Арилбигуаниды в синтезе линейных триазинсодержащих гетероциклических систем Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

Общая методика конденсации 4,4,6-триме-тил-(5,6-дигидро)-4Н-пирроло[3,2,1-ц]хинолин-1,2-дионов 1а-ж и 2а-е с ариламинами и тиосемикарба-зидом. Смесь 0,01 моль 1а-ж или 2а-е, 0,011 моль соответствующего ариламина или тиосемикарба-зида и 30 мл изопропанола кипятили 1-3 ч, охлаждали, выпавший осадок отфильтровывали и пере-кристаллизовывали из диоксана.

Общая методика конденсации 4,4,6-триме-тил-(5,6-дигидро)-4Н-пирроло[3,2,1-ц]хинолин-1,2-дионов 1а-ж и 2а-е с метиленактивными соединениями. Аналогично из 0,01 моль 1а-ж или 2а-е,

0.011.моль соответствующего метиленактивного

соединения в 30 мл ледяной уксусной кислоты.

ЛИТЕРАТУРА

1. Шихалиев Х.С. и др. // В сб.: Химия и биологическая активность азотистых гетероциклов и алкалоидов / Под ред. доктора хим. наук В.Г. Карцева и акад. Г. А. Толстикова. / М.: «ИРИДИУМ-ПРЕСС», 2001. Т. 1. С. 273.

2. Жунгиету Г.И., Рехтер М.А. Изатин и его производные. Кишинев: Штиинца. 1977. 228 с.

3. Петюнин П.А. //Хим. гетероцикл. соед. 1966. № 5. С. 944 - 945.

Кафедра органической химии

УДК 547.495.9+547.872/874

Д.В.КРЫЛЬСКИЙ, Х.С.ШИХАЛИЕВ, М.М.ЛИБЕРМАН, А.С.СОЛОВЬЕВ

АРИЛБИГУАНИДЫ В СИНТЕЗЕ ЛИНЕЙНЫХ ТРИАЗИНСОДЕРЖАЩИХ ГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКИХ СИСТЕМ

(Воронежский государственный университет)

Взаимодействием арилбигуанидов с эфиром монохлоруксусной кислоты получены 2-амино-4-ариламино-6-хлорметил-1,3,5-триазины, являющиеся интермедиатами для синтеза целого ряда триазинсодержащих гетероциклических соединений, получаемых путем замещения атома хлора на N - нуклеофилы.

Гетероциклические соединения, содержащие сим-триазиновое кольцо, проявляют широкий спектр биологической активности и находят применение в агрохимии в качестве гербицидов и инсектицидов [1], в фармакологии (противоопухолевые и противотуберкулезные препараты) [2], в резиновой и анилинокрасочной промышленности и т. д. Одним из путей их получения является последовательное замещение атомов хлора в циа-нурхлориде различными нуклеофильными заместителями [2,3]. В настоящей работе использовался способ формирования триазинового кольца путем циклизации арилбигуанидов (1) метиловым (этиловым) эфиром монохлоруксусной кислоты (2) [4] (схема 1).

Схема 1

H н

-Cl

VY 2+ ci^T

MeOH

NH NH

IN

^-нЧ

3

NH

3 Ar=R-Ph; R: а H; б 4-Me; в 2-Me; г 2,3-диМе; д 4-Cl; е 4-F; ж 2-Me,3-Cl; з 4-MeO; и 4-EtO; к Ar=ß - нафтил; л ArN= тет-рагидрохинолил (ТГХ)

Образующиеся при этом 2-амино-4-арил-амино-6-хлорметил-1,3,5-триазины (3а-л) (выходы и характеристики - в табл.1, данные ЯМР 1Н спектроскопии - в табл.2) содержат активный атом хлора, легко подвергающийся нуклеофильному замещению. Изучены реакции хлорметилтриазинов 3 с N - нуклеофилами. В качестве последних использовались вторичные алифатические и алицикличе-ские амины (морфолин, пиперидин и его производные, гексаметиленимин, изотетрагидрохинолин), N-замещенные пиперазины, фталимид (схема 2). С наиболее активными аминами (морфолин, пиперидин) реакция протекает в диметилформамиде уже на холоду (реакция экзотермична). При этом целесообразно брать 2 моль амина на 1 моль 3, связывая таким образом выделяющийся хлороводород. Реакция с пиперазинами протекает при умеренном нагревании (60-70 °С) в течение 1-2 ч, реагенты брались в эквимольном количестве, в качестве акцептора HCl использовался 3-кратный избыток триэти-ламина. Фталимид использовался в виде K- или Na-вой соли, реакция проводилась при 80-90 °С в течение 5-6 часов (контроль по ТСХ).

O

N

1

2

Таблица 1.

Выходы и характеристики соединений 3а-л.

Соединение Брутто-формула Вычислено/найдено % Т пл., Выход

С Н N °С %

3а СюИюСШз 50.96 51.04 4.28 4.35 29.72 29.55 142-143* 45

3б СцИ^СШз 52.91 52.92 4.84 4.73 28.05 28.24 162-163 51

3в СцИ^СШз 52.91 52.92 4.84 4.73 28.05 28.24 170-171 48

3г ЗДмСШз 54.65 54.44 5.35 5.37 26.55 26.58 236-237 42

3д С^С^з 44.47 44.32 3.36 3.33 25.93 26.04 182-183 53

3е С10И9С1РМ5 47.35 47.62 3.58 3.43 27.61 27.24 177-179 44

3ж СцИцСВД 46.50 46.72 3.90 3.83 24.65 24.34 189-191 50

3з СцИ^СШзО 49.73 49.64 4.55 4.37 26.36 26.58 177-178 55

3и ЗДмСШзО 51.53 51.32 5.04 5.23 25.04 25.24 166-168 49

3к С14И12СШ5 58.85 58.62 4.23 4.43 24.51 24.34 151-152 40

3л С^ИмСШз 56.63 56.62 5.12 5.23 25.40 25.24 160-161 39

*Лит. Т пл. = 142-143 [4].

Таблица 2.

Данные ЯМР 1Н спектроскопии соединений 3а-л.

Соединение Химический сдвиг 5, м.д.

3а 4.18 с (2Н, СИ2); 6.46 уш.с (2Н, МИ2); 7.15 т (1Н, аром.); 7.32 т (2Н, аром.); 7.54 д (2Н, аром.); 8.65 уш.с (1Н, МЛ)

3б 2.32 с (3Н, СИ3); 4.11 с (2Н, СИ2); 6.56 уш.с (2Н, МИ2); 7.01 д (2Н, аром.); 7.62 д (2Н, аром.); 8.96 уш.с (1Н, МИ)

3в 2.18 с (3Н, СИ3); 4.08 с (2Н, СИ2); 6.82 уш.с (2Н, МИ2); 7.11 д (1Н, аром.); 7.367.54 м (3Н, аром.); 9.12 уш.с (1Н, ММ)

3г 2.18 с (3Н, СИ3); 2.31 с (3Н, СИ3); 4.14 с (2Н, СИ2); 6.68 уш.с (2Н, МИ2); 7.137.35 м (3Н, аром.); 8.81 уш.с (1Н, МИ)

3д 4.22 с (2Н, СИ2); 6.75 уш.с (2Н, МИ2); 6.91 д (2Н, аром.); 7.32 д (2Н, аром.); 8.79 уш.с (1Н, ММ)

3е 4.07 с (2Н, СИ2); 6.47 уш.с (2Н, МИ2); 6.89 д (2Н, аром.); 7.22 д (2Н, аром.); 8.97 уш.с (1Н, ММ)

3ж 2.13 с (3Н, СИ3); 4.02 с (2Н, СИ2); 7.02 уш.с (2Н, МИ2); 7.23-7.45 м (3Н, аром.); 8.82 уш.с (1Н, ММ)

3з 4.21 с (2Н, СИ2); 4.32 с (3Н, 0СИ3); 6.48 уш.с (2Н, МИ2); 6.76 д (2Н, аром.); 7.62 д (2Н, аром.); 8.86 уш.с (1Н, ММ)

3и 2.23 т (3Н, СИ3); 4.11 с (2Н, СИ2); 4.42 кв (2Н, 0СИ2); 6.54 уш.с (2Н, МИ2); 6.97 д (2Н, аром.); 7.56 д (2Н, аром.); 8.78 уш.с (1Н, ММ)

3к 4.08 с (2Н, СИ2); 6.63 уш.с (2Н, ММ^; 6.72-6.91 м (2Н, аром.); 7.21-7.36 м (2Н, аром.); 7.46-7.64 м (3Н, аром.); 9.02 уш.с (1Н, МИ)

3л 1.81 м (2Н, М-СИ2СИ2, ТГХ); 2.20 т (2Н, М- СИ2СИ2СИ2,ТГХ); 2.31 т (2Н, М-СИ2, ТГХ); 4.01 с (2Н, СИ2); 6.32 уш.с (2Н, МИ2); 6.67 д (1Н, аром.); 6.78 м (3Н, аром.); 8.80 уш.с (1Н, МИ)

Синтезированные соединения могут представлять интерес как потенциальные биологически активные вещества.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ Контроль за ходом реакции и индивидуальностью полученных веществ осуществляли методом ТСХ на пластинах Merck UV-254. Спектры ЯМР 1Н сняты на приборе Bruker AC-300 MHz (ИОХ, Москва) в ДМСО-Б6 относительно ТМС.

2-Амино-4-ариламино-6-хлорметил-1,3,5-три-азины 3 получались по описанной методике [4].

Взаимодействие 3 с алициклическими аминами. 10 ммоль 3 растворяли в 20 мл ДМФА, добавляли 20 ммоль амина (из которых 10 ммоль играло роль акцептора хлороводорода), нагревали при 40 °С в течение 1 часа, охлаждали и выливали в 200 мл холодной воды. Осадок промывали водой, перекристаллизовывали из толуола.

Взаимодействие 3 с N-замещенными пипера-зинами. 10 ммоль 3 растворяли в 20 мл ДМФА, добавляли 10 ммоль пиперазина и 30 ммоль три-этиламина. Нагревали при 60-70°С в течение 1-2 часов, охлаждали и выливали в 200 мл холодной воды. Осадок промывали водой, перекристаллизо-вывали из толуола или диоксана.

Взаимодействие 3 с фталимидом калия (натрия). 10 ммоль 3 растворяли в 20 мл ДМФА, добавляли 10 ммоль фталимида. Нагревали при 7080 оС в течение 6-7 часов, охлаждали и выливали в 200 мл холодной воды. Осадок промывали водой, перекристаллизовывали из диоксана или диме-тилформамида.

Таблица 3.

Выходы и характеристики соединений 4-9.

Соединение Брутто-формула Вычислено/найдено, % Т пл., Выход,

С Н N °С %

4 Cl8H26N6О 63.13 63.50 7.65 7.45 24.54 24.55 152-153 58

5 C20H21ClN6 63.07 62.92 5.56 5.73 22.06 22.34 210-212 66

6а Cl6H2зN7О 58.34 58.50 7.04 7.15 29.76 29.55 222-223 78

6б C22H25 N7О2 62.99 62.92 6.01 5.93 23.37 23.64 172-173 72

6в Cl5Hl9N7О 57.49 57.56 6.11 6.15 31.29 31.55 213-215 57

6г C21H24ClN7 61.53 61.72 5.90 5.93 23.92 23.64 212-214 69

7 Cl9Hl6N6Оз 60.63 60.50 4.28 4.15 22.33 22.55 257-258 58

8 Cl5H20N6О2 56.95 57.16 6.37 6.15 26.56 26.55 195-196 87

Продукты 4-9 представляют собой неокрашенные кристаллические вещества, нерастворимые в эфире, малорастворимые в спиртах и достаточно хорошо - в диоксане, толуоле, диметил-формамиде. С увеличением длины и числа ал-кильных заместителей в радикалах растворимость, как правило, возрастает.

Выходы и характеристики соединений 4-9 приведены в табл.3, данные ЯМР :Н спектроскопии - в табл.4.

В спектрах ЯМР 1Н указанных продуктов протоны метиленовой группы, связанной с азотом, дают синглет в области 3.2-3.5 м.д.; аминогруппа, связанная с триазиновым кольцом - уширенный синглет при 6.3-6.7 м.д.; группа КИ - синглет в слабых полях 8.5-9.5 м.д.

Схема 2

^Alk 'N Alk2NH Alk "* NH,

■N. N^^N

N____N. -—.

Y ^N-x

HN N— R1

r

NH.

>N и

yV^

NYN

со

о

HN O

"YV^i

N^N k^O

nh2

hO

nh2

NK

д JL^N Ar T

N^N 7 NH2

w

R2

H

Ar 11

N^N

NH.

9

4 R=4-MeO, Alk1=Me, Alk2=циклогексил; 5 R=2-Me,3-Cl; 6а R=4-MeO, R'=Me; 6б Ar^ira, R1=фуроил; 6в R=H, R'=CHO; 6г R=2-Me,3-Cl; R1=Ph; 7 R=4-MeO; 8 R=4-MeO; 9а R=4-MeO, R2= (CH2); 9б R=2,3-диMe, R2=4-CONH2; 9в R=4-Cl, R2=3-CO2Et.

Ar

Ar

4

Ar

3

о

6

Ar

8

9а С^И^вО 62.17 62.42 7.37 7.63 25.59 25.64 157-159 83

9б С^^О 60.83 60.72 7.09 6.93 27.58 27.64 187-188 64

9в ^¡ДвСШ.А 55.31 55.22 5.93 6.03 21.50 21.64 130-132 56

Таблица 4.

Данные ЯМР 1Н спектроскопии соединений 4-9.

Соединение Химический сдвиг 5, м.д.

4 1.42-1.85 м (10Н, (СИ2)5); 3.26 м (1Н, М-СИ); 3.45 с (3Н, М-СИ3); 3.96 с (2Н, М-СИ2); 4.26 с (3Н, ОСИ3); 6.67 уш.с (2Н, МИ2); 6.85 д (2Н, аром); 7.66 д (2Н, аром); 9.24 уш.с (1Н, ММ)

5 1.86 с (3Н, СИ3); 2.04 т (2Н, М-СИ2СИ2, изо-ТГХ); 3.24 т (2Н, М-СИ2 СИ2, изо-ТГХ); 3.56 с (2Н, М-СИ2, изо-ТГХ); 3.85 с (2Н, М-СИ2); 6.53 уш.с (2Н, МИ2); 6.75-7.28 м (7Н, аром); 8.74 уш.с (1Н, ММ)

6а 2.21 с (3Н, СИ3); 2.48 м (4Н, 2 СИ2 пиперазин); 2.61 м (4Н, 2 СИ2 пиперазин); 2.75 уш.с (2Н, М-СИ2); 3.78 с (3Н, ОСИ3); 6.22 уш.с (2Н, МИ2); 6.75 д (2Н, аром); 7.63 д (2Н, аром); 8.82 уш.с (1Н, ММ)

6б 1.84 м (2Н, М-СИ2СИ2, ТГХ); 2.22 т (2Н, М- СИ2СИ2СИ2,ТГХ); 2.34 м (6Н, 2 СИ2 пиперазин + М-СИ2, ТГХ); 2.56 м (4Н, 2 СИ2 пиперазин); 2.81 уш.с (2Н, М-СИ2); 6.28 уш.с (2Н, МИ2); 6.87 м (7Н, аром.); 8.89 уш.с (1Н, ММ)

6в 2.42 м (4Н, 2 СИ2пиперазин); 2.64 м (4Н, 2 СИ2пиперазин); 2.82 уш.с (2Н, М-СИ2); 6.33 уш.с (2Н, МИ2); 6.83 м (3Н, аром.); 7.56 д (2Н, аром.); 8.82 уш.с (1Н, ММ), 9.54 уш.с (1Н, СНО)

6г 2.32 с (3Н, СИ3); 2.82 м (4Н, 2 СИ2 пиперазин); 3.21 м (4Н, 2 СИ2 пиперазин); 3.41 с (2Н, М СИ2); 6.42 уш.с (2Н, МИ2); 6.75 т (1Н, аром.); 6.88 д (2Н, аром.); 7.08-7.23 м (4Н, аром.); 7.56 д (1Н, аром.); 8.58 уш.с (1Н, МИ)

7 3.38 с (2Н, М-СИ2); 3.82 с (3Н, ОСИ3); 6.46 уш.с (2Н, МИ2); 6.75 д (2Н, аром.); 6.88 д (2Н, аром.); 7.08 д (2Н, аром.); 7.52 д (2Н, аром.); 8.65 уш.с (1Н, МИ)

8 3.27 т (4Н, 2 М-СИ2, морф.); 3.41 с (2Н, М-СИ2); 3.86 т (4Н, 2 О-СИ2, морф.); 4.14 с (3Н, ОСИ3); 6.54 уш.с (2Н, МИ2); 6.88 д (2Н, аром.); 7.35 д (2Н, аром.); 9.15 уш.с (1Н, МИ)

9а 1.78 м (4Н, алиф); 1.92 м (4Н, алиф); 3.78 м (6Н, 3 М-СИ2); 3.84 с (3Н, ОСИ3); 6.84 уш.с (2Н, МИ2); 6.91 д (2Н, аром.); 7.71 д (2Н, аром.); 9.32 уш.с (1Н, МИ)

9б 1.32 м (1Н, СИ); 1.85 м (4Н, 2 М-СИ2СИ2); 2.21 с (3Н, СИ3); 2.34 с (3Н, СИ3); 3.24 т (4Н, 2 М-СИ2); 3.45 с (2Н, М-СИ2); 6.48 уш.с (2Н, МИ2); 6.75 д (1Н, аром.); 6.88 т (1Н, аром.); 7.12 д (1Н, аром.); 8.98 уш.с (1Н, МИ); 9.54 уш.с (2Н, СОМИ2)

9в 1.34 т (3Н, ОСИ2СИ3); 1.87 м (5Н, алицикл); 3.28 т (4Н, 2 М-СИ2); 3.41 с (2Н, М-СИ2); 4.34 кв (2Н, ОСИ2СИ3); 6.56 уш.с (2Н, ММ^; 6.75 д (2Н, аром.); 6.92 д (2Н, аром.); 8.78 уш.с (1Н, МИ)

ЛИТЕРАТУРА

1. Шамшурин А.А., Кример М.З. Физико-химические свойства пестицидов. Справочник. М.: Химия. 1976. 328 с.

2. Мур В.И. // Успехи химии. 1964. Т. 33. Вып.2. С. 182-205.

3. Михайличенко С.Н. и др. // Изв. вузов. Химия и хим.технология. 2002. Т.45. Вып.5. С.17-20.

4. Синтезы органических препаратов. М.: Изд-во ин. лит. 1960. Сб. 10. С. 5.

Кафедра органической химии