saturated aqueous NH4Cl solution (75 mL), which was extracted with AcOEt (3 x 50 mL). The combined organic extracts were dried (anhydrous Na2SO4) and evaporated, and the residue was purified by flash chromatography on silica gel, eluting with 5:1 petroleum ether-ethyl acetate. Comp. R1 R2 29 30 31 H CH3 H H H CH3 130 5. Experimental section 4,7-DIMETHOXY-5-NITROINDOLE (29) N H OCH3 OCH3 29 O2N Reaction data: 1,4-Dimethoxy-2,5-dinitrobenzene: 200 mg (0.88 mmol). Vinylmagnesium bromide: 3,53 mL (2.64 mmol). Reaction time: 2 h Yield: 118 mg, 60% (yellow solid). Data for compound 29: Melting point: 86-88 ºC Elemental analysis calc. (%) for C10H10N2O4: C 54.05, H 4.54, N 12.61; found: C 54.35, H 4.32, N 12.39. IR (NaCl) ν: 1523 and 1339 (NO2), 1197 (OCH3) cm-1. 1H-NMR (250 MHz CDCl3): δ = 8.84 (s, 1H, NH); 7.30-7.27 (m, 1H, H2), 7.24 (s, 1H, H6), 6.83 (dd, 1H, J = 3.2 Hz and 2.3 Hz, H3), 4.15 (s, 3H, OCH3), 3.93 (s, 3H, OCH3) ppm. 13C-NMR (63 MHz, CDCl3): δ = 144.4 (C4), 141.3 (C7), 134.5 (C5), 130.4 (C7a), 125.1 (C2), 122.1 (C3a), 103.3 (C3), 98.6 (C6), 62.1 (OCH3), 55.9 (OCH3) ppm. 5. Experimental section 131 4,7-DIMETHOXY-2-METHYL-5-NITROINDOLE (30) N H OCH3 OCH3 30 O2N CH3 Reaction data: 1,4-Dimethoxy-2,5-dinitrobenzene: 200 mg (0.88 mmol). Isopropenylmagnesium bromide: 4.1 mL (2.64 mmol). Reaction time: 3 h Yield: 97 mg, 47% (yellow solid). Data for compound 30: Melting point: 129-131 ºC Elemental analysis calc. (%) for C11H12N2O4: C 55.93, H 5.08, N 11.86; found: C 56.06, H 5.09, N 11.52. IR (NaCl) ν: 3396 (NH), 1515 and 1305 (NO2), 1223 (OCH3) cm-1. 1H-NMR (250 MHz CDCl3): δ = 8.70 (s, 1H, NH), 7.17 (s, 1H, H6), 6.47-6.46 (m, 1H, H3), 4.01 (s, 1H, OCH3), 3.93 (s, 3H, OCH3), 2.46 (s, 3H, CH3) ppm. 13C-NMR (63 MHz, CDCl3): δ = 143.7 (C4), 140.7 (C7), 136.4 (C2), 134.0 (C5), 130.5 (C7a), 122.8 (C3a), 100.6 (C3), 97.9 (C6), 61.8 (OCH3), 55.8 (OCH3), 13.4 (C2-CH3) ppm. 132 5. Experimental section 4,7-DIMETHOXY-3-METHYL-5-NITROINDOLE (31) N H OCH3 OCH3 31 O2N CH3 Reaction data: 1,4-Dimethoxy-2,6-dinitrobenzene: 200 mg (0.88 mmol). 1-Propenylmagnesium bromide: 4 mL, (2.64 mmol). Reaction time: 3 h Yield: 125 mg , 60 % (yellow solid). Data for compound 31: Melting point: 108-110 ºC Elemental analysis calc. (%) for C11H12N2O4: C 55.93, H 5.08, N 11.86; found: C 56.29, H 5.17, N 11.68. IR (NaCl) ν: 3339 (NH), 1515 and 1315 (NO2), 1223 (OCH3) cm-1. 1H-NMR (250 MHz CDCl3): δ = 8.43 (s, 1H, NH), 7.27 (s, 1H, H6), 7.00 (s, 1H, H2), 4.02 (s, 3H, OCH3), 4.01 (s, 3H, OCH3), 2.51 (s, 3H, CH3) ppm. 13C-NMR (63 MHz, CDCl3): δ = 146.1 (C4), 141.6 (C7), 134.4 (C5), 131.2 (C7a), 123.2 (C2), 122.2 (C3a), 114.9 (C3), 98.7 (C6), 63.4 (OCH3), 57.4 (OCH3), 11.3 (C3-CH3) ppm. 5. Experimental section 133 PREPARATION OF 1-METHYL-4,7-DIMETHOXY-5-NITROINDOLE DERIVATIVES 32-34 General procedure: N CH3OCH3 OCH3 O2N R1 R2 N H OCH3 OCH3 O2N R1 R2 NaH, CH3I, THF, t.a., 4 h A 60% suspension of sodium hydride in mineral oil (10 mmol) was washed twice with dry petroleum ether (10 mL), under an argon atmosphere. Dry THF (10 mL) was added, and the resulting suspension was cooled to 0 °C, while magnetically stirred. To this suspension was added a solution of the suitable 4,7-dimethoxy-5-nitroindole (5.0 mmol) in dry THF (50 mL), and the mixture was stirred at 0 ºC for 1 h. Methyl iodide (11 mmol) was added and stirring was maintained for 4 h, allowing the reaction to reach room temperature. The reaction mixture was poured on ice (20 mL) and was extracted with ethyl acetate (3 x 30 mL). The combined extracts were dried (anhydrous Na2SO4) and evaporated, affording the methylindoles 32-34. Comp. R1 R2 32 33 34 H CH3 H H H CH3 134 5. Experimental section 4,7-DIMETHOXY-1-METHYL-5-NITROINDOLE (32) N CH3OCH3 OCH3 O2N 32 Reaction data: 4,7-Dimethoxy-5-nitroindole: 100 mg (0.45 mmol) Sodium hydride (60% in mineral oil): 47.3 mg ( 0.9 mmol). Methyl iodide: 141 mg (1 mmol). Reaction time: 4 h Yield: 92 mg, 90 % (pale brown solid). Data for compound 32: Melting point: 102-104 ºC Elemental analysis calc. (%) for C11H12N2O4: C 55.93, H 5.08, N 11.86; found: C 55.60, H 5.23, N 12.02. IR (NaCl) ν: 1519 and 1324 (NO2), 1226 (OCH3) cm-1. 1H-NMR (250 MHz CDCl3): δ = 7.23 (s, 1H, H6), 7.0 (d, 1H, J = 3.1 Hz, H2), 6.70 (d, 1H, J = 3.1 Hz, H3), 4.08 (s, 3H, OCH3), 4.07 (s, 3H, N-CH3), 3.96 (s, 3H, OCH3) ppm. 13C-NMR (63 MHz, CDCl3): δ = 144.3 (C4), 143.2 (C7), 133.7 (C5), 131.3 (C2), 130.1 (C8), 124.1 (C9), 101.6 (C3), 98.5 (C6), 64.2 (OCH3), 55.9 (OCH3), 36.5 (N-CH3) ppm. 5. Experimental section 135 4,7-DIMETHOXY-1,2-DIMETHYL-5-NITROINDOLE (33) N CH3OCH3 OCH3 O2N 33 CH3 Reaction data: 2-Methyl-4,7-dimethoxy-5-nitroindole: 200 mg (0.85 mmol). Sodium hydride (60% in mineral oil): 94 mg (1.7 mmol). Methyl iodide: 280 mg (2 mmol). Reaction time: 4 h Yield: 205 mg, 96 % (pale yellow solid). Data for compound 33: Melting point: 128-129 ºC Elemental analysis calc. (%) for C12H14N2O4: C 57.60, H 5.60, N 11.20; found: C 57.39, H 5.34, N 11.31. IR (NaCl) ν: 1524 and 1319 (NO2), 1220 (OCH3) cm-1. 1H-NMR (250 MHz CDCl3): δ = 7.19 (s, 1H, H6), 6.50 (d, 1H, J = 0.9 Hz, H3), 4.06 (s, 3H, OCH3), 3.98 (s, 3H, OCH3), 3.97 (s, 3H, N-CH3), 2.42 (d, 3H, J = 0.9 Hz, C2-CH3) ppm. 13C-NMR (63 MHz, CDCl3): δ = 143.7 (C4), 142.7 (C7), 139.3 (C2), 133.4 (C5), 130.5 (C7a), 123.4 (C3a), 100.3 (C3), 98.3 (C6), 61.9 (OCH3), 56.2 (OCH3), 32.7 (N-CH3), 12.9 (C2-CH3) ppm. 136 5. Experimental section 1,3-DIMETHYL-4,7-DIMETHOXY-5-NITROINDOLE (34) N CH3OCH3 OCH3 O2N 34 CH3 Reaction data: 4,7-Dimethoxy-3-methyl-5-nitroindole: 230 mg (0.97 mmol). Sodium hydride (60% in mineral oil): 118 mg (2 mmol). Methyl iodide: 282 mg (2 mmol). Reaction time: 4 h Yield: 233 mg, 96 % (pale yellow solid). Data for compound 34: Melting point: 64-66 ºC Elemental analysis calc. (%) for C12H14N2O4: C 57.60, H 5.60, N 11.20; found: C 57.42, H 5.41, N 11.55. IR (NaCl) ν: 1518 and 1323 (NO2), 1216 (OCH3) cm-1. 1H-NMR (250 MHz CDCl3): δ = 7.21 (s, 1H, H6), 6.73 (s, 1H, H2), 3.98 (s, 3H, OCH3), 3.97 (s, 3H, OCH3), 3.94 (s, 3H, N-CH3), 2.45 (d, 3H, J = 0.9 Hz, C3-CH3) ppm. 13C-NMR (63 MHz, CDCl3): δ = 146.2 (C4), 143.2 (C7), 133.4 (C5), 130.8 (C7a), 129.9 (C2), 123.4 (C3a), 113.4 (C3), 98.7 (C6), 63.1 (OCH3), 55.8 (OCH3), 36.1 (N-CH3), 11.2 (C3-CH3) ppm. 5. Experimental section 137 PREPARATION OF 1-METHYL-7-METHOXY-5-NITRO-4-VINYLINDOLE. DERIVATIVES 35-46 General procedure: N CH3OCH3 OCH3 R5R4 R3 MgBr R1 R2 N CH3OCH3 O2N R1 R2 R3 R4 R5 O2N + 32-34 THF, - 50 °C, 3-5 h Comp. R1 R2 R3 R4 R5 35 H H H H H 36 H H H H CH3 37 H H H CH3 CH3 38 CH3 H CH3 H H 39 H CH3 H H H 40 H CH3 H H CH3 41 H CH3 H CH3 CH3 42 CH3 H H H H 43 CH3 H H H CH3 44 CH3 H H CH3 CH3 45 CH3 H H C6H5 H 46 H CH3 H C6H5 H A commercial THF solution of the suitable Grignard reagent (1.5 mmol) was added dropwise to a cooled (–50 ºC) solution of the adequate 4,7-dimethoxy-1-methyl-5- nitroindole (0.5 mmol) in dry THF (20 mL), under an inert atmosphere. The reaction mixture was stirred at –50 ºC for 1-5 h, poured onto a saturated NH4Cl aqueous solution (15 mL) and extracted with ethyl acetate (3 x 20 mL). The combined extracts were dried (anhydrous Na2SO4) and evaporated, and the residue was purified by flash chromatography on silica gel, eluting with 5:1 petroleum ether-ethyl acetate. 138 5. Experimental section 1-METHYL-7-METHOXY-5-NITRO-4-VINYLINDOLE (35) N CH3OCH3 O2N 35 H2C Reaction data: 4,7-Dimethoxy-1-methy-5-nitroindole: 50 mg (0.21 mmol). Vinylmagnesium bromide: 0.84 mL (0.63 mmol). Reaction time: 5 h Yield: 47 mg, 95% (pale yellow solid). Data for compound 35: Melting point: 118-120 ºC Elemental analysis calc. (%) for C12H12N2O3: C 62.06, H 5.21, N 12.06; found: C 61.78, H 5.32, N 11.74. IR (NaCl) ν: 1513 and 1330 (NO2), 1215 (OCH3) cm-1. 1H-NMR (250 MHz CDCl3): δ = 7.41 (s, 1H, H6), 7.33-7.22 (m, 1H, HC=CH2), 7.06 (d, 1H, J = 3.0 Hz, H2), 6.79 (d, 1H, J = 3.0 Hz, H3), 5.69 (s, 1H, HC=CH2), 5.65-5.61 (m, 1H, HC=CH2), 4.11 (s, 3H, N-CH3), 4.02 (s, 3H, OCH3) ppm. 13C-NMR (63 MHz, CDCl3): δ = 146.5 (C7), 140.2 (C5), 132.8 (HC=CH2), 132.1 (C2), 128.9 (C7a), 128.8 (C3a), 123.4 (C4), 119.3 (HC=CH2), 104.3 (C3), 98.9 (C6), 55.8 (N- CH3), 36.9 (OCH3) ppm. 5. Experimental section 139 (E/Z)-7-METHOXY-1-METHYL-5-NITRO-4-(1-PROPENYL)INDOLE (36) N CH3OCH3 O2N H3C N CH3OCH3 O2N 36 CH3 ZE Reaction data: 4,7-Dimethoxy-1-methyl-5-nitroindole: 50 mg (0.21 mmol). 1-Propenylmagnesium bromide: 0.96 mL (0.63 mmol). Reaction time: 5 h Yield: 47 mg, 88% (pale yellow solid), corresponding to a Z/E = 3:1 mixture. Data for compound 36: Melting point: 93-95 ºC Elemental analysis calc. (%) for C13H14N2O3: C 63.41, H 5.69, N 11.38; found: C 63.80, H 6.00, N 11.04. IR (NaCl) ν: 1518 and 1320 (NO2), 1227 (OCH3) cm-1. 1H-NMR (250 MHz, CDCl3): Z isomer: δ = 7.47 (s, 1H, H6), 7.04 (d, 1H, J = 3.0 Hz, H2, partially overlapped with the same signal of the E isomer), 6.84 (dq. 1H, J = 11.2 Hz and 1.5 Hz, HC=CH-CH3), 6.47 (d, 1H, J = 3.0 Hz, H3), 5.98 (dq, 1H, J = 11.2 Hz and 6.8 Hz, HC=CH-CH3), 4.10 (s, 3H, N-CH3), 4.02 (s, 3H, OCH3), 1.50 (dd, 3H, J = 6.8 Hz and 1.5 Hz, HC=CH-CH3) ppm. E isomer: δ = 7.37 (s, 1H, H6), 7.01 (d, 1H, J = 3.0 Hz, H2, partially overlapped with the same signal of the Z isomer), 6.98 (dq, 1H, J = 15.8 Hz and 1.5 Hz, HC=CH-CH3, partially overlapped with the H2 signal), 6,73 (d, 1H, J = 3.0 Hz, H3), 6.15 (dq, 1H, J 140 5. Experimental section = 15.8 Hz and 6.5 Hz, HC=CH-CH3), 4.09 (s, 3H, N-CH3), 4.01 (s, 3H, OCH3), 2.02 (dd, 3H, J = 6.5 Hz and 1.5 Hz, HC=CH-CH3) ppm. 13C-NMR (63 MHz, CDCl3): Z isomer: δ = 145.9 (C7), 140.3 (C5, overlapped with the same signal of the E isomer), 131.8 (C2), 131.2 (C7a, overlapped with the same signal of the E isomer), 129.2 (C3a), 127.4 (HC=CH-CH3), 125.3 (HC=CH-CH3), 122.1 (C4, overlapped with the same signal of the E isomer), 104.7 (C3), 98.8 (C6, overlapped with the same signal of the E isomer), 55.7 (OCH3, overlapped with the same signal of the E isomer), 36.6 (N-CH3), 15.1 (HC=CH-CH3) ppm. E isomer: δ = 145.8 (C7), 140.3 (C5, overlapped with the same signal of the Z isomer), 131.7 (C2), 131.2 (C7a, overlapped with the same signal of the Z isomer), 129.0 (C3a), 128.0 (HC=CH-CH3), 126.2 (HC=CH-CH3), 122.1 (C4, overlapped with the same signal of the Z isomer), 104.4 (C3), 98.8 (C6, overlapped with the same signal of the Z isomer), 55.7 (OCH3, overlapped with the same signal of the Z isomer), 36.7 (N-CH3), 18.9 (HC=CH-CH3) ppm. 5. Experimental section 141 7-METHOXY-1-METHYL-4-(2-METHYL-1-PROPENYL)-5-NITROINDOLE (37) N CH3OCH3 O2N CH3 H3C 37 Reaction data: 4,7-Dimethoxy-1-methyl-5-nitroindole: 50 mg (0.21 mmol). 2-Methyl-1-propenylmagnesium bromide: 1 mL (0.63 mmol). Reaction time: 4 h Yield: 52 mg, 96% (pale yellow solid). Data for compound 37: Melting point: 116-118 ºC Elemental analysis calc. (%) for C14H16N2O3: C 64.61, H 6.15, N 10.76; found: C 64.60, H 6.61, N 10.33. IR (NaCl) ν: 1518 and 1320 (NO2), 1227 (OCH3) cm-1. 1H-NMR (250 MHz CDCl3): δ = 7.41 (s, 1H, H6), 7.03 (d, 1H, J = 3.0 Hz, H2), 6.58- 6.56 (m, 1H, HC=C(CH3)2), 6.43 (d, 1H, J = 3.0 Hz, H3), 4.09 (s, 3H, N-CH3), 4.01 (s, 3H, OCH3), 2.01 (d, 3H, J = 1.3 Hz, HC=C(CH3)2), 1.48 (d, 3H, J = 1.0 Hz, HC=C(CH3)2 ppm. 13C-NMR (63 MHz, CDCl3): δ = 145.7 (C7), 14.5(C5), 136.1 (HC=C(CH3)2), 131.6 (C2), 129.7 (C7a), 128.0 (C3a), 123.2 (C4), 119.9 (HC=C(CH3)2), 104.7 (C3), 98.8 (C6), 55.8 (OCH3), 36.6 (N-CH3), 25.6 (HC=C(CH3)2), 20.1 (HC=C(CH3)2) ppm. 142 5. Experimental section 4-ISOPROPENYL-7-METHOXY-1,2-DIMETHYL-5-NITROINDOLE (38) N CH3OCH3 O2N CH3 CH3H2C 38 Reaction data: 4,7-Dimethoxy-1,2-dimethyl-5-nitroindole: 50 mg (0.21 mmol). Isopropenylmagnesium bromide: 1 mL (0.63 mmol). Reaction time: 5 h Yield: 36 mg, 70% (pale yellow solid). Data for compound 38: Melting point: 38-40 ºC Elemental analysis calc. (%) for C14H16N2O3: C 64.60, H 6.20, N 10.76; found: C 65.03, H 5.95, N 11.00. IR (NaCl) ν: 1518 and 1320 (NO2), 1260 (OCH3) cm-1. 1H-NMR (250 MHz CDCl3): δ = 7.36 (s, 1H, H6), 6.36 (d, 1H, J = 0.8 Hz, H3), 5.32- 5.30 (m, 1H, H2C=C-CH3), 4.90-4.88 (m, 1H, H2C=C-CH3), 4.01 (s, 3H, OCH3), 4.00 (s, 3H, N-CH3), 2.41 (d, 3H, J = 0.8 Hz, C2-CH3), 2.17-2.16 (m, 3H, H2C=C-CH3) ppm. 13C-NMR (63 MHz, CDCl3): δ = 145.2 (C7), 142.7 (C2), 142.2 (H2C=C-CH3), 139.9 (C2), 131.9 (C7a), 128.3 (C3a), 127.0 (C4), 113.9 (H2C=C-CH3), 102.6 (C3), 98.4 (C6), 55.7 (OCH3), 30.9 (NCH3), 23.3 (H2C=C-CH3), 12.8 (C2-CH3) ppm. 5. Experimental section 143 1,3-DIMETHYL-7-METHOXY-5-NITRO-4-VINYLINDOLE (39) N CH3OCH3 O2N H2C 39 CH3 Reaction data: 4,7-Dimethoxy-1,3-dimethyl-5-nitroindole: 50 mg (0.21 mmol). Vinylmagnesium bromide: 0.8 mL (0.63 mmol). Reaction time: 3 h Yield: 42 mg, 90% (yellow solid). Data for compound 39: Melting point: 113-115 ºC Elemental analysis calc. (%) for C13H14N2O3: C 63.41, H 5.69, N 11.38; found: C 63.89, H 6.06, N 11.04. IR (NaCl) ν: 1516 and 1322 (NO2), 1220 (OCH3) cm-1. 1H-NMR (250 MHz, CDCl3): δ = 7.30 (dd, 1H, J = 17.6 and 11.2 Hz HC=CH2), 7.28 (s, 1H, H6), 6.81 (br s, 1H, H2), 5.55 (dd, 1H, J = 11.2 Hz and 1.7 Hz, HC=CH2), 5.21 (dd, 1H, J = 17.6 and 1.7 Hz, HC=CH2), 4.02 (s, 3H, N-CH3), 3.99 (s, 3H, OCH3), 2.28 (d, 3H, J = 0.8 Hz, C3-CH3) ppm. 13C-NMR (63 MHz, CDCl3): δ = 145.9 (C7), 140.5 (C5), 132.2 (HC=CH2), 131.3 (C2), 128.9 (C7a), 126.9 (C3a), 124.3 (C4), 119.3 (HC=CH2), 114.0 (C3), 98.6 (C6), 55.7 (N- CH3), 36.4 (OCH3), 13.9 (C3-CH3) ppm. 144 5. Experimental section (E/Z) 7-METHOXY-1,3-DIMETHYL-5-NITRO-4-(1-PROPENYL)INDOLE (40) N CH3OCH3 O2N CH3 40 N CH3OCH3 O2N H3CCH3 CH3 E Z Reaction data: 4,7-Dimethoxy-1,3-dimethyl-5-nitroindole: 50 mg (0.21 mmol). 1-Propenylmagnesium bromide: 0.8 mL (0.63 mmol). Reaction time: 3 h Yield: 42 mg, 90% (yellow solid), corresponding to a Z/E = 3/1 mixture. Data for compound 40: Melting point: 89-91 ºC Elemental analysis calc. (%) for C14H16N2O3: C 64.41, H 6.15, N 10.77; found: C 64.09, H 6.29, N 10.46. IR (NaCl) ν: 1518 and 1320 (NO2), 1227 (OCH3) cm-1. 1H-NMR (250 MHz, CDCl3): Z isomer: δ = 7.30 (s, 1H, H6), 6.86 (dq, 1H, J = 11.2 Hz and 1.5 Hz, HC=CH-CH3, partially overlapped with the same signal of the E isomer), 6.79 (br s, 1H, H2, overlapped with the same signal of the E isomer), 5.90 (dq, 1H, J = 11.2 Hz and 6.8 Hz, HC=CH-CH3), 4.02 (s, 3H, N-CH3), 3.99 (s, 3H, OCH3), 2.29 (d, 3H, J = 0.8 Hz, C3-CH3), 1.40 (dd, 3H, J = 6.8 Hz and J = 1.5 Hz, HC=CH-CH3) ppm. E isomer: δ = 7.25 (s, 1H, H6), 6.91 (dq, 1H, J = 15.8 Hz and 1.7 Hz, HC=CH-CH3, partially overlapped with the same signal of the Z isomer), 6.79 (br s, 1H, H2, 5. Experimental section 145 overlapped with the same signal of the Z isomer), 5.59 (dq, 1H, J = 15.8 Hz and 6.5 Hz, HC=CH-CH3), 4.00 (s, 3H, N-CH3), 3.97 (s, 3H, OCH3), 2.25 (d, 3H, J = 0.8 Hz, C3-CH3), 1.94 (dd, 3H, J = 6.5 Hz and 1.7 Hz, HC=CH-CH3) ppm. 13C-NMR (63 MHz, CDCl3): Z isomer: δ = 145.7 (C7), 141.1 (C5), 130.9 (C2), 128.6 (C7a), 127.7 (HC=CH-CH3), 127.3 (C3a), 125.3 (HC=CH-CH3), 122.2 (C4), 114.3 (C3), 98.5 (C6, overlapped with the same signal of the E isomer), 55.6 (OCH3, overlapped with the same signal of the E isomer), 36.3 (N-CH3, overlapped with the same signal of the E isomer), 14.1 (HC=CH-CH3), 12.5 (C3-CH3) ppm. E isomer: δ = 145.5 (C7), 140.9 (C5), 131.0 (HC=CH-CH3), 130.6 (C2), 130.1 (C7a), 128.9 (C3a), 125.1 (HC=CH-CH3), 124.9 (C4), 114.3 (C3), 98.5 (C6, overlapped with the same signal of the Z isomer), 55.6 (OCH3, overlapped with the same signal of the Z isomer), 36.3 (N-CH3, overlapped with the same signal of the Z isomer), 18.3 (HC=CH-CH3), 13.8 (C3-CH3) ppm. 146 5. Experimental section 7-METHOXY-1,3-DIMETHYL-4-(2-METHYL-1-PROPENYL)- 5-NITROINDOLE (41) N CH3OCH3 O2N CH3 H3C 41 CH3 Reaction data: 4,7-Dimethoxy-1,3-dimethyl-5-nitroindole: 50 mg (0.21 mmol). 2-Methyl-1-propenylmagnesium bromide: 1 mL (0.63 mmol). Reaction time: 3 h Yield: 51 mg, 94% (yellow solid). Data for compound 41: Melting point: 71-73 ºC Elemental analysis calc. (%) for C15H18N2O3: C 65.69, H, 6.57, N 10.21; found: C 65.60, H 6.61, N 10.02. IR (NaCl) ν: 1520 and 1330 (NO2), 1227 (OCH3) cm-1. 1H-NMR (250 MHz CDCl3): δ = 7.27 (s, 1H, H6), 6.77 (br s, 1H, HC=C(CH3)2), 6.55 (br s, 1H, H2), 4.01 (s, 3H, N-CH3), 3.98 (s, 3H, OCH3), 2.23 (s, 3H, C3-CH3), 1.94 (s, 3H, HC=C(CH3)2), 1.36 (s, 3H, HC=C(CH3)2) ppm. 13C-NMR (63 MHz, CDCl3): δ = 145.6 (C7), 141.2 (C5), 135.5 (HC=C(CH3)2), 130.7 (C2), 128.6 (C7a), 127.9 (C3a), 123.6 (C4), 119.8 (HC=C(CH3)2), 114.6 (C3), 98.5 (C6), 57.0 (OCH3), 36.3 (N-CH3), 25.0 (HC=C(CH3)2), 19.1 (HC=C(CH3)2), 12.5 (C3-CH3) ppm. 5. Experimental section 147 7-METHOXY-1,2-DIMETHYL-5-NITRO-4-VINYLINDOLE (42) N CH3OCH3 O2N H2C 42 CH3 Reaction data: 4,7-Dimethoxy-1,2-dimethyl-5-nitroindole: 50 mg (0.21 mmol). Vinylmagnesium bromide: 0.8 mL (0.63 mmol). Reaction time: 3 h Yield: 47 mg, 95% (yellow solid). Data for compound 42: Melting point: 118-120 ºC Elemental analysis calc. (%) for C13H14N2O3: C 63.41, H 5.69, N 11.38; found: C, 63.08, H 5.42, N 11.64. IR (NaCl) ν: 1515 and 1315 (NO2), 1297 (OCH3) cm-1. 1H-NMR (250 MHz CDCl3): δ = 7.39 (s, 1H, H6), 7.33-7.22 (m, 1H, HC=CH2), 6.58 (s, 1H, H3), 5.66 (s, 1H, HC=CH2), 5.62-5.59 (m, 1H, HC=CH2), 4.02 and 4.01 (2s, 6H, N-CH3 and OCH3), 2.42 (s, 3H, C2-CH3) ppm. 13C-NMR (63 MHz, CDCl3): δ = 145.6 (C7), 139.9 (C5), 135.7 (HC=CH2), 133.2 (C2), 129.5 (C7a), 127.9 (C3a), 124.2 (C4), 118.9 (HC=CH2), 103.7 (C3), 98.8 (C6), 56.1 (OCH3) 32.8 (N-CH3), 12.9 (C2-CH3) ppm. 148 5. Experimental section (E/Z) 1,2-DIMETHYL-7-METHOXY-5-NITRO-4-(1-PROPENYL)INDOLE (43) 43 N CH3OCH3 O2N CH3 N CH3OCH3 O2N H3C E Z CH3 CH3 Reaction data: 4,7-Dimethoxy-1,2-dimethyl-5-nitroindole: 50 mg (0.21 mmol). 1-Propenylmagnesium bromide: 0.8 mL (0.63 mmol). Reaction time: 5 h Yield: 41 mg, 91% (yellow solid), corresponding to a Z/E = 3/1 mixture. Data for compound 43: Melting point: 97-99 ºC Elemental analysis calc. (%) for C14H16N2O3: C 64.61, H 6.15, N 10.77; found: C 65.00, H 6.53, N 10.46. IR (NaCl) ν: 1518 and 1318 (NO2), 1220 (OCH3) cm-1. 1H-NMR (250 MHz, CDCl3): Z isomer: δ = 7.44 (s, 1H, H6), 6.80 (dq, 1H, J = 11.2 Hz and 1.5 Hz, HC=CH-CH3), 6.26 (d, 1H, J = 0.8 Hz, H3), 5.95 (dq, 1H, J = 11.2 Hz and 6.8 Hz, HC=CH-CH3), 4.01-3.99 (m, 6H, OCH3 and N-CH3, overlapped with the same signal of the E isomer), 2.42 (d, 3H, J = 0.8 Hz, C2-CH3, overlapped with the same signal of the E isomer), 1.50 (dd, 3H, J = 6.8 Hz and 1.5 Hz, HC=CH-CH3) ppm. E isomer: δ = 7.35 (s, 1H, H6), 6.94 (dq, 1H, J = 15.8 Hz and 1.5 Hz, HC=CH-CH3), 6.52 (d, 1H, J = 0.8 Hz, H3), 6.10 (dq, 1H, J = 15.8 Hz and 6.5 Hz HC=CH-CH3), 4.01-3.99 (m, 6H, OCH3 and N-CH3, overlapped with the same signal of the Z 5. Experimental section 149 isomer), 2.42 (d, 3H, J = 0.8 Hz, C2-CH3, overlapped with the same signal of the Z isomer), 2.02 (dd, 3H, J = 6.5 Hz and 1.5 Hz, HC=CH-CH3) ppm. 13C-NMR (63 MHz, CDCl3): Z isomer: δ = 145.2 (C7), 139.9 (C5), 139.5 (C2 and C7a), 128.3 (C3a), 127.1 (HC=CH-CH3), 125.5 (HC=CH-CH3), 121.0 (C4), 103.5 (C3), 98.6 (C6, overlapped with the same signal of the E isomer), 55.7 (OCH3, overlapped with the same signal of the E isomer), 32.7 (N-CH3, overlapped with the same signal of the E isomer), 15.1 (HC=CH-CH3), 12.9 (C2-CH3) ppm. E isomer: δ = 145.1 (C7), 139.4 (C5), 135.2 (C2), 130.8 (HC=CH-CH3), 128.4 (C3a), 126.3 (HC=CH-CH3), 122.4 (C4), 103.3 (C3), 98.6 (C6, overlapped with the same signal of the Z isomer), 55.7 (OCH3, overlapped with the same signal of the Z isomer), 32.7 (N-CH3, overlapped with the same signal of the Z isomer), 18.9 (HC=CH-CH3), 12.8 (C2-CH3) ppm. 150 5. Experimental section 7-METHOXY-1,2-DIMETHYL-4-(2-METHYL-1-PROPENYL)-5-NITROINDOLE (44) N CH3OCH3 O2N CH3 H3C 44 CH3 Reaction data: 4,7-Dimethoxy-1,2-dimethyl-5-nitroindole: 50 mg (0.21 mmol). 2-Methyl-1-propenylmagnesium bromide: 1 mL (0.63 mmol). Reaction time: 3 h Yield: 51 mg, 90% (yellow solid). Data for compound 44: Melting point: 124-126 ºC Elemental analysis calc. (%) for C15H18N2O3: C 65.69, H 6.56, N 10.21; found: C 65.32, H 6.91, N 10.45. IR (NaCl) ν: 1518 (NO2), 1297 (OCH3) cm-1. 1H-NMR (250 MHz CDCl3): δ = 7.39 (s, 1H, H6), 6.55 (br s, 1H, HC=C(CH3)2), 6.22 (s, 1H, H3), 4.00 (m, 6H, OCH3 and N-CH3), 2.41 (s, 3H, C2-CH3), 2.01 (s, 3H, HC=C(CH3)2), 1.47 (s, 3H, HC=C(CH3)2) ppm. 13C-NMR (63 MHz, CDCl3): δ = 145.0 (C7), 140.2 (C5), 139.3 (C2), 135.7 (HC=C(CH3)2), 128.8 (C7a), 128.3 (C3a), 122.1 (C4), 120.0 (HC=C(CH3)2), 103.5 (C3), 98.5 (C6), 55.7 (OCH3), 32.7 (N-CH3), 25.5 (HC=C(CH3)2), 20.1 (HC=C(CH3)2), 12.9 (C2-CH3) ppm. 5. Experimental section 151 7-METHOXY-1,2-DIMETHYL-5-NITRO-4-STYRYLINDOLE (45) N CH3OCH3 O2N 45 CH3 Reaction data: 4,7-Dimethoxy-1,2-dimethyl-5-nitroindole: 50 mg (0.21 mmol). Styrylmagnesium bromide: 1 mL (0.63 mmol). Reaction time: 4 h Yield: 51 mg, 90% (yellow solid). Data for compound 45: Melting point: 136-138ºC Elemental analysis calc. (%) for C19H18N2O3: C 70.80, H 5.60, N 8.69; found: C 71.40, H 5.61, N 8.47. IR (NaCl) ν: 1514 and 1299 (NO2 and OCH3) cm-1. 1H-NMR (250 MHz CDCl3): δ = 7.73 (d, 1H, -CH=CH-C6H5, J = 16.3 Hz), 7.64-7.60 (m, 2H, H2’ and H6’), 7.45 (s, 1H, H6), 7.46-7.33 (m, 2H, H3’ H4’ and H5’), 7.01 (d, 1H, - CH=CH-C6H5, J = 16.3 Hz), 6.64 (d, 1H, H3, J = 0.8 Hz), 4.03 (s, 3H, OCH3), 4.02 (s, 3H, N-CH3), 2.43 (d, 3H, C2-CH3, J = 0.8 Hz) ppm. 13C-NMR (63 MHz, CDCl3): δ = 145.4 (C7), 140.0 (C5), 139.9 (C2), 137.3 (C1’), 133.6 (-CH=CH-C6H5), 129.0 (C7a), 128.5 (C3’ and C5’), 127.9 (C3a), 127.8 (C4’), 126.6 (C2’and C6’), 124.8 (-CH=CH-C6H5), 121.8 (C4), 103.3 (C3), 98.9 (C6), 55.7 (OCH3), 32.8 (N-CH3), 12.90 (C2-CH3) ppm. 152 5. Experimental section 7-METHOXY-1,3-DIMETHYL-5-NITRO-4-STYRYLINDOLE(46) N CH3OCH3 O2N CH3 46 Reaction data: 4,7-Dimethoxy-1,3-dimethyl-5-nitroindole: 50 mg (0.21 mmol). Styrylmagnesium bromide: 1 mL (0.63 mmol). Reaction time: 4 h Yield: 51 mg, 90% (yellow solid). Data for compound 46: Melting point: 135-137 ºC Elemental analysis calc. (%) for C19H18N2O3: C 70.80, H 5.60, N 8.69; found: C 70.80, H 5.62, N 8.36. IR (NaCl) ν: 1517 and 1319 (NO2), 1229 (OCH3) cm-1. 1H-NMR (250 MHz CDCl3): δ = 7.68 (d, 1H, -CH=CH-C6H5, J =16.3 Hz), 7.57-7.54 (m, 2H, H2’ and H6’), 7.44-7.30 (m, 4H, H6, H3’, H4’ and H5’), 6.84 (br s, 1H, H2), 6.50 (d, 1H, -CH=CH-C6H5, J = 16.3 Hz), 4.05 (s, 3H, N-CH3), 4.02 (s, 3H, OCH3), 2.26 (d, 3H, J = 0.8 Hz, C3-CH3) ppm. 13C-NMR (63 MHz, CDCl3): δ = 146.0 (C7), 140.8 (C5), 137.0 (C1’), 134.2 (-CH=CH- C6H5), 131.5 (C2), 129.2 (C7a), 128.6 (C3’ and C5’), 127.7 (C4’), 127.6 (C3a), 126.5 (C2’ and C6’), 124.0 (C4), 123.7 (-CH=CH-C6H5), 114.3 (C3), 98.9 (C6), 55.8 (OCH3), 36.5 (N-CH3), 14.1 (C3-CH3) ppm. 5. Experimental section 153 α-(3,5-DIMETHOXYPHENYLAMINO)PROPIOFENONE (47) OCH3 H3CO NH2 OCH3 H3CO N H O CH3 47 PhO Br CH3 NaHCO3, CH3CH2OH reflux, 3h To a solution of 3,5-dimethoxyaniline (3 g, 19.6 mmol) in ethanol (50 mL), were added 2-bromo-1-phenylpropanone (4.17 g, 19.6 mmol) and NaHCO3 (3.3 g, 39.2 mmol). The mixture was stirred at reflux for 3 h. After this time the reaction was cooled in an ice bath and the yellow solid that precipitated was filtered and washed with water (30 mL), affording 5.19 g (93%) of the expected compound 47. Melting point: 118-119 ºC Elemental analysis calc. (%) for C17H19NO3: C 71.57, H 6.66, N 4.91; found: C 71.25, H 6.46, N 4.82. IR (NaCl) ν: 3379 (NH); 1613 (CO); 1203 (OCH3) cm-1. 1H-NMR (CDCl3, 250 MHz) δ: 8.05-8.02 (m, 2H, Ar-H), 7.63-7.62 (m, 1H, Ar-H), 7.57- 7.51 (m, 2H, Ar-H), 5.93-5.89 (m, 3H, H2, H4, H6), 5.12 (q, 1H, J = 14.5 Hz y J = 7.2 Hz, HN-CH-CH3COPh), 4.81 (d, 1H, J = 7.7 Hz, NH), 3.77 (s, 6H, OCH3), 1.50 (d, 3H, J = 6.9 Hz, HN-CH-CH3COPh) ppm. 13C-NMR (CDCl3, 63 MHz) : 200.4 (C=O), 161.6 (C3 and C5), 148.3 (C1), 134.5 (Ar- CPh), 133.7 (Ar-CH), 128.9 (Ar-CH), 128.5 (Ar-CH), 92.2 (C2 and C6), 89.9 (C4), 55.2 (2 OCH3), 53.2 (HN-CH-CH3COPh), 18.6 (HN-CH-CH3COPh) ppm. 154 5. Experimental section 1-ACETYL-4,6-DIMETHOXY-2-METHYL-3-PHENYLINDOLE (48) OCH3 N H H3CO CH3 O 47 OCH3 NH3CO CH3 O O CH3 (CH3CO)2O 70 ºC, 3h TFA, 24h, rt N O CH3 CH3 OCH3 H3CO 48 A suspension of compound 47 (4 g, 16.13 mmol) in acetic anhydride (30 mL) was heated at 70 °C for 3 h. Then, the mixture was cooled in an ice bath and water (1 mL) was added dropwise, heated at 50-60 °C a few minutes and, then, cooled at room temperature. The reaction was extracted with ethyl acetate (3 x 30 mL), the combined organic layers were washed with water to neutral pH and washed with saturated NaHCO3 solution and brine, subsequently. The organic layer was dried over anhydrous sodium sulfate and concentrated in vacuo. Trifluoroacetic acid (100 mL) was added directly to the residue and the mixture was stirred at room temperature for 24 h. After this time, ice water was added and the precipitate was filtered and washed with water (20 mL). The product was recrystallized in EtOH, giving 3.5 g (70%) of compound 48 as a grey solid. Melting point: 146-148 ºC. Elemental analysis calc. (%) for C19H19NO3: C 73.78, H 6.14, N 4.53; found: C 73.42, H 5.91, N 4.42. IR (NaCl): ν: 1700 (CO); 1287 (OCH3) cm-1. 1H-NMR (CDCl3, 250 MHz) : 7.48-7.35 (m, 6H, H7, Ar-H), 6.38 (d, J = 1.9 Hz, 1H, H5), 3.91 (s, 3H, OCH3), 3.64 (s, 3H, OCH3), 2.76 (s, 3H, CO-CH3), 2.46 (s, 3H, CH3) ppm. 5. Experimental section 155 13C-NMR (CDCl3, 63 MHz) : 171.1 (C=O), 158.8 (C6), 153.4 (C4), 137.7 (C7a), 135.0 (Ar-C), 130.9 (Ar-CH), 129.6 (C2), 127.2 (Ar-CH), 126.7 (Ar-CH), 122.1 (C3a), 112.9 (C3), 95.1 (C7), 92.7 (C5), 55.8 (OCH3), 55.3 (OCH3), 27.5 (CO-CH3), 15.1 (CH3) ppm. 156 5. Experimental section 1-ACETYL-4,6-DIMETHOXY-2-METHYL-7-NITRO-3-PHENYLINDOLE (49) N O CH3 CH3 OCH3 H3CO 48 N O CH3 CH3 OCH3 H3CO 49 NO2 HNO3-SiO2 CH2Cl2, rt, 10 sec To a solution of 1-acetyl-4,6-dimethoxy-2-methyl-3-phenylindole 48 (1 g, 3.24 mmol) in dichloromethane (60 mL) was added nitric acid supported on silica gel (1 g) and stirred at room temperature for 10 sec. The mixture was filtered and the solvent was concentrated in vacuo. The residue was recrystallized in ethanol to give 980 mg (86%) of 49 as a green solid. Preparation of nitric acid supported on silica gel: A suspension of silica gel (60 g) in 65%nitric acid (140 mL) was stirred at room temperature for 2 h. The suspension was filtered, the silica gel allowed to dry for 1 week and then, stored in an airtight flask. Nitric acid content is about 20%. Melting point: 190-191 ºC Elemental analysis calc. (%) for C19H18N2O5: C 64.40, H 5.08, N 7.90; found: C 64.86, H 5.26, N 7.37. IR (NaCl): ν = 1734 (CO); 1557 y 1320 (NO2); 1269 (OCH3) cm-1. 1H-NMR (CDCl3, 250 MHz):  = 7.43-7.31 (m, 5H, Ar-H), 6.35 (s, 1H, H5), 4.02 (s, 3H, OCH3), 3.75 (s, 3H, OCH3), 2.62 (s, 3H, CO-CH3), 2.40 (s, 3H, CH3) ppm. 13C-NMR (CDCl3, 63 MHz):  =171.7 (C=O), 156.9 (C4), 152.2 (C6), 134.2 (C2), 131.4 (C7a), 130.8 (Ar-CH), 129.2 (Ar-C), 127.5 (Ar-CH), 126.8 (Ar-CH), 122.2 (C3a), 119.0 (C3), 114.3 (C7), 90.7 (C5), 57.5 (OCH3), 55.6 (OCH3), 26.7 (CO-CH3), 13.4 (CH3) ppm. 5. Experimental section 157 4,6-DIMETHOXY-2-METHYL-7-NITRO-3-PHENYLINDOLE (50) N O CH3 CH3 OCH3 H3CO 49 NO2 N H CH3 OCH3 H3CO 50 NO2 KOH, EtOH 2h, rt To a solution of compound 49 (700 mg, 2 mmol) in ethanol (50 mL) potassium hydroxide (1.12 g, 20 mmol) was added and was stirred at room temperature for 2 h. The orange precipitate was filtered to afford 550 mg (88%) of the desired compound 50. Melting point: 218-220 ºC Elemental analysis calc. (%) for C17H16N2O4: C 65.38, H 5.16, N 8.97; found: C 65.06, H 5.26, N 8.57. IR (NaCl): ν = 3367 (NH); 1569 y 1325 (NO2); 1225 (OCH3) cm-1. 1H-NMR (CDCl3, 250 MHz):  = 10.10 (s, 1H, NH), 7.41-7.31 (m, 5H, Ar-H), 6.23 (s, 1H, H5), 4.09 (s, 3H, OCH3), 3.86 (s, 3H, OCH3), 2.41 (s, 3H, CH3) ppm. 13C-NMR (CDCl3, 63 MHz):  = 159.7 (C4), 156.0 (C6), 134.6 (Ar-C), 131.9 (C2), 131.0 (C7a), 130.7 (Ar-CH), 127.4 (Ar-CH), 126.2 (Ar-CH), 119.6 (C3), 115.3 (C3a), 112.9 (C7), 87.9 (C5), 57.2 (OCH3), 55.6 (OCH3), 12.0 (CH3) ppm. 158 5. Experimental section 4,6-DIMETHOXY-1,2-DIMETHYL-7-NITRO-3-PHENYLINDOLE (51) N CH3 OCH3 H3CO 51 NO2 NaH, ICH3,THF, 0 ºC, 1h, rt 24 h CH3 N H CH3 OCH3 H3CO 50 NO2 A solution of compound 50 (100 mg, 0.32 mmol) in anhydrous THF (15 mL) was added to a suspension of sodium hydride (38 mg, 0.64 mmol) in anhydrous THF (5 mL) at 0 °C under an argon atmosphere. The mixture was stirred at 0 °C for 1 h. After this time methyl iodide (99 mg, 0.7 mmol) was added and the stirring was maintained at room temperature for 24 h. After cooling in ice bath, water (20 mL) was added and the mixture was then extracted with ethyl acetate (3 x 30 mL). The combined organic layers were dried over anhydrous sodium sulfate and concentrated in vacuo to give 90 mg (86%) of the expected compound 51 as a pale brown solid. Punto de fusión: 142-144 ºC Elemental analysis calc. (%) for C18H18N2O4: C 66.25, H 5.52, N 8.59; found: C 65.91, H 5.94, N 8.46. IR (NaCl): ν = 1516 y 1316 (NO2); 1217 (OCH3) cm-1. 1H-NMR (CDCl3, 250 MHz) : 7.42-7.32 (m, 5H, C6H5), 6.24 (s, 1H, H5), 3.98 (s, 3H, OCH3), 3.76 (s, 3H, OCH3), 3.57 (s, 3H, N-CH3), 2.32 (s, 3H, CH3) ppm. 13C-NMR (CDCl3, 63 MHz) : 155.6 (C4), 149.7 (C6), 135.4 (C1’), 134.0 (C2), 131.0 (Ar-CH), 129.0 (C7a), 127.2 (Ar-CH), 126.0 (Ar-CH), 122.5 (C7), 114.5 (C3), 112.9 (C3a), 87.6 (C5), 57.6 (OCH3), 55.4 (OCH3), 31.3 (N-CH3), 11.0 (CH3) ppm. 5. Experimental section 159 5-METHOXY-1,2-DIMETHYLINDOLE (53) N H CH3 H3CO DMSO, KOH, CH3I 95 min, rt N CH3 H3CO CH3 5352 To a solution of KOH (909 mg, 16.24 mmol) in DMSO (10 mL), stirred at room temperature for 5 min, was added a solution of compound 52 (654 mg, 4.06 mmol) in DMSO (15 mL). The mixture was stirred at room temperature for 45 min and, then, dimethyl sulfate (1.02 g, 8.12 mmol) was added and the stirring was maintained at room temperature for another 45 min. The reaction was poured onto water (20 mL) and extracted with ethyl ether (3 x 30 mL). The combined organic layers were washed with water (3 x 15 mL) and dried over anhydrous sodium sulfate. The solvent was evaporated to dryness, affording 565 mg (80%) of the desired compound 53 as a grey solid. Melting point: 67-68 ºC Elemental analysis calc. (%) for C11H13NO: C 75.42, H 7.42;, N 8.00; found: C 75.01, H 7.20, N 7.77. IR (NaCl): ν = 1488 (CH); 1214 (OCH3) cm-1. 1H-NMR (CDCl3, 250 MHz) : 7.25 (d, J = 8.7 Hz, 1H, H7), 7.19 (d, J = 2.4 Hz, 1H, H4), 6.98 (dd, J = 8.8 Hz and J = 2.5 Hz, 1H, H6), 6.33 (t, J = 0.8 Hz, 1H, H3), 3.99 (s, 3H, OCH3), 3.67 (s, 3H, NCH3), 2.51 (d, J = 0.8 Hz, 3H, CH3) ppm. 13C-NMR (CDCl3, 63 MHz) : 153.9 (C5), 137.4 (C2), 132.6 (C7a), 128.1 (C3a), 110.0 (C7), 109.3 (C4), 101.8 (C6), 99.1 (C3), 55.9 (OCH3), 29.5 (NCH3), 12.1 (CH3) ppm. 160 5. Experimental section 5-METHOXY-1,2-DIMETHYLINDOLE-3-CARBALDEHYDE (54) N CH3 H3CO CH3 POCl3 / DMF DMF, 1.5 h N CH3 H3CO CH3 O H 53 54 A solution of POCl3 (877 mg, 5.72 mmol) and DMF (10 mL) was cooled at 0 ºC and stirred for 30 min under an inert atmosphere. Then, a solution of compound 53 (500 mg, 2.86 mmol) in DMF (10 mL) was added and the mixture was stirred at room temperature for 45 min. The reaction was again cooled to 0 °C and water (8 mL) and 20% NaOH solution (pH > 8) were added and it was stirring for 30 min. The mixture was filtered and the solid product was dissolved in CHCl3, dried over anhydrous sodium sulfate and concentrated under vacuum to obtain 450 mg (78%) of compound 54 as a pale brown solid. Melting point: 138 ºC Elemental analysis calc. (%) for C12H13NO2: C 70.90, H 6.40, N 6.89; found: C 70.62, H 6.21, N 7.04. IR (NaCl): ν = 1636 (CO); 1262 (OCH3) cm-1. 1H-NMR (CDCl3, 250 MHz) : 10.16 (s, 1H, CHO), 7.83 (d, J = 2.5 Hz, 1H, H4), 7.23 (d, J = 8.8 Hz, 1H, H7), 6.94 (dd, J = 8.8 Hz y J = 2.5 Hz, 1H, H6), 3.92 (s, 3H, OCH3), 3.72 (s, 3H, NCH3), 2.71 (d, 3H, CH3) ppm. 13C-NMR (CDCl3, 63 MHz) : 183.8 (OCH), 156.5 (C5), 147.8 (C2), 131.7 (C7a), 126.1 (C3a), 114.1 (C3), 112.8 (C7), 109.9 (C6), 102.7 (C4), 55.7 (OCH3), 29.7 (NCH3), 10.4 (CH3) ppm. 5. Experimental section 161 5-METHOXY-1,2,3-TRIMETHYLINDOLE (55) N CH3 H3CO CH3 O H 54 NaCNBH3 CH3OH, 4 h, rt. N CH3 H3CO CH3 CH3 55 To a solution of compound 54 (100 mg, 0.49 mmol) in methanol (20 mL) were added NaCNBH3 (77.3 mg, 1.23 mmol) and 10% HCl methanolic solution. The reaction was stirred at room temperature for 4 h and, then, the solvent was evaporated to dryness. Purification of the residue by flash chromatography on silica gel, eluting with 3:1 petroleum ether/ethyl acetate, gave 70 mg (75%) of compound 55 as a brown solid. Elemental analysis calc. (%) for C12H15NO: C 76.19, H 7.93, N 7.40; found: C 75.91, H 7.60, N 7.77. IR (NaCl): ν = 1201 (OCH3) cm-1. 1H-NMR (CDCl3, 250 MHz) : 7.16 (d, J = 8.7 Hz, 1H, H7), 6.98 (d, J = 2.3 Hz, 1H, H4), 6.83 (dd, J = 8.7 Hz y J = 2.5 Hz, 1H, H6), 3.90 (s, 3H, OCH3), 3.65 (s, 3H, NCH3), 2.36 (s, 3H, CH3), 2.26 (s, 3H, CH3) ppm. 13C-NMR (CDCl3, 63 MHz) : 153.5 (C5), 133.4 (C2), 131.8 (C7a), 128.5 (C3a), 110.1 (C7), 109.1 (C6), 105.8 (C3), 100.2 (C4), 56.0 (OCH3), 29.6 (NCH3), 10.2 (CH3), 8.9 (CH3) ppm. 162 5. Experimental section N-(2,5-DIMETHOXYPHENYL)-N-METHYLACETAMIDE (56) H3CO H3CO NH2 1. HCO2H, iPr2O 2. LiAlH4, THF H3CO H3CO NH CH3 Ac2O, AcOH rt, 24h H3CO H3CO N CH3 CH3 O 56 To a suspension of 2,5-dimethoxyaniline79 (2 g, 13 mmol) in dry isopropyl ether (40 mL) was heated at 60 °C until complete dissolution and, then, was added dropwise acid formic (2.3 g, 50 mmol) and the mixture was stirred at 80 °C for 90 min. The solvent was evaporated and the residue was purified by flash chromatography on silica gel eluting with dichloromethane/ethyl acetate (4:1), affording 2.3 g (98%) of N- (2,5-dimethoxyphenyl)formamide as a viscous oil. A solution of this amide (2.3 g, 12.8 mmol) in anhydrous ethyl ether (50 mL) was added dropwise to a suspension of LiAlH4 (2.24 g, 64 mmol) in anhydrous ethyl ether (100 mL) at 0 °C and the reaction was stirred at room temperature for 4 h. After cooling at 0 °C, ethyl acetate (10 mL) was added dropwise and the mixture was then extracted with ethyl ether (3 x 100 mL). The combined organic layers were dried over anhydrous sodium sulfate and concentrated in vacuum. The residue was purified by chromatography on silica gel eluting with 1:1 ethyl ether/petroleum ether, yielding 1.71 g (80%) of the expected amine.80 To a solution of this amine (91 mg, 0.54 mmol) in acetic acid (10 mL) was added dropwise acetic anhydride (83.7 mg, 0.54 mmol) and the reaction mixture was stirred at room temperature for 3 h. Then, the mixture was extracted with ethyl acetate and the organic layer washed with water (30 mL), dried over anhydrous sodium sulfate and concentrated in vacuo, giving the expected product 56 as a yellow oil. Yield: 110 mg (97%). 79 The commercial 2,5-dimethoxyaniline was purified by filtration through silica gel, eluting with ethyl ether. 80 Pérez, J. M.; Vidal, L.; Grande, M. T.; Menéndez, J. C.; Avendaño, C. Tetrahedron 1994, 50, 7923. 5. Experimental section 163 Elemental analysis calc. (%) for C11H15NO3: C 63.15, H 7.17, N 6.69; found: C 62.91, H 7.14, N 6.63. IR (NaCl): ν = 1660 (CO); 1218 (OCH3) cm-1. 1H-NMR (CDCl3, 250 MHz):  = 6.86 (s, 1H, H6), 6.84 (d, J = 2.7 Hz, 1H, H3), 6.72 (d, J = 2.7 Hz, 1H, H4), 3.77 (s, 3H, OCH3), 3,76 (s, 3H, OCH3), 3.14 (s, 3H, NCH3), 1.8 (s, 3H, CH3) ppm. 13C-NMR (CDCl3, 63 MHz):  = 171.4 (CO), 153.5 (C5), 148.9 (C2), 133.1 (C1), 114.0 (C3), 113.5 (C4), 112.5 (C6), 55.8 (OCH3), 55.6 (OCH3), 38.2 (NCH3), 21.5 (COCH3) ppm. 164 5. Experimental section N-(2,5-DIMETHOXY-4-NITROPHENYL)-N-METHYLACETAMIDE (57) OCH3 H3CO N CH3 CH3 O HNO3 (65%), AcOH, 5 h OCH3 H3CO N CH3 CH3 OO2N 56 57 To a solution of N-(2,5-dimethoxyphenyl)-N-methylacetamide (105 mg, 0.5 mmol) in acetic acid (10 mL) at 0 ºC was added dropwise 65% nitric acid (0.3 mL). The reaction was stirred at 0 ºC for 1 h and at rt for 4 h. Then, the mixture was cooled at 0 °C, poured onto cold water (100 mL) and the yellow solid that precipitated was collected by filtration and washed with water (20 mL), yielding 117 mg (92%) of 57. Melting point: 125 ºC Elemental analysis calc. (%) for C11H14N2O5: C 51.97, H 5.55, N 11.02; found: C 51.60, H 5.32, N 10.81 IR (NaCl): ν = 1667 (N-C=O), 1523 and 1346 (NO2), 1210 (OCH3) cm-1. 1H-NMR (250 MHz, CDCl3): δ = 7.52 (s, 1H, H3), 6.98 (s, 1H, H6), 3.94 (s, 3H, OCH3), 3.88 (s, 3H, OCH3), 3.19 (s, 3H, N-CH3), 1,86 (s, 3H, CH3) ppm. 13C-NMR (63 MHz, CDCl3): δ = 170.6 (C=O), 148.3 (C5), 147.5 (C2), 138.1 (C4), 137.8 (C1), 114.7 (C3), 109.2 (C6), 57.1 (OCH3), 56.2 (OCH3), 35.9 (N-CH3), 21.6 (CO-CH3) ppm. 5. Experimental section 165 N-(3-METHOXY-4-NITROPHENYL)-N-METHYLACETAMIDE (58) H3CO N H 1. HNO3, AcOH, rt, 6 h H3CO N O2N CH3 CH3 O CH3 O 58 2. NaH, ICH3, THF, 5 h, rt To a solution of N-(3-methoxyphenyl)acetamide (500 mg, 3.03 mmol) in acetic acid (15 mL) at 0 ºC was added dropwise 65% nitric acid (1.8 mL). The reaction was stirred at 0 ºC for 1 h and at rt for 4 h. Then, the mixture was cooled to 0 °C, poured onto cold water (100 mL) and extracted with ethyl acetate (3 x 50 mL). The combined extracts were dried (anhydrous Na2SO4), evaporated and the residue was purified by flash chromatography on silica gel, eluting with 1:1 petroleum ether-ethyl acetate, affording 380 mg (60%) of N-(3-methoxy-4-nitrophenyl)acetamide. A solution of this compound (130 mg, 0.72 mmol) in THF (15 mL) was added to a suspension of NaH (83 mg, 2.07 mmol), previously washed with dry petroleum ether, in THF (10 mL) at 0 ºC under an argon atmosphere and stirred at 0 ºC for 1 h. Then, methyl iodide (257 mg, 1.82 mmol) was added and the reaction was allowed to warm to rt for 4 h. The mixture was cooled at 0 °C, poured onto cold water (10 mL) and extracted with ethyl acetate (3 x 30 mL). The combined organic extracts were dried over anhydrous Na2SO4 and evaporated. The residue was washed with hexane to afford 120 mg (75%) of the desired compound 58 as a yellow solid. Melting point: 78-80 ºC Elemental analysis calc. (%) for C10H12N2O4: C 53.57, H 5.39, N 12.49; found: C 53.94, H 5.76, N 12.22. IR (NaCl): ν = 1663 (C=O), 1517 and 1348 (NO2), 1238 (OCH3) cm-1. 166 5. Experimental section 1H-NMR (250 MHz, CDCl3): δ = 7.91 (d, 1H, J = 8.5 Hz, H5), 6.97 (m, 1H, H2), 6.89 (dd, 1H, J = 8.5 and 2.0 Hz, H6), 3.87 (s, 3H, OCH3), 3.31 (s, 3H, N-CH3), 2.02 (br s, 3H, CO-CH3) ppm. 13C-NMR (63 MHz, CDCl3): δ = 169.8 (CO), 153.7 (C3), 149.4 (C1), 137.8 (C4), 126.8 (C5 and C6), 111.9 (C2), 56.6 (OCH3), 37.2 (N-CH3), 29.5 (CO-CH3) ppm. 5. Experimental section 167 PREPARATION OF N-METHYL-N-(4-NITROVINYLPHENYL)ANILINES 59-60 OCH3 R N CH3 CH3 OO2N 57, 58 H2C BrMg + THF, - 50 °C, 3-4 h R NH CH3 O2N H2C 59, 60 General procedure A commercial THF solution of vinylmagnesium bromide (1.5 mmol) was added dropwise to a cooled (–50 ºC) solution of compound 57 or 58 (0.5 mmol) in dry THF (20 mL), under an inert atmosphere. The reaction mixture was stirred at –50 ºC for 3- 4 h, poured onto a saturated NH4Cl aqueous solution (15 mL) and extracted with ethyl acetate (3 x 20 mL). The combined extracts were dried (anhydrous Na2SO4) and evaporated, and the residue was purified by flash chromatography on silica gel, eluting with 5:1 petroleum ether-ethyl acetate. Comp. R 59 60 OCH3 H 168 5. Experimental section N-(2,5-DIMETHOXY-4-NITRO-5-VINYLPHENYL)-N-METHYLANILINE (59) H3CO NH CH3 O2N CH2 59 Reaction data: N-(2,5-dimethoxy-4-nitrophenyl)-N-methylacetamide 57: 150 mg (0.6 mmol). Vinylmagnesium bromide: 2.35 mL (1.8 mmol). Reaction time: 3 h Yield: 79 mg, 63% (yellow solid). Data for compound 59: Melting point: 55-57 ºC Elemental analysis calc. (%) for C10H12N2O3: C 57.68, H 5.81, N 13.45; found: C 57.42, H 5.59, N 13.23. IR (NaCl): ν = 1538 and 1312 (NO2), 1217 (OCH3) cm-1. 1H-NMR (250 MHz, CDCl3): δ = 7.60 (s, 1H, H3); 7.45 (dd, 1H, J = 17.2 and 10.8 Hz, HC=CH2); 6.54 (s, 1H, H6); 5.62 (dd, 1H, J = 17.2 and 1.3 Hz, HC=CH2); 5.40 (dd, 1H, J = 10.8 and 1.3 Hz, HC=CH2); 5.04 (br s, 1H, NH), 3.94 (s, 3H, OCH3); 3.00 (d, 3H, J = 5.2 Hz, N-CH3) ppm. 13C-NMR (63 MHz, CDCl3): δ = 144.9. (C2), 144.1 (C1), 135.5 (HC=CH2), 131.6 (C4), 130.8 (C5), 116.5 (HC=CH2), 106.4 (C3), 105.8 (C6), 55.9 (OCH3), 29.6 (N-CH3) ppm. 5. Experimental section 169 N-METHYL-N-(4-NITRO-3-VINYLPHENYL)ANILINE (60) NH CH3 O2N CH2 60 Reaction data: N-(3-methoxy-4-nitrophenyl)-N-methylacetamide 58: 135 mg (0.6 mmol). Vinylmagnesium bromide: 2.35 mL (1.8 mmol). Reaction time: 4 h Yield: 71 mg, 64% (yellowish green solid). Data for compound 60: Melting point: 66-68 ºC Elemental analysis calc. (%) for C9H10N2O2: C 60.66, H 5.66, N 15.72; found: C 60.97, H 5.84, N 15.37. IR (NaCl): ν = 1579 and 1309 (NO2) cm-1. 1H-NMR (500 MHz, CDCl3): δ = 8.07 (d, 1H, J = 9.0 Hz, H5), 7.40 (dd, 1H, J = 17.2 and 10.8 Hz, CH=CH2), 6.58 (d, 1H, J = 2,6 Hz, H2), 6.51 (dd, 1H, J = 9.0 and 2.6 Hz, H6), 5.62 (dd,1H, J = 17.2 and 1.0 Hz, CH=CH2), 5.42 (dd,1H, J = 10.8 and 1.0 Hz, CH=CH2), 4.50 (br s, 1H, NH), 2.97 (d, 3H, J = 2.8 Hz, N-CH3) ppm. 13C-NMR (125 MHz, CDCl3): δ = 153.2 (C1), 137.8 (C3), 137.1 (C4), 135.5 (CH=CH2), 127.9 (C5), 117.3 (CH=CH2), 110.5 (C2 and C6), 30.1 (N-CH3) ppm. 170 5. Experimental section 5,8-DIMETHOXY-4-METHYL-6-NITROQUINOLIN-2(1H)-ONE (62) N H H3CO H3CO CH3 O 61 N H H3CO H3CO CH3 O HNO3, AcOH, rt, 0 °C O2N 62 To a solution of 5,8-dimethoxy-4-methylquinolin-2(1H)-one81 61 (5 g, 22.8 mmol) in acetic acid (40 mL) at 0 °C, 65% nitric acid (12.5 mL) was added dropwise and the reaction mixture was stirred for 1 h at room temperature. Then, the reaction was poured onto cold water (200 mL) and the yellow precipitate was collected by filtration and washed with water, yielding 6.5 g (100%) of compound 62. Melting point: 261 °C (acetone) Elemental analysis calc. (%) for C12H14N2O5: C 54.55, H 4.58, N 10.60; found: C 54.27, H 4.54, N 10.73. IR (NaCl): ν 3600 (NH), 1664 (N-C=O), 1564 and 1352 (NO2), 1255 (OCH3) cm-1. 1H-NMR (250 MHz, CDCl3): δ = 7.55 (s, 1H, H7), 6.60 (d, 1H, J = 0.9 Hz, H3), 4.06 (s, 3H, OCH3), 3.91 (s, 3H, OCH3), 2.73 (d, 3H, J = 0.9 Hz, C4-CH3) ppm. 13C-NMR (63 MHz, CDCl3): δ = 162.0 (C=O), 150.4 (C4), 148.6 (C5), 142.0 (C8), 137.3 (C6), 134.1 (C8a), 124.9 (C3), 115.7 (C4a), 106.8 (C7), 64.0 (OCH3), 57.1 (OCH3), 23.9 (C4-CH3) ppm. 81 Avendaño, C., de la Cuesta, E., Gesto, C. Synthesis 1991, 727. 5. Experimental section 171 2,5,8-TRIMETHOXY-4-METHYL-6-NITROQUINOLINE (63) N H H3CO H3CO CH3 O O2N 62 N H3CO H3CO CH3 OCH3 O2N 63 ICH3, Ag2O, benzene, rt To a solution of 5,8-dimethoxy-4-methyl-6-nitroquinolin-2(1H)-one 62 (1.2 g, 4.56 mmol) in dry benzene (100 mL) was added silver oxide (1.1 g, 4.56 mmol) and methyl iodide (3.4 g, 24 mmol, divided into three parts that were added every 24 h). The mixture was stirred at room temperature for 72 h, protected from light and humidity. The resultant suspension was filtered and the organic layer was evaporated to dryness. The residue was chromatographed on silica gel, eluting with an ethyl acetate/petroleum ether gradient (8:2 to 1:1), yielding 775 mg (61%) of 63, as a yellow solid, together with 250 mg (25%) of recovered starting material. Melting point: 155-156 ºC Elemental analysis calc. (%) for C13H14N2O5: C 56.11, H 5.07, N 10.07; found C 56.21, H 4.98, N 10.22. IR (KBr): ν = 1581 and 1323 (NO2), 1165 cm-1. 1H-NMR (250 MHz, CDCl3, 25 ºC): δ = 2.86 (d, J = 0.9 Hz, 3H, 4-CH3), 3.92 (s, 3H, 5-OCH3), 4.08 (s, 3H, 8-OCH3), 4.14 (s, 3H, 2-OCH3), 6.84 (d, J = 0.9 Hz, 1H, 3-H), 7.49 (s, 1H, 7-H) ppm. 13C-NMR (63 MHz, CDCl3, 25 ºC): δ = 23.3 (4-CH3), 53.6 (2-OCH3), 56.7 (8-OCH3), 63.5 (5-OCH3), 103.9 (C-7), 116.7 (C-3), 120.9 (C-4a), 137.8 (C-6), 142.9 (C-8a), 147.4 (C-5), 149.3 (C-4), 150.7 (C-8), 163.6 (C-2) ppm. 172 5. Experimental section 5,8-DIMETHOXY-1,4-DIMETHYL-6-NITROQUINOLIN-2(1H)-ONE (64) N H H3CO H3CO CH3 O O2N 62 ICH3, KOH, TBAB, H2O-toluene, rt N H3CO H3CO CH3 O CH3 64 O2N Tetrabutylammonium bisulphate (770 mg, 2.27 mmol) and 50% potassium hydroxide solution (820 mg, 20.5 mmol) were added to a solution of 62 (3 g, 11.36 mmol) in toluene (100 mL) and stirred for 15 min. Then, methyl iodide (2.1 g, 14.8 mmol) was added and the reaction mixture was stirred at room temperature for 3 h and water (30 mL) was then added. The organic layer was dried (anhydrous Na2SO4) and evaporated, and the residue was washed with acetone, affording 2,99 g (94%) of 5,8-dimethoxy-1,4-dimethyl-6-nitroquinolin-2(1H)-one 64. Melting point: 157 ºC Elemental analysis calc. (%) for C13H14N2O5: C 56.11, H 5.07, N 10.07; found: C 56.23, H 5.10, N 10.19. IR (NaCl): ν = 1667 (N-C=O), 1572 and 1324 (NO2), 1283 (OCH3) cm-1. 1H-NMR (250 MHz, CDCl3,): δ = 7.62 (s, 1H, H7), 6.62 (d, 1H, J = 1 Hz, H3), 3.97 (s, 3H, OCH3), 3.88 (s, 3H, OCH3), 3.87 (s, 3H, NCH3), 2.67 (d, 3H, J = 1 Hz, C4-CH3) ppm. 3C-NMR (63 MHz, CDCl3): δ = 162.9 (C2), 148.4 (C5), 146.9 (C8), 144.8 (C4), 138.1 (C8a), 137.0 (C6), 124.6 (C3), 118.4 (C4a), 109.0 (C7), 63.99 and 57.2 (2 OCH3), 36.5 (N-CH3), 24.9 (C4-CH3) ppm. 5. Experimental section 173 REACTION OF COMPOUND 64 WITH VINYL GRIGNARD REAGENTS N CH3 O CH3 H3CO H3CO H N R + N CH3 O CH3 H3CO O2N R 68 R = H 69 R = CH3 65 R = H 66 R = CH3 67 R = C6H5 BrMg R N H3CO H3CO CH3 O O2N CH3 + 64 - 50 °C, THF, 2-3 h General procedure: To a cooled (-78 ºC or –50 ºC) solution of 5,8-dimethoxy-1,4-dimethyl-6 - nitroquinolin-2(1H)-one 64 (0.5 mmol) in dry THF (20 mL), under an inert atmosphere was added dropwise a commercial THF solution of the suitable vinyl Grignard reagent (1.5 mmol). The reaction mixture was stirred at -78 ºC or –50 ºC for 2-3 h, poured onto a saturated NH4Cl aqueous solution (15 mL) and extracted with ethyl acetate (3 x 20 mL). The combined extracts were dried over anhydrous Na2SO4 and evaporated, and the residue was purified by flash chromatography on silica gel, eluting with 5:1 petroleum ether/ethyl acetate. Yields are summarized below. N CH3 O CH3 H3CO H3CO H N R + N CH3 O CH3 H3CO O2N R 68 R = H 69 R = CH3 65 R = H 66 R = CH3 67 R = C6H5 R % Vinylation % Bartoli H CH3 C6H5 - 50 °C, 2-3 h % Vinylation % Bartoli 69 9 77 8 -- -- - 78 °C, 2-3 h 94 0 92 0 75 0 174 5. Experimental section 8-METHOXY-1,4-DIMETHYL-6-NITRO-5-VINYLQUINOLIN-2(1H)-ONE (65) N CH3 O CH3 H3CO O2N H2C 65 Reaction data: 5,8-Dimethoxy-1,4-dimethyl-6-nitroquinolin-2(1H)-one 64: 140 mg (0.5 mmol) Vinylmagnesium bromide: 3 mL (1.5 mmol) Yield: 129 mg (94 %). Yellow solid. Data for compound 65: Melting point: 117-118 ºC Elemental analysis calc. (%) for C14H14N2O: C 61.31, H 5.14, N 10.21; found C 61.43, H 5.25, N 10.09. IR (KBr): ν = 1663 (N-C=O), 1524 and 1328 (NO2), 1296 (OCH3) cm-1. 1H-NMR (250 MHz CDCl3): δ = 7.45 (s, 1H, H7), 7.30 (dd, 1H, J = 17.6 Hz and 11.1 Hz, HC=CH2), 6.61 (s, 1H, H3), 5.42 (d, 1H, J = 11.1 Hz, HC=CH2), 5.07 (d, 1H, J = 17.6 Hz, HC=CH2), 3.97 (s, 3H, OCH3), 3.83 (s, 3H, N-CH3), 2.48 (s, 3H, C4-CH3) ppm. 13C-NMR (63 MHz, CDCl3): δ = 163.0 (C2), 148.2 (C8), 147.9 (C4), 136.3 (C6), 134.7 (HC=CH2 and H8a), 126.8 (C4a), 125.4 (C3), 123.5 (C5), 120.7 (HC=CH2), 107.3 (C7), 56.9 (OCH3), 37.1 (N-CH3), 27.1 (C4-CH3) ppm. 5. Experimental section 175 (E/Z) 8-METHOXY-1,4-DIMETHYL-6-NITRO-5-(1-PROPENYL)QUINOLIN-2(1H)-ONE (66) N CH3 O CH3 H3CO O2N 66 CH3 N CH3 O CH3 H3CO O2N H3C E Z + Reaction data: 5,8-Dimethoxy-1,4-dimethyl-6-nitroquinolin-2(1H)-one 64: 140 mg (0.5 mmol) Propenylmagnesium bromide: 3 mL (1.5 mmol) Yield: 133 mg (92%), corresponding to an E/Z= 1.3/1 mixture. Data for compound 65: Elemental analysis calc. (%) for C15H16N2O4: C 62.49, H 5.59, N 9.72; found: C 62.84, H 5.88, N 9.55. MS (EI, m/z): 288 (M+, 39%), 245 (M-43, 100%). IR (KBr): ν = 1662 (N-C=O), 1515 and 1335 (NO2), 1271 (OCH3) cm-1 1H-NMR (250 MHz CDCl3): E isomer: δ = 7.41 (s, 1H, H7), 6.83-6.81 (m, 1H, HC=CH- CH3), 6.60-6.58 (m, 1H, H3, overlapped with the same signal of the Z isomer), 5.38 (dd, 1H, J =15.8 Hz and 6.6 Hz, HC=CH-CH3), 3.95 (s, 3H, OCH3), 3.81 (s, 3H, N- CH3), 2.42 (d, 3H, J = 1.0 Hz, C4-CH3), 1.85 (dd, 3H, J = 6.6 Hz and 1.8 Hz, HC=CH- CH3) ppm. Z isomer: δ = 7.44 (s, 1H, H7), 6.89-6.85 (m, 1H, HC=CH-CH3), 6.60-6.58 (m, 1H, H3, overlapped with the same signal of the E isomer), 5.84 (dd, 1H, J =11.2 Hz and 6.9 Hz, HC=CH-CH3), 3.97 (s, 3H, OCH3), 3.84 (s, 3H, N-CH3), 2.47 (d, 3H, J = 1.0 Hz, C4-CH3), 1.28 (dd, 3H, J = 6.9 Hz and 1.8 Hz, HC=CH-CH3) ppm. 176 5. Experimental section 13C-NMR (63 MHz, CDCl3): E isomer: δ = 163.1 (C2), 148.3 (C8), 147.9 (C4, overlapped with the same signal for the Z isomer), 145.9 (C6), 136.3 (C8a), 131.8 (HC=CH-CH3), 127.5 (HC=CH-CH3), 126.5 (C4a, overlapped with the same signal for the Z isomer), 125.3 (C3), 123.9 (C5), 107.3 (C7), 56.9 (OCH3, overlapped with the same signal for the Z isomer), 37.1 (N-CH3), 26.8 (C4-CH3), 18.9 (HC=CH-CH3) ppm; Z isomer: δ = 163.0 (C2), 148.2 (C8), 147.9 (C4, overlapped with the same signal for the E isomer), 146.1 (C6), 136.1 (C8a), 129.9 (HC=CH-CH3), 127.0 (HC=CH-CH3), 126.5 (C4a, overlapped with the same signal for the E isomer), 125.3 (C3), 124.0 (C5), 107.5 (C7), 56.9 (OCH3, overlapped with the same signal for the E isomer), 37.2 (N- CH3), 26.4 (C4-CH3), 14.2 (HC=CH-CH3) ppm. 5. Experimental section 177 8-METHOXY-1,4-DIMETHYL-6-NITRO-5-STYRYLQUINOLIN-2(1H)-ONE (67) N CH3 O CH3 H3CO O2N 67 Reaction data: 5,8-Dimethoxy-1,4-dimethyl-6-nitroquinolin-2(1H)-one 64: 140 mg (0.5 mmol) Propenylmagnesium bromide: 3 mL (1.5 mmol) Yield: 132 mg (75%). Data for compound 67: Melting point: 98-100 ºC. Elemental analysis calc. (%) for C20H18N2O4: C 68.56, H 5.18, N 8.00; found: C 68.26, H 5.02, N 7.65. IR (KBr): ν = 1662 (N-C=O), 1519 and 1329 (NO2), 1289 (OCH3) cm-1. 1H-NMR (250 MHz CDCl3): δ = 7.66 (s, 1H, H7), 7.62 (d, 1H, J =16.2 Hz, HC=CH- Ph), 7.53-7.31 (m, 5H, Ph), 6.95 (s, 1H, H3), 6.37 (d, 1H, J = 16.3 Hz, Hz, HC=CH- Ph), 4.09 (s, 3H, OCH3), 4.07 (s, 3H, N-CH3), 2.62 (d, 3H, J = 0.9 Hz, C4-CH3) ppm. 13C-NMR (63 MHz, CDCl3): δ = 162.5 (C2), 147.7 (C8), 147.6 (C4), 144.9 (C6), 136.5 (C8a), 136.1 (C1’), 134.6 (HC=CH-Ph), 128.8 and 126.6 (C2’, C3’, C5’ and C6’), 128.4 (C4’), 128.0 (C4a), 126.0 (C5), 125.0 (HC=CH-Ph), 124.9 (C3), 107.1 (C7), 56.5 (OCH3), 36.6 (N-CH3), 26.6 (C4-CH3) ppm. 178 5. Experimental section 4,9-DIMETHOXY-5,8-DIMETHYL-1H-PIRROLO[2,3-g]QUINOLIN-6(5H)-ONE (68) N CH3 O CH3 H3CO H3COH N 68 1 2 3 4 5 6 7 89 1H-NMR (CDCl3, 250 MHz): δ = 8.56 (br s, 1H, NH), 7.34 (dd, 1H, J = 2.5 and 3.1 Hz, H2), 6.69 (dd, 1H, = 2.5 and 3.1 Hz, H3), 6.42 (d, 1H, J = 1 Hz, H7), 3.95 (s, 3H, OCH3), 3.90 (s, 3H, OCH3), 3.85 (s, 3H, N-CH3), 2.68 (d, 3H, J = 1 Hz, C8-CH3) ppm. 13C-NMR (CDCl3, 63 MHz): δ = 164.7 (C=O), 145.0 (C8), 140.0 (C4), 137.5 (C9), 127.6 (C9a), 127.6 (C7), 126.4 (C3a), 121.4 (C2), 114.1 (C4a), 111.3 (C8a), 101.1 (C3), 62.6 (OCH3), 62.2 (OCH3), 35.9 (N-CH3), 23.7 (C8-CH3) ppm. 5. Experimental section 179 3,5,8-TRIMETHYL-4,9-DIMETHOXY-1H-PIRROLO[2,3-g]QUINOLIN-6(5H)-ONE (69) N CH3 O CH3 H3CO H3COH N 69 1 2 3 4 5 6 7 89 H3C 1H-NMR (CDCl3, 250 MHz): δ = 8.15 (br s, 1H, NH), 7.05 (d, 1H, J = 1 Hz, H2), 6.43 (d, 1H, J = 1.2 Hz, H7), 3.93 (s, 3H, OCH3), 3.88 (s, 3H, OCH3), 3.70 (s, 3H, N-CH3), 2.67 (s, 3H, C8-CH3), 2.51 (s, 3H, C3-CH3) ppm. 13C-NMR (CDCl3, 63 MHz): δ = 164.1 (C=O), 146.6 (C4), 139.8 (C8), 138.7 (C9), 128.7 (C9a), 126.8 (C3a), 125.7 (C2), 121.3 (C4a), 121.2 (C7), 113.0 (C8a), 112.3 (C3), 63.0 (OCH3), 62.5 (OCH3), 36.3 (N-CH3), 23.6 (C8-CH3), 11.8 (C3-CH3) ppm. 180 5. Experimental section REACTION OF COMPOUND 64 WITH ARYL GRIGNARD REAGENTS. COMPOUNDS 70-87 THF, - 10 °C, 1 h Mg-Br N CH3 O CH3H3CO H3CO O2N R4 R3 R2 N CH3 O CH3 H3CO O2NN CH3 O CH3H3CO H3CO H N + 70-79 R2 R3 R4 R2 R3 R4 80-87 64 To a solution of 5,8-dimethoxy-1,4-dimethyl-6-nitroquinolin-2(1H)-one 64 (1 eq) in dry THF (50 mL) was added the suitable arylmagnesium bromide (3 eq, as a commercially available solution in THF; the naphthyl Grignard reagents were prepared from the corresponding bromide and magnesium). The reaction mixture was stirred at -10 ºC for 1 h and poured onto a saturated aqueous solution of NH4Cl (15mL), which was extracted with EtOAc (3 x 20 mL). The combined organic layers were washed with brine (2 x 15 mL), dried over Na2SO4, and evaporated. The residue was purified by flash chromatography on silica gel, eluting with a petroleum ether/ethyl acetate mixture (2:1). 5. Experimental section 181 5,8-DIMETHOXY-1,4-DIMETHYL-6-(PHENYLAMINO)QUINOLIN-2(1H)-ONE (70) N CH3 O CH3H3CO H3CO H N 70 Reaction data: 5,6-Dimethoxy-1,4-dimethyl-6-nitroquinolin-2(1H)-one 64: 100 mg (0.36 mmol). Phenylmagnesium bromide: 1.08 mL (1.08 mmol). Yield: 51 mg, 44% (yellow solid). Data for compound 70: Melting point: 85-86 ºC. Elemental analysis calc. (%) for C19H20N2O3: C 70.35, H 6.21, N 8.64; found C 70.12, H 6.11, N 8.59. IR (KBr): ν = 3387, 2921, 1648, 1601 cm-1. 1H NMR (250 MHz, CDCl3, 25 ºC): δ = 2.62 (s, 3H, 4-CH3), 3.68 (s, 3H, N-CH3), 3.78 (s, 3H, OCH3), 3.83 (s, 3H, OCH3), 6.00 (br s, 1H, NH), 6.52 (s, 1H, 3-H), 6.97 (t, J = 7.4 Hz, 1H, 4’-H), 7.07-7.12 (m, 3H, 7-H, 2’-H, 6’-H), 7.34-7.27 (m, 2H, 5’-H, 3’-H) ppm. 13C NMR (63 MHz, CDCl3, 25 ºC): δ = 23.7 (4-CH3), 36.4 (N-CH3), 57.5 (OCH3), 62.1 (OCH3), 106.7 (C-7), 117.7 (C-2’, C-6’), 118.8 (C-4a), 121.5 (C-4’), 123.9 (C-3), 127.8 (C-8a), 130.0 (C-3’, C-5’), 131.7 (C-6), 141.8 (C-5), 143.5 (C-8), 145.9, 146.0 (C-4, C-1’) 163.2 (C-2) ppm. 182 5. Experimental section 5,8-DIMETHOXY-1,4-DIMETHYL-6-(O-TOLYLAMINO)QUINOLIN-2(1H)-ONE (71) N CH3 O CH3H3CO H3CO H N 71 CH3 Reaction data: 5,6-Dimethoxy-1,4-dimethyl-6-nitroquinolin-2(1H)-one 64: 100 mg (0.36 mmol). o-Tolylmagnesium bromide: 0.6 mL (1.08 mmol). Yield: 81 mg, 65% (pale brown oil). Data for compound 71: Elemental analysis calc. (%) for C20H22N2O3: C 70.99, H 6.55, N, 8.28; found C 71.05, H 6.60, N, 8.18. IR (NaCl): ν = 3392, 2936, 1651, 1599 cm-1. 1H NMR (250 MHz, CDCl3, 25 ºC): δ = 2.32 (s, 3H, 2’-CH3), 2.64 (d, J = 0.8 Hz, 3H, 4-CH3), 3.70 (s, 3H, N-CH3), 3.75 (s, 3H, OCH3), 3.83 (s, 3H, OCH3), 5.72 (br s, 1H, NH), 6.53 (d, J = 0.8 Hz, 1H, 3-H), 6.93 (s, 1H, 7-H), 6.94-6.99 (m, 1H, 6’-H), 7.18- 7.24 (m, 3H, 3’-H, 4’-H, 5’-H) ppm. 13C NMR (63 MHz, CDCl3, 25 ºC): δ = 18.3 (2’-CH3), 23.7 (4-CH3), 36.4 (N-CH3), 57.6 (OCH3), 61.9 (OCH3), 106.5 (C-7), 117.8 (C-6’), 118.7 (C-4a), 122.3 (C-4’), 124.0 (C-3), 127.4 (C-5’), 127.5 (C-8a), 128.4 (C-2’), 131.5 (C-3’), 132.4 (C-6), 141.3 (C-1’), 141.5 (C-5), 145.8 (C-8), 146.0 (C-4), 163.2 (C-2) ppm. 5. Experimental section 183 5,8-DIMETHOXY-1,4-DIMETHYL-6-(m-TOLYLAMINO)QUINOLIN-2(1H)-ONE (72) N CH3 O CH3H3CO H3CO H N 72 H3C Reaction data: 5,6-Dimethoxy-1,4-dimethyl-6-nitroquinolin-2(1H)-one 64: 100 mg (0.36 mmol). m-Tolylmagnesium bromide: 1.08 mL (1.08 mmol). Yield: 52 mg, 43% (pale brown oil). Data for compound 72: Elemental analysis calc. (%) for C20H22N2O3: C 70.99, H 6.55, N, 8.28; found C 70.75, H6.50, N, 8.13. IR (NaCl): ν = 3413, 2935, 1645, 1601 cm-1. 1H NMR (250 MHz, CDCl3, 25 ºC): δ = 2.47 (s, 3H, 3’-CH3), 2.74 (s, 3H, 4-CH3), 3.81 (s, 3H, N-CH3), 3.91 (s, 3H, OCH3), 3.99 (s, 3H, OCH3), 6.14 (br s, 1H, NH), 6.23 (s, 1H, 3-H), 6.92 (d, J = 7.6 Hz, 4’-H), 7.03-7.06 (m, 2H, 7-H, 5’-H), 7.28-7.39 (m, 2H, 2’-H, 6’-H) ppm. 13C NMR (63 MHz, CDCl3, 25 ºC): δ = 22.0 (3’-CH3), 23.7 (4- CH3), 36.4 (N-CH3), 57.5 (OCH3), 62.0 (OCH3), 106.8 (C-7), 114.7 (C-6’), 118.5 (C-4’), 118.8 (C-4a), 122.4 (C-2’), 123.8 (C-3), 127.6 (C-8a), 129.8 (C-5’), 131,8 (C-6), 139.9 (C-3’), 141.8 (C-5), 143.5 (C-1’), 145.9 (C-8), 146.1 (C-4), 163.3 (C-2) ppm. 184 5. Experimental section 5,8-DIMETHOXY-1,4-DIMETHYL-6-(p-TOLYLAMINO)QUINOLIN-2(1H)-ONE (73) N CH3 O CH3H3CO H3CO H N 73 H3C Reaction data: 5,6-Dimethoxy-1,4-dimethyl-6-nitroquinolin-2(1H)-one 64: 100 mg (0.36 mmol). p-Tolylmagnesium bromide: 1.08 mL (1.08 mmol). Yield: 50 mg, 41% (pale brown oil). Data for compound 73: Elemental analysis calc. (%) for C20H22N2O3: C 70.99, H 6.55, N, 8.28; found C 70.75, H 6.50, N 8.30. IR (NaCl): ν = 3365, 2922, 1646, 1599 cm-1. 1H NMR (250 MHz, CDCl3, 25 ºC): δ = 2.26 (s, 3H, 4’-CH3), 2.61 (d, J = 0.9 Hz, 3H, 4-CH3), 3.67 (s, 3H, N-CH3), 3.75 (s, 3H, OCH3), 3.81 (s, 3H, OCH3), 5.98 (br s, 1H, NH), 6.50 (d, J = 0.9 Hz, 1H, 3-H), 7.01 (d, J = 8.3 Hz, 2H, 3’-H, 5`-H), 7.06 (s, 1H, 7- H), 7.12 (d, J = 8.3 Hz, 2’-H, 6’-H) ppm. 13C NMR (63 MHz, CDCl3, 25 ºC): δ = 21.1 (4’-CH3), 23.7 (4-CH3), 36.4 (N-CH3), 57.5 (OCH3), 61.9 (OCH3), 105.9 (C-7), 118.6 (C-2’, C-6’), 118.7 (C-4a), 123.8 (C-3), 127.2 (C-8a), 130.5 (C-3’, C-5’), 131.3 (C-6), 132.6 (C-4’), 140.7 (C-5), 141.2 (C-1’), 145.9 (C-4, C-8), 163.2 (C-2) ppm. 5. Experimental section 185 5,8-DIMETHOXY-6-(3-METHOXYPHENYLAMINO)-1,4-DIMETHYLQUINOLIN-2(1H)-ONE (74) N CH3 O CH3H3CO H3CO H N 74 H3CO Reaction data: 5,6-Dimethoxy-1,4-dimethyl-6-nitroquinolin-2(1H)-one 64: 100 mg (0.36 mmol). m-Methoxyphenylmagnesium bromide: 1.8 mL (1.08 mmol). Yield: 46 mg, 36% (pale brown oil). Data for compound 74: Elemental analysis calc. (%) for C20H22N2O4: C 67.78, H 6.26, N, 7.90; found C 67.58, H 6.33, N 7.92. IR (NaCl): ν = 3433, 1645, 1607 cm-1. 1H NMR (250 MHz, CDCl3, 25 ºC): δ = 2.55 (s, 3H, 4-CH3), 3.62 (s, 3H, N-CH3), 3.73 (s, 3H, OCH3), 3.74 (s, 3H, OCH3), 3.77 (s, 3H, OCH3), 6.16 (br s, 1H, NH), 6.44 (d, J = 0.9 Hz, 1H, 3-H), 6.45-6.47 (m, 1H, 2’-H), 6.60-6.71 (m, 2H, 4’-H, 5’-H), 7.11-7.19 (m, 2H, 7-H, 6’-H) ppm. 13C NMR (63 MHz, CDCl3, 25 ºC): δ = 23.7 (4-CH3), 36.4 (N-CH3), 55.6 (3’-OCH3), 57.4 (OCH3), 62.0 (OCH3), 103.1 (C-2’), 106.3 (C-7), 107.5 (C-6’), 109.9 (C-4’), 118.7 (C-4a), 123.7 (C-3), 127.9 (C-8a), 130.7 (C-5’), 131.4 (C-6), 142.3 (C-5), 145.1 (C-1’), 145.8 (C-8), 146.1 (C-4), 161.2 (C-3’), 163.2 (C-2) ppm. 186 5. Experimental section 5,8-DIMETHOXY-6-(4-METHOXYPHENYLAMINO)-1,4-DIMETHYLQUINOLIN-2(1H)-ONE (75) N CH3 O CH3H3CO H3CO H N 75 H3CO Reaction data: 5,6-Dimethoxy-1,4-dimethyl-6-nitroquinolin-2(1H)-one 64: 100 mg (0.36 mmol) p-Methoxyphenylmagnesium bromide: 1.08 mL (1.08 mmol) Yield: 48 mg, 38% (yellow oil) Data for compound 75: Elemental analysis calc. (%) for C20H22N2O4: C 67.78, H 6.26, N 7.90; found C 67.63, H 6.17, N 7.83. IR (NaCl): ν = 3139, 2923, 1646, 1599 cm-1. 1H NMR (250 MHz, CDCl3, 25 ºC): δ = 2.61 (d, J = 0.6 Hz, 3H, 4-CH3), 3.69 (s, 3H, N-CH3), 3.72 (s, 3H, OCH3), 3.79 (s, 3H, OCH3), 3.81 (s, 3H, OCH3), 5.87 (br s, 1H, NH), 6.77 (s, 1H, 3-H), 6.89 (d, J = 8.9 Hz, 2H, 3’-H, 5’-H, partially overlapped with 7- H signal), 6.91 (s, 1H, 7-H), 7.08 (d, J = 8.9 Hz, 2H, 2’-H, 6’-H) ppm. 13C NMR (63 MHz, CDCl3, 25 ºC): δ = 23.6 (4- CH3), 36.4 (N-CH3), 56.0 (4’-OCH3), 57.5 (OCH3), 61.9 (OCH3), 104.6 (C-7), 115.3 (C-3’, C-5’), 118.8 (C-4a), 122.1 (C-2’, C-6’), 123.9 (C-3), 126.5 (C-8a), 134.0 (C-6), 135.9 (C-1’), 140.0 (C-5), 145.9 (C-8), 146.1 (C-4), 155.7 (C-4’), 163.1 (C-2) ppm. 5. Experimental section 187 6-(4-CHLOROPHENYLAMINO)-5,8-DIMETHOXY-1,4-DIMETHYLQUINOLIN-2(1H)-ONE (76): N CH3 O CH3H3CO H3CO H N 76 Cl Reaction data: 5,6-Dimethoxy-1,4-dimethyl-6-nitroquinolin-2(1H)-one 64: 100 mg (0.36 mmol). p-Chlorophenylmagnesium bromide: 1.08 mL (1.08 mmol). Yield: 46 mg, 36% (yellow solid). Data for compound 76: Melting point: 110-112 ºC. Elemental analysis calc. (%) for C19H19N2O3Cl: C 63.60, H 5.34, N 7.81; found C 63.51, H 5.25, N 7.72. IR (KBr): ν = 3433, 2926, 1655, 1601 cm-1. 1H NMR (250 MHz, CDCl3, 25 ºC): δ = 2.62 (d, J = 0.9 Hz, 3H, 4-CH3), 3.67 (s, 3H, N-CH3), 3.79 (s, 3H, OCH3), 3.85 (s, 3H, OCH3), 5.93, (br s, 1H, NH), 6.53 (d, J = 0.9 Hz, 1H, 3-H), 7.01 (d, J = 8.8 Hz, 2H, 3’-H, 5’-H), 7.04 (s, 1H, 7-H), 7.26 (d, J = 8.8 Hz, 2H, 2’-H, 6’-H) ppm. 13C NMR (63 MHz, CDCl3, 25 ºC): δ = 23.7 (4-CH3), 36.4 (N-CH3), 57.5 (OCH3), 62.1 (OCH3), 106.7 (C-7), 118.7 (C-2’, C-6’), 118.8 (C4a), 123.6 (C-4’), 124.1 (C-3), 126.1 (C-8a), 129.9 (C-3’, C-5’), 131.1 (C-6), 142.1, 142.2 (C-5, C-1’), 145.8 (C-8), 146.0 (C-4), 163.2 (C-2) ppm. 188 5. Experimental section 6-(4-FLUOROPHENYLAMINO)-5,8-DIMETHOXY-1,4-DIMETHYLQUINOLIN-2(1H)-ONE (77) N CH3 O CH3H3CO H3CO H N 77 F Reaction data: 5,6-Dimethoxy-1,4-dimethyl-6-nitroquinolin-2(1H)-one 64: 100 mg (0.36 mmol). p-Fluorophenylmagnesium bromide: 1.08 mL (1.08 mmol). Yield: 52 mg, 42% (pale brown solid). Data for compound 77: Melting point: 110-112 ºC. Elemental analysis calc. (%) for C19H19FN2O3: C 66.66, H 5.59, N, 8.18; found C 66.46, H 5.61, N 8.21. IR (KBr): ν = 3317, 2935, 1654, 1600 cm-1. 1H NMR (250 MHz, CDCl3, 25 ºC): δ = 2.59 (s, 3H, 4-CH3), 3.66 (s, 3H, N-CH3), 3.74 (s, 3H, OCH3), 3.79 (s, 3H, OCH3), 6.01 (br s, 1H, NH), 6.48 (s 1H, 3-H), 6.95 (s, 1H, 7-H), 6.99-7.08 (m, 4H, 2’-H, 3’-H, 5’-H, 6’-H) ppm. 13C NMR (63 MHz, CDCl3, 25 ºC): δ = 23.6 (4-CH3), 36.4 (N-CH3), 57.5 (OCH3), 61.9 (OCH3), 105.8 (C-7), 116.5 (d, J = 22.6 Hz, C-3’, C-5’), 118.8 (C-4a), 120.3 (d, J = 7.7 Hz, C-2’, C-6’), 123.9 (C-3), 127.4 (C-8a), 132.5 (C-6), 139.5 (d, J = 2.4 Hz, C- 1’), 141.3 (C-5), 145.8 (C-8), 146.0 (C-4), 158.4 (d, J = 240 Hz, C-4’), 163.1 (C-2) ppm. 5. Experimental section 189 5,8-DIMETHOXY-1,4-DIMETHYL-6-(1-NAPHTHYLAMINO)QUINOLIN-2(1H)-ONE (78): N CH3 O CH3H3CO H3CO H N 78 Reaction data: 5,6-Dimethoxy-1,4-dimethyl-6-nitroquinolin-2(1H)-one 64: 100 mg (0.36 mmol). 1-Naphtylmagnesium bromide: 1.08 mL (1.08 mmol). Yield: 69 mg, 51% (yellow oil). Data for compound 78: Elemental analysis calc. (%) for C23H22N2O3: C 73.78, H 5.92, N 7.48; found C 73.81, H 6.02, N 7.43. IR (NaCl): ν = 3321, 2932, 1646, 1603, 1576, 1513, 1482 cm-1. 1H NMR (250 MHz, CDCl3, 25 ºC): δ = 2.67 (s, 3H, 4-CH3), 3.67 (s, 3H, N-CH3), 3.75 (s, 3H, OCH3), 3.84 (s, 3H, OCH3), 6.34 (br s, 1H, NH), 6.55 (br s, 1H, 3-H), 6.93 (s, 1H, 7-H), 7.26-7.40 (m, 1H, 2’-H), 7.43-7.61 (m, 4H, 3’-H, 4’-H, 6’-H, 7’-H), 7.89-7.93 (m, 1H, 5’-H), 8.07-8.11 (m, 1H, 8’-H) ppm. 13C NMR (63 MHz, CDCl3, 25 ºC): δ = 23.7 (4-CH3), 36.4 (N-CH3), 57.4 (OCH3), 62.3 (OCH3), 106.7 (C-7), 114.5 (C-2’), 121.9 (C-4’, C-8’), 123.1 (C-4a), 124.0 (C-3), 126.3 (C-7’), 126.5 (C-4’a, C-6’), 126.8 (C-3’), 127.7 (C-8a), 129.1 (C-5’), 133.1 (C- 6), 135.1 (C-8’a), 139.3 (C-1’), 141.4 (C-5), 145.9 (C-8), 146.1 (C-4), 163.3 (C-2) ppm. 190 5. Experimental section 5,8-DIMETHOXY-1,4-DIMETHYL-6-(2-NAPHTYLAMINO)QUINOLIN-2(1H)-ONE (79) N CH3 O CH3H3CO H3CO H N 79 Reaction data: 5,6-Dimethoxy-1,4-dimethyl-6-nitroquinolin-2(1H)-one 64: 100 mg (0.36 mmol). Phenylmagnesium bromide: 1.08 mL (1.08 mmol). Yield: 28 mg, 21% (pale brown solid). Data for compound 79: Melting point: 174-176 ºC. Elemental analysis calc. (%) for C23H22N2O3: C 73.78, H 5.92, N 7.48; found C 73.66, H 5.90, N 7.41. IR (KBr): ν = 3326, 2932, 1648, 1603 cm-1. 1H NMR (250 MHz, CDCl3, 25 ºC): δ = 2.64 (d, J = 1.0 Hz, 3H, 4-CH3), 3.71 (s, 3H, N-CH3), 3.79 (s, 3H, OCH3), 3.86 (s, 3H, OCH3), 6.18 (br s, 1H, NH), 6.54 (d, J = 1.0 Hz, 1H, 3-H), 7.22 (s, 1H, 7-H), 7.25-7.36 and 7.40-7.47 (2m, 4H, Ar-H), 7.67 (d, J = 8.0 Hz, 1H, 4’-H), 7.76-7.82 (m, 2H, Ar-H) ppm. 13C NMR (63 MHz, CDCl3, 25 ºC): δ = 23.7 (4-CH3), 36.5 (N-CH3), 57.5 (OCH3), 62.2 (OCH3), 107.3 (C-7), 111.3 (C-1’), 118.8 (C-4a), 120.1 (C-3’), 124.0 (C-3), 124.1 (C- 6’), 126.8 (C-8’), 127.1 (C-7’), 128.1 (C-5’), 128.2 (C-8a), 129.6 (C-4’a), 129.9 (C-4’), 131.5 (C-6), 135.0 (C-8’a), 141.4 (C-5), 142.4 (C-2’), 145.9 (C-8), 146.0 (C-4), 163.2 (C-2) ppm. 5. Experimental section 191 8-METHOXY-1,4-DIMETHYL-6-NITRO-5-PHENYLQUINOLIN-2(1H)-ONE (80) N CH3 O CH3 H3CO O2N 80 Reaction data: 5,6-Dimethoxy-1,4-dimethyl-6-nitroquinolin-2(1H)-one 64: 100 mg (0.36 mmol). Phenylmagnesium bromide: 1.08 mL (1.08 mmol). Yield: 21 mg, 18% (pale brown solid). Data for compound 80: Melting point: 172-174 ºC. Elemental analysis calc. (%) for C18H16N2O4: C 66.66, H 4.97, N 8.64; found C 66.57, H 5.05, N 8.61. IR (KBr): ν = 3142, 2960, 1648, 1600, 1554 cm-1. 1H NMR (250 MHz, CDCl3, 25 ºC): δ = 1.60 (d, J = 1.0 Hz, 3H, 4-CH3), 3.86 (s, 3H, N-CH3), 4.00 (s, 3H, OCH3), 6.52 (d, J = 1.0 Hz, 1H, 3-H), 7.27-7.29 (m, 2H, Ph), 7.37-7.43 (m, 4H, 7-H, Ph) ppm. 13C NMR (63 MHz, CDCl3, 25 ºC): δ = 24.9 (4-CH3), 37.3 (N-CH3), 57.0 (OCH3), 106.9 (C-7), 125.8 (C-3, C-5), 127.1 (C-4a), 128.5 (C-2’, C-6’), 129.2 (C-4’), 130.6 (C-3’, C-5’), 136.1, 136.2 (C-1’, C-8a), 146.6 (C-6), 148.0 (C-4), 148.5 (C-8), 162.9 (C-2) ppm. 192 5. Experimental section 8-METHOXY-1,4-DIMETHYL-6-NITRO-5-(M-TOLYL)QUINOLIN-2(1H)-ONE (81) N CH3 O CH3 H3CO O2N 81 H3C Yield: 24 mg, 2% (pale brown solid) Data for compound 81: Elemental analysis calc. (%) for C19H18N2O4: C 67.44, H 5.36, N, 8.28; found C 67.52, H 5.41, N 8.30. IR (KBr): ν = 2922, 1660, 1572, 1523, 1051 cm-1. 1H NMR (250 MHz, CDCl3, 25 ºC): δ = 1.63 (s, 3H, 3’-CH3), 2.37 (s, 3H, 4-CH3), 3.86 (s, 3H, N-CH3), 4.00 (s, 3H, OCH3), 6.53 (s, 1H, 3-H), 7.06-7.08 and 7.25-7.27 (2m, 4H, 2’-H, 4’-H, 5’-H, 6’-H), 7.38 (s, 1H, 7-H) ppm. 13C NMR (63 MHz, CDCl3, 25 ºC): δ = 21.8 (3’-CH3), 24.9 (4-CH3), 37.3 (N-CH3), 57.0 (OCH3), 106.8 (C-7), 123.0 (C-5), 125.7 (C-3), 127.1 (C-4a), 127.8 (C-6’), 128.4 (C-4’), 129.9 (C-2’), 131.2 (C-5’), 136.0, 136.1 (C-1’, C-8a), 138.2 (C-3’), 146.3 (C-6), 148.2 (C-4), 148.4 (C-8), 163.0 (C-2) ppm. 5. Experimental section 193 8-METHOXY-1,4-DIMETHYL-6-NITRO-5-(P-TOLYL)QUINOLIN-2(1H)-ONE (82) N CH3 O CH3 H3CO O2N 82 CH3 Reaction data: 5,6-Dimethoxy-1,4-dimethyl-6-nitroquinolin-2(1H)-one 64: 100 mg (0.36 mmol) p-Tolylmagnesium bromide: 1.08 mL (1.08 mmol) Yield: 16 mg, 13% (pale brown solid) Data for compound 82: Melting point: 181-183 ºC. Elemental analysis calc. (%) for C19H18N2O4: C 67.44, H 5.36, N 8.28; found C 67.40, H 5.31, N 8.19. IR (KBr): ν = 3141, 1665, 1607, 1567, 1522 cm-1. 1H NMR (250 MHz, CDCl3, 25 ºC): δ = 1.63 (d, J = 0.9 Hz, 3H, 4-CH3), 2.41 (s, 3H, 4’-CH3), 3.85 (s, 3H, N-CH3), 3.99 (s, 3H, OCH3), 6.52 (d, J = 0.9 Hz, 1H, 3-H), 7.12- 7.21 (m, 4H, 2’-H, 3’-H, 5’-H, 6’-H), 7.36 (s, 1H, 7-H) ppm. 13C NMR (63 MHz, CDCl3, 25 ºC): δ = 21.8 (4’-CH3), 24.9 (4-CH3), 37.3 (N-CH3), 57.0 (OCH3), 106.8 (C-7), 123.2 (C-5), 125.6 (C-3), 126.9 (C-4a), 129.3 (C-2’, C-6’), 130.5 (C-3’, C-5’), 133.1 (C-4’), 136.2 (C-8a), 139.2 (C-1’), 146.4 (C-6), 148.2 (C-4), 148.4 (C-8), 163.0 (C-2) ppm. 194 5. Experimental section 8-METHOXY-5-(3-METHOXYPHENYL)-1,4-DIMETHYL-6-NITROQUINOLIN-2(1H)-ONE (83) N CH3 O CH3 H3CO O2N 83 H3CO Reaction data: 5,6-Dimethoxy-1,4-dimethyl-6-nitroquinolin-2(1H)-one 64: 100 mg (0.36 mmol). p-Methoxyphenylmagnesium bromide: 1.08 mL (1.08 mmol). Yield: 24 mg, 19% (pale brown solid). Data for compound 83: Melting point: 160-161 ºC. Elemental analysis calc. (%) for C19H18N2O5: C 64.40, H 5.12, N, 7.91; found C 64.36, H 5.18, N 7.86. IR (KBr): ν = 3057, 2941, 1659, 1607, 1570, 1524, 1048 cm-1. 1H NMR (250 MHz, CDCl3, 25 ºC): δ = 1.69 (s, 3H, 4-CH3), 3.79 (s, 3H, N-CH3), 3.84 (s, 3H, 3’-OCH3), 3.99 (s, 3H, 8-OCH3), 6.52 (s, 1H, 3-H), 6.77-6.79 (m, 1H, 2’-H), 6.86-6.83 and 6.93-6.97 (2m, 2H, 4’-H, 6’-H), 7.29 (dd, J = 8.1 and 7.7 Hz, 1H, 5’-H), 7.37 (s, 1H, 7-H) ppm. 13C NMR (63 MHz, CDCl3, 25 ºC): δ = 24.6 (4-CH3), 37.3 (N-CH3), 55.7 (3’-OCH3), 57.0 (8’-OCH3), 106.8 (C-7), 114.5 (C-4’), 116.6 (C-2’), 122.9 (C-5), 123.3 (C-6’), 125.7 (C-3), 126.8 (C-4a), 129.6 (C-5’), 136.2 (C-8a), 137.3 (C-1’), 146.3 (C-6), 148.1 (C-4), 148.5 (C-8), 159.6 (C-3’), 162.9 (C-2) ppm. 5. Experimental section 195 8-METHOXY-5-(4-METHOXYPHENYL)-1,4-DIMETHYL-6-NITROQUINOLIN-2(1H)-ONE (84): N CH3 O CH3 H3CO O2N 84 H3CO Reaction data: 5,6-Dimethoxy-1,4-dimethyl-6-nitroquinolin-2(1H)-one 64: 100 mg (0.36 mmol) p-Tolylmagnesium bromide: 1.08 mL (1.08 mmol) Yield: 42 mg, 33% (pale brown oil) Data for compound 84: Elemental analysis calc. (%) for (C19H18N2O5: C 64.40, H 5.12, N 7.91; found C 64.34, H 5.17, N 7. 79. IR (NaCl): ν = 3139, 1646, 1599, 1513, 1494 cm-1. 1H NMR (250 MHz, CDCl3, 25 ºC): δ = 1.64 (d, J = 0.9 Hz, 3H, 4-CH3), 3.84 (s, 3H, N- CH3), 3.85 (s, 3H, 4’-OCH3), 3.98 (s, 3H, 8-OCH3), 6.53 (d, J = 0.9 Hz, 1H, 3-H), 6.91 (d, J = 8.8 Hz, 2H, 3’-H, 5’-H), 7.14 (d, J = 8.8 Hz, 2H, 2’-H, 6’-H), 7.35 (s, 1H, 7-H) ppm. 13C NMR (63 MHz, CDCl3, 25 ºC): δ = 25.0 (4-CH3), 37.3 (N-CH3), 55.6 (4’-OCH3), 57.0 (8-OCH3), 106.8 (C-7), 114.0 (C-3’, C-5’), 123.4 (C-4a), 125.5 (C-3), 126.8 (C- 5), 127.9 (C-1’), 131.7 (C-2’, C-6’), 136.0 (C-8a), 146.6 (C-6), 148.4 (C-4), 148.5 (C- 8), 160.3 (C-4’), 163.1 (C-2) ppm. 196 5. Experimental section 5-(4-CHLOROPHENYL)-8-METHOXY-1,4-DIMETHYL-6-NITROQUINOLIN-2(1H)-ONE (85) N CH3 H3CO O2N 85 Cl O CH3 Reaction data: 5,6-Dimethoxy-1,4-dimethyl-6-nitroquinolin-2(1H)-one 64: 100 mg (0.36 mmol). p-Chlorophenylmagnesium bromide: 1.08 mL (1.08 mmol). Yield: 40 mg, 31% (yellow solid). Data for compound 85: Melting point: 139-141 ºC. Elemental analysis calc. (%) for C18H15N2O4Cl: C 60.26, H 4.21, N. 7.81; found C 60.25, H 4.18, N 7.74. IR (KBr): ν = 2926, 1663, 1623, 1606, 1517 cm-1. 1H NMR (250 MHz, CDCl3, 25 ºC): δ = 1.64 (d, J = 1.0 Hz, 3H, 4-CH3), 3.86 (s, 3H, N-CH3), 4.01 (s, 3H, OCH3), 6.54 (d, J = 1.0 Hz, 1H, 3-H), 7.21 (d, J = 8.4 Hz, 2H, 3’- H, 5’-H), 7.38 (d, J = 8.4 Hz, 2H, 2’-H, 6’-H, partially overlapped with 7-H signal), 7.40 (s, 1H, 7-H) ppm. 13C NMR (63 MHz, CDCl3, 25 ºC): δ = 25.4 (4-CH3), 37.3 (N-CH3), 57.1 (OCH3), 107.0 (C-7), 122.9 (C-4a), 125.8 (C-5), 126.1 (C-3), 128.9 (C-2’, C-6’), 132.0 (C-3’, C-5’), 134.8 (C-1’, C-4’), 136.4 (C-8a), 146.4 (C-6), 147.6 (C-4), 148.8 (C-8), 162.9 (C-2) ppm. 5. Experimental section 197 5-(4-FLUOROPHENYL)-8-METHOXY-1,4-DIMETHYL-6-NITROQUINOLIN-2(1H)-ONE (86) N CH3 O CH3 H3CO O2N 86 F Reaction data: 5,6-Dimethoxy-1,4-dimethyl-6-nitroquinolin-2(1H)-one 64: 100 mg (0.36 mmol). p-Fluorophenylmagnesium bromide: 1.08 mL (1.08 mmol). Yield: 36 mg, 29% (yellow solid). Data for compound 86: Melting point: 106-108 ºC. Elemental analysis calc. (%) for C18H15FN2O4 (342): C 63.15, H 4.42, N, 8.18; found C 63.23, H 4.50, N 8.21. IR (KBr): ν = 2937, 2853, 1665, 1605, 1575, 1522, 1443 cm-1. 1H NMR (250 MHz, CDCl3, 25 ºC): δ = 1.60 (s, 3H, 4-CH3), 3.83 (s, 3H, N-CH3), 3.98 (s, 3H, OCH3), 6.52 (s, 1H, 3-H), 7.07 (m, 2H, 3’-H, 5’-H), 7.24 (m, 2H, 2’-H, 6’-H), 7.38 (s, 1H, 7-H) ppm. 13C NMR (63 MHz, CDCl3, 25 ºC): δ = 25.2 (4-CH3), 37.3 (N-CH3), 57.0 (OCH3), 106.9 (C-7), 115.8 (d, J = 21.8 Hz, C-3’, C-5’), 123.1 (C-5), 125.9 (C-4a), 126.0 (C- 3), 132 (d, J = 2.7 Hz, C-1’), 132.4 (d, J = 8.2 Hz, C-2’, C-6’), 136.3 (C-8a), 146.5 (C- 6), 147.7 (C-4), 148.7 (C-8), 162.9 (C-2), 166.6 (d, J = 239.4 Hz, C-4’) ppm. 198 5. Experimental section 8-METHOXY-1,4-DIMETHYL-5-(NAPHTHALEN-2-YL)-6-NITROQUINOLIN-2(1H)-ONE (87) N CH3 O CH3 H3CO O2N 87 Reaction data: 5,6-Dimethoxy-1,4-dimethyl-6-nitroquinolin-2(1H)-one 64: 100 mg (0.36 mmol). p-Tolylmagnesium bromide: 1.08 mL (1.08 mmol). Yield: 33 mg, 24% (brown solid). Data for compound 87: Melting point: 143-145 ºC. Elemental analysis calc. (%) for C22H18N2O4: C 70.58, H 4.85, N 7.48; found C 70.49, H 4.77, N 7.41. IR (KBr): ν = 2934, 2836, 1661, 1605, 1570, 1518, 1449 cm-1. 1H NMR (250 MHz, CDCl3, 25 ºC): δ = 1.56 (d, J = 1.0 Hz, 3H, 4-CH3), 3.89 (N-CH3), 4.08 (OCH3), 6.52 (d, J = 1.0 Hz, 1H, 3-H), 7.43 (dd, J = 8.4 Hz, J = 1.8 Hz, 3’-H), 7.44 (s 1H, 7-H), 7.51-7.60 (m, 2H, 6’-H, 7’-H), 7.70 (s, 1H, 2’-H), 7.78-7.82 (m, 1H, 4’-H), 7.86-7.91 (m, 2H, 5’-H, 8’-H) ppm. 13C NMR (63 MHz, CDCl3, 25 ºC): δ = 25.2 (4-CH3), 37.3 (N-CH3), 57.0 (OCH3), 107.0 (C-7), 123.3 (C-5), 125.8 (C-3), 127.1 (C-4a), 127.2, 127.3, 128.1, 128.2, 128.5, 128.6, 129.5, 133.0 (C-4’a), 133.4 (C-8’a), 133.7 (C-2’), 136.3 (C-8a), 146.6 (C-6), 148.1 (C-4), 148.6 (C-8), 162.9 (C-2) ppm. 5. Experimental section 199 6-AMINO-5,8-DIMETHOXY-1,4-DIMETHYLQUINOLIN-2(1H)-ONE (88) 64 N CH3 O CH3H3CO H3CO H2N 88 SnCl2, HCl, rt, 24 h N CH3 O CH3H3CO H3CO O2N To a suspension of the nitro compound 64 (278 mg, 1 mmol) in 35% aqueous hydrochlorid acid (7 mL) was added stannous chloride dihydrate (1.12 g, 50 mmol of SnCl2). The reaction was stirred for 24 h at rt and was then basified to pH 10 with a 20% aqueous solution of sodium hydroxide, which was extracted with chloroform (4 x 30 mL). The combined organic layers were dried over Na2SO4 and evaporated, yielding 228 mg (92%) of compound 88. 1H NMR (250 MHz, CDCl3, 25 ºC): δ = 2.58 (d, J = 0.9 Hz, 3H, 4-CH3), 3.67 (s, 3H, OCH3), 3.78 (s, 6H, OCH3 and N-CH3), 3.9 (br s, 2H, NH2), 6.45 (d, J = 0.9 Hz, 3-H), 6.62 (s, 1H, 7-H) ppm. 13C NMR (63 MHz, CDCl3, 25 ºC): δ = 22.9 (4-CH3), 35.8 (N- CH3), 56.7 (8-OCH3), 60.3 (5-OCH3), 104.3 (C-7), 118.1 (C-4a), 123.1 (C-3), 125.1 (C-8a), 135.1 (C-6), 137.5 (C-5), 145.2 (C-4), 145.6 (C-8), 162.5 (C-2) ppm. 200 5. Experimental section SYNTHESIS OF COMPOUND 73 BY N-ARYLATION OF 88 73 N CH3 O CH3H3CO H3CO N H H3C Cu(OAc)2, rt, 6 h Pb(OAc)3 H3C N CH3 O CH3H3CO H3CO H2N 88 A solution of amine 88 (225 mg, 0.9 mmol), p-tolyllead triacetate (0.56 g, 1.17 mmol) and copper(II) acetate (20 mg) in dichloromethane (10 mL) was stirred at room temperature for 6 h. The reaction mixture was filtered through a layer of alumina, which was washed with dichloromethane (2 x 20 mL). The combined organic layers were evaporated and the residue was purified by column chromatography on silica gel, eluting with a gradient from 8:2 to 1:1 petroleum ether-ethyl acetate, affording 228 mg (75%) of compound 73, which was identical in all respects to the sample obtained by the alternative method described above, starting from nitro derivative 64. 5. Experimental section 201 REACTION OF COMPOUND 63 WITH ARYL GRIGNARD REAGENTS. SYNTHESIS OF COMPOUNDS 89-93 THF, - 30 °C, 1-3 h N OCH3 CH3H3CO H3CO 63 O2N MgBr + R4 N OCH3 CH3 H3CO O2N R4 89-93 General procedure: To a solution of 2,5,8-trimethoxy-4-methyl-6-nitroquinoline 63 (100 mg, 0.36 mmol) in THF (10 mL) was added the suitable arylmagnesium bromide (1.1 mmol, as a commercially available solution in THF). The reaction mixture was stirred at -30 ºC for 1-3 h and poured onto a saturated aqueous solution of NH4Cl (15 mL), which was extracted with EtOAc (3 x 20 mL). The combined organic layers were washed with brine (2 x 15 mL), dried over Na2SO4, and evaporated. The residue was purified by flash chromatography on silica gel, eluting with a petroleum ether/ethyl acetate mixture (3:1). 202 5. Experimental section 5-PHENYL-2,8-DIMETHOXY-4-METHYL-6-NITROQUINOLINE (89) N OCH3 CH3 H3CO O2N 89 Reaction data: 2,5,8-Trimethoxy-4-methyl-6-nitroquinoline 63: 150 mg (0.54 mmol) Phenylmagnesium bromide: 2.92 mL (1.62 mmol) Reaction time: 3 h Yield: 100 mg, 57% (brownish solid) Data for compound 89: Melting point: 184-186 ºC Elemental analysis calc. (%) for C18H16N2O4: C 66.66, H 4.97, N 8.64; found C 66.58, H 5.04, N 8.60. IR (NaCl): ν = 1582, 1504, 1322 cm-1. 1H NMR (250 MHz, CDCl3, 25 ºC): δ = 1.74 (s, 3H, 4-CH3), 4.02 (s, 3H, OCH3), 4.05 (s, 3H, OCH3), 6.67 (s, 1H, 3-H), 7.17-7.26 (m, 3H), 7.26-7.33 (m, 3H) ppm. 13C NMR (63 MHz, CDCl3, 25 ºC): δ = 24.2, 53.4, 56.7, 102.6, 117.4, 124.6, 125.3, 127.9, 128.4, 130.4,136.5, 140.7, 147.1, 150.1, 154.5, 162.6 ppm. 5. Experimental section 203 5-(4-METHYLPHENYL)-2,8-DIMETHOXY-4-METHYL-6-NITROQUINOLINE (90) N OCH3 CH3 H3CO O2N 90 CH3 Reaction data: 2,5,8-Trimethoxy-4-methyl-6-nitroquinoline 63: 150 mg (0.54 mmol). p-Tolylmagnesium bromide: 3.15 mL (1.62 mmol). Reaction time: 2 h Yield: 109 mg, 60% (yellow solid). Data for compound 90: Melting point: 203-205 ºC. Elemental analysis calc. (%) for C19H18N2O4: C 67.44, H 5.36, N 8.28; found C 67.46, H 5.39, N 8.23 IR (NaCl): ν = 1608, 1505 cm-1. 1H NMR (250 MHz, CDCl3, 25 ºC): δ = 1.88 (d, J = 0.9 Hz, 3H, 4-CH3), 2.45 (s, 3H, 4’-CH3), 4.13 (s, 3H, 8-OMe), 4.15 (s, 3H, 2-OMe), 6.78 (d, J = 0.9 Hz, 1H, 3-H) 7,22 (br s, 4H, 2’-H, 3’-H, 5’-H, 6’-H), 7.28 (s, 1H, 7-H) ppm. 13C NMR (63 MHz, CDCl3, 25 ºC): δ = 21.3 (4’-CH3), 24.3 (4-CH3), 53.4 (2-OCH3), 56.6 (8-OCH3), 102.5 (C-7), 117.3 (C-3), 124.7 and 125.3 (C-4a, C-5), 128.6 (C-3’, C-5’), 130.1 (C-2’, C-6’), 133.3 (C-1’), 138.3, 140.6 and 147.3 (C-6, C-8a and C-4’), 150.3 (C-4), 154.3 (C-8), 162.6 (C-2) ppm. 204 5. Experimental section 5-(4-METHOXYPHENYL)-2,8-DIMETHOXY-4-METHYL-6-NITROQUINOLINE (91) N OCH3 CH3 H3CO O2N 91 OCH3 Reaction data: 2,5,8-Trimethoxy-4-methyl-6-nitroquinoline 63: 150 mg (0.54 mmol). p-Methoxyphenylmagnesium bromide: 3.58 mL (1.62 mmol). Reaction time: 3 h Yield: 168 mg, 88% (yellow solid). Data for compound 91: Melting point: 200-202 ºC. Elemental analysis calc. (%) for C19H18N2O5: C 64.40, H 5.12, N 7.91; found C 64.38, H 5.19, N 7.83. IR (NaCl): ν = 1605, 1582, 1504 cm-1. 1H NMR (250 MHz, d6-DMSO)  = 1.90 (d, J = 0.7 Hz, 3H, 4-CH3), 3.89 (s, 3H, 4’- OCH3), 4.12 (s, 3H, 8-OCH3), 4.15 (s, 3H, 2-OCH3), 6.78 (d, J = 0.7 Hz, 1H, 3-H), 6.95 (d, J = 8.8 Hz, 2H. 3’-H, 5’-H), 7.23 (d, J = 8.8 Hz, 2H. 2’-H, 6’-H), 7.27 (s, 1H, 7-H) ppm. 13C NMR (63 MHz, d6-DMSO)  = 24.4 (4-CH3), 53.4 (4’-OCH3), 55.2 (8-OCH3), 56.6 (2-OCH3), 102.4 (C-7), 113.4 (C-3’, C-5’), 114.7 (C-5), 117.3 (C-3), 124.9 (C- 4a), 128.3 (C-1’), 131.4 (C-2’, C-6’), 140.5 (C-6), 147.5 (C-8a), 150.2 (C-4), 154.3 (C- 8), 159.7 (C-4’), 162.6 (C-2) ppm. 5. Experimental section 205 5-(4-CHLOROPHENYL)-2,8-DIMETHOXY-4-METHYL-6-NITROQUINOLINE (92) N OCH3 CH3 H3CO O2N 92 Cl Reaction data: 2,5,8-Trimethoxy-4-methyl-6-nitroquinoline 63: 150 mg (0.54 mmol). p-Chlorophenylmagnesium bromide: 3.94 mL (1.62 mmol). Reaction time: 3 h Yield: 120 mg, 62% (yellow solid). Data for compound 92: Melting point: 169-171 ºC Elemental analysis calc. (%) for C18H15N2O4Cl: C 60.26, H 4.21, N 7.81; found: C 60.38, H 4.44, N 7.75. IR (NaCl): ν = 1518, 1320 cm-1. 1H NMR (250 MHz, CDCl3)  = 1.90 (s, 3H, CH3), 4.15 (s, 3H, OCH3), 4.17 (s, 3H, OCH3), 6.82 (s, 1H), 7.30-7.33 (m, 3H), 7.43 (d, J = 8.3 Hz, 1H) ppm. 13C NMR (63 MHz, CDCl3)  = 24.7, 53.5, 56.7, 102.5, 117.7, 123.9, 124.4, 128.2, 131.7, 134.7, 135.0, 140.7, 147.1, 149.7, 154.7, 162.7 ppm. 206 5. Experimental section 5-(4-FLUOROPHENYL)-2,8-DIMETHOXY-4-METHYL-6-NITROQUINOLINE (93) N OCH3 CH3 H3CO O2N 93 F Reaction data: 2,5,8-Trimethoxy-4-methyl-6-nitroquinoline 63: 150 mg (0.54 mmol) p-Fluorophenylmagnesium bromide: 3.16 mL (1.62 mmol) Reaction time: 3 h Yield: 115 mg, 60% (yellow solid) Data for compound 89: Melting point: 168-170 ºC. Elemental analysis calc. (%) for C18H15N2O4F: C 63.15, H 4.42, N 8.18; found C 63.11, H 4.45, N 8.13. IR (NaCl): ν = 1580, 1520, 1330 cm-1. 1H NMR (250 MHz, CDCl3)  = 1.86 (d, J = 0.9 Hz, 3H, 4-CH3), 4.13 (s, 3H, 2- OCH3), 4.15 (s, 3H, 8-OCH3), 6.79 (d, J = 0.9 Hz, 1H, 3-H), 7.10–7.16 (m, 2H, 3’-H, 5’-H), 7.30 (s, 1H, 7-H, partially overlapped with 2’-H and 6’-H signal), 7.28-7.33 (m, 2H, 2’-H, 6’-H) ppm. 13C NMR (63 MHz, CDCl3)  = 24.5 (4-CH3), 53.5 (2-OCH3), 56.6 (8-OCH3), 102.5 (C-7), 115.1 (d, J = 21.7 Hz, C-3’, C-5’), 117.6 (C-3), 124.1 (C-5), 124.6 (C-4a), 132.1 (d, J = 8.1 Hz, C-2’, C-6’), 132.3 (d, J = 3.7 Hz, C-1’), 140.7, and 147.3 (C-6 and C-8a), 149.8 (C-4), 154.7 (C-8), 162.7 (C-2), 162.9 (d, J = 248.9 Hz, C-4’), ppm. 5. Experimental section 207 REACTION BETWEEN COMPOUND 63 AND 4-CHLOROPHENYLMAGNESIUM CHLORIDE IN ETHER Et2O, - 50 °C, 1 h N OCH3 CH3H3CO H3CO 63 O2N MgBr + Cl N OCH3 CH3 H3CO H3CO H N Cl 94 + N OCH3 CH3 H3CO O2N 92 Cl To a solution of 2,5,8-trimethoxy-4-methyl-6-nitroquinoline 63 (100 mg, 0.36 mmol) in THF (10 mL) was added 4-chlorophenylmagnesium chloride (1.1 mmol, as a commercially available 1M solution in Et2O). The reaction mixture was stirred at -50 ºC for 1 h and poured onto a saturated aqueous solution of NH4Cl (15 mL), which was extracted with EtOAc (3 x 20 mL). The combined organic layers were washed with brine (2 x 15 mL), dried over Na2SO4, and evaporated. The residue was purified by flash chromatography on silica gel, eluting with a petroleum ether/ethyl acetate mixture (3:1), giving a mixture of compounds 92 (49%) and 94 (26%), which could not be separated. Data for compound 94: 1H NMR (250 MHz, CDCl3)  = 2.20 (s, 3H, 4-CH3), 3.91 (s, 3H, OCH3); 4.06 (s, 3H, OCH3), 4.12 (s, 3H, 2-OCH3), 6.21 (s, 1H, NH); 6.84 (d, J = 0.8 Hz, 1H, 3-H), 6.77 (d, J = 8.4 Hz, 2H, 2’-H, 6’-H); 7.15 (d, J = 8.4 Hz, 2H, 3’-H, 5’-H), 7.48 (s, 1H, 7-H) ppm. 13C NMR (63 MHz, CDCl3)  = 163.6, 154.6, 150.6, 149.3, 147.4, 142.8, 137.7, 134.7, 129.3, 125.0, 120.9, 116.7, 116.1, 103.9, 63.2, 56.6, 53.6, 23.3 ppm. 208 5. Experimental section SYNTHESIS OF TETRACYCLIC LINEARLY FUSED CARBAZOLES 95-104 N CH3 O CH3H3CO H3CO H N + Pd(OAc)2, AcOH, reflux, 16 h 70, 72-77 95-97 98-104 (NH4)2Ce(NO3)6, CH3CN-H2O 0 °C, 1 h (38 % for 97 ! 104) H N N H3CO H3CO CH3 CH3 O R4 R3 R3 R4 H N N O O CH3 CH3 O R4 R3 Dimethoxy derivative Quinone R3 R4 95 98 H H -- 99 CH3 H -- 100 H CH3 -- 101 OCH3 H -- 102 H OCH3 96 103 H Cl 97 104 H F General procedure: A solution of the suitable 5,8-dimethoxy-1,4-dimethyl-6-(1-arylamino)quinolin-2(1H)- one (1 eq) and Pd(OAc)2 (2 eq) in acetic acid (15 mL) was heated at 120 ºC for 16 h, under an argon atmosphere. The reaction mixture was evaporated to dryness and the residue was chromatographed on silica gel, eluting with an ethyl acetate/petroleum ether 3:1, to give compounds 95-97 and/or 98-104. 5. Experimental section 209 5,11-DIMETHOXY-1,4-DIMETHYL-1H-PYRIDO[3,2-b]CARBAZOL-2(6H)-ONE (95) H N N H3CO H3CO CH3 CH3 O 95 Yield: 29 mg, 25% (orange solid). Melting point: 270-272 ºC. Elemental analysis calc. for C19H18N2O3: C 70.79, H 5.63, N, 8.69; found C 70.82, H 5.71, N, 8.60. IR (KBr): ν =3202, 2930, 1635, 1587, 1550, 1484, 1437, 1230 cm-1. 1H NMR (250 MHz, CDCl3, 25 ºC): δ = 2.74 (s, 3H, 4-CH3), 3.85 (s, 3H, 1-CH3), 3.99 (s, 3H, OCH3), 4.05 (s, 3H, OCH3), 6.54 (s, 1H, 3-H), 7.28-7.34 (m, 1H, 9-H), 7.51- 7.52 (m, 2H, 7-H, 8-H), 8.31 (d, J = 7.9 Hz, 1H, 10-H), 8.34 (br s, 1H, 6-H) ppm. 13C NMR (63 MHz, CDCl3, 25 ºC): δ = 23.7, 36.1, 61.8, 62.3, 111.2, 116.5, 120.6, 121.4, 122.3, 122.5, 124.0, 127.8, 128.9, 130.7, 139.1, 140.3, 141.2, 146.4, 163.8 ppm. 210 5. Experimental section 9-CHLORO-5,11-DIMETHOXY-1,4-DIMETHYL-1H-PYRIDO[3,2-b]CARBAZOL-2(6H)-ONE (96) H N N H3CO H3CO CH3 CH3 O 96Cl Yield: 32 mg, 33% (yellow solid). Elemental analysis calc.for C19H17N2O3Cl: C 63.96, H 4.80, N, 7.85; found C 64.01, H 4.89, N, 7.77. IR (KBr): ν = 3429, 2929, 1650, 1494 cm-1. 1H NMR (250 MHz, CDCl3, 25 ºC): δ = 2.73 (d, J = 1.1 Hz, 3H, 4-CH3), 3.85 (s, 3H, 1- CH3), 3.97 (s, 3H, OCH3), 3.99 (s, 3H, OCH3), 6.55 (d, J = 1.1 Hz, 1H, 3-H), 7.43- 7.46 (m, 2H, 7-H, 8-H), 8.27 (d, J = 1.9 Hz, 1H, 10-H), 8.33 (br s, 1H, 6-H) ppm. 13C NMR (63 MHz, CDCl3, 25 ºC): δ = 23.7, 36.0, 61.9, 62.4, 104.9, 112.2, 122.9, 123.4, 125.9, 127.8, 129.1, 130.6, 131.2, 139.2, 139.5, 139.9, 140.2, 146.3, 163.7 ppm. 5. Experimental section 211 9-FLUORO-5,11-DIMETHOXY-1,4-DIMETHYL-1H-PYRIDO[3,2-b]CARBAZOL-2(6H)-ONE (97) H N N H3CO H3CO CH3 CH3 O 97F Yield: 30 mg, 32% (brownish solid). Melting point: 170-172 ºC. Elemental analysis calc. (%) for C19H17N2O3F: C 67.05, H 5.03, N 8.23; found C 67.16, H 5.05, N 8.19. IR (KBr): ν = 3417, 2918, 2849, 1653, 1599, 1571, 1450 cm-1. 1H NMR (250 MHz, CDCl3, 25 ºC): δ = 2.73 (s, 3H, 4-CH3), 3.83 (s, 3H, 1-CH3), 3.91 (s, 3H, OCH3), 3.94 (s, 3H, OCH3), 6.56 (s, 1H, 3-H), 7.43-7.49 (m, 2H, 7-H, 10-H), 7.96 (dd, J = 8.9 and 2.5 Hz, 1H, 8-H), 8.29 (br s, 1H, 6-H) ppm. 212 5. Experimental section 1,4-DIMETHYL-1H-PYRIDO[3,2-b]CARBAZOLE-2,5,11(6H)-TRIONE (98) 98 H N N O O CH3 CH3 O Yield: 64 mg, 59% (red solid). Melting point > 300 ºC. Elemental analysis calc. (%) for C17H12N2O3: C 69.86, H 4.14, N 9.58; found C 69.93, H 4.17, N 9.49. MS: m/z, 292 (M+), 264, 263. IR (KBr): ν = 3500-2500, 1647 cm-1. 1H NMR (250 MHz, d6-DMSO)  = 2.56 (s, 3H, 4-CH3), 3.84 (s, 3H, 1-CH3), 6.58 (s, 1H, 3-H), 7.30-7.40 (m, 2H, 8-H, 9-H), 7.56 (d, J = 7.5 Hz, 1H, 7-H), 8.06 (d, J = 7.5 Hz, 1H, 10-H), 12.94 (br s, 1H, 6-H) ppm. 13C NMR (63 MHz, d6-DMSO)  = 30.6, 34.5, 113.8, 114.8, 116.0, 121.8, 122.4, 123.6, 123.9, 126.4, 136.2, 137.7, 145.8, 149.1, 161.3, 177.3, 178.0 ppm. 5. Experimental section 213 1,4,8-TRIMETHYL-1H-PYRIDO[3,2-b]CARBAZOLE-2,5,11(6H)-TRIONE (99) 99 H N N O O CH3 CH3 OH3C Yield: 45 mg, 25% (dark red solid). Melting point > 300 ºC. Elemental analysis calc. (%) for C18H14N2O3: C 70.58, H 4.61, N 9.15; found C 70. 61, H 4.55, N 8.97. MS: m/z, 306 (M+), 278, 277. IR (KBr): ν = 3500-2500, 1650 cm-1. 1H NMR (250 MHz, d6-DMSO)  = 2.36 (s, 3H, 8-CH3), 2.56 (s, 3H, 4-CH3), 3.83 (s, 3H, 1-CH3), 6.57 (s, 3H, 3-H), 7.17 (d, J = 8.8 Hz, 1H, 9-H), 7.32 (s, 1H, 7-H), 7.93 (d, J = 8.8 Hz, 1H, 10-H), 12.81 (br s, 1H, 1-H) ppm. 214 5. Experimental section 1,4,9-TRIMETHYL-1H-PYRIDO[3,2-b]CARBAZOLE-2,5,11(6H)-TRIONE (100) 100 H N N O O CH3 CH3 O H3C Yield: 52 mg, 45% (dark red solid). Melting point > 300 ºC. Elemental analysis calc. for C18H14N2O3: C 70.58, H 4.61, N 9.15; found C 70.57, H 4.58, N 9.07. MS: m/z, 306 (M+), 77. IR (KBr): ν = 3500-2500, 1650 cm-1. 1H NMR (250 MHz, d6-DMSO)  = 2.44 (s, 3H, 9-CH3), 2.57 (s, 3H, 4-CH3), 3.84 (s, 3H, 1-CH3), 6.59 (s, 1H, 3-H), 7.24 (d, J = 8.7 Hz, 1H, 8-H), 7.45 (d, J = 8.7 Hz, 1H, 7-H), 7.87 (s, 1H, 10-H) 12.86 (br s, 1H, 6-H) ppm. 5. Experimental section 215 8-METHOXY-1,4-DIMETHYL-1H-PYRIDO[3,2-b]CARBAZOLE-2,5,11(6H)-TRIONE (101) 101 H N N O O CH3 CH3 OH3CO Yield: 44 mg, 48% (brownish solid). Melting point: 272-275 ºC. Elemental analysis calc. (%) for C18H14N2O4: C 67.07, H 4.38, N 8.69; found C 67.12, H 4.41, N 8.60. MS: m/z, 322 (M+), 294, 293. IR (KBr): ν = 3500-2500, 1651 cm-1. 1H NMR (250 MHz, d6-DMSO) δ = 2.56 (s, 3H, 4-CH3), 3.79 (s, 6H, 1-CH3, 8-OCH3), 6.57 (s, 1H, 3-H), 6.97 (d, J = 8.6 and 2.2 Hz, 2H, 7-H, 9-H), 7.92 (dd, J = 8.6 Hz, 1H, 10-H), 12.75 (br s, 1H, 6-H) ppm. 216 5. Experimental section 9-METHOXY-1,4-DIMETHYL-1H-PYRIDO[3,2-b]CARBAZOLE-2,5,11(6H)-TRIONE (102) 102 H N N O O CH3 CH3 O H3CO Yield: 82 mg, 69% (red solid). Melting point > 300 ºC. Elemental analysis calc. (%) for C18H14N2O4 (322): C 67.07, H 4.38, N, 8.69; found C 66.99, H 4.31, N 8.57. MS: m/z, 322 (M+), 294, 293. IR (KBr): ν = 3500-2500, 1646 cm-1. 1H NMR (250 MHz, d6-DMSO) δ = 2.56 (s, 3H, 4-CH3), 3.83 and 3.84 (2s, 6H, 1-CH3, 9-OCH3), 6.57 (s, 3H, 3-H), 7.03 (m, 1H, 8-H), 7.45 (m, 2H, 7-H, 10-H). 5. Experimental section 217 9-CHLORO-1,4-DIMETHYL-1H-PYRIDO[3,2-b]CARBAZOLE-2,5,11(6H)-TRIONE (103) 103 H N N O O CH3 CH3 O Cl Yield: 26 mg, 29% (red solid). Melting point > 300 ºC. Elemental analysis calc. (%) for C17H11N2O3Cl: C 62.49, H 3.39, N 8.57; found C 62.44, H 3.41, N 8.51. MS: m/z, 326 (M+), 298, 297. IR (KBr): ν = 3500-2500, 1664, 1649 cm-1. 1H NMR (250 MHz, d6-DMSO)  = 2.55 (s, 3H, 4-CH3), 3.83 (1s, 3H, 1-CH3), 6.58 (s, 1H, 3-H), 7.24-7.32 (m, 1H, 8-H), 7.55-7.59 (m, 1H, 7-H), 7.69-7.72 (m, 1H, 10-H) ppm. 218 5. Experimental section 9-FLUORO-1,4-DIMETHYL-1H-PYRIDO[3,2-b]CARBAZOLE-2,5,11(6H)-TRIONE (104) 104 H N N O O CH3 CH3 O F Yield: 42 mg, 47% (red solid). Melting point > 300 ºC. Elemental analysis calc. (%) for C17H11N2O3F: C 65.81, H 3.57, N 9.03; found C 65.90, H 3.63, N 8.99. MS: m/z, 310 (M+), 282, 281. IR (KBr): ν = 3500-2500, 1662, 1640 cm-1. 1H NMR (250 MHz, d6-DMSO)  = 2.55 (s, 3H, 4-CH3), 3.83 (1s, 3H, 1-CH3), 6.58 (s, 1H, 3-H), 7.43 (m, 1H, 8-H), 7.58 (m, 1H, 7-H), 7.69-7.72 (m, 1H, 10-H) ppm. Preparation of compound 104 from 97: Ceric ammonium nitrate (384 mg, 0.70 mmol) was added to a solution of compound 97 (100 mg, 0.30 mmol) in 2:1 CH3CN/H2O (30 mL) and the reaction was stirred at 0 ºC for 1h. The mixture was, then, extracted with CH2Cl2 (3 x 15 mL), the combined organic layers were washed with water and dried over Na2SO4. The solvent was concentrated in vacuo to give 35 mg (38%) of compound 104 as a red solid. 5. Experimental section 219 6-(2-ACETOXYMETHYLPHENYLAMINO)-1,4-DIMETHYLQUINOLINE-2(1H),5,8- TRIONE (106) N CH3 O CH3H3CO H3CO H N CH3 CH3H NH3C N CH3 O O O N CH3 O CH3O O H N AcO Pd(OAc)2, AcOH, 120 °C, 16 h 10610571 + Yield: 13 mg, 35% (red solid). Melting point: 254-256 ºC. Elemental analysis calc. (%) for C20H18N2O5: C 65.57, H 4.95, N 7.65; found C 65.61, H 4.98, N 7.61. IR (KBr): ν = 3500-2500, 1740, 1654 cm-1. 1H NMR (250 MHz, CDCl3)  = 2.16 (s, 3H, CH3-CO), 2.57 (br s, 3H, 4-CH3), 3.90 (s, 3H, N-CH3), 5.07 (s, 2H, OCH2Ph), 6.01 (s, 1H, 7-H), 6.58 (s, 1H, 3-H), 7.25-7.50 (m, 4H, Ph), 8.56 (br s, 1H, NH) ppm. 13C NMR (63 MHz, CDCl3, 25 ºC): δ = 21.3, 23.6, 35.3, 63.6, 101.1, 115.1, 123.6, 124.5, 127.0, 127.5, 130.1, 130.4, 132.3, 136.8, 144.9, 149.9, 162.8, 171.8, 180.6, 180.9 ppm. 220 5. Experimental section SYNTHESIS OF TETRACYCLIC ANGULAR FUSED CARBAZOLES 107-111 N HN H3CO N CH3 O CH3 H3CO O2N R4 CH3 O CH3 R4 107-11180, 82, 84-86 P(OEt)3 Comp. R4 107 H 108 CH3 109 OCH3 110 Cl 111 F General procedure: Method A. A solution of the suitable compound 80, 82 or 84-86 (50 mg) in triethyl phosphite (1-2 mL) was refluxed at 160 °C for 3 h. The reaction mixture was cooled to rt and the solid that precipitated was filtered and washed with ethyl ether. Method B. A solution of the suitable compound 80, 82 or 84-86 (50 mg) in triethyl phosphite (1-2 mL) was heated under microwave irradiation in a CEM Discover focused microwave reactor at 300 W and 180 ºC for 25 min. The reaction mixture was worked up as in Method A. 5. Experimental section 221 5-METHOXY-1,4-DIMETHYL-4,7-DIHYDRO-3H-PYRIDO[2,3-c]CARBAZOL-3-ONE (107) N HN H3CO CH3 O CH3 107 Yield: 24 mg, 55% (method A). Orange solid. Melting point: 223-225 ºC. Elemental analysis calc. (%) for C18H16N2O2: C 73.95, H 5.52, N, 9.58; found C 73.77, H 5.46, N, 9.51. IR (KBr): ν = 3420, 2960, 1648, 1600, 1553, 1453 cm-1. 1H NMR (250 MHz, CDCl3, 25 ºC): δ = 2.87 (s, 3H, 1-CH3), 3.88 (s, 3H, 4-CH3), 3.98 (s, 3H, 5-OCH3), 6.73 (s, 1H, 2-H), 7.17 (s, 1H, 6-H), 7.22-7.25 (m, 1H, 10-H), 7.35- 7.41 (m, 1H, 9-H), 7.50 (d, J = 8.1 Hz, 1H, 8-H), 8.15 (d, J = 8.1 Hz, 1H, 11-H), 8.87 (br s, 1H, 7-H) ppm. 13C NMR (63 MHz, CDCl3, 25 ºC): δ = 24.6, 37.5, 56.8, 97.3, 111.2, 111.7, 119.5, 120.8, 121.6, 123.5, 124.6, 124.9, 129.5, 136.9, 140.1, 146.5, 149.6, 163.1 ppm. 222 5. Experimental section 5-METHOXY-1,4,9-TRIMETHYL-4,7-DIHYDRO-3H-PYRIDO[2,3-c]CARBAZOL-3-ONE (108) N HN H3CO CH3 O CH3 108 H3C Yield: 67 mg, 53% (method A) or 63 mg, 50% (method B). Yellow solid. Melting point: 253-255 ºC. Elemental analysis calc. (%) for C19H18N2O2: C 74.49, H 5.92, N, 9.14; found C 74.37, H 5.97, N, 9.09. IR (KBr): ν = 3210, 2998, 1655, 1602, 1508, 1450 cm-1. 1H NMR (250 MHz, CDCl3, 25 ºC): δ = 2.52 (s, 3H, 9-CH3), 2.86 (s, 3H, 1-CH3), 3.87 (s, 3H, 4-CH3), 3.94 (s, 3H, OCH3), 6.73 (s, 1H, 2-H), 7.05 (dd, J = 8.5 and 1.2 Hz, 1H, 10-H), 7.15 (s, 1H, 6-H), 7.28 (s, 1H, 8-H), 8.03 (d, J = 8.5 Hz, 1H, 11-H), 8.37 (br s, 1H, 7-H) ppm. 13C NMR (63 MHz, d6-DMSO, 25 ºC): δ = 20.7, 23.2, 36.0, 56.0, 97.3, 109.7, 110.4, 118.3, 119.4, 119.5, 119.6, 123.5, 128.1, 132.7, 136.0, 139.7, 145.2, 147.4, 160.7 ppm. 5. Experimental section 223 5,9-DIMETHOXY-1,4-DIMETHYL-4,7-DIHYDRO-3H-PYRIDO[2,3-c]CARBAZOL-3-ONE (109) N HN H3CO CH3 O CH3 109 H3CO Yield: 90 mg, 51% (method A) or 99 mg, 56% (method B). Yellow solid. Melting point: 251-253 ºC. Elemental analysis calc. (%) for C19H18N2O3: C 70.79, H 5.63, N 8.69; found C 70.83, H 5.59, N 8.54. IR (KBr): ν = 3419, 3151, 2934, 1646, 1602, 1560, 1508 cm-1. 1H NMR (250 MHz, CDCl3, 25 ºC): δ = 2.85 (s, 3H, 1-CH3), 3.86 (s, 3H, 4-CH3), 3.91 (s, 3H, OCH3), 3.95 (s, 3H, OCH3), 6.72 (s, 1H, 2-H), 6.85 (dd, J = 9.0 and 2.2 Hz, 1H, 10-H), 6.97 (d, J = 2.2 Hz, 1H, 8-H), 7.14 (s, 1H, 6-H), 8.03 (d, J = 9.0 Hz, 1H, 11-H), 8.53 (br s, 1H, 7-H) ppm. 13C NMR (63 MHz, d6-DMSO, 25 ºC): δ = 24.9, 52.4, 55.0, 55.7, 94.1, 96.0, 107.6, 107.7, 112.5, 117.1, 122.1, 124.2, 135.0, 136.9, 140.2, 145.5, 152.4, 156.0, 158.1 ppm. 224 5. Experimental section 9-CHLORO-5-METHOXY-1,4-DIMETHYL-4,7-DIHYDRO-3H-PYRIDO[2,3-c]CARBAZOL-3- ONE (110) N HN H3CO CH3 O CH3 110 Cl Yield: 50 mg, 30% (method A). Pale brown solid. Elemental analysis calc. (%) for C18H15N2O2 Cl: C 66.16, H 4.63, N 8.57; found C 66.23, H 4.65, N 8.46. IR (KBr): ν = 3426, 2923, 1645, 1601, 1556, 1455 cm-1. 1H NMR (250 MHz, CDCl3, 25 ºC): δ = 2.83 (s, 3H, 1-CH3), 3.87 (s, 3H, 4-CH3), 4.00 (s, 3H, OCH3), 6.75 (s, 1H, 2-H), 7.14 (s, 1H, 6-H), 7.19 (dd, J = 8.9 and 1.9 Hz, 1H, 10-H), 7.47 (d, J = 1.9 Hz, 1H, 8-H), 8.04 (d, J = 8.9 Hz, 1H, 11-H), 8.43 (br s, 1H, 7- H) ppm. 5. Experimental section 225 9-FLUORO-5-METHOXY-1,4-DIMETHYL-4,7-DIHYDRO-3H-PYRIDO[2,3-c]CARBAZOL-3- ONE (111) N HN H3CO CH3 O CH3 111 F Yield: 66 mg, 39% (method A) or 95 mg, 56% (method B). Yellow solid. Melting point: 272-274 ºC. Elemental analysis calc. (%) for C18H15N2O2F: calc. C 69.67, H 4.87, N 9.03; found C 69.59, H 4.93, N 8.97. IR (KBr): ν = 3212, 2916, 1653, 1600, 1507, 1429, 1393 cm-1. 1H NMR (250 MHz, CDCl3, 25 ºC): δ = 2.84 (d, J = 0.7 Hz, 3H, 1-CH3), 3.87 (s, 3H, 4- CH3), 3.99 (s, 3H, OCH3), 6.72 (d, J = 0.7 Hz, 1H, 2-H) 6.96 (td, J = 9.1 and 2.5 Hz, 10-H), 7.16 (s, 1H, 6-H), 7.17 (dd, J = 9.1 and 2.5 Hz, 8-H), 8.07 (dd, J = 9.1 and 5.4 Hz, 11-H), 8.75 (br s, 1H, 7-H) ppm. 13C NMR (63 MHz, CDCl3, 25 ºC): δ = 24.5 (1-CH3), 37.5 (4-CH3), 56.9 (OCH3), 97.3 (C-6), 97.6 (d, J = 25.8 Hz, C-10), 107.8 (d, J = 23.9 Hz, C-8), 111.5 (C-11c), 120.3 (d, J = 13.0 Hz, C-11a), 121.8 (C-2), 125.9 (d, J = 10.1 Hz, C-11), 130.2 (C-11b), 137.2 (C-6a), 140.4 (C-4a), 140.6 (C-7a), 146.2 (C-1), 149.0 (C-5), 159.1 (d, J = 241.3 Hz, C-9), 163.0 (C-3) ppm. 226 5. Experimental section SYNTHESIS OF TETRACYCLIC ANGULAR FUSED CARBAZOLES 102-119 N HN OCH3 N OCH3 CH3 OCH3 O2N R4 OCH3 CH3 R4 112-11689-93 P(OEt)3, MW focused, 300 W Comp. R4 Rto. (%) 112 H 45 113 CH3 55 114 OCH3 87 115 Cl 46 116 F 46 General procedure: A solution of the suitable compound 89-93 (50 mg) in triethyl phosphite (1-2 mL) was heated under microwave irradiation in a CEM Discover focused microwave reactor at 300 W and 180 ºC for 25 min. The reaction mixture was cooled to rt and the solid that precipitated was filtered and washed with ethyl ether. 5. Experimental section 227 3,5-DIMETHOXY-1-METHYL-7H-PYRIDO[2,3-c]CARBAZOLE (112) N HN OCH3 OCH3 CH3 112 Yield: 20 mg, 45% (yellow solid). Melting point: 252-254 ºC. Elemental analysis calc. (%) for C18H16N2O2: C 73.95, H 5.52, N, 9.58; found C 74.07, H 5.57, N, 9.54. IR (NaCl): ν = 3421, 3266, 1593, 1342 cm-1. 1H NMR (250 MHz, d6-DMSO)  = 2.51 (s, 3H, CH3), 3.99 (s, 3H, 5-OCH3), 4.04 (s, 3H, 3-OCH3), 7.00 (s, 1H, 2-H), 7.09–7.36 (m, 3H, 6-H, 9-H, 10-H), 7.57 (d, J = 7.9 Hz, 1H, 8-H), 8.35 (d, J = 8.3 Hz, 1H, 11-H), 11.74 (s, 1H, NH) ppm. 13C NMR (63 MHz, d6-DMSO)  = 25.1, 52.7, 55.91, 95.9, 107.6, 111.1, 118.5, 122.6, 122.7, 123.2, 123.6, 135.5, 137.5, 138.9, 145.6, 153.6, 158.5 ppm. 228 5. Experimental section 3,5-DIMETHOXY-1,9-DIMETHYL-7H-PYRIDO[2,3-c]CARBAZOLE (113) N HN OCH3 OCH3 CH3 113 H3C Yield: 25 mg, 55% (method B). Light yellow solid. Melting point: 226-228 ºC. Elemental analysis calc. (%) for C19H18N2O2: C 74.49, H 5.92, N, 9.14; found C 74.54, H 5.86, N, 9.10. IR (NaCl): ν = 3329, 2922, 1593, 1356 cm-1. 1H NMR (250 MHz, d6-acetone)  = 2.50 (s, 3H, 9-CH3), 3.18 (d, J = 0.6 Hz, 3H, 1- CH3), 4.05 (s, 3H, 5-OCH3), 4.07 (s, 3H, 3-OCH3), 6.95 (d, J = 0.7 Hz, 1H, 2-H), 7.03 (dd, J = 8.5, 1.2 Hz, 1H, 10-H), 7.39 (s, 2H, 8-H, 6-H), 8.30 (d, J = 8.5 Hz, 1H, 11-H), 10.66 (s, 1H, NH) ppm. 13C NMR (63 MHz d6-acetone)  = 22.7, 26.9, 54.2, 57.7, 98.1, 113.0, 114.9, 122.3, 123.8, 124.9, 125.6, 134.5, 141.9, 144.6, 147.4, 147.7, 153.3, 156.1, 160.9 ppm. 5. Experimental section 229 3,5,9-TRIMETHOXY-1-METHYL-7H-PYRIDO[2,3-c]CARBAZOLE (114) N HN OCH3 OCH3 CH3 114 OCH3 Yield: 40 mg, 87% (method B). Yellow solid. Melting point: 238-240 ºC. Elemental analysis calc. (%) for C19H18N2O3: C 70.79, H 5.63, N 8.69; found C 70.83, H 5.59, N 8.54. IR (NaCl): ν = 3341, 1699, 1683, 1457 cm-1. 1H NMR (250 MHz, d6-DMSO)  = 3.09 (s, 3H, CH3), 3.86 (s, 3H, 9-OCH3), 3.98 (s, 3H, 5-OCH3), 4.02 (s, 3H, 3-OCH3), 6.78 (dd, J = 9.1, 2.3 Hz, 1H, 10-H), 6.96 (s, 1H, 2-H), 7.06 (d, J = 2.2 Hz, 1H, 8-H), 7.31 (s, 1H, 6-H), 8.23 (d, J = 9.1 Hz, 1H, 11-H), 11.58 (s, 1H, NH) ppm. 13C NMR (63 MHz, d6-DMSO)  = 25.5 (1-CH3), 52.9 (9-OCH3), 55.5 (5-OCH3), 56.2 (3-OCH3), 94.6 (C-8), 96.5 (C-6), 108.1 (C-6a), 108.3 (C-10), 112.9 (C-2), 117.6 (C- 9), 122.6 (C-11c), 124.7 (C-8), 135.6 (C-5), 137.4 (C-11), 140.7 (C-11a), 145.9 (C-1), 152.9 (C-11b), 156.5 (C-8a), 158.6 (C-3) ppm. 230 5. Experimental section 9-CHLORO-3,5-DIMETHOXY-1-METHYL-7H-PYRIDO[2,3-c]CARBAZOLE (115) N HN OCH3 OCH3 CH3 115 Cl Yield: 21 mg, 46% (method B). Yellow solid. Melting point: 133-135 ºC. Elemental analysis calc. (%) for C18H15N2O2 Cl: C 66.16, H 4.63, N 8.57; found C 66.26, H 4.65, N 8.51. IR (NaCl): ν = 3400, 1636 cm-1. 1H NMR (250 MHz, MeOD):  = 2.94 (s, 3H, CH3), 3.97 (s, 3H, 5-OCH3), 4.09 (s, 3H, 3-OCH3), 7.00 (dd, J = 9.0, 2.1 Hz, 1H, 10-H), 7.06 (s, 1H, 2-H), 7.16 (s, 1H, 6- H), 7.36 (d, J = 2.0 Hz, 1H, 8-H), 8.00-8.03 (m, 2H, NH, 11-H) ppm. 13C NMR (125 MHz, MeOD):  = 27.6 (CH3), 57.5 (3-OCH3), 57.8 (5-OCH3), 99.5 (C-6), 109.7 (C-11c), 112.6 (C-2), 112.7 (C-8), 121.2 (C-10), 123.4 (C-11a), 124.0 (C-6a, C-7a), 126.7 (C-11), 131.3 (C-11b), 140.6 (C-4a), 142.1 (C-9), 152.2 (C-5), 155.0 (C-1), 160.6 (C-3) ppm. 5. Experimental section 231 9-FLUORO-3,5-DIMETHOXY-1-METHYL-7H-PYRIDO[2,3-c]CARBAZOLE (116) N HN OCH3 OCH3 CH3 116 F Yield: 19 mg, 46% (method B). Yellow solid. Melting point: 179-181 ºC. Elemental analysis calc. (%) for C18H15N2O2F: C 69.67, H 4.87, N 9.03; found C 69.70, H 4.93, N 8.97. IR (KBr): ν = 3410, 1733, 1506, 1457 cm-1. 1H NMR (250 MHz, MeOD)  = 3.07 (s, 3H, CH3), 4.02 (s, 3H, OCH3), 4.09 (s, 3H, OCH3), 6.86 (td, J = 9.2 and 2.6 Hz, 1H, 10-H), 7.11-7.16 (m, 2H, 8-H, 2-H), 7.30 (s, 1H, 6-H), 8.18 (dd, J = 9.2 and 5.2 Hz, 1H, 11-H) ppm. 13C NMR (126 MHz, MeOD)  = 34.5, 62.2, 65.5, 105.5, 106.6 (d, J = 25.4 Hz), 115.9 (d, J = 23.3 Hz), 116.9, 122.5, 126.7 (d, J = 3.7 Hz), 129.7, 131.9, 134.3 (d, J = 10.4 Hz), 145.1, 148.9 (d, J = 12.1 Hz), 155.2, 162.9, 167.9 (d, J = 243.7 Hz), 168.1 ppm. 232 5. Experimental section 5,8-DIMETHOXY-1,4-DIMETHYL-4,7-DIHYDRO-3H-PYRIDO[2,3-c]CARBAZOL-3-ONE (117) AND 5,10-DIMETHOXY-1,4-DIMETHYL-4,7-DIHYDRO-3H-PYRIDO[2,3- c]CARBAZOL-3-ONE (118) N CH3 O CH3 H3CO O2N H3CO P(OEt)3, 160 °C, 3 h N HN H3CO CH3 H3CO O CH3 N HN H3CO CH3 O CH3 OCH3 + 83 117 118 Yield, 16 mg (35%), as a 1:1 mixture from which only compound 117 could be purified. Data for compound 117 Elemental analysis calc. (%) for C19H18N2O3: C 70.80, H 5.59, N 8.69; found C 70.29, H 5.60, N 8.46. IR (KBr): ν = 3420, 3149, 2922, 1650, 1607, 1558 cm-1. 1H-NMR (250 MHz, CDCl3): 2.87 (d, J = 0,7 Hz, 3H, CH3-C1); 3.87 (s, 3H, CH3-N); 3.89 (s, 3H, CH3O-C10); 4.02 (s, 3H, CH3O-C5); 6.72 (d, 1H, J = 0.7 Hz, C2-H); 6.86 (d, 1H, J = 7.6 Hz, C10-H); 6.97 (d, 1H, J = 7.6 Hz, C9-H); 7.13 (t, 1H, J = 8.3 Hz, C10- H); 7.16 (s, 1H, C6-H); 7.76 (d, 1H, J = 8.4 Hz, C11-H); 8.74 (br s, 1H, NH) ppm. 5. Experimental section 233 5-METHOXY-1,4-DIMETHYL-4,7-DIHYDRO-3H-BENZO[A]PYRIDO[3,2-g]CARBAZOL-3- ONE (119) N CH3 O CH3 H3CO O2N P(OEt)3 N HN H3CO CH3 O CH3 87 119 Yield: 26 mg, 40% (method A). Yellow solid. Melting point >300 ºC. Elemental analysis calc. (%) for C22H18N2O2: C 77.17, H 5.30, N 8.18; found C 77.09, H 5.32, N 8.11. IR (KBr): ν = 3427, 3139, 2935, 1645, 1604, 1565, 1447, 1381 cm-1. 1H NMR (250 MHz, CDCl3, 25 ºC): δ = 6.82 (s, 1H, 2-H), 7.35 (s, 1H, 6-H), 7.50-7.70 (m, 2H, 9-H, 10-H), 7.62 (d, J = 8.2 Hz, 1H, 12-H, overlapped with 9-H and 10-H signal), 8.00 (d, J = 8.2 Hz, 1H, 13-H), 8.19 (d, J = 9.1 Hz, 1H, 11-H, partially overlapped with 8-H signal), 8.23 (d, J = 9.4 Hz, 1H, 8-H, partially overlapped with 11-H signal), 9.42 (br s, 1H, 7-H) ppm. 13C NMR (63 MHz, d6-DMSO, 25 ºC): δ = 24.1, 36.8, 57.3, 98.3, 111.9, 118.8, 119.1, 119.2, 120.3, 121.8, 123.8, 124.0, 125.5, 125.8, 128.3, 130.1, 130.9, 136.7, 136.8, 146.8, 148.5, 162.1 ppm. 234 5. Experimental section 4,7-DIMETHOXY-6-NITRO-1-TOSYLINDOLE (120) N HO2N OCH3 OCH3 NO2N OCH3 OCH3 Ts 4 120 NaH, TsCl, THF, rt, 4 h To a solution of 4,7-dimethoxy-6-nitroindole 4 (600 mg, 2.7 mmol) in dry THF (15 mL) at 0 ºC under an argon atmosphere, sodium hydride (213 mg, 60% in mineral oil) was added slowly and the solution was stirred for 1 h. Then, p-toluenesulfonyl chloride (670 mg, 5.9 mmol) was added and the reaction mixture was stirred for 4 h and allowed to warm to room temperature. Then, the reaction was poured onto water and extracted with ethyl acetate (6 x 30 mL). The combined organic layers were dried over anhydrous sodium sulphate and the solvent was concentrated in vacuo to give 980 mg (100%) of the expected compound 120, which was used without further purification. 1H NMR (250 MHz, CDCl3, 25 ºC): δ = 7.97 (d, J = 3.6 Hz, 1H, H2), 7.73 (d, J = 8.2 Hz, 2H, H2’), 7.27 (d, J = 8.2 Hz, 2H, H3’), 7.16 (s, 1H, H5), 6.82 (d, J = 3.6 Hz, 1H, H3), 3.93 (s, 3H, OCH3), 2.40 (s, 3H, C4’-CH3) ppm 5. Experimental section 235 4,7-DIMETHOXY-6-NITROINDOLE-3-CARBALDEHYDES 121 and 122 OCH3 OCH3 O2N N OCH3 OCH3 O2N N CHO RR POCl3, DMF, 0 ºC 4, 8 Comp. R 121 H 122 CH3 A solution of indole 4 or 8 (1 eq) in dimethylformamide (4 mL) was added to a solution of POCl3 (2.1 eq) in DMF (8 eq) cooled at 0 ºC, under an argon atmosphere, and stirred for 30 min. The mixture was then stirred at room temperature for 45 min and cooled again to 0ºC. Water (8 mL) was added and the reaction was basified with 20% NaOH solution and stirred for 30 min. The mixture was filtered and the solid was dissolved in CHCl3, the solution was dried over anhydrous Na2SO4 and concentrated under vacuum. 236 5. Experimental section 4,7-DIMETHOXY-6-NITROINDOLE-3-CARBALDEHYDE (121) OCH3 OCH3 O2N N H CHO 121 Yield: 500 mg, 72 % (pale brown solid) Data for compound 121: Melting point: 235 °C. Elemental analysis calc. (%) for C11H10N2O5: C 52.80, H 4.03, N 11.20; found: C 51.92, H 4.02, N 10.91. IR (NaCl): ν = 1670 (CHO), 1552 (NO2) cm-1. 1H NMR (250 MHz, DMSO):  = 10.29 (s, 1H, CHO), 8.30 (s, 1H, H2), 7.22 (s, 1H, H5), 3.98 (s, 3H, C7-OCH3), 3.97 (s, 3H, C4-OCH3) ppm. 13C NMR (63 MHz, DMSO):  = 186.3 (CHO), 149.2 (C4), 137.3 (C7), 136.7 (C6), 134.04 (C2), 130.8 (C7a), 121.7 (C3), 119.4 (C3a), 98.2 (C5), 63.2 (C7-OCH3), 56.5 (C4- OCH3) ppm. 5. Experimental section 237 4,7-DIMETHOXY-1-METHYL-6-NITROINDOLE-3-CARBALDEHYDE (122) 122 OCH3 OCH3 O2N N CHO CH3 Yield: 2.960 g, 81% (yellow solid). Data for compound 122: Melting point: 166-167 °C. Elemental analysis calc. (%) for C12H12N2O5: C 54.55, H 4.58, N 10.60; found C 54.66, H 4.73, N 11.02. IR (NaCl): ν = 1661 (CHO), 1527 (NO2) cm-1. 1H NMR (250 MHz, CDCl3):  = 10.43 (s, 1H, CHO), 7.90 (s, 1H, H2), 7.31 (s, 1H, H5), 4.18 (s, 3H, C7-OCH3), 4.06 (s, 3H, C4-OCH3), 4.05 (s, 3H, N-CH3) ppm. 13C NMR (63 MHz, DMSO):  = 187.0 (CHO), 149.3 (C4), 138.9 (C7), 137.0 (C2), 137.0 (C7a), 130.1 (C3a), 123.3 (C6), 118.3 (C3), 99.0 (C5), 63.9 (C7-OCH3), 56.0 (C4- OCH3), 37.3 (N-CH3) ppm. 238 5. Experimental section (E)-4,7-DIMETHOXY-1-METHYL-6-NITRO-3-(2-NITROVINYL)INDOLE (123) 122 OCH3 OCH3 O2N N OCH3 OCH3 O2N N CHO CH3 CH3 NO2 H3C-NO2, NH4 + CH3CO2 - reflux, 4 h 123 To a suspension of indole 122 (1,150 g, 4.35 mmol) in nitromethane (50 mL) was added ammonium acetate (0.335 g, 4.35 mmol). The mixture was stirred at reflux for 4h. After cooling a light brown solid precipitated which was filtered and recrystallized in MeOH, yielding 0.985 g (74 %). Melting point: 268-269 °C. Elemental analysis calc. (%) for C13H13N3O6: C 50.82, H 4.26, N 13.68; found C 50.57, H 4.30, N 13.54. IR (NaCl): ν = 1624 (C=C), 1547 (NO2) cm-1. 1H NMR (250 MHz, DMSO):  = 8.57-8.51 (m, 3H, H2, CH2-NO2), 8.05 (d, J = 13.5 Hz, 1H, CH2-CH2-NO2), 7.28 (s, 1H, H5), 4.10 (s, 3H, OCH3), 4.02 (s, 3H, OCH3), 3.95 (s, 3H, N-CH3) ppm. 13C NMR (63 MHz, DMSO):  = 149.2 (C4), 139.3 (C2), 138.3 (C7a), 137.6 (C7), 134.1 (CH=CH-NO2), 133.5 (CH=CH-NO2), 130.6 (C6), 122.6 (C3a), 107.3 (C3), 99.1 (C5), 64.4 (C7-OCH3), 56.7 (C4-OCH3), 37.3 (N-CH3) ppm. 5. Experimental section 239 4,7-DIMETHOXY-1-METHYL-6-NITRO-3-(2-NITROETHYL)INDOLE (124) NO2N OCH3 OCH3 CH3 NO2 NO2N OCH3 OCH3 CH3 NO2 124123 NaBH4 To a solution of indole 123 (0.900 g, 2.93 mmol) in CH2Cl2/CH3OH (50:50) was added NaBH4 (0.330 g, 8.79 mmol) and the reaction was stirred at room temperature for 20 min. Then, the solvent was concentrated in vacuo and the residue was dissolved in dichloromethane and washed with water and brine. The aqueous phase was treated with 2N HCl to neutral pH and was extracted with dichloromethane (2 x 30 mL). The organic layers were dried over anhydrous Na2SO4 and concentrated in vacuo to give 0.890 g (100%) of the desired compound 124. Melting point: 176-178 °C. Elemental analysis calc. (%) for C13H15N3O6: C 50.49, H 4.89, N 13.59; found C 50.27, H 4.94, N 12.44. IR (NaCl): ν = 1517, 1304.4 (NO2) cm-1. 1H NMR (250 MHz, CDCl3):  = 7.11 (s, 1H, H2), 6.97 (s, 1H, H3), 4.70 (t, J = 6.8 Hz, 2H, CH2-CH2-NO2), 4.04 (s, 3H, OCH3), 4.00 (s, 3H, OCH3), 3.98 (s, 3H, N-CH3), 3.50 (t, J = 6.8 Hz, 2H, CH2-CH2-NO2) ppm. 13C NMR (63 MHz, CDCl3):  = 148.9 (C4), 138.6 (C7), 136.1 (C7a), 133.1 (C2), 129.8 (C3a), 123.6 (C6), 109.9 (C3), 95.8 (C5), 76.5 (CH2-CH2NO2), 63.5 (OCH3), 55.6 (OCH3), 35.8 (N-CH3), 24.4 (CH2CH2NO2) ppm. 240 5. Experimental section 4,7-DIMETHOXY-1-METHYL-3-(2-NITROETHYL)INDOL-6-AMINE (125) NH2N OCH3 OCH3 CH3 NO2 NO2N OCH3 OCH3 CH3 NO2 H2, C/Pd 4.5 bars, 40 °C, 24 h 124 125 To a solution of compound 124 (0.825 g, 2.66 mmol) in ethyl acetate (50 mL) was added 10% palladised charcoal (165 mg) and the solution was hydrogenated at 40 °C and 4.5 bares for 24 h. The mixture was filtered over celite and the filtrate was concentrated in vacuo, affording 0.740 g (100%) of the expected product 125 as a dark green solid. Melting point: 131-133 °C. Elemental analysis calc. (%) for C13H17N3O4: C 55.91, H 6.14, N 15.05; found C 55.93, H 6.09, N 14.32. IR (NaCl): ν = 3356 (NH2), 1548 (NO2), 1231 cm-1. 1H NMR (250 MHz, CDCl3):  = 6.53 (s, 1H, H2), 6.03 (s, 1H, H5), 4.70 (t, J = 7.2 Hz, 2H, CH2-CH2-NO2), 3.89 (s, 3H, OCH3), 3.85 (s, 3H, OCH3), 3.82 (s, 3H, N-CH3), 3.46 (t, J = 7.2 Hz, 2H, CH2-CH2-NO2) ppm. 13C NMR (63 MHz, CDCl3):  = 150.1 (C4), 134.4 (C6), 131.3 (C7a), 127.1 (C7), 125.6 (C2), 112.0 (C3a), 108.8 (C3), 91.5 (C5), 76.6 (CH2-CH2-NO2), 60.7 (OCH3), 54.8 (OCH3), 34.2 (N-CH3), 24.9 (CH2-CH2-NO2) ppm. 5. Experimental section 241 TERT-BUTYL-4,7-DIMETHOXY-1-METHYL-3-(2-NITROETHYL)INDOL-6- YLCARBAMATE (126) NH2N OCH3 OCH3 CH3 125 NO2 NHN OCH3 OCH3 CH3 126 NO2 (Boc)2O, MeOH, 24 h, rt Boc To a solution of compound 125 (1.1 g, 3.94 mmol) in dry CH3OH (70 mL) was added di-tert-butyl dicarbonate (0.944 g, 4.33 mmol). The mixture was stirred at 30 °C for 24 h. Removal of the solvent under reduced pressure gave 1.490 g (100%) of compound 126 as a grey solid. Melting point: 87-89 °C. Elemental analysis calc. (%) for C18H25N3O6: C 56.98, H 6.64, N 11.08; found C 56.65, H 6.11, N 10.73. IR (NaCl): ν = 3360 (NH), 1623 (CO), 1522 (NO2) cm-1. 1H NMR (250 MHz, CDCl3):  = 6.96 (s, 1H, H5), 6.61 (s, 1H, H2), 4.68 (t, J = 7.0 Hz, 2H, CH2-CH2-NO2), 3.93 (s, 3H, OCH3), 3.88 (s, 3H, N-CH3), 3.78 (s, 3H, OCH3), 3.45 (t, J = 7.0 Hz, 2H, CH2-CH2-NO2), 1.58 (s, 9H, (C(CH3)3) ppm. 13C NMR (63 MHz, CDCl3):  = 153.1 (CO), 149.9 (C4), 146.6 (C7a), 130.2 (C7), 129.6 (C6), 127.4 (C3), 126.2 (C2), 115.1 (C3a), 109.2 (C5), 85.1 (C(CH3)3), 80.2 (C(CH3)3), 76.8 (CH2-CH2-NO2), 62.3 (C7-OCH3), 55.3 (C4-OCH3), 34.6 (N-CH3), 28.3 (C(CH3)3), 27.3 (C(CH3)3) (rotamero), 25.1 (CH2-CH2-NO2). 242 5. Experimental section N-(4,7-DIMETHOXY-1-METHYL-3-(2-NITROETHYL)INDOL-6-YL)-2,2,2- TRIFLUOROACETAMIDE (127) NH2N OCH3 OCH3 CH3 125 NO2 Et3N, (CF3CO)2O, THF, 10 min, -78 °C NHN OCH3 OCH3 CH3 127 NO2 OF3C To a solution of indole 125 (150 mg, 0.537 mmol) in dry THF (5 mL) at -78 °C was added dropwise dry triethylamine (27.1 mg, 0.268 mmol) and trifluoroacetic anhydride (225.5 mg, 1.074 mmol) and the mixture was stirred for 15 min. Then, a saturated NaHCO3 solution (5 mL) was added and and the reaction was allowed to warm to room temperature. The solution was extracted with Et2O (2 x 20 mL), the combined organic layers were washed with brine and dried with anhydrous Na2SO4. The solvent was concentrated in vacuo, affording 202 mg (100%) of 127 as a grey solid. Elemental analysis calc. (%) for C15H16F3N3O5: C 48.00, H 4.30, N 11.20; found: C 47.78, H 4.25, N 11.14. IR (NaCl): ν = 3335 (NH), 1718 (CO), 1150 (NO2), 1204 and 1161 (CF3) cm-1. 1H NMR (250 MHz, CDCl3):  = 8.52 (s, 1H, NH), 7.38 (s, 1H, H2), 6.74 (s, 1H, H3), 4.69 (t, J = 6.9 Hz, 2H, CH2-NO2), 3.93 (s, 6H, OCH3 C4 y C7), 3.84 (s, 3H, NCH3), 3.47 (t, J = 6.9 Hz, 2H, CH2-CH2-NO2) ppm. 13C NMR (63 MHz, CDCl3):  = 154.5 (dd, J = 58.2, 21.4 Hz, CO), 150.2 (C4), 131.2 (C6), 129.7 (C7a), 128.8 (C2), 125.5 (C7), 117.5 (C3a), 115.8 (d, J = 288.1 Hz, CF3), 109.9 (C3), 93.6 (C5), 77.3 (CH2NO2), 67.9 (4-OCH3), 62.9 (7-OCH3), 34.8 (NCH3), 29.6 (CH2CH2NO2) ppm. 5. Experimental section 243 2,2,2-TRIFLUORO-N-(1-METHYL-3(2-NITROHETYL)-4,7-DIHYDRO-1H-INDOL-6- YL)ACETAMIDE (128) NHN OCH3 OCH3 CH3 127 NO2 OF3C NHN O O CH3 128 NO2 OF3C To a solution of compound 127 (450 mg, 1.2 mmol) in 2:1 CH3CN-H2O (30 mL) CAN (1.9 g, 3.6 mmol) was added and the reaction was stirred at room temperature for 1 h. The mixture was extracted with CH2Cl2 (3 x 30 mL) and the organic layers were dried over anhydrous sodium sulphate. Removal of the solvent in vacuo afforded 336 mg (81%) of compound 128 as a pale brown solid. Melting point: 150-152 °C. Elemental analysis calc. (%) for C13H10F3N3O5: C 45.23, H 2.92, F 16.51; N, 12.17; found: C 46.01, H 2.78, F 16.95; N, 11.81 IR (NaCl): ν = 3340 (NH), 1734 and 1647 (quinone and COCF3), 1551 (NO2), 1209 and 1165 (CF3) cm-1. 1H NMR (250 MHz, CDCl3):  = 9.06 (s, 1H, NH), 7.37 (s, 1H, H2), 6.89 (s, 1H, H5), 4.77-4.61 (m, 2H, CH2-NO2), 3.96 (s, 3H, N-CH3), 3.37-3.35 (m, 2H, CH2-CH2-NO2) ppm. 13C NMR (63 MHz, CDCl3):  = 184.2 (C4), 170.9 (C7), 155.2 (dd, J = 58.2, 21.4 Hz, CO), 137.5 (C6), 133.2 (C2), 127.4 (C7a), 124.8 (C3a), 120.8 (C3), 118.1 (C5), 115.3 (d, J = 288.1 Hz, CF3), 74.9 (CH2-NO2), 37.0 (NCH3), 23.9 (CH2-CH2-NO2) ppm. 244 5. Experimental section TERT-BUTYL-3-(2-AMINOETHYL)-4,7-DIMETHOXY-1-METHYL-1H-INDOL- 6YLCARBAMATE (129) 126 NHN OCH3 OCH3 CH3 NO2 Boc NHN OCH3 OCH3 CH3 129 NH2 Boc 1. LiAlH4, rt, 1 h 2. Rochelle salt To a solution of indole 126 (0.343 g, 0.90 mmol) in dry THF (10 mL), at 0 °C and under an argon atmosphere, was added dropwise 1M LiAlH4 in THF (3.6 mL, 3.6 mmol) and the mixture was stirred at room temperature for 1 h. Then, the reaction was cooled at 0 °C and water (7 mL), ethyl ether (40 mL) and Rochelle salt (20 mL) were added in turn. The stirring was continued at room temperature for 24 h. The organic layer was treated with a 1M HCl solution (2 x 15 mL). This solution was basified with 3M KOH to basic pH. The mixture was then extracted with Et2O (3 x 30 mL), dried with Na2SO4 anhydrous and concentrated in vacuo to give 155 mg (49%) of 129 as a brown solid. Melting point: 120-122 °C. Elemental analysis calc. (%) for C18H27N3O4: C 61.87, H 7.79, N 12.03; found C 62.20, H 7.38, N 10.76. IR (NaCl): ν = 3435 and 3425 (NH2 and NH), 1722 (CO), 1713 (COOt-but) cm-1. 1H NMR (250 MHz, CDCl3):  = 7.25 (s, 1H, H5), 6.94 (s, 1H, NH), 6.60 (s, 1H, H2), 3.92 (s, 6H, 4-OCH3 and NCH3) 3.80 (s, 3H, 7-OCH3), 2.95 (t, J = 3.4 Hz, 4H, CH2- CH2-NH2), 1.57 (s, 9H, C(CH3)3 ) ppm. 13C NMR (63 MHz, CDCl3):  = 153.1 (CO), 150.5 (C4), 130.1 (C7a), 129.6 (C7), 126.7 (C2), 125.6 (C6), 115.8 (C3a), 113.1 (C3), 93.1 (C5), 79.9 (C(CH3)3), 62.1 (7- OCH3), 55.2 (4-OCH3), 42.9 (CH2-NH2), 34.4 (NCH3), 30.6 (CH2-CH2-NH2), 28.2 (C(CH3)3) ppm. 5. Experimental section 245 TERT-BUTYL 3-(2-AMINOETHYL)-1-METHYL-4,7-DIOXO-4,7-DIHYDRO-1H- INDOL-6-YLCARBAMATE (130) 130 NHN OCH3 OCH3 CH3 129 NH2 Boc NHN O O CH3 NH2 Boc CAN, CH3CN-H2O 15 min, rt Ceric ammonium nitrate (1.890 g, 3.45 mmol) was added to a solution of compound 129 (400 mg, 1.15 mmol) in 2:1 CH3CN/H2O (60 mL) and the reaction was stirred at room temperature for 15 min. The mixture was then extracted with CH2Cl2 (3 x 30 mL), the combined organic layers were washed with water and dried over Na2SO4. The solvent was concentrated in vacuo to give 335 mg (91 %) of compound 130 as a brown solid. Melting point: 195-197 °C. Elemental analysis calc. (%) for C16H21N3O4: C 60.17, H 6.63, N 13.16; found C 59.76, H 6.40, N 12.65 IR (NaCl): ν = 3340 (NH2), 1727 and 1659 (quinone), 1633 (CO Boc) cm-1. 1H NMR (250 MHz, MeOD):  = 7.13 (s, 1H, H2), 6.92 (s, 1H, H5), 3.95 (s, 3H, NCH3), 3.20 (t, J = 7.0 Hz, 2H, CH2-CH2-NH2), 3.04 (t, J = 6.9 Hz, 2H, CH2-CH2- NH2), 1.53 (s, 9H, C(CH3)3) ppm. 13C NMR (63 MHz, MeOD):  = 186.8 (C4), 172.8 (C7), 153.2 (CO), 142.3 (C6), 133.7 (C2), 129.0 (C7a), 125.3 (C3a), 120.8 (C3), 112.8 (C5), 83.1 (C(CH3)3), 40.6 (CH2-CH2-NH2), 36.8 (NCH3), 28.3 (C(CH3)3), 24.7 (CH2-CH2-NH2) ppm. 246 5. Experimental section 3-(2-AMINOETHYL)-4,7-DIMETHOXY-1-METHYLINDOL-6-AMINE(131) NHN OCH3 OCH3 CH3 127 NO2 OF3C 1. LiAlH4, rt, 1 h 2. Rochelle salt NH2N OCH3 OCH3 CH3 NH2 131 To a solution of indole 127 (113 mg, 0.3 mmol) in dry THF (10 mL), at 0 °C and under an argon atmosphere, was added dropwise 1M LiAlH4 in THF (1.2 mL, 1.2 mmol) and the mixture was stirred at room temperature for 1 h. Then, the reaction was cooled at 0 °C and water (4 mL), ethyl ether (20 mL) and Rochelle salt (10 mL) were added in turn. The stirring was continued at room temperature for 24 h. The organic layer was treated with a 1M HCl solution (2 x 15 mL). This solution was basified with 3M KOH to basic pH. The mixture was then extracted with Et2O (3 x 30 mL), dried with Na2SO4 anhydrous and concentrated in vacuo to give 30 mg (40%) of 129 as a brown solid. 1H NMR (250 MHz, CDCl3):  = 6.50 (s, 1H, H5), 5.99 (s, 1H, H2), 3.90 (s, 3H, 4- OCH3) 3.83 (s, 3H, NCH3), 3.81 (s, 3H, 7-OCH3), 3.11 (t, J = 5.5 Hz, 2H, CH2-CH2- NH2), 2.92 (t, J = 5.5 Hz, 2H, CH2-CH2-NH2) ppm. 13C NMR (63 MHz, CDCl3):  = 150.8 (C4), 137.8 (C7a), 134.1 (C2), 127.3 (C7), 124.8 (C6), 113.7 (C3a), 110.6 (C3), 91.1 (C5), 61.2 (7-OCH3), 55.7 (4-OCH3), 40.2 (CH2- NH2), 33.5 (NCH3), 26.3 (CH2-CH2-NH2) ppm. 5. Experimental section 247 TERT-BUTYL 1-METHYL-8-OXO-1,8-DIHYDROPYRROLO[4,3,2-d,e]QUINOLIN-7- YLCARBAMATE (132) N O N 130 NHN O O CH3 NH2 Boc CH3 HN Boc 132 anhydrous EtOH 4 Å molecular sieve , reflux, 3 h To a solution of compound 130 (125 mg, 0.39 mmol) in deoxygenated EtOH (20 mL) was added 4 Å molecular sieve and the mixture was stirred at reflux for 3 h. After filtration, the solvent was concentrated in vacuo and the residue was purified by flash chromatography on silica gel eluting with 4:1 ethyl acetate-petroleum ether, affording 70 mg (60 %) of compound 132 as a yellow solid. Melting point: 181-183 °C. Elemental analysis calc. (%) for C16H17N3O3: C 64.20, H 5.72, N 14.04; found C 64.98, H 5.45, N 14.71 IR (NaCl): ν = 3345 (NH2), 1721 (CO), 1650 (C=N) 1609 (CO) cm-1. 1H NMR (250 MHz, MeOD):  = 8.16 (d, J = 5.8 Hz, 1H, H4), 7.89 (s, 1H, H2), 7.82 (s, 1H, H6), 7.46 (d, J = 5.8 Hz, 1H, H3), 4.16 (s, 3H, N-CH3), 1.49 (s, 9H, C(CH3)3) ppm. 13C NMR (63 MHz, MeOD):  = 165.6 (C8), 152.7 (CO), 146.5 (C5a), 142.3 (C4), 140.9 (C7), 132.5 (C2), 124.4 (C2a), 119.5 (C8b) 119.1 (C8a), 115.6 (C3), 110.9 (C6), 81.5 (C(CH3)3), 37.3 (N-CH3), 27.8 (C(CH3)3) ppm. 248 5. Experimental section 3-ACETYL-N-TOSYLINDOLE. N Ts CH3 O N H CH3 O TsCl, NaOH, H2O-CH2Cl2 To a stirred suspension of 3-acetylindole (0.796 g, 5 mmol) in dichloromethane (30 mL) and cooled in ice bath, powdered sodium hydroxide (0.4 g) was added in one portion, stirred at 0 °C for 1 h and at room temperature for 5 h. Then the reaction mixture was cooled in the ice bath for 30 min. and solid p-toluenesulfonyl chloride (1.14 g, 6 mmol) was added and the reaction mixture stirred for 15 h. during which the ice bath was allowed to warm up to the room temperature. Then the mixture was poured into water (100 mL) to which additional dichloromethane (100 mL) was added. The organic layer was separated and washed with water (50 mL), dried over anhydrous Na2SO4 and the solvent removed. Yield 1.5 g (96%). Elemental analysis calc. (%) for C17H15NO3S: C 65.16, H 4.82, N 4.47, S, 10.23; found C 65.35, H 4.78, N 4.67, S, 10.81 IR (NaCl): ν = 1651.2 (CO), 1120.9 (SO2) cm-1. 1H NMR (250 MHz, CDCl3):  = 8.32 (m, 1H, H7), 8.20 (s, 1H, H2), 7.97-7.94 (m, 1H, H4), 7.85 (d, 2H, J = 8.5 Hz, tosyl group), 7.40-7.20 (m, 4H, H5, H6 and tosyl group), 2.57 (s, 3H, CH3CO), 2.37 (s, 3H, CH3 tosyl group) ppm. 13C NMR (63 MHz, CDCl3):  =182.3 (CO), 146.3 (CH3-C-Ph), 134.6 (SO2-C-Ph), 134.1 (C7a), 133.3 (C2), 130.4 (CH tosyl group), 127.8 (C3a), 127.3 (CH tosyl group), 126.2 (C5 or C6), 125.2 (C5 or C6), 123.1 (C4), 113.6 (C3), 113.2 (C7), 39.9 (COCH3), 21.7 (CH3 tosyl group) ppm. 5. Experimental section 249 3-BROMOACETYL-N-TOSYLINDOLE (133) N Ts CH3 O CuBr2, AcOEt, CHCl3, reflux 133 N Ts O Br To a suspension of copper(II) bromide (4.63 g, 20.67 mmol) in ethyl acetate (25 mL) was added a solution of 3-acetyl-N-tosylindole (2.19 g, 7 mmol) in chloroform (25 mL) and the mixture was refluxed overnight. Then, the reaction was cooled to room temperature and the solid was filtered off. After the removal of the solvent from the filtrate in vacuo, the crude product was purified by column chromatography on silica gel eluting with 3:1 petroleum ether/ethyl acetate to give the pure product. Yield 1.34 g (49%). Melting point: 126-127 °C. Elemental analysis calc. (%) for C17H14BrNO3S: C 52.05, H 3.60, N 3.57, S 8.17; found C 52.32, H 3.25, N 3.81, S 7.97 IR (NaCl): ν = 1666 (CO), 1175 (SO2), 570 (C-Br) cm-1. 1H NMR (250 MHz, CDCl3):  = 8.34 (s, 1H, H2), 8.33-8.28 (m, 1H, H7), 7.96-7.93 (m, 1H, H4), 7.84 (d, 2H, tosyl group, J = 8.4 Hz), 7.41-7.36 (m, 2H, H5 and H6), 7.30 (d, 2H, tosyl group, J = 8.4 Hz), 4.39 (s, 2H, CH2Br), 2.38 (s, 3H, CH3 tosyl) ppm. 13C NMR (63 MHz, CDCl3):  = 188.4 (CO), 146.9 (CH3-C-Ph), 135.2 (C7a), 134.6 (SO2-C-Ph) 134.5 (C2), 130.4 (CH tosyl group), 127.9 (C3a), 127.5 (CH tosyl group), 125.9 (C4), 125.0 (C5 or C6), 122.7 (C5 or C6), 118.2 (C3), 113.4 (C3), 31.8 (CH2Br), 20.5 (CH3 tosyl group) ppm. 250 5. Experimental section 4,7-DIMETHOXY-1-TOSYL-1H-INDOL-6-AMINE (134) N OCH3 OCH3 O2N Ts 120 N OCH3 OCH3 H2N Ts H2, C/Pd ( 1 atm), rt, 16 h 134 To a solution of nitroindole 120 (150 mg, 0.39 mmol) in ethyl acetate (50 mL) was added 10% palladised charcoal (20 mg) and the mixture was hydrogenated at r. t., 3 bars for 24 h. The mixture was filtered over celite and the filtrate was concentrated in vacuo, affording 135 mg (100%) of 134 as a green solid. Melting point: 167-169 °C. Elemental analysis calc. (%) for C17H18N2O4S: C 58.94, H 5.24, N 8.09, S 9.26; found: 57.61, H 5.18, N 8.45, S 9.01. IR (NaCl): ν = 3333 (NH2), 1506 cm-1. 1H NMR (250 MHz, CDCl3):  = 7.75 (d, J = 8.4 Hz, 2H, tosyl group), 7.51 (d, J = 3.7 Hz, 1H, H2), 7.22 (d, J = 8.4 Hz, 2H, tosyl group), 7.65 (d, J = 3.7 Hz, 1H, H3), 6.15 (s, 1H, H5), 3.82 (s, 3H, OCH3), 3.74 (s, 3H, OCH3), 2.36 (s, 3H, CH3 tosyl group) ppm. 13C NMR (63 MHz, CDCl3):  = 149.5 (C4), 144.7 (Ph-C-CH3)), 138.6 (C7), 136.4 (Ph-C-SO2), 129.9 (CH tosyl group), 129.6 (C7a), 128.9 (C6), 127.8 (CH tosyl group), 125.7 (C2), 115.9 (C3a), 105.7 (C3), 95.8 (C5), 60.1 (7-OCH3), 55.8 (4-OCH3), 21.9 (CH3 tosyl group) ppm. 5. Experimental section 251 2-(4,7-DIMETHOXY-1-TOSYL-INDOL-6-YLAMINO)-1-PHENYLETHANONE (135) N OCH3 OCH3 H2N Ts 134 OCH3 N H N Ts O OCH3 135 PhCOCH2Br, NaHCO3 DFM, 80 °C, 4h A solution of compound 134 (100 mg, 0.3 mmol), 3-bromoacetyl-acetophenone (51.74 mg, 0.26 mmol) and sodium carbonate (22 mg, 0.26 mmol) in DMF (2 mL) was heated in an oil bath at 85 °C for 35 min. Then the reaction mixture was poured into water (50 mL) and extracted with ethyl acetate (300 mL). The solvent was concentrated in vacuo and the residue was purified by flash chromatography on silica gel eluting with 3:1 petroleum ether-ethyl acetate, affording 121 mg (87%) of compound 135 as a brown solid. Elemental analysis calc. (%) for C25H24N2O5S: C 64.64, H 5.21, N 6.03, S 6.90; found: 64.41, H 5.13, N 5.85, S 7.04 IR (NaCl): ν = 3325 (NH2), 1656 (CO), 1212 (SO2) cm-1 1H NMR (250 MHz, CDCl3) δ 7.70 (s, 1H, H5), 7.65 (bs, 1H, NH), 7.52 (d, 2H, J = 8.4 Hz, tosyl group), 7.45 (d, 1H, J = 3.7 Hz, H2), 7.34 – 7.20 (m, 6H, Ph), 7.18 (d, 1H, J = 1.1 Hz, H4’), 7.02 (d, 2H, J = 8.1 Hz, tosyl group), 6.59 (d, 1H, J = 3.7 Hz, H3), 3.72 (s, 3H, OCH3), 3.67 (s, 2H, CH2), 3.26 (s, 3H, OCH3), 2.19 (s, 3H, CH3 tosyl group) ppm. 13C NMR (63 MHz, CDCl3) δ 175.6 (CO), 169.2 (C4), 148.6 (Ph-C-CH3), 144.4 (SO2- C-Ph), 135.1 (Ph-C-CO), 134.2 (C6), 133.5 (C7), 130.8 (C7a), 129.4 (CH Ph), 129.3 (CH tosyl group), 129.2 (CH Ph), 129.1 (CH Ph), 128.4 (C2), 127.6 (CH Ph), 127.5 (CH Ph), 127.2 (CH tosyl group ), 119.7 (C3a), 105.5 (C3), 98.0 (C5), 61.3 (7-OCH3), 55.5 (4-OCH3), 45.0 (COCH2NH), 21.4 (CH3 tosyl group) ppm.. 252 5. Experimental section 2-(4,7-DIMETHOXY-1-TOSYLINDOL-6-YLAMINO)-1-(1-TOSYLINDOL-3- YL)ETHANONE (136) N OCH3 OCH3 H2N Ts 133, NaHCO3 DFM, 80 °C, 4 h OCH3 N H N Ts N O Ts1 OCH3 134 136 A solution of compound 134 (100 mg, 0.3 mmol), 3-bromoacetyl-N-tosylindole (100 mg, 0.26 mmol) and sodium carbonate (22 mg, 0.26 mmol) in DMF (2 mL) was heated in an oil bath at 85 °C for 35 min. Then the reaction mixture was poured into water (50 mL) and extracted with ethyl acetate (500 mL). The solvent was concentrated in vacuo and the residue was purified by flash chromatography on silica gel eluting with 3:1 petroleum ether-ethyl acetate, affording 100 mg (57%) of compound 136 as a yellow solid. Melting point: 111-113 °C. Elemental analysis calc. (%) for C34H31N3O7S2: C 62.08; H 4.75; N 6.39; S 9.75; found: C 59.15; H 4.53; N 6.43; S 8.92. IR (NaCl): ν = 3334.1 (NH), 1655.4 (CO), 1121.2 (SO2) cm-1. 1H NMR (250 MHz, MeOD):  = 8.33 (s, 1H, H2 1), 8.24-8.21 (m, 1H, H4 1), 7.84-7.81 (m, 1H, H7 1), 7.68 (d, J = 7 Hz, 2H, tosyl group), 7.64 (d, J = 7 Hz, 2H, tosyl group), 7.38 (d, J = 3.1 Hz, 1H, H2), 7.28-7.23 (m, 2H, H5 1 and H6 1), 7.10 (d, J = 6.7 Hz, tosyl group), 7.03 (d, J = 6.7 Hz, 2H, tosyl group), 6.54 (d, J = 3.1 Hz, 1H, H3), 6.04 (s, 1H, H5), 4.44 (s, 2H, COCH2), 3.78 (s, 3H, OCH3), 3.70 (s, 3H, OCH3), 2.22 (s, 3H, CH3 tosyl group), 2.16 (s, 3H, CH3 tosyl group) ppm. 5. Experimental section 253 13C NMR (63 MHz, MeOD):  = 186.1 (COCH2), 167.7 (C4), 158.9 (CH3-C-Ph), 158.3 (C7a 1), 154.5 (CH3-C-Ph1), 146.1 (C6), 145.9 (SO2-C-Ph), 144.6 (SO2-C-Ph1), 134.8 (C7), 134.4 (C7a), 133.1 (C2 1), 130.3 (CH tosyl group), 130.2 (CH tosyl group), 129.6 (C2), 128.9 (C3a 1), 127.7 (C3 1), 127.3 (CH tosyl group), 127.1 (CH tosyl group), 125.4 (C5 1 or C6 1), 125.2 (C3a), 124.4 (C5 1 or C6 1), 122.1 (C7 1), 113.8 (C3), 99.1 (C5), 63.7 (OCH3), 60.1 (OCH3), 51.6 (CH2CO), 21.6 (CH3 tosyl group), 21.5 (tosyl group) ppm. 254 5. Experimental section N-(4,7-DIMETHOXY-1-TOSYLINDOL-6-YL)-2,2,2-TRIFLUOROACETAMIDE (137) N OCH3 OCH3 H2N Ts 134 N OCH3 OCH3 HN Ts OF3C (CF3CO)2O, Et3N, THF, - 78 °C, 1 h 137 To a solution of compound 134 (500 mg, 1.44 mmol) in dry THF (30 mL) at -78 °C was added dropwise dry triethylamine (72.72 mg, 0.72 mmol) and trifluoroacetic anhydride (605 mg, 2.88 mmol). The mixture was stirred at -78 °C for 1 h. Then, saturated NaHCO3 solution (15 mL) was added and the reaction was allowed to warm to room temperature. The mixture was extracted with Et2O (2 x 40 mL), the combined organic layers were washed with brine and dried over anhydrous Na2SO4. Removal of solvent under reduced pressure gave 565 mg (89%) of the desired compound 137 as a light grey solid. Melting point >300 Elemental analysis calc. (%) for C19H17F3N2O5S: C 51.58, H 3.87, N 6.33; S, 7.25; found C 52.00, H 4.12; N 6.67; S, 7.71 IR (NaCl): ν = 3395 (NH), 1731 (CO), 1175 (CF3), 1126 (SO2) cm-1. 1H NMR (250 MHz, CDCl3):  = 8.48 (s, 1H, NH), 7.71-7.68 (m, 3H, H1 1 Tos group and H2), 7.25 (d, J = 8.2 Hz, 2H, H2 1 Tos group), 6.79 (d, J = 3.7 Hz, 1H, H3), 3.92 (s, 3H, OCH3), 3.85 (s, 3H, OCH3), 2.39 (s, 3H, CH3 Tos group) ppm. 13C NMR (63 MHz, CDCl3):  = 154.4 (c, J = 37.5 Hz, C=O), 149.0 (C4), 144.8 (Ph- C-CH3), 135.1 (SO2-C-Ph), 131.9 (C7), 129.6 (CH Tos), 128.5 (C2), 127.4 (C7a), 127.3 (CH Tos), 126.4 (C6), 121.6 (C3a), 105.6 (C5), 97.9 (C3), 62.3 (OCH3), 55.7 (OCH3), 21.5 (CH3 Tos) ppm. 5. Experimental section 255 N-(4,7-DIMETHOXY-1-TOSYLINDOL-6-YL)-2,2,2-TRIFLUORO-N-(2-OXO-2-(1- TOSYLINDOL-3-YL)ETHYL)ACETAMIDE (138) OCH3 N N Ts N O Ts1 OCH3OF3C 138 133, NaHCO3 DMF, 80 °C, 3 h N OCH3 OCH3 HN Ts OF3C 137 A solution of compound 137 (237 mg, 0.54 mmol), 3-bromoacetyl-N-tosylindole (185 mg, 0.54 mmol) and sodium carbonate (90 mg, 1.07 mmol) in DMF (10 mL) was heated in an oil bath at 85 °C for 35 min. Then the reaction mixture was poured onto water (25 mL) and extracted with ethyl acetate (50 mL). The solvent was concentrated in vacuo and the residue was purified by flash chromatography on silica gel eluting with 4:1 petroleum ether-ethyl acetate, affording 254 mg (63%) of compound 138 as a yellow solid. Melting point: 140-142 °C. Elemental analysis calc. (%) for C36H30F3N3O8S2: C 57.36, H 4.01, N 5.57, S 8.51; found: C 57.05, H 4.27, N 5.65, S 8.19. IR (NaCl): ν = 1689 (COCF3), 1650 (COCH2), 1176 (CF3), 1125 (SO2) cm-1. 1H NMR (250 MHz, CDCl3):  = 8.29 (s, 1H, H2 1), 8.27-8.25 (m, partially overlap with H2 1, 1H, H4 1), 7.92 (dd, J = 1.67 and J = 6.9 Hz, 1H, H7 1), 7.87 (d, J = 8.4 Hz, 2H, tosyl group), 7.78 (d, J = 3.7 Hz, 1H, H2), 7.70 (d, J = 8.4 Hz, 2H, tosyl group), 7.41- 7.37 (m, 2H, H5 1 and H6 1), 7.35 (d, J = 8.1 Hz, 2H, tosyl group), 7.22 (d, J = 8.1 Hz, 2H, tosyl group), 6.89 (s, 1H, H5), 6.79 (d, J = 3.7 Hz, 1H, H3), 5.64 (d, J = 16.9 Hz, 1H, COCH2), 4.43 (d, J = 16.9 Hz, 1H, COCH2), 3.89 (s, 3H, OCH3), 3.86 (s, 3H, OCH3), 2.40 (s, 3H, CH3 tosyl group), 2.31 (s, 3H, CH3 tosyl group) ppm. 256 5. Experimental section 13C NMR (63 MHz, CDCl3):  = 187.3 (COCH2), 158.5 (d, J = 36.6 Hz, COCF3), 148.9 (C4), 146.7 (CH3-C-Ph), 145.4 (CH3-C-Ph1), 137.7 (C7a 1), 136.1 (SO2-C-Ph), 134.9 (C7), 134.5 (SO2-C-Ph1), 131.7 (C2 1), 130.8 (CH tosyl group), 130.4 (C3 1), 130.2 (C6), 129.9 (CH tosyl group), 129.0 (C3a 1), 128.8 (C7a), 127.8 (CH tosyl group), 127.7 (CH tosyl group), 126.5 (C2), 125.5 (C4 1), 125.2 (C5 1 or C6 1), 123.3 (C5 1 or C6 1), 118.8 (C3a), 116.6 (d, J = 288.2 Hz, CF3), 113.5 (C5), 105.9 (C7 1), 105.3 (C3), 62.3 (OCH3), 58.3 (COCH2), 56.4 (OCH3), 22.1 (CH3 tosyl group), 21.9 (CH3 tosyl group) ppm. 5. Experimental section 257 N-(4,7-DIMETHOXY-1-METHYL-3-(2-NITROETHYL)INDOL-6-YL)-2,2,2- TRIFLUORO-N-(2-OXO-2-(1-TOSYLINDOL-3-YL)ETHYL)ACETAMIDE (139) N OCH3 OCH3 HN CH3 133, NaHCO3 DMF, 80 °C, 4 h OCH3 N N CH3 N O Ts OCH3 127 139 NO2 NO2 F3C O OF3C A mixture of compound 127 (180 mg, 0.48 mmol), 3-bromoacetyl-N-tosylindole (166 mg, 0.48 mmol) and sodium carbonate (80.7 mg, 0.96 mmol) in DMF (7 mL) was heated in an oil bath at 85 °C for 4 h. Then, the reaction mixture was poured onto water (20 mL) and extracted with AcOEt (50 mL). The solvent was concentrated in vacuo and the residue was purified by flash chromatography on silica gel eluting with 3:1 petroleum ether-ethyl acetate, affording 170 mg (52%) of compound 139 as a yellow solid. Melting point: 143-145 °C. Elemental analysis calc. (%) for C32H29F3N4O8S: C 55.97; H 4.26; N 8.16; S 4.67; found C 55.46; H 4.00; N 7.78; S 5.01 IR (NaCl): ν = 1729 (COCF3), 1673 (COCH2), 1548 (NO2), 1321 (NO2), 1170 (CF3), 1140 and 1130 (SO2) cm-1. 1H NMR (250 MHz, CDCl3):  = 8.36-8.25 (m, 2H, H4 1 and H2 1), 7.97-7.89 (m, 1H, H7 1), 7.86 (d, J = 8.4 Hz, 2H, tosyl group), 7.39 (dd, J = 6.4, 5.4, 3.6 Hz, 2H, H5 1 and H6 1), 7.31 (d, J = 9.0 Hz, 2H, tosyl group), 6.80 (s, 1H, H5), 6.68 (d, J = 0.9 Hz, 1H, H2), 5.66 (d, J = 17.0 Hz, 1H, CH2CO), 4.73-4.66 (m, 3H, CH2NO2 and CH2CO), 258 5. Experimental section 3.98 (s, 3H, NCH3), 3.92 (s, 6H, OCH3 C4 and C7 ), 3.49 (t, J = 7.2 Hz, 2H, CH2CH2NO2), 2.40 (s, 3H, CH3 tosyl group) ppm. 13C NMR (63 MHz, CDCl3):  = 186.8 (CH2CO), 158.2 (CF3CO), 149.6 (C4), 146.2 (CH3-C-Ph), 136.3 (C7a), 134.5 (C7a 1), 134.2 (SO2-C-Ph), 131.2 (C2 1), 130.3 (CH tosyl), 129.7 (C5), 127.3 (C6), 127.2 (CH tosyl), 126.9 (C3a 1), 125.9 (C5 1 or C6 1), 124.9 (C6 1 or C5 1), 122.9 (C4 1), 120.2 (C3a), 118.5 (C3 1), 113.0 (C7 1), 109.6 (C3), 101.1 (C2), 76.8 (CH2CH2NO2), 62.4 (4-OCH3), 58.1 (COCH2), 55.7 (7-OCH3), 35.2 (NCH3), 24.9 (CH2CH2NO2), 21.6 (CH3 tosyl group) ppm. 5. Experimental section 259 N-(4,7-DIOXO-1-TOSYL-4,7-DIHYDROINDOL-6-YL)-2,2,2- TRIFLUOROACETAMIDE (141) N OCH3 OCH3 HN Ts OF3C 137 CoF3, H2O (10 eq), 1,4 dioxane, rt, 1 h N O O HN Ts OF3C 141 To a solution of compound 137 (30 mg, 0.067 mmol) in dry dioxane (3 mL) CoF3 (31.1 mg, 0.268 mmol) and water (12 µL, 10 eq) were added and the mixture was stirred at room temperature for 1 h. Then, water (5 mL) was added and the reaction was extracted with ethyl acetate (3 x 10 mL). The organic layer was dried over sodium sulphate and the solvent removed in vacuo to give 20 mg (76%) of compound 141 as a brown solid. Melting point: 188-190 °C. Elemental analysis calc. (%) for C17H11F3N2O5S: C 49.52, H 2.69, N 6.79, S 7.78; found: C 48.72, H 3.05, N 6.72, S 7.19. IR (NaCl): ν = 3336 (NH), 1732 (CO), 1678 and 1659 (quinone), 1177 (CF3), 1135 (SO2) cm-1. 1H NMR (250 MHz, CDCl3):  = 8.98 (s, 1H, NH), 8.05 (d, J = 8.5 Hz, 2H, H Tos), 7.93 (d, J = 3.2 Hz, 1H, H2), 7.53 (s, 1H, H5), 7.42 (d, J = 8.1 Hz, 2H, H Tos,), 6.83 (d, J = 3.2 Hz, 1H, H3), 2.49 (s, 3H, CH3) ppm. 13C NMR (63 MHz, CDCl3):  = 182.8 (C7), 168.9 (C4), 155.7 (dd, J = 75.7 and 36.5 Hz, CO), 147.3 (CH3-C-Ph), 137.7 (C6), 133.6 (SO2-C-Ph), 132.7 (C3a), 132.4 (C2), 130.5 (C31 and C32), 130.1 (C41), 129.5 (C21 and C22), 126.8 (C7a), 117.0 (C5), 109.2 (C3), 22.3 (CH3 tosyl) ppm. 260 5. Experimental section 5. Experimental section 261 N-(4-HYDROXY-7-METHOXY-1-TOSYL-1H-INDOL-6-YL)-2,2,2- TRIFLUOEOACETAMIDE (142) N OCH3 OCH3 HN Ts OF3C 137 N O O HN Ts OF3C 141 N OH OCH3 HN Ts OF3C 142 CAN, CH3CN-H2O, rt, 2 h + Ceric ammonium nitrate (476.7 mg, 0.87 mmol) was added to a solution of compound 137 (130 mg, 0.37 mmol) in 2:1 CH3CN/H2O (15 mL) and the reaction was stirred at room temperature for 2 h. The mixture was then extracted with CH2Cl2 (3 x 10 mL), the combined organic layers were washed with water and dried over Na2SO4. The solvent was concentrated in vacuo to give 114 mg (75 %) of a mixture of compounds 140 and 141. Purification by flash chromatography on silica gel eluting with 1:2 petroleum ether-ethyl acetate afforded 76 mg (50%) of 141 and 25 mg (15%) of 142. Yield (15 %) Elemental analysis IR (NaCl): ν = 3320 (OH), 1657 (CO), 1175 (CF3), 1138.4 (SO2) cm-1. 1H NMR (250 MHz, CDCl3): δ = 8.11 (d, 2H, J = 8.5 Hz, tosyl), 7.83 (d, 1H, J = 3.1 Hz, H2), 7.37 (d, 2H, J = 8.4 Hz, tosyl), 7.29 (s, 1H, H5), 6.58 (d, 1H, J = 3.1 Hz, H3), 5.59 (s, 1H, OH), 3.93 (s, 3H, OCH3), 2.45 (s, 3H, CH3 tosyl) ppm. 13C NMR (63 MHz, CDCl3): δ = 182.8 (C7), 168.9 (C4), 155.7 (dd, J = 75.7, 36.5 Hz, CO), 147.3 (CH3-C-Ph), 137.7 (C6), 133.6 (SO2-C-Ph), 132.7 (C3a), 132.4 (C2), 130.4 (C3), 130.1 (C4), 129.5 (C2), 126.8 (C7a), 117.0 (C5), 109.2 (C3), 22.3 (CH3 tosyl). 262 5. Experimental section N-(3-AMINO-2,5-DIMETHOXYPHENYL)-2-(INDOL-3-YL)-2-OXOACETAMIDE (144) NH2 H N OCH3 OCH3 O N H O OCH3 OCH3 NH2H2N 143 N H O Cl O 144 CH3CN, Na2CO3, 0 °C, 2,5 h+ To a mixture of the diamine 14382 (240 mg, 0.087 mmol) and sodium bicarbonate (40 mg) in acetonitrile (10 mL) at 0 °C, a suspension of 3-indoleoxalyl chloride83 (59 mg, 0.284 mmol) in acetonitrile (10 mL) was added in one lot and stirred at 0 °C for 2 h. Then, saturated sodium bicarbonate solution (5 mL) was added and the reaction mixture stirred for 0.5 h. The product was extracted with ethyl acetate and the solvent removed. The residue, consisting of a mixture of mono and diamide (81 % and 19 % respectively) was purify by flash column chromatography eluting with petroleum ether/ethyl acetate (1.5:1) to afford 100 mg (78 %) of compound 144. 1H-RMN (DMSO-d6, 250 MHz):  = 12.50 (br s, 1H, NH indole), 9.89 (br s, 1H, NHCO), 9.01 (d, 1H, J = 3.0 Hz, H2), 8.30-25 (m, 1H, H4), 7.67-53 (m, 1H, H7), 7.30- 7.20 (m, 3H, H5, H6 and H6 ,), 6.12 (s, 1H, H4 ,), 5.13 (br s, 2H, NH2), 3.36 (s, 6H, 2 OCH3) ppm. 82 R.T. Nelly, J. A. Field, Q. Li, Tetrahedron Lett. 1988, 29, 3545. 83 N. K. Garg, R. Sarpong, B. M. Stoltz, J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 13179. 5. Experimental section 263 N-(3-AMINO-2,5-DIMETHOXYPHENYL)-2-HYDROXY-2-(INDOL-3-YL)ACETAMIDE (145) NH2 H N OCH3 OCH3 O N H O 144 NH2 H N OCH3 OCH3 OH N H O 145 NaBH4, AcOEt-CH3OH, 0 °C, 14 h A solution of the monoamide 144 (20 mg, 0.059 mmol) in ethyl acetate (6 mL) and methanol (2 mL) at 0 °C was treated with sodium borohydride (2 mg, 0.053 mmol). After the reaction was over, the reaction mixture was treated with a solution of sodium bicarbonate (10 mg in 2 mL), extracted with ethyl acetate (3 X 15 mL), dried over anhydrous sodium sulphate and the solvent removed. Yield: 18 mg (90 %). 1H-RMN (DMSO-d6, 250 MHz):  = 11.1 (br s, 1H, NH indole), 9.45 (bs, 1H, J = 7.8 Hz, H7), 7.50 (m, 2H, H4 and H6 ,), 7.10-6.80 (m, 3H, H2, H5 and H6), 6.52 (s, 1H, OH), 6.02 (s, 1H, H4 ,), 5.32 (s, 1H, H4), 5.10 (br s, 2H, NH2), 3.62 (s, 3H, OCH3), 3.56 (s, 3H, OCH3) ppm. 6. Conclusiones 266 6. Conclusiones/conclusions 6. La reacción de Bartoli de derivados de 1,4-dimetoxi-2,5- y 2,6-dinitrobenceno es el método de elección para la síntesis de derivados de 5-nitro- y 6-nitro-4,7- dimetoxiindol, respectivamente. Para el acceso a otros derivados indólicos con grupos metoxilo y nitro vecinos es preferible el empleo de métodos más convencionales, basados en la nitración aromática. The Bartoli reaction between 1,4-dimethoxy-2,5- and 2,6-dinitrobenzenes is the method of choice for the synthesis of 5-nitro- and 6-nitro-4,7-dimetoxyindoles, respectively. Access to other indoles bearing adjacent methoxy and nitro substituents is best achieved by conventional methods involving aromatic nitration OCH3 OCH3 NO2O2N MgX OCH3 N H R2 R3 R2 R3OCH3 OCH3 OCH3 O2N N H R1 R2OCH3 OCH3 NO2 O2N MgX R2 R3 O2N 6. Conclusiones/conclusions 267 7. El tratamiento de derivados de 4,7-dimetoxi-6-nitroindol con vinilmagnesianos no conduce a una reacción de Bartoli, como cabría esperar, sino a una reacción de vinilación aromática en C-7, en la que el magnesiano desplaza al grupo metoxilo en orto respecto al nitro a través de un mecanismo de adición- eliminación. Análogamente, la reacción de derivados de 4,7-dimetoxi-5- nitroindol con vinilmagnesianos proporciona productos de vinilación en la posición C-4 del indol. Treatment of 4,7-dimethoxy-6-nitroindoles with vinylmagnesium reagents does not lead, as expected, to Bartoli products. Instead, an aromatic vinylation at C-7 is observed involving displacement of the methoxy group ortho to the nitro substituent via an addition-elimination mechanism. A similar result was obtained for the reaction between 4,7-dimethoxy-5-nitroindoles and vinyl Grignard reagents, which afforded C4-vinyl indoles. N CH3 R1 R2 O2N OCH3 OCH3 OCH3 N CH3 R1 R2 R3 R4 R4 R3 MgBr O2N + N CH3 R1 R2OCH3 OCH3 N H R3 R4 Bartoli Vinylation N CH3 R1 R2OCH3 OCH3 R4 R3 MgBr + R5 O2N N CH3 R1 R2 OCH3 O2N R3R5 R4 8. La reacción de vinilación puede extenderse a sustratos no indólicos en los que existan un metoxilo y un nitro en orto entre sí y un nitrógeno de tipo amida en para respecto al nitro. Los compuestos de este tipo que se han estudiado incluyen anilidas y derivados de 2-quinolinona (carbostirilo). This method for aromatic vinylation can be extended to substrates different from indole which bear adjacent methoxy and nitro groups and an amide-like nitrogen para to the nitro, including anilides and 2-quinolinones (carbostyrils). 268 6. Conclusiones/conclusions N CH3 O CH3 OCH3 O O2NR5R4 R3 MgX N CH3 O CH3 O O2N R3 R4 R5 H3C H3C + (a) N CH3 O O O CH3 N CH3 O O O2N CH3 R3 R4 R5 O2NR5R4 R3 MgX + (b) H3C H3C H3C 9. La reacción entre magnesianos aromáticos y 5-metoxi-6-nitroquinolinas permite acceder, de forma quimiodivergente, a 6-arilamino- o 5-arilquinolinas dependiendo de la presencia de grupos aceptores o donadores electrónicos, respectivamente, en el sistema de quinolina. Estos intermedios permiten un acceso rápido a carbazoles fusionados tetracíclicos de estructura lineal o angular mediante el uso de reacciones de acoplamiento oxidativo intramolecular promovidas por paladio o reacciones de Cadogan, respectivamente. The reaction of arylmagnesium bromides with 5-methoxy-6-nitroquinolines provides chemodivergent access to 6-arylamino- or 5-arylquinolines, depending on the presence of electron-withdrawing or electron-releasing substituents on the heterocyclic ring, respectively. These synthetic intermediates allow an efficient entry into tetracyclic fused linear or angular carbazole systems, using, respectively, palladium-promoted oxidative coupling or Cadogan reactions. H N N HOMe OMe RN H O OMe OMe O2N N HN OMe R O + ArMgBr N Me O MeOMe OMe H N R Pd(OAc)2 OR Me N OR OMe OMe O2N + ArMgBr Me Me Me N OR OMe OMe O2N R P(OMe)3, MW 6. Conclusiones/conclusions 269 10. En el curso de los estudios de arilación se descubrieron reacciones inesperadas, incluyendo un nuevo método de desmetilación oxidativa de 6- arilamino-5,8-dimetoxicarbostirilos con acetato de paladio, que da lugar a un proceso dominó junto con la ciclodeshidrogenación inicial del sistema. Some unexpected modes of reactivity were uncovered in the course of the arylation work, including an unprecedented domino cyclodehydrogenation- oxidative demethylation of 6-arylamino-5,8-dimethoxycarbostyril systems by palladium acetate. N Me O MeOMe OMe H N Pd(OAc)2, AcOH H N N O O Me Me O R R 6. Se ha sintetizado una serie de análogos simplificados del alcaloide antitumoral de origen marino wakayina, utilizando una reaccion de Bartoli como etapa clave. Estos compuestos se diseñaron mediante estudios de docking en la enzima topoisomnerasa I. A library of simplified analogues of the anticancer marine alkaloid wakayin was synthesized, using a Bartoli reaction as the key step. This library was designed by docking studies on the enzyme topoisomerase I. 7. Apéndice: Espectros representativos 272 7. Espectros representativos N H CH3OCH3 OCH3 NO2 6 7. Espectros representativos 273 N CH3 CH3OCH3 OCH3 NO2 10 274 7. Espectros representativos N OCH3 NO2 CH3H2C 12 7. Espectros representativos 275 N OCH3 NO2 CH3 CH3 N OCH3 NO2 CH3H3CE Z + 13 276 7. Espectros representativos N OCH3 NO2 CH3 CH3 H3C 14 7. Espectros representativos 277 N OCH3 NO2 CH3 H3C CH2 16 278 7. Espectros representativos N OCH3 NO2 CH3 CH3 E CH3 + N OCH3 NO2 CH3H3C Z CH3 18 7. Espectros representativos 279 N OCH3 NO2 CH3 CH3 E CH3 + N OCH3 NO2 CH3H3C Z CH3 18 280 7. Espectros representativos N OCH3 NO2 CH3 CH3 E CH3 + N OCH3 NO2 CH3H3C Z CH3 18 7. Espectros representativos 281 N OCH3 NO2 CH3 H3C CH2 20 CH3 282 7. Espectros representativos N OCH3 NO2 CH3 CH3 E + N OCH3 NO2 CH3H3C Z CH3 CH3 22 7. Espectros representativos 283 N OCH3 NO2 CH3 CH3 H3C CH3 24 284 7. Espectros representativos N H OCH3 OCH3 O2N 30 CH3 7. Espectros representativos 285 N OCH3 OCH3 O2N 33 CH3 CH3 286 7. Espectros representativos N OCH3 O2N 35 CH3 H2C 7. Espectros representativos 287 N CH3 E + N CH3 Z 36 OCH3 O2N CH3 OCH3 O2N H3C 288 7. Espectros representativos N CH3OCH3 O2N CH3 H3C 37 7. Espectros representativos 289 N CH3OCH3 O2N H2C CH3 39 290 7. Espectros representativos N CH3OCH3 O2N CH3 H3C CH3 41 7. Espectros representativos 291 N CH3NO2 OCH3 H3CO CH3 49 292 7. Espectros representativos N CH3NO2 OCH3 H3CO CH3 49 7. Espectros representativos 293 N CH3 CH3 H3CO 53 294 7. Espectros representativos H3CO H3CO N CH3 CH3 O 55 7. Espectros representativos 295 H3CO H3CO N CH3 CH3 O 56 O2N 296 7. Espectros representativos H3CO H2C NH CH3 O2N 59 7. Espectros representativos 297 N O2N H3CO CH3 O CH3 H2C 65 298 7. Espectros representativos H3CO N CH3 O CH3 CH3 O2N H3CO N CH3 O CH3 O2N + H3C E Z 66 7. Espectros representativos 299 N H N H3CO CH3 O CH3H3CO 68 N H N H3CO CH3 O CH3H3CO 69 H3C 300 7. Espectros representativos N H3CO H3CO O CH3 CH3 N H 70 7. Espectros representativos 301 N H3CO H3CO O CH3 CH3 N H 71 CH3 6b 302 7. Espectros representativos N H3CO H3CO O CH3 CH3 N H 74 H3CO 7. Espectros representativos 303 N H3CO H3CO O CH3 CH3 N H 76 Cl 304 7. Espectros representativos N H3CO H3CO O CH3 CH3 N H 79 7. Espectros representativos 305 N H3CO O CH3 CH3 80 O2N 306 7. Espectros representativos 82 N H3CO O CH3 CH3 O2N CH3 7. Espectros representativos 307 83 N H3CO O CH3 CH3 O2N H3CO 308 7. Espectros representativos 86 N H3CO O CH3 CH3 O2N F 7. Espectros representativos 309 87 N H3CO O CH3 CH3 O2N 310 7. Espectros representativos 91 N H3CO OCH3 CH3 O2N OCH3 7. Espectros representativos 311 92 N H3CO OCH3 CH3 O2N Cl 312 7. Espectros representativos 93 N H3CO OCH3 CH3 O2N F 7. Espectros representativos 313 N H3CO H3CO O CH3 CH3 95 H N 314 7. Espectros representativos 96 N H3CO H3CO O CH3 CH3H N Cl 7. Espectros representativos 315 N O O CH3 CH3 98 H N O 316 7. Espectros representativos 99 N O O O CH3 CH3 H N H3C 7. Espectros representativos 317 104 N O O O CH3 CH3H N F 318 7. Espectros representativos N O O O CH3 CH3H N OH3C O 106 7. Espectros representativos 319 108 N H3CO O CH3 CH3 HN H3C 320 7. Espectros representativos 109 N H3CO O CH3 CH3 HN H3CO 7. Espectros representativos 321 111 N H3CO O CH3 CH3 HN F 322 7. Espectros representativos N H3CO OCH3 CH3 112 HN 7. Espectros representativos 323 113 N H3CO OCH3 CH3 HN H3C 324 7. Espectros representativos 114 N H3CO OCH3 CH3 HN H3CO 7. Espectros representativos 325 121 OCH3 OCH3 O2N N H CHO 0.51.01.52.02.53.03.54.04.55.05.56.06.57.07.58.08.59.09.510.010.5 f1 (ppm) -500 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6. 28 1. 00 0. 98 0. 95 3. 97 3. 98 7. 228. 3 010 .2 9 102030405060708090100110120130140150160170180190 f1 (ppm) 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000 20000 22000 24000 26000 28000 30000 32000 34000 36000 56 .5 1 63 .2 2 98 .2 3 11 9 .3 9 12 1 .7 4 13 0. 81 13 4. 04 13 6. 70 13 7. 29 14 9. 17 1 86 .2 6 326 7. Espectros representativos 102030405060708090100110120130140150160170180 f1 (ppm) 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 37 .3 4 56 .7 0 64 .4 5 99 .1 3 1 07 .2 7 12 2. 58 13 0. 63 13 3. 51 13 4. 15 13 7. 60 13 8. 29 13 9. 31 14 9. 19 0.00.51.01.52.02.53.03.54.04.55.05.56.06.57.07.58.08.59.09.510.010.5 f1 (ppm) -50 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 3. 21 2. 86 2. 97 1. 00 1. 05 2. 05 3. 36 3. 95 4. 02 4. 10 7. 28 8. 02 8. 08 8. 51 8. 57 123 OCH3 OCH3 O2N N CH3 NO2 7. Espectros representativos 327 NH2N OCH3 OCH3 CH3 NO2 125 328 7. Espectros representativos 102030405060708090100110120130140150160170 f1 (ppm) 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500 22 .0 056 .2 3 62 .7 4 98 .4 410 6. 04 11 3. 87 11 8. 46 12 2. 11 12 6. 85 12 7. 83 12 8. 97 13 0. 13 13 2. 36 13 5. 64 14 5. 31 14 9. 52 15 3. 95 15 4. 61 15 5. 21 15 5. 81 0.51.01.52.02.53.03.54.04.55.05.56.06.57.07.58.08.59.09.510.0 f1 (ppm) -200 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 3200 2. 42 4. 13 6. 25 2. 08 0. 92 1. 00 0. 88 3. 45 3. 47 3. 50 3. 84 3. 93 4. 66 4. 69 4. 72 6 .7 47. 38 8. 52 127 OCH3 OCH3 HN N CH3 NO2 O CF3 7. Espectros representativos 329 NHN O O CH3 128 NO2 OF3C 330 7. Espectros representativos 102030405060708090100110120130140150160170 f1 (ppm) 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 45000 50000 55000 60000 65000 70000 75000 80000 85000 90000 95000 28 .2 2 30 .5 6 34 .4 4 42 .9 7 55 .1 6 62 .0 876 .4 9 77 .0 0 77 .5 1 79 .9 4 93 .1 3 11 3. 12 11 5. 83 12 5. 63 12 6. 72 12 9. 65 13 0. 12 15 0. 49 15 3. 08 0.51.01.52.02.53.03.54.04.55.05.56.06.57.07.58.08.59.09.5 f1 (ppm) -500 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500 7000 7500 11 .7 8 4. 5 5 3. 9 7 6. 5 4 1. 0 0 0. 9 8 0. 8 7 1. 57 2. 9 4 2. 9 5 2. 9 6 3. 80 3. 92 6. 60 6. 9 4 7. 25 7. 29 130 OCH3 OCH3 HN N CH3 NH2 O O 7. Espectros representativos 331 332 7. Espectros representativos O O HN N CH3 NH2 O O 0.51.01.52.02.53.03.54.04.55.05.56.06.57.07.58.08.59.0 f1 (ppm) -500 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500 7000 7500 8000 10 .1 4 2. 2 4 2. 1 6 3. 1 6 1. 0 0 1. 0 1 1. 53 3. 01 3. 04 3. 07 3. 17 3. 20 3. 23 3. 95 6. 92 7. 13 -100102030405060708090100110120130140150160170180190200210220 f1 (ppm) 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500 24 .6 7 28 .3 3 36 .7 9 40 .5 783 .1 5 11 2. 8 5 12 0. 85 12 5. 32 12 9. 02 13 3. 71 14 2. 35 15 3 .1 6 17 2. 8318 6. 83 131 7. Espectros representativos 333 102030405060708090100110120130140150160170180 f1 (ppm) 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000 13000 14000 27 .7 5 37 .2 981 .5 3 11 0. 88 11 5. 61 11 9. 06 11 9. 49 12 4. 41 13 2. 50 14 0. 89 14 2. 30 14 6. 49 15 2. 74 16 5. 63 132 0.51.01.52.02.53.03.54.04.55.05.56.06.57.07.58.08.59.09.510.0 f1 (ppm) -500 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500 11 .0 6 2. 9 7 1. 1 3 1. 0 0 1. 0 4 1. 2 0 1. 49 4. 16 4. 79 7. 45 7. 47 7. 82 7. 89 8. 15 8. 18 N O HN N CH3O O 334 7. Espectros representativos 0.51.01.52.02.53.03.54.04.55.05.56.06.57.07.58.08.5 f1 (ppm) -50 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 3. 29 3. 04 0. 78 2. 14 3. 22 1. 00 2. 42 1. 90 6. 23 1. 07 2. 23 0. 83 1. 05 2. 19 3. 26 3 .5 2 3 .6 7 3 .7 2 6. 58 6. 59 7. 00 7. 04 7. 15 7. 18 7. 18 7. 20 7. 23 7. 26 7. 27 7. 29 7. 31 7. 32 7. 44 7. 46 7. 51 7. 54 7. 65 7. 70 N OCH3 N H OCH3 Ts O 135 102030405060708090100110120130140150160170180190 f1 (ppm) 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 45000 50000 55000 21 .4 0 45 .0 0 55 .5 6 61 .3 1 76 .4 9 77 .0 0 77 .5 1 98 .0 1 10 5. 54 11 9. 71 12 7. 23 12 7. 50 12 7. 59 12 8. 41 12 8. 95 12 9. 09 12 9. 20 12 9. 37 12 9. 40 13 0. 84 13 3. 57 13 4. 22 13 5. 14 14 4. 42 14 8. 61 16 9. 22 17 5. 63 7. Espectros representativos 335 102030405060708090100110120130140150160170180 f1 (ppm) 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500 7000 7500 21 .5 155 .7 4 62 .2 5 76 .4 9 77 .0 0 77 .5 1 97 .9 510 5. 55 12 1. 62 12 6. 36 12 7. 34 12 7. 43 12 8. 48 12 9. 64 13 1. 88 13 5. 15 14 4. 82 14 9. 03 15 3. 53 15 4. 13 15 4. 72 15 5. 32 0.51.01.52.02.53.03.54.04.55.05.56.06.57.07.58.08.59.09.5 f1 (ppm) -1000 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 3. 02 2. 96 2. 80 1. 00 2. 32 3. 89 0. 78 2. 39 3. 85 3. 92 6. 78 6. 80 7. 23 7. 27 7. 29 7. 69 7. 70 7. 71 7. 74 8. 4 8 137 OCH3 OCH3 HN N Ts O CF3 336 7. Espectros representativos 102030405060708090100110120130140150160170180190200 f1 (ppm) 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 21 .9 0 22 .1 0 56 .3 6 58 .2 8 62 .3 1 10 5. 30 10 5. 95 10 6. 08 11 3. 50 11 4. 30 11 8. 79 11 8. 89 12 3. 28 12 5. 22 12 5. 45 12 6. 52 12 7. 67 12 7. 79 12 8. 81 12 9. 00 12 9. 98 13 0. 16 13 0. 42 13 0. 81 13 1. 73 13 4. 53 13 4. 97 13 6. 06 13 7. 70 14 5. 43 14 6. 72 14 8. 90 15 8. 21 15 8. 79 18 7. 27 138 OCH3 OCH3 N N Ts N Ts O CF3 O 0.51.01.52.02.53.03.54.04.55.05.56.06.57.07.58.08.59.09.510.0 f1 (ppm) -100 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 2. 86 4. 14 3. 42 3. 88 0. 93 0. 91 1. 20 1. 00 2. 39 2. 26 2. 46 3. 06 1. 06 2. 27 1. 18 2. 00 2. 31 2. 40 3. 86 3. 90 4. 40 4. 475. 61 5. 68 6. 78 6. 80 6. 90 7. 20 7. 24 7. 26 7. 29 7. 31 7. 34 7. 35 7. 36 7. 38 7. 38 7. 39 7. 41 7. 41 7. 44 7. 44 7. 71 7. 74 7. 78 7. 79 7. 86 7. 89 7. 92 7. 93 7. 95 7. 96 8. 25 8. 26 8. 28 8. 29 7. Espectros representativos 337 OCH3 OCH3 N N CH3 N Ts O CF3 O NO2 139 0.51.01.52.02.53.03.54.04.55.05.56.06.57.07.58.08.59.09.510.0 f1 (ppm) 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5. 0 9 4. 9 0 12 .4 0 6. 6 8 5. 9 7 1. 9 8 2. 7 4 2. 1 1 7. 9 5 6. 4 9 4. 8 5 3. 2 1 5. 0 0 2. 40 3. 46 3. 49 3. 52 3. 92 3. 98 4. 67 4. 70 4. 72 5. 62 5. 69 6. 68 6. 68 6. 80 7. 30 7. 33 7. 36 7. 37 7. 37 7. 39 7. 40 7. 41 7. 41 7. 44 7. 84 7. 88 7. 90 7. 92 7. 92 7. 93 7. 95 7. 95 8. 28 8. 31 8. 33 8. 33 8. 34 0102030405060708090100110120130140150160170180190200 f1 (ppm) 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000 20000 22000 24000 26000 28000 30000 21 .6 3 24 .8 7 35 .2 155 .6 8 58 .0 9 62 .4 0 10 1. 08 10 1. 11 10 9. 56 11 3. 00 11 8 .5 0 12 0 .1 7 12 2 .9 4 12 4 .9 2 12 5 .9 8 12 6 .9 2 12 7 .1 7 12 7 .3 5 12 9 .7 2 13 0 .3 1 13 1 .2 5 13 4 .2 1 13 4 .5 5 13 6 .3 1 14 6. 14 14 6. 22 14 9. 58 15 7. 88 15 8. 45 18 6. 81 Portada Agradecimientos Índice RESUMEN/SUMMARY 1.- Introducción y objetivos 2.- Reacción entre nitroarenos y vinilmagnesianos 3.- Síntesis de carbazoles fusionados basada en lareacción entre nitroarenos y arilmagnesianos 4. Síntesis de análogos simplificados de wakayina 5. Experimental section 6. Conclusiones 7. Apéndice: Espectros representativos