2-(1,2,4-триазоло)-3Н-индол-3-оны Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

Л. Ф. Саттарова, А. С. Петровский,

В. К. Османов, Ф. Х. Каратаева, П. А. Гуревич

2-(1,2,4-ТРИАЗОЛО)-.Ш-ИНДОЛ-3-ОНЫ

Ключевые слова: 2-хлор-3Н-индол-3-он; 1,2,4-триазолы; 2-(1Н-1,2,4-триазол-1-ил)-3Н-

индол-3-он.

Гетарилирование функционализированных 1,2,4-триазолов 2-хлор-3Н-индол-3-оном приводит к продуктам моно- и дигетеарилирования в зависимости от заместителей в триазоле.

Key words: 2-chlorine-3Н-indole-3-оn^; 1,2,4-azimides; 2-(1Н-1,2,4-azimide-1-silt)-3Н-indole-3-

on.

Hetalirovanie functional 1,2,4-azimides 2-chhlorine-3Н-indole-3-onom results in products mono-and dihetalirovaniya depending on assistants in azimide .

Интерес к новым классам соединений на основе производных индола обусловлен их высокой биологической активностью [1-4]. Перспективным синтоном для введения фрагментов 3Н-индол-3-она в молекулы гетероциклических соединений является 2-хлор-3 Н-индол-3-он (1) [5]. В этой работе показано, что соединение 1 при взаимодействии с 4-метилтиосмикарбазидом, дифенилтиокарбазоном (дитизоном) и Ы,Ы-дитиокарбаматом натрия образует новые гетероциклические системы, включающие цикл с атомом серы.

С целью расширения синтеческих возможностей по синтезу гетероциклических соединений с фрагметом 3Н-индол-3-она в данной работе в реакцию с активным синтоном вовлечены различные 1,2,4-триазолы, в том числе содержащие тионную группировку, и тиазолидин-2-тиол.

Изучение гетарилирования различных соединений позволяет получать новые потенциально биологически активные вещества.

Взаимодействием соединения 1 с натриевыми солями 1,2,4-триазолов (2а, b) в ацетонитриле синтезированы 2-(1Н-1,2,4-триазол-1-ил)-3Н-индол-3-оны (3, 4).

= O

H

I

,N4

N Cl

/—N X

/У

- NaCI

=O У

nW

X

2a,b a) X=Y=H, b) X=NO2, Y=H; 3 X=Y=H; 4 X=NO2, Y=H

+

+

1

В масс-спектре соединения 3 пик М+ с m/z 198 обладает максимальной интенсивностью; фрагментация протекает с последовательными выбросами фрагментов HCN и CO, радикалов CN и NCO [6]. Вследствие этого в масс-спектре появляются ионы с m/z 171,

145, 144, 110, 102, 90, 78, 77. Ионы с m/z 78, 77 имеют пиридиновую структуру; их источником является фрагментарный ион с m/z 116, который в результате распада переходит в пиридиновые фрагменты.

Спектр ЯМР 1Н продукта 3 в (СDз)2СО представлен двумя синглетами - при 8.17 м.д. и 9.00 м.д. от двух протонов триазольного цикла и группой сигналов из двух двойных дублетов в области 7.05-7.75 м.д. от четырёх ароматических протонов индолин-3-онового фрагмента. Протоны триазольного цикла 3 неэквивалентны, поскольку п-электронная плотность углеродных атомов 3-С и 5-С 1,2,4-триазола составляет 0.144 и 0.68 [7]. Поэтому синглет при 9.00 м.д. можно отнести к протону 5-Н с большей п-электронной плотностью, а сигнал при 8.17 м.д. - к 3-Н.

Соединение 1 с 3-нитро-1,2,4-триазолом 2б образует 1-[(2'-индолинон-3-ил)-3-нитро]-1,2,4-триазол 4 с незначительным выходом (26%), что связано, по-видимому, с низкой основностью атома азота ^Н в триазоле 2б вследствие электроноакцепторного характера нитрогруппы.

В реакции индола 1 с 3,4-диметил-5-тионо-1,2,4-триазолом (5а) образуется продукт моногетарилирования (6) - 2-[(1Н-1,2,4-триазол-2(5Н)-ил-)тио]-3Н-индол-3-он. При взаимодействии соединения 1 с 5-тионо-1,2,4-триазолом (5Ь) в выше приведённых условиях вместо ожидаемого моногетарилирования, независимо от соотношения реагентов, протекает исключительно N и S-гетарилирование с образованием соединения 7.

В масс-спектре соединения 7 имеются пики молекулярного иона с m/z 359 и фрагментов 3Q1, 215, 174, а также пики ионов, наблюдаемые в спектре вещества З - 11б, 1Q2, 9Q, 78, 77. Отмечен выброс мостикового атома серы в виде изотиацианатного (NCS) радикала с образованием устойчивого иона с m/z 3Q1.

Спектр ЯМР 1Н соединения 7 в (CD3^CO представлен тремя сигналами - уширенным синглетом при 9.1 м.д. (протон триазола) и восьмипротонными двумя двойными дублетами ароматической области молекулы при 7.1Q-7.78 м.д.

ИК-спектры суспензий образцов в вазелиновом масле или таблетках KBr сняты на спектрометре UR-20, спектры ЯМР 1Н растворов в ацетоне^6 - на спектрометре TESLA BW-567 (2QQM^, ГМДС). Масс-спектры получены на приборе MS2SRF (Kratos) с прямым вводом образца в источник ионов, энергия ионизирующих электронов 7Q эВ, температура ионного источника 25Q °С, температура системы ввода пробы 15Q °С.

Контроль - методом ТСХ на пластинках Silufol UV-254 в системе растворителей бензол-этанол (1:3), проявитель: 2г KMnO4 + Змл H2SO4 + 97мл H2O.

2-(1Н-1,2,4-триазол-1-ил)-ЗН-индол-З-он (З) получен из Q.46 г (Q.Q2 моль) Na в 25 мл МеОН, 1.38 г (Q.Q2 моль) триазола 2а и 3.31 г (Q.Q2 моль) изатинхлорида 1. Выход 2.85 г

(72%), т. пл. 159-160 0С (из ЕЮН). Спектр ЯМР Ч 5, м.д., (I, Гц), [(СБэ^СО, ГМДС]: 7.057.2 (2Н, д.д., 5-Н + 6-Н); 7.5-7.75 (2Н, д.д., 4-Н + 7-Н); 8.17 (1Н, с, 3-Н от триазола); 9.00 (1Н, с, 5-Н от триазола).

Масс-спектр (М+), m/z: 198, 171, 145, 144, 116, 102, 90, 78, 77.

Найдено, %: С 60.75; Н 3.18; N 28.42. С^Н^О. Вычислено, %: С 60.61; Н 3.03; N

28.28.

2-(1Я-3-нитро-1,2,4-триазол-1-ил)-3Я-индол-3-он (4) - из 0.46 г (0.02 моль) Ка, 2.28 г (0.02 моль) триазола (2б) и 3.31 г (0.02 моль) изатинхлорида 1. Выход 1.26 г (26%), т.пл. 272-274 0С. Спектр ЯМР 1Н, б, м.д., ^, Гц), [^зЬСО, ГМДС]: 7.04-7.22 (2Н, д.д., 5-Н+6-Н); 7.45-7.7 (2Н, д.д., 4-Н+7-Н); 9.05 (1Н, с, 5-Н от триазола).

Найдено, %: С 49.57; Н 2.19; N 28.97. C1oН5N5Oз. Вычислено, %: С 49.38; Н 2.06; N

28.81.

1-[(2'-индолинон-3-ил)-5-(2'-индолинон-3-ил)тио]-1,2,4-триазол (7) - из 0.23 г (0.01 моль) Na, 5-меркапто-1,2,4-триазола (2с) и 1.66 г (0.01 моль) соединения 1. Выход 1.15 г (32%), т.пл. 278-279 0С. Спектр ЯМР 1Н, б, м.д., ^, Гц), [^зЬСО, ГМДС]: 7.10-7.30 (4Н, д.д., 2 5-Н + 2 6-Н); 7.45-7.78 (4Н, д.д., 2 4-Н + 2 7-Н); 9.1 (1Н, с, 3-Н от триазола). Масс-спектр (М+), m/z: 359, 301, 215, 174, 116, 102, 90, 78, 77.

Найдено, %: С 60.25; Н 2.67; N 19.65; S 9.04. C18Н9N5O2S. Вычислено, %: С 60.17; Н 2.51; N 19.50; S 8.91.

Проведена реакция 2-хлор-3Н-индол-3-она (1) с тиазолидин-2-тиолом (8).

в— + I

1^0!

8

N8

,0

N в 9

в

N

N

10

0

в

в

^03-

N

N

в

0

11

0

0

В масс-спектре продуктов реакции наблюдаются пики молекулярных ионов М+ с ш/2 248, 264 и 280. Вероятно, в ходе процесса, помимо сульфида 9 (мол. масса 248), образуются сульфоксид 10 (мол. масса 264) и сульфон 11 (мол. масса 280). Однако в индивидуальном виде выделить из реакционной массы указанные соединения не удалось.

2-Хлор-3#-индол-3-она (1) можно рассматривать как структурный аналог а-галогенокарбонильных соединений. Конденсация последних с гидразинами протекает достаточно сложно с образованием нескольких продуктов. [8].

При конденсации 2-хлор-3#-индол-3-она с 2,4-динитрофенилгидразином (ДНФГ) (12) выделяется гидразон 13 (выход 84 %). Реакция легко протекает в этилацетате при 60 0С с последующим выдерживанием при комнатной температуре в течение 12 часов. Гидра-зон 13 реагирует со второй молекулулом 2,4-ДНФГ в растворе уксусной кислоты с образование индолсодержащего озазона 14.

+

1

+

+

O

'N

h2n-nh

12

h2o

'N

no2

13

2.4-динитрофенилгидразон 2-хлор-3Д-индол-3-она (13) Выход 84 %, т. пл. 150152 0С. Спектр ЯМР 1Н, 5, м.д. (ДМСО-d^: 6.9 (2Н, д, инд.); 7.2 (2Н, д, инд.); 8.0 (1Н, д.,

Ндг); 8.4 (1Н, д., Ндт); 9.00 (1Н, д., Ндг); 11.6 (1Н,с., NH);

ИК-спектр, Y, см-1: 1580-1600 (инд.); 1615 (C=N); 3270 (NH).

Найдено, %: N 20.48;. C14H8N5O4CI. Вычислено, %: N 20.26.

2.4-динитрофенилозазон изатина (14) Выход 61 %, т. пл. 270-272 0С. Спектр ЯМР

1Н, 5, м.д. (ДМСО^): 6.8 (2Н, д, инд.); 7.3 (2Н, д, инд.); 8.4 (4Н, д.д, 4Ндт); 8.8 (2Н, д.,

2Ндг); 10.9 (1Н,с., NH); 12.0 (2Н, уш. с., 2NH).

ИК-спектр, Y, см-1: 1610 (C=N); 3240 (NH инд.); 3390 (NH).

Найдено, %: N 22.48;. C2oHi3NgO8. Вычислено, %: N 22.11.

Литература

1. Мельников, Н.Н. Синтез производных на основе 1,2,4-триазола / Н.Н.Мельников //Агрохимия -1991. - № 5. - С. 138.

2. Пожарский, А.Ф. Теоретические основы химии гетероциклических соединений / А.Ф. Пожарский. - М.: Химия, 1985.

3. Общая органическая химия, под ред. Н.К. Кочеткова. - М.: Химия, - Т.2. - 1981.

4. Афлятунова, Р.Г. Реакция некоторых азолов с 2-хлорбензоксазолом / Р.Г. Афлятунова, Н.А. Алиев, У.А. Абдуллаев, М.Г. Левкович, Н.Д. Абдуллаев//ХГС. - № 3. - 1995. - С. 403.

5. Гуревич, П.А. Новые конденсированные гетероциклические системы на базе реакций 2-хлоро-3Н-бензопиррол-3-она с 4-метилтиосемикарбазидом, дифенилтиокарбазоном (дитизоном) и N,N-диэтилдитиокарбаматом натрия / П.А. Гуревич, А.С. Петровский, Б.П. Струнин, Л.Ф. Саттарова // Вестник Казанского технол. университета. - 2007. - № 6. - С. 5-9.

6. Терентьев, П.Б. Масс-спектрометрический анализ биологически активных азотистых оснований / П.Б. Терентьев, А.П. Станкявичус // Вильнюс: Мокслас.. - 1987.

7. Маличенко, Б.Ф. Молекулярные диаграммы органических соединений / Б.Ф. Маличенко // Киев: Наукова думка. - 1982. - С. 115.

8. Simon, H. Zum Verhalten von a-HydroxyPhenylhydrazonen in Basischem and Saurem Medtim / H. Simon, W. Moldenhaner // Chem. Ber. - 1968. - B. 101. - S. 2124-2131.

+

1

© Л. Ф. Саттарова - канд. хим. наук, науч. сотр. ГУП «Институт нефтехимпереработки», г. Уфа; А. С. Петровский - студ. КГТУ; В. К. Османов — д-р хим. наук, проф. Нижегородского госуд. технического ун-та; Ф. Х. Каратаева — д-р хим. наук, проф. Химического института им. А.М. Бутлерова Казанского (Приволжского) федерального университета; П. А. Гуревич - д-р хим. наук, проф. каф. органической химии КГТУ, petr_gurevich@mail.ru.