CC BY
54
УДК 547.792
АЛКИЛИРОВАНИЕ 1-ЗАМЕЩЕННЫХ 3,5-ДИАМИНО-1,2,4-ТРИАЗОЛОВ
© 2013 г. А.Г. Мажарова, Р.С. Абагян, В.А. Таранушич, В.М. Чернышев
Мажарова Анна Геннадьевна - аспирант, кафедра «Технология неорганических и органических веществ», Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт). E-mail: fghore@gmail.com
Абагян Раиса Сергеевна - ведущий инженер, кафедра «Технология неорганических и органических веществ», Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт). E-mail: abagyanraisa@mail.ru
Таранушич Виталий Андреевич - д-р техн. наук, профессор, кафедра «Технология неорганических и органических веществ», Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт). E-mail: taranushich@bk.ru
Чернышев Виктор Михайлович - д-р хим. наук, доцент, кафедра «Технология неорганических и органических веществ», Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт). E-mail: chern13@yandex.ru
Mazharova Anna Gennadevna - post-graduate student, department «Technology of Inorganic and Organic Substances», South-Russia State Technical University (Novocherkassk Polytechnic Institute). E-mail: fghore@gmail.com
Abagyan Raisa Sergeevna - chief engineer, department «Technology of Inorganic and Organic Substances», South-Russia State Technical University (Novocherkassk Polytechnic Institute). E-mail: abagyanraisa@mail.ru
Taranushich Vitali' Andreevich - Doctor of Technical Sciences, professor, department «Technology of Inorganic and Organic Substances», South-Russia State Technical University (Novocherkassk Polytechnic Institute). E-mail: taranushich@ bk.ru
Chernyshev Victor Mikhailovich - Doctor of Chemical Stiences, assistant professor, department «Technology of Inorganic and Organic Substances», South-Russia State Technical University (Novocherkassk Polytechnic Institute). E-mail: chern13@yandex.ru
Установлено, что при взаимодействии 1-замещенных 3,5-диамино-1,2,4-триазолов с алкилгалоге-нидами в нейтральных средах образуется смесь продуктов кватернизации с участием атомов N4 и N2 триазольного цикла, а также 3-аминогруппы. Предварительное ацилирование 3-аминогруппы приводит к увеличению селективности и образованию преимущественно продуктов кватернизации с участием атома N4. Разработан новый селективный метод синтеза 1,4-дизамещенных 3,5-диамино-1,2,4-триазолов алкилированием 1-замещенных 3-ацетиламино-5-амино-1,2,4-триазолов с последующим гидролизом ацетильной группы.
Ключевые слова: 3,5-диамино-1,2,4-триазолы; алкилгалогениды; алкилирование.
It was found that the alkylation of 1-substituted 3,5-diamino-1,2,4-triazoles with alkyl halides under neutral conditions takes place at the atoms N2 and N4 of triazole cycle as well as at the 3-amino group. Preliminary acylation of the 3-amino group leads to increase of selectivity and predominant formation of N4-quaternized products. A new selective method for synthesis of 1,4-disubstituted 3,5-diamino-1,2,4-triazoles by alkylation of 1-substituted 3-acetylamino-5-amino-1,2,4-triazoles and subsequent hydrolysis of the acetyl group was developed.
Keywords: 3,5-diamino-1,2,4-triazoles; alkyl halides; alkylation.
^алкилпроизводные С-амино- 1,2,4-триазолов применяются в качестве реагентов при синтезе биологически активных соединений, красителей и полимерных материалов [1, 2]. Одним из основных методов получения ^алкилпроизводных С-амино-1,2,4-триа-золов служит алкилирование С-амино-1,2,4-триазолов [2]. Долгое время считалось, что при алкилировании аминотриазолов алкилгалогенидами в отсутствие оснований затрагиваются только эндоциклические атомы азота [1 - 3]. Даже если субстрат уже имеет заместитель при атоме N триазольного цикла, алки-лированию подвергается другой эндоциклический атом азота, тогда как группа КН2 не затрагивается. Например, при алкилировании 1-замещенных 3- или 5-ами-но-1,2,4-триазолов получали 1,4-дизамещенные четвертичные соли [3]. Однако, согласно квантовохи-мическим расчетам [3, 4], существенное влияние на локальную нуклеофильность 1-замещенных С-амино-1,2,4-триазолов оказывает положение заместителя. Расчеты показывают, что в 1-замещенных 3-амино-1,2,4-триазолах, в отличие от изомерных 5-амино-
триазолов, расчетная нуклеофильность аминогруппы близка к нуклеофильности эндоциклических атомов N2 и N4 [4]. Поэтому при алкилировании 1-заме-щенных 3-амино-1,2,4-триазолов в отсутствие оснований следует ожидать не только продуктов кватерниза-ции эндоциклических атомов N но и группы КН2, о чем долгое время не упоминалось в литературе. Лишь при алкилировании конденсированных производных 3,5-диамино-1,2,4-триазола бензилбромидом в диме-тилформамиде [5] и, совсем недавно, при алкилиро-вании 3-амино-1,2,4-триазола спиртами в хлорной кислоте [6] было доказано образование продуктов алкилирования группы 3-ЫН2, Эти новые данные, с учетом большого практического значения алкилзаме-щенных аминотриазолов, говорят о необходимости более тщательного исследования реакций алкилиро-вания 1-замещенных С-амино-1,2,4-триазолов в отсутствие оснований.
С целью установления закономерностей процессов алкилирования 1-замещенных С-амино-1,2,4-триа-золов нами экспериментально исследовано алкилиро-
вание 1-фенил-3,5-диамино-1,2,4-триазола 1 и некоторых его производных алкилгалогенидами в отсутствие оснований. Выбор в качестве субстрата соединения 1 обусловлен прежде всего тем, что 1-замещенные 3,5-диамино-1,2,4-триазолы являются удобными моделями для изучения реакционной способности С-амино-1,2,4-триазолов [4, 7], поскольку сочетают в своих молекулах одновременно фрагменты как 3-амино-, так и 5-амино-1,2,4-триазолов. Кроме того, соединение 1 синтетически легко доступно [8].
Нами установлено, что в зависимости от природы алкилирующего агента при алкилировании соединения 1 затрагиваются три реакционных центра - атомы N2 и N4, а также группа 3-ЫН2 (рис. 1). С увеличением «жесткости» алкилирующего агента увеличивается доля продукта алкилирования атома N4, Например, тогда как с относительно «мягким» бензилбромидом образуются четыре продукта (соединения 3с, 4с, 5, 6), с «жестким» иодацетамидом получено только соединение 3а с выходом 80 % (рис. 1).
Примечательно, что, несмотря на стерические препятствия, образуется даже ^^диалкиламино-производное 6, Выделение этого соединения свидетельствует о том, что алкиламинопроизводные 5 и 6 возникают в результате непосредственного алкилиро-вания аминогруппы, а не путем возможной перегруппировки Димрота продуктов алкилирования атомов N4 или N2 цикла. Попытка реализовать перегруппировку Димрота не удалась даже при длительном нагревании соединений 3с и 4с как в кислой, так и основной средах (№ОН, ЕЮ№ в этаноле).
Таким образом, результаты наших экспериментов подтверждают выводы, которые можно сделать на основании квантовохимических расчетов [3, 4] - при алкилировании 1-замещенных 3-амино-1,2,4-триа-золов в отсутствие оснований в качестве реакционных центров помимо N4 могут выступать N2 и группа
NITZ \V Н2 ^-nh2
За (81 %)
,v
.О
н2
3-ЫН2, Отметим, что образование продуктов алкилирования атома N2 триазольного цикла при алкилировании 1-замещенных С-амино-1,2,4-триазолов ранее также считалось нехарактерным (кроме работы [8], где строение продуктов не было доказано спектральными данными). Однако большинство экспериментальных данных относилось к алкилированию 1-заме-щенных 5-амино-1,2,4-триазолов. По-видимому, в 1-замещенных 3-амино-1,2,4-триазолах увеличение нуклеофильности атома N2 триазольного цикла является следствием электронодонорного резонансного влияния группы 3-ЫН2, о чем говорят квантовохими-ческие расчеты [4]. При отсутствии аминогруппы в положении 3 кватернизация 1-замещенных 1,2,4-триа-золов протекает селективно с участием N4.
Строение полученных алкилпроизводных доказано спектральными данными и элементным анализом. В спектрах ЯМР :Н соединений 4 сигналы аминогрупп находятся в области 7,9 - 8,7 м.д., тогда как в спектрах изомерных соединений 3 эти сигналы существенно разнесены - 6,7 - 6,9 и 8,3 - 8,5 м.д. (рис. 2).
В ЖО£5Г-спектре алкилпроизводного 4с наблюдается корреляционный пик СН2 протонов бензильной группы только с одной из аминогрупп, тогда как в NOESY спектре изомерного соединения 3 а - с обеими группами КН2. Структура остальных продуктов также однозначно доказана спектрами :Н-13С НМВС, а также протонносвязанными спектрами ЯМР 13С.
Кватернизация 1-замещенных 5-амино-1,2,4-триа-золов алкилгалогенидами является важным методом синтеза 1,4-дизамещенных 5-амино-1,2,4-триазолов [2, 3]. Однако, как следует из представленных выше данных, использование этого подхода для получения 1,4-дизамещенных 3-амино-1,2,4-триазолов ограничено низкой селективностью реакций с участием большинства алкилгалогенидов и образованием примесей продуктов алкилирования атома N2 и 3-аминогруппы.
Ph
Ph Br 2с
3b ( 8%, NMR)
н2 ^-nh2
b ( 3%, NMR)
Ph-
Ph
Ph
Ph
N- Br" J)1"
W Dh-—4 У/ А
NH2 5 (15%)
Рис. 1. Алкилирование 1-фенил-3,5-диамино-1,2,4-триазола
N-
+,Ph
N— gf- _
Л >-NH + j~\\ Bf Ph-^ Л ^ + ^ I.
2 Нг -Л- >-мн2 N^4 ^-NH2 ^ H2
р^ЗсеЗ-5%) 4c (54%) 5(15%) Ph 6(9%)
1 0.3-1 0.6 1 6.6-147.1
\ ©Ph / НМВС \ |\|- /у_
V/ \\/ *
6.7-6.9, с Hb -f" ^NH2 8.3-8.5, с
„ , NOESY R1
'3
©Ph
NOESYIA N-
3.23-8. 5,cH2 IT- 'ТРЛНг _
HMBC\ X"
1 161.1-161. 4
Рис. 2. ЯМР-спектральные характеристики соединений 3 и 4
Таким образом, для получения 1,4-дизамещенных-3-амино-1,2,4-триазолов требовалось разработать более селективный метод.
Мы предположили, что селективность реакции алкилирования атома N4 существенно возрастет после ацилирования группы 3-ЫН2. Ацилирование не только защитит 3-аминогруппу, но и понизит ее резонансное электронодонорное влияние на атом N2 триазольного цикла (рис. 3).
соединений 9 является отсутствие сигналов КН амид-ной группы и очень сильное уширение сигналов аминогруппы (вероятно, вследствие ускоренного протонного обмена и таутомерии), приводящее к ее «сливанию» с фоном.
Таким образом, в настоящей работе экспериментально подтверждены результаты квантовохимических расчетов [4] и разработан новый селективный метод синтеза 1,4-дизамещенных 3,5-диамино-1,2,4-триазолов.
m X
HN Ac'
7a,e
NH2
R'X, ДМФА 80-90oC
O
H
R
n-N X ' N
O .
N'
R'
R
I
-N
An^n
R'
8a: R = Ph, R' = Et (37%), X = I 8b: R = Ph, R' = Me (73%), X = I [8c]: R = Ph, R' = Bn, X = Br [8d]: R = Ph, R' = CH2CONH2, X : [8e]: R = R' = Bn, X = Br
9c: R = Ph, R' = Bn (82%)
9d: R = Ph, R' = CH2CONH2 (80%)
9e: R = R' = Bn (65%)
gïN'
A
X"
nh2
R'
3b: R = Ph, R' = Me, X = I (79%) 3c: R = Ph, R' = Bn, X = Br (95%) 3e: R = R' = Bn, X = Br (75%)
Рис. 3. Селективный синтез алкилпроизводных
Простые селективные методы синтеза необходимых 3-ациламино-1,2,4-триазолов разработаны ранее [9].
Кватернизация 3 -ацетиламино- 1,2,4-триазолов 7a,e протекает селективно и приводит к образованию алкилпроизводных 8a-e. Часть алкилпроизводных выделена в форме оснований 9^ при введении в реакционную смесь водного аммиака или эквимоль-ного количества щелочи (рис. 3).
Гидролизом ацетилпроизводных 8 и 9 получены целевые соединения 3^^.
Строение синтезированных соединений доказано спектральными данными, РСА соединения 9с [10] и элементным анализом. В спектрах НМВС соединений 3, 8, 9 наблюдаются корреляционные пики спин-спинового взаимодействия СН2-протонов алкильных групп с ядрами 13С обоих атомов углерода триазоль-ного цикла, что однозначно доказывает положение алкильной группы.
При обработке соединения 8 основанием отрыв протона возможен от двух реакционных центров (рис. 4) - амидной группы или группы КН2.
r
r
?Г H -V H2 ° и >=NH
r' r'
Рис. 4. Возможные таутомерные формы соединений 9
Соединения 8 при действии оснований образуют мезоионные структуры 9 (преобладающий таутомер А) [10]. Особенностью спектров ЯМР 1Н мезоионных
Экспериментальная часть
Спектры ЯМР записаны на спектрометре Bruker Avance 600 в DMSO-d6, в качестве внутреннего стандарта использован тетраметилсилан. Масс-спектры получены на приборе Finnigan MAT Incos 50 с прямым вводом образца в ионный источник излучения с энергией ионизации 70 эВ. Элементный анализ проводили на анализаторе Perkin-Elmer 2400. Температуры плавления веществ определены капиллярным методом на приборе ПТП.
Общая методика синтеза соединений 3a-c, 4b. Смесь 0,5 г (2,86 ммоль) соединения 1, 3,43 ммоль алкилгалогенида и 2 мл ацетонитрила нагревали в запаянной ампуле при температуре 80 - 90 °С и перемешивании в течение 12 ч. Затем реакционную смесь охлаждали, выпавший осадок отфильтровывали и перекристаллизовывали (при получении соединений 4b, 3a-c). При разделении продуктов бензилирования соединения 1 ацетонитрил отгоняли от реакционной смеси, остаток растворяли в 4 мл 10 %-го раствора ацетата натрия, выпавший осадок соединения 6 отфильтровывали и перекристаллизовывали из этанола. Раствор после отделения соединения 6 экстрагировали хлороформом (3^3 мл), от экстракта отгоняли хлороформ, остаток перекристаллизовывали из ацетонитри-ла и получали соединение 5. Водный раствор после экстракции упаривали до объема ~ 1 мл, охлаждали до 3-5 °С, выпавший осадок соединения 5 отфильтровывали и перекристаллизовывали из 2-пропанола.
Иодид 3,5-диамино-4-(2-амино-2-оксоэтил)-1-фенил-4H-1,2,4-триазол-1-ония (3a). Выход 0,834 г (81 %), кремовые кристаллы с т. пл. 217 - 219 °С (из этанола). Спектр ЯМР 1Н, 5, м.д.: 4,58 с (2H, CH2),
NH3 H2O
H2N
6,75 уш. с (2Н, 3-ЫН2), 7,45 уш. с (1Н, ТОМН2), 7,47 -7,51 м (3Н, РК), 7,58 - 7,59 м (2Н, Ph), 7,72 с (1Н, СО]МН2), 8,32 уш. с (2Н, 5-ЫН2). Спектр ЯМР 13С, 5, м.д.: 44,37 (СН2), 124,07, 128,83, 129,76, 134,82 (атомы С РК), 147,10 (С5 триазола), 150,57 (С3 триазола), 165,89 (СО). Масс-спектр, m/z (1отн., %): 232 (100) [И -Щ+, 189 (33), 175 (22), 128 (21), 127 (13), 119 (28), 91 (36), 77 (38), 44 (13). Найдено, %: С 33,59; Н 3,51; N 23,18, СюЩ^О. Вычислено, %: С 33,35; Н 3,64; N 23,33.
Иодид 3,5-диамино-1-метил-2-фенил-1Н-1,2,4-триазол-2-ония (4Ь) и иодид 3,5-диамино-4-метил-1-фенил-4Н-1,2,4-триазол-1-ония (3Ь). После охлаждения реакционной смеси получали 0,580 г кристаллического осадка, который по данным ЯМР :Н содержал около 56 % соединения 4е (выход 36 %) и 44 % соединения 3Ь (выход 28 %). Эту смесь четыре раза перектристаллизовывали из 2-пропанола и затем дважды из воды. Получали 78 мг (выход 9 %) чистого соединения 4Ь. Желтоватые кристаллы с т. пл. 246 -247 °С. Спектр ЯМР 1Н, 5, м.д.: 3,14 с (3Н, Ме) 7,48 -7,51 м (2Н, РК), 7,61 - 7,63 м (3Н, РК), 7,92 уш. с (2Н, 1МН2), 8,16 уш. с (2Н, 2]\1Н2). Спектр ЯМР 13С, 5, м.д.: 33,36 (Ме), 127,91, 130,30, 130,65, 132,30 (атомы С бензольного кольца), 160,09 (С3 триазола), 161,58 (С5 триазола). Масс-спектр, т^ (1отн., %): 189(5) [И - Н1]+, 188 (46), 175 (75), 142 (84), 133 (30), 127 (100)[1]+, 119 (20), 107 (35), 91 (84), 77 (90), 64 (34), 43 (60), 39 (25). Найдено, %: С 33,75; Н 4,01; N 19,85, С9Н12Е\Г5. Вычислено, %: С 34,09; Н 3,81; N 22,08.
Маточные растворы после отделения соединения 4Ь объединяли и упаривали, остаток трижды пере-кристаллизовывали из воды. Последнюю кристаллизацию проводили медленным испарением водного раствора в течение 3 сут. Выпавшие крупные кристаллы по данным ЯМР 1Н и РСА представляли собой чистое соединение 3Ь. Выход 45 мг (5 %), желтоватые кристаллы с т. пл. 238 - 239 °С. Спектр ЯМР :Н, 5, м.д.: 3,37 с (3Н, Ме), 6,78 уш. с (2Н, 3 - КН2), 7,44 - 7,61 м (5Н, РК), 8,24 уш. с (2Н, 5-]МН2). Спектр ЯМР 13С, 5, м.д.: 29,46 (Ме), 124,19, 128,77, 129,68, 134,89 (атомы С РК), 146,80 с (С5 триазола), 150,5 (С5 триазола). Масс-спектр, т^ (1отн., %): 189 (100) [И - Н1]+, 133 (21), 128 (63), 127 (49) [1]+, 91 (98), 77 (60), 64 (35), 57 (65), 51 (46), 43 (22).
Бромид 3,5-диамино-1-бензил-2-фенил-1Н-1,2,4-триазол-2-ония (4с). Выход 0,532 г (54 %), белые кристаллы, т. пл. 225 - 226 °С (из 2-пропанола). Спектр ЯМР 1Н, 5, м.д.: 4,91 с (2Н, СН2), 7,03 - 7,04 м (2Н, Аг), 7,31 - 7,35 м (5Н, Аг), 7,55 м (3Н, Аг), 8,03 уш. с (2Н, :ЫН2), 8,65 уш. с (2Н, 2]МН2). Спектр ЯМР 13С, 5, м.д. (^ Гц): 49,01 (СН2), 127,48, 127,53, 128,27, 128,68, 130,23, 130,44, 132,70, 133,54, 161,40 с (С3 триазола), 161,97 т (С5 триазола, J = 7,1). Масс-спектр, т^ (1отн., %): 265 (5) [И - НВг]+, 264 (17), 214 (84), 188 (5), 175 (7), 119 (43), 91 (100), 77 (77), 65 (35). Найдено, %: С 51,78; Н 4,68; N 19,92, С15Н1&Ы5Вг. Вычислено, %: С 52,04; Н 4,66; N 20,23.
№3-Беюил-1-фенил-Ш-1,2,4-триазол-3,5-диамин (5). Выход 0,113 г (15 %), белые кристаллы, т. пл. 165 - 166 °С. Спектр ЯМР 1Н, 5, м.д. у, Гц): 4,25 д (2Н, СН2, J = 6,0), 6,24 с (2Н, КН2), 6,27 т (1Н, Ж,
J = 6,0), 7,15 - 7,50 м (10Н, 2Ph). Найдено, %: C 68,20; H 5,60; N 26,20, C15H15N5, Вычислено, %: C 67,90; H 5,70; N 26,40. Вещество идентично соединению, полученному по методу, описанному в [9].
N3, ^-Дибешил-^фенил-Ш-^^-триазол-Э^-диа-мин (6). Выход 0,091 г (9 %), белые кристаллы, т. пл. 142-143 °С (из этанола). Спектр ЯМР 1Н, 5, м.д.: 4,48 с (4H, 2CH2), 6,36 уш. с (2H, 5-NH2), 7,22 - 7,32 м (11Н, аром.), 7,42 - 7,44 м (2H, аром.), 7,52 - 7,53 м (2H, аром.). Спектр ЯМР 13C, 5, м.д.: 49,94 (2CH2), 121,19, 125,21, 126,71, 127,56, 128,20, 129,09, 137,88, 138,76 (сигналы фенильных групп), 153,95 (C5 триазола), 162,32 (С3 триазола). Масс-спектр, m/z (1отн., %): 355 (18) [M]+, 264 (47), 91 (100), 77 (20), 65 (14). Найдено, %: C 74,05; H 6,12; N 19,83; C22H21N5. Вычислено, %: C 74,34; H 5,96; N 19,70.
Общая методика синтеза соединений 8a,b и 9с-е. Смесь 2,30 ммоль ацетилпроизводного 7a или 7e 2,99 ммоль алкилгалогенида (4,6 ммоль при синтезе соединений 8a,b) и 1 мл безводного ДМФА нагревали при температуре 80 - 90 °С и перемешивании в течение 8 ч (синтез соединений 8a,b проводили в запаянной ампуле). Затем для выделения соединений 8a,b от реакционной смеси отгоняли ДМФА и избыток алкил-галогенида, остаток растворяли при нагревании в 3 мл ацетонитрила и охлаждали. Выпавшие кристаллы соединений 8a,b отфильтровывали, перекристаллизо-вывали и высушивали при 100 °С. Для выделения соединений 9с-е к реакционной смеси после охлаждения до комнатной температуры приливали 3 мл 20 %-го водного раствора аммиака и 3 мл воды. На следующие сутки выпавший осадок отфильтровывали, перекристаллизовывали и высушивали при 100 °С.
Иодид 5-амино-3-ацетамидо-1-фенил-4-этил-4Н-1,2,4-триазол-1-ония (8a). Выход 0,317 г (37 %), желтоватые кристаллы, т. пл. 235 - 236 °С (из 2-пропанола). Спектр ЯМР 1Н, 5, м.д. (J, Гц): 1,27 т (3Н, Me, J = 6,9), 2,16 с (3H, Me), 3,92 к (2Н, CH2, J = 6,9), 7,58 - 7,63 м (5H, Ph), 8,66 уш. с (2H, NH2), 10,84 уш. с (1Н, NH). Спектр ЯМР 13C, 5, м.д.: 12,69 (CH2CH3), 22,70 (CH3CO), 38,82 (CH2CH3), 125,12, 129,86, 129,87, 134,06 (Ph), 142,58 (C3 триазола), 148,24 (С5 триазола), 170,66 (CO). Масс-спектр, m/z (1отн., %): 246 (3) [M-I-]+, 245 (25)[M-HI]+, 230 (10), 203 (18), 175 (100), 133 (23), 128 (33)[HI]+, 91 (31), 77 (53), 71 (10), 51 (24), 43 (89). Найдено, %: С 38,29; H 4,39; N 18,45, C12H16IN5O. Вычислено, %: C 38,62; H 4,32; N 18,77.
Иодид 5-амино-3-ацетамидо-4-метил-1-фенил-4Н-1,2,4-триазол-1-ония (8b). Выход 0,603 г (73 %), желтоватые кристаллы, т. пл. 194 - 195 °С (из 2-пропанола). Спектр ЯМР :Н, 5, м.д.: 2,15 с (3H, Me), 3,37 с (3Н, Ме), 7,57 - 7,66 м (5H, Ph), 8,65 уш. с (2H, NH2), 11,02 уш. с (1Н, NM). Спектр ЯМР 13C, 5, м.д.: 22,67 (CH3CO), 30,72 (NMe), 125,00, 129,84, 129,90, 134,17 (сигналы атомов С бензольного кольца), 143,49 (С3), 148,84 (С5), 170,40 (CO). Масс-спектр, m/z (1отн., %): 232 (2) [M-I-]+, 231 (16)[M-HI]+, 189 [M-HI-Ac]+ (56), 175 (16), 133 (23), 128 (37)[HI]+, 119 (16), 91 (51), 77 (66), 64 (18), 57 (44), 51 (40), 43 (100). Найдено, %: С 37,05; H 4,05; N19,21, C„H14IN5O. Вычислено, %: C 36,78; H 3,93; N 19,50.
Ацетил (5-амино-4-беюил-1-фенил-4H-1,2,4-триа-зол-1-оний-3-ил) азанид (9c). Выход 0,580 г (82 %), бесцветные кристаллы с т. пл. 199 - 200 °С (из этанола). Спектр ЯМР 1Н, 5, м.д.: 2,03 с (3Н, Ме), 4,85 с (2H, CH2), 7,14 - 7,42 м (8Н, Ar), 7,96 - 7,97 м (2H, Ar). Спектр ЯМР 13C, 5, м.д.: 22,57 (Me), 43,99 (CH2), 118,54, 123,93, 127,12, 127,54, 128,54, 128,79, 135,86, 138,75 (сигналы атомов С фенильных групп), 141,16 (С3), 150,43 (С5), 170,64 (CO). Масс-спектр, m/z (1отн., %): 307 (6) [M]+, 265 (8), 119 (7), 104 (11), 91 (100), 77 (31), 65 (18), 43 (48). Найдено, %: C 66,27; H 5,49; N 22,98, C17H17N5O. Вычислено, %: C 66,43; H 5,58; N 22,79.
Ацетил [5-амино-4-(2-амино-2-оксоэтил)-1-фенил-4H-1,2,4-триазол-1-оний-3-ил] азанид (9d). Выход 0,505 г (80 %), бесцветные кристаллы с т. пл. 210 -211 °С (из этанола). Спектр ЯМР 1Н, 5, м.д.: 2,04 с (3Н, Ме), 4,26 с (2H, CH2), 7,29 (1H, CONH2), 7,39 -7,52 м (5Н, Ph), 7,64 (1H, CONH2). Найдено, %: C 52,21; H 5,29; N 30,91, C12H14N6O2. Вычислено, %: C 52,55; H 5,14; N 30,64.
Ацетил (5-амино-1,4-дибеюил-4H-1,2,4-триазол-1-оний-3-ил) азанид (9e). Выход 0,480 г (65 %), бесцветные кристаллы с т. пл. 182 - 183 °С (из этанола). Спектр ЯМР 1Н, 5, м.д.: 1,87 с (3Н, Ме), 4,81 с (2H, CH2), 4,94 с (2H, CH2), 7,25 - 7,32 м (10Н, 2Ph). Спектр ЯМР 13C, 5, м.д.: 23,66 (Me), 43,93 (CH2), 48,75 (CH2), 127,03, 127,25, 127,35, 128,25, 136,24, 136,70 (сигналы атомов С фенильных групп), 144,36 (С3), 150,49 (С5), 171,59 (CO). Масс-спектр, m/z (IQ1H., %): 321 (3) [M]+, 91 (100), 77 (8), 68 (18), 65 (45), 43 (45). Найдено, %: C 66,91; H 5,78; N 22,11, C18H19N5O. Вычислено, %: C 67,27; H 5,96; N 21,79.
Гидролиз 1,4-дизамещенных 5-амино-3-ацета-мидо-1,2,4-триазолов. Общая методика синтеза соединений 3 b,c,e. Смесь 1,0 ммоль ацетил-производного 3b или 3c,e, 3 мл этанола и 1 мл концентрированной соляной или бромистоводородной кислоты (при получении 3c) кипятили в течение 1 ч, затем растворитель отгоняли, к остатку прибавляли 2 - 3 мл ацетонитрила, выпавший осадок отфильтровывали, перекристаллизовывали и высушивали при 100 °С.
Иодид 3,5-диамино-4-метил-1-фенил-4H-1,2,4-триазол-1-ония (3b). Выход 250 мг (79 %). Вещество идентично продукту, полученному по методике, описанной ранее.
Бромид 3,5-диамино-4-бензил-1-фенил-4H-1,2,4-триазол-1-ония (3c). Выход 325 мг (94 %), желтоватые кристаллы с т. пл. 136 - 137 °С (из ацетонитрила). Спектр ЯМР 1Н, 5, м.д.: 5,34 с (2H, CH2), 6,95 с (2H, 3-NH2), 7,36 - 7,58 м (10Н, 2Ph), 8,46 с (2H, 5-NH2). Спектр ЯМР 13C, 5, м.д. (J, Гц): 44,58 (CH2), 124,48, 126,94, 127,97, 128,68, 129,97, 129,68, 133,88, 134,79 (сигналы атомов С фенильных групп), 146,60 т (С5, J = 4,1), 150,36 т (С3, J = 3,7). Масс-спектр, m/z (1отн., %): 266 (11) [M-Br]+, 175 (5), 104 (18), 91 (100), 77 (61), 65 (14). Найдено, %: C 51,81; H 4,79; N 19,84, C15H16BrN5. Вычислено, %: C 52,04; H 4,66; N 20,23. Поступила в редакцию
Бромид 3,5-диамино-1,4-дибензил-4H-1,2,4-триа-зол-1-ония (3e). Выход 266 мг (74 %), бесцветные кристаллы с т. пл. 215 - 217 °С (из ацетонитрила). Спектр ЯМР 1Н, 5, м.д.: 5,08 с (2H, N1CH2Ph), 5,14 (2H, N4CH2Ph), 6,77 с (2H, 3-NH2), 7,23 - 7,42 м (10Н, 2Ph), 8,44 с (2H, 5-NH2). Спектр ЯМР 13C, 5, м.д.: 44,53 (N4CH2Ph), 49,92 (N4CH2Ph), 126,84, 127,81, 127,98, 128,00, 128,59, 128,69, 134,03, 134,84 (2Ph), 147,10 (С5), 150,09 (С3). Масс-спектр, m/z (1отн., %): 280 (2) [M-Br]+, 279 (10) [M-HBr]+, 160 (8), 91 (100), 65 (19), 43 (10). Найдено, %: C 52,98; H 5,19; N 19,27, C16H18BrN5. Вычислено, %: C 53,34; H 5,04; N 19,44.
Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ в рамках ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России», грант 14.B37.21.0827, а также гранта РФФИ № 13-03-00253.
Литература
1. Curtis A.D.M., Jennings N. 1,2,4-Triazoles // Comprehensive Heterocyclic Chemistry Ш / Katritzky A.R., Ramsden C.A., Scriven E.F.V., Taylor R.J.K. Eds.; Elsevier: Oxford, 2008. Vol. 5. P. 159 - 209.
2. Garratt P.J. 1,2,4-Triazoles. In Comprehensive Heterocyclic Chemistry II / Katritzky A.R., Scriven E.F.V., Storr R.C. Eds.; Pergamon, 1996. Vol. 4. P. 127 - 163.
3. Anders E., Wermann K., Wiedel B. Van den Eynde J.-J. Highly Selective Alkylation of 5-Amino-1-methyl-1H-1,2,4-triazole with 1-(1-Chloroalkyl)pyridinium Chlorides under Formation of Novel Geminal Bis(heteroarylium) Salts: A Combined Experimental/MO-Theoretical Study // Lieb. Ann. 1997. № 4. P. 745 - 752.
4. Astakhov A.V., Zubatyuk R.I., Chernyshev V.M., Shish-kin O. V. Methods and applications of computational chemistry: 3rd international symposium. Odesa, Ukraine. 28 June -2 July 2009. P. 92.
5. Чернышев В.М., Соколов А.Н., Хорошкин Д.А., Таранушич В.А. 2-Амино-4,5,6,7-тетрагидро-1,2,4-триазоло[1,5-а] пирими-дины: синтез и реакции с электрофильными реагентами // ЖОрХ. 2008. Т. 44, № 5. С. 724 - 731.
6. Voitekhovich Sergei V., Lyakhov Alexander S., Ivashkevich Ludmila S., Matulis Vadim E., Grigoriev Yury V., Gaponik Pavel N., Ivashkevich Oleg A. Regioselective alkylation of amino- and mercapto-1,2,4-triazoles with t-BuOH-HClO4// Tetrahedron. 2012. Vol. 68, № 52. P. 4962 - 4966.
7. Чернышев В.М. C-Амино-1,2,4-триазолы и конденсированные гетероциклические системы на их основе: синтез, особенности строения и реакционная способность: дис. ... д-ра хим. наук. Ростов н/Д., 2012. 351 с.
8. Steck E.A., Brundage R.P., Fletcher L.T. Some Guanazole Derivatives // J. Am. Chem. Soc. 1958. Vol. 80, № 15. P. 3929 - 3931.
9. Чернышев В.М., Ракитов В.А., Таранушич В.А., Блинов В.В. Ацил- и сульфонилпроизводные 3,5-диамино-1-Я-1,2,4-триазолов // ХГС. 2005. № 9. С. 1342 - 1350.
10. Chernyshev V.M., Mazharova A.G., Rybakov V.B. Acetyl-(5-amino-4-benzyl-1-phenyl-4H-1,2,4-triazol-1-ium-3-yl)azanide // Acta Cryst. 2011. Vol. E67. №. 4. P. 870 - 871.
5 июня 2013 г.
