АЦИЛИРОВАНИЕ 2,6,8,12-ТЕТРААЦЕТИЛ-2,4,6,8,10,12- ГЕКСААЗАТЕТРАЦИКЛО[5,5,0,03,11,05,9]ДОДЕКАНА НИКОТИНОВЫМИ КИСЛОТАМИ Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

УДК 547.77

АЦИЛИРОВАНИЕ 2,6,8,12-ТЕТРААЦЕТИЛ-2,4,6,8,10,12-ГЕКСААЗАТЕТРАЦИКЛО[5>5>0>03'11>05'9]ДОДЕКАНА НИКОТИНОВЫМИ КИСЛОТАМИ

Д.А. Кулагина, В.В. Малыхин, С.В. Сысолятин

Получены не описанные

производные 2,6,8,12-тетраацетил-

ранее ацильные 2,4,6,8,10,12-гексаазатетрацикло[5,5,0,0311,05 9]додекана.

Ключевые слова: 2,6,8,12-тетраацетил-2,4,6,8,10,12-гексаазатетрацикло[5,5,0,Фи,05-9]-додекан, никотиновые кислоты, ацилирование.

Известно, что каркасные гетероциклические амины мало растворимы в различных растворителях и практически не растворимы в воде [1, 2]. Новейшие исследования свойств этих соединений выявили наличие у них биологической активности [3]. Поэтому становится интересным исследование реакций, приводящих к соединениям с высокой растворимостью в воде, так как это свойство существенно повышает биологическую доступность и позволяет рассматривать данный класс веществ в качестве перспективных лекарственных препаратов.

В процессе изучения реакции ацилирова-ния 2,6,8,12-тетраацетил-2,4,6,8,10,12- гексааза-тетрацикло[5,5Д03,11,059]додекана нами впервые были получены производные с никотиновой (1) и изоникотиновой (3) кислотой. Ацили-рующими агентами выступали - хлорангидрид никотиновой (2) и изоникотиновой (4) кислот соответственно. Как известно, хлорангидриды никотиновых кислот преимущественно образуются в виде гидрохлоридов [4-7]:

о

о

он

SOCl,

N'

Cl

N

•HCl 2

о

о

N

OH

SOCl,

Cl

нил-2,6,8,12-тетраацетил-2,4,6,8,10,12-гекса-азатетрацикло[5,5,0,0311,059]додекан в виде гидрохлоридов. Реакцию проводили в среде ацетонитрила при температуре кипения растворителя в течение 7 часов. Растворимость полученных соединений в воде крайне высока - 320 г/л.

При взаимодействии соединений 2 и 4 с 2,6,8,12-тетраацетил-2,4,6,8,10,12-гексааза-тетрацикло[5,5,0,0311,059]додеканом, полученным по ранее описанной методике [8] были синтезированы 4,10-диникотинил-2,6,8,12-тетраацетил-2 4,6,8,10,12-гексаазатетрацик-ло[5,5,0,0311,0 ,9]додекан и 4,10-диизоникоти-

Для перевода соединений 5 и 6 в основную форму их раствор в дистиллированной воде кипятили с активированным углем в течение получаса. Затем уголь отфильтровали, а полученные кислые растворы (рН=2) обработали содой до нейтральной реакции и экстрагировали этилацетатом. Этилацетатные рас-

Ac

1

3

4

творы сушили сульфатом магния, а затем упарили под вакуумом - получили 7 и 8 в виде белых мелких кристаллов с выходом 8 и 30 % соответственно.

Другой метод приведения к основной форме заключается в том, что водные растворы соединений 5 и 6 обработанные содой выдерживают при температуре 2-5 °С в течение суток. Выпавшие осадки отфильтровывают, промывают дистиллированной водой и сушат на воздухе. Выход продуктов 7 и 8 составляет 47 и 43 % соответственно.

ЯМР-спектры, приведенные в таблице 1 показывают, что происходит образование ди-производных 2,4,6,8,10,12-гексаазатетра-цикло[5,5,0,03,11,05,9]додекана.

Присутствие на ИК-спектрах соединений 5 и 6 полосы поглощения в области 3400 см-1 указывает на то, что эти соединения являются солями, на спектрах соединений 7 и 8 полоса поглощения в этой области отсутствует, что подтверждает переход соединений 5 и 6 в основную форму.

Таблица 1 - ЯМР-спектроскопия никоти-нильных производных 2,4,6,8,10,12-гексааза-тетрацикло[5,5,0,0311,05,9]додекана

Соединение 5

ЯМР 1Н 1.97(с,6Н,СН3), 2.10(с,6Н,СН3), 5,57(уш.с,2Н,НС1), 6.19(д,2Н,СН), 6.62(с,2Н,СН), 6.97(д,2Н,СН),7.83(с,2Н,ар),

8,35(с,2Н,ар),8.87(д,4Н,ар)

ЯМР 13С 21.37, 21.56, 22.39, 22.59, 64.20, 65.50, 69.19, 69.75, 72.01, 73.62, 125.57, 126.47, 131,20, 168.50

Соединение 6

ЯМР 1Н 2.03-2.25(м,12Н,СН3), 5.49(уш.с,2Н,НС1), 5.74(т,2Н,СН), 6,17-7.13(м,4Н,СН), 8.26(д,4Н,ар), 9.03(д,4Н,ар)

ЯМР 13С 19.78, 20.84, 22.12, 23.39, 64.60, 65.49, 68.44, 70.55, 72.74, 74.15, 125.33, 125.33, 126.99, 144.33, 164.81, 167.06, 168.09

Соединение 7

ЯМР 1Н 1.94(с,6Н,СН3), 2.07(с,6Н,СН3), 6.20(с,2Н,СН), 6.58(с,2Н,СН), 6.99(с,2Н,СН), 7.54(д,2Н,ар), 7,98(с,2Н,ар), 8.69(с,4Н,ар)

ЯМР 13С 21.26, 22.45, 64.14, 65.60, 66.04, 69.24, 72.07, 73.66, 124.28, 129.84, 136,33, 168.11, 168.46, 169.65

Соединение 8

ЯМР 1Н 1.94(с,6Н,СН3), 2.06(с,6Н,СН3), 6.13(с,2Н,СН), 6.60(с,2Н,СН), 7.00(с,2Н,СН), 7.46(д,4Н,ар), 8.73(с,4Н,ар)

ЯМР 13С 21.28, 22.38, 69.02, 70.57, 72.09, 73.66, 76.06, 77.99, 120.53, 122.23, 141.02, 168.02, 168.27, 169.47

Рисунок 1 - ИК-спектр соединения 5 120 ПОЛЗУНОВСКИЙ ВЕСТНИК № 4 Т.1 2015

AЦИЛИРОBAНИЕ 2,6,8,12-ТЕТРAAЦЕТИЛ-2,4,6,8,10,12-ГЕKCAAЗAТЕТРAЦИKЛО[5,5,0,03'11,05,9] ДОДЕKAНA НИКОТИНОВЫМИ KИCЛОТAМИ

Рисунок 2 - ИК-спектр соединения 6

Рисунок 3 - ИК-спектр соединения 7

ВЫВОДЫ

Получены не описанные ранее ацильные производные 2,6,8,12-тетраацетил-2,4,6,8,10,12-гексаазатетрацикло[5,5Д03,11, 05,9]додекана обладающие биологической активностью. Наличие у них растворимой формы сущест-венно расширяет область их применения.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Nielsen, A. T. Poliazapolycyclics by Condensation of Aldehides with Amines. 2. Formation of 2,4,6,8,10,12-Hexabenzil-2,4,6,8,10,12-hexaazaterta-cyclo[5.5.0.059.03,11]dodecanes from Glyoxal and Benzilamines / A. T. Nielsen // J. Org. Chem. - 1990. - Vol. 55. - P. 1459-1466.

2. Nielsen, A. T. Synthesis of Polyazapolycyclic Caged Polynitramines / A. T. Nielsen, A. P. Chafin, S. L. Cristian, D. V. Moore and all // Tetrahedron. -1998. - Vol. 54 - P. 11753-11812.

3. Толстикова, Т. Г. Синтез и биологическая активность производных 2,4,6,8,10,12-гексааза-тетрацикло[5,5,0,0311,0 ,9]додекана / Т. Г. Толстикова, Е. А. Морозова, С. В. Сысолятин, А. И. Калашников, Ю. И. Жукова, В. Н. Сурмачев // Химия в интересах устойчивого развития. - 2010. - № 18. - С. 511-516.

4. Harjani, J. R. Biodegradable pyridinium ionic liquids: Design, synthesis and evaluation / J. R. Harjani, R. D. Singer, M. T. Garcia, P. J. Scammells // Green Chemistry. - 2009. - Vol. 11. - P. 83-90.

5. Wang, Z. Synthesis and anti-hypertensive effects of the twin drug of Nicotinic Acid and Quercetin Tetramethyl Ether / Z. Wang, L. Yang, S. Cui, Y. Liang // Molecules. - 2014. - Vol. 19. - P. 4791-4801.

6. Chen, F. Novel photo-polymerizable chiral hydrogen-bonded self-assembled complexes: Preparation, characterization and the utilization as a thermal switching reflective color film / F. Chen, Z. Qu, J. Guo,

J. Wei // Journal of Materials Chemistry. - 2011. -Vol. 21. - P. 8574-8582.

7. Christensen, J. B. A simple method for synthesis of active esters of isonicotinic and picolinic acids / J. B. Christensen // Molecules. - 2001. - Vol. 6. -P. 47-51.

8. Сысолятин, С. В. Оптимизация получения тетраацетилгексаазаизовюрцитана / С. В. Сысолятин, В. В. Малыхин // Ползуновский вестник. -2013. - № 3. - С. 40-42.

Кулагина Дарья Александровна - аспирант, младший научный сотрудник лаборатории химии азотсодержащих соединений, Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем химико-энергетических технологий Сибирского отделения Российской академии наук (ИПХЭТ СО РАН), е-mail: imbiri@rambler.ru.

Малыхин Валерий Викторович - к.х.н., старший научный сотрудник лаборатории химии азотсодержащих соединений, Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем химико-энергетических технологий Сибирского отделения Российской академии наук (ИПХЭТ СО РАН), е-mail: astro-78@mail.ru

Сысолятин Сергей Викторович - д.х.н., заведующий лабораторией химии азотсодержащих соединений, Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем химико-энергетических технологий Сибирского отделения Российской академии наук (ИПХЭТ СО РАН); профессор Национального исследовательского Томского государственного университета.