CC BY
66
СТНТЕЗ 5-МЕРКАПТО-3-ФЕНИЛ-1,3,4-ТИАДИАЗОЛ-2-ТИОНА И ЕГО АЦИЛИРОВАНИЕ РАЗЛИЧНЫМИ ХЛОРАНГИДРИДАМИ
© Жумакаева Б.Д.*
Университет имени Сулеймана Демиреля, Республика Казахстан, г. Каскелен
Цель работы заключалась в поиске и разработке целенаправленного синтеза новых серосодержащих производных на основе 1,3,4-тиадиа-зол-2-тиона путем химической комбинации указанного фрагмента с различными фармакофорными группами. Для получения новых потенциально биологически активных веществ нами было синтезировано новое производное тиадиазола - 5-меркапто-3-фенил-1,3,4-тиадиазол-2-тион. Взаимодействием с различными хлорангидридами получены его ацилпроизводные, а также синтонами в синтезе различных биологически активных веществ путем присоединения различных электро-фильных соединений, в том числе аминов.
Ключевые слова 5-меркапто-3-фенил-1,3,4-тиадиазол-2-тион; тиа-диазол; ацилирование 2-амино-1,3,4-тиадиазола.
Введение
С целью получения новых потенциально биологически активных веществ было изученно соединение содержащие в своей структуре фрагменты 1,3,4-тиадиазола, обладают широким спектром физиологической активностью.
5-Меркапто-3-фенил-1,3,4-тиадиазол-2-тион вызывает интерес в плане его структурной модификации, как известно из литературных данных, что вещества, 2,5-дизамещенные 1,3,4--тиадиазолы известны как антимикробные агенты, ацильные производные 2-амино-1,3,4-тиадиазола обладают антиаллергической активностью, пестицидной активностью обладают 2,5-дизаме-щенные эфиры 1,3,4-тиадиазола фосфиновой и фосфорной кислот [2, 5].
Это обусловлено, прежде всего, наличием атома серы - активного реакционного центра с переменной валентностью, а также высокой лабильностью связи 8-И, расщепление которой в зависимости от условий может приводить к генерированию тиильных радикалов, тиолят-анионов и сульфенил-катионов, представляющих собой относительно стабильные и высокореакционные интермедиаты [4, 6].
Важную роль играют тиолы и во многих биохимических процессах. Известно, что 8-И и 8-8 связи белков участвуют во многих физиологических процессах. Изучение механизма действия ряда противоопухолевых препаратов показало, что их активность обусловлено участием тканевых 8И-групп опухо-
* Старший преподаватель, кандидат химических наук.
лей в реакциях алкилирования с вводимыми препаратами. Во многих работах установлено прямая корреляция между степенью снижения тканевых 8И-групп опухолей и выраженностью противоопухолевого эффекта [1, 3].
Поэтому целью исследований явился синтез и изучение данного класса соединений реакция ацилирования 5-меркапто-3-фенил-1,3,4-тиадиазол-2-тиона различными хлорангидридами.
Синтезировано новое производное тиадиазола - 5-меркапто-3-фенил-1,3,4-тиадиазол-2-тион, взаимодействием фенилгидразина (1) с сероуглеродом в щелочной среде, с последующим подкислением, образующегося ди-тиокарбамата (2) для его циклизации по следующей схеме:
Первая стадия - взаимодействие фенилгидразина (I) с сероуглеродом проходит в сильнощелочной среде для полного присоединения сероуглерода по обоим атомам азота. Полученный двойной дитиокарбамат калия (II) подкисляли соляной кислотой до рН 3-4, образующаяся при этом дитиокарба-миновая кислота (III) сразу же разрушается с выделением сероводорода и циклизацией до конечного продукта - 5-меркапто-3-фенил-1,3,4-тиадиазол-2-тиона (IV). Целевой продукт (IV) представляет собой кристаллическое вещество желтого цвета со слабым специфическим запахом.
Присутствие в молекуле нескольких центров с неподеленными электронными парами позволяет проводить различную химическую модификацию, в то же время наличие активных фармакофорных центров в структуре 5-меркапто-3-фенил-1,3,4-тиадиазол-2-тиона: атомов азота и серы в цикле, а также фенольной, тионной и тиольной групп позволяет с большой долей вероятности предположить наличие биологической активности у данного соединения и его производных.
Результаты и обсуждения
(I)
(II) ж й
(III)
(IV)
Вследствие вышесказанного нами с целью поиска новых тиадиазоловых производных изучена реакция ацилирования 5-меркапто-3-фенил-1,3,4-тиадиазол-2-тиона различными хлорангидридами.
(IV) (У-1Х)
R = C6H5- (V), o-Br-C6H4- (VI), И-СЫ3-С6Ы5- (VII), CH2=CH- (VIII), CH2=C(CHз)- (IX).
Реакция протекает в мягких условиях с экзотермическим эффектом при температуре - -5-0 °С в присутствии основания - триэтиламина, в качестве акцептора выделяющегося хлороводорода. Полученные соединения (У-К) представляют собой белые кристаллические вещества, растворимые в большинстве органических растворителей. В ИК-спектрах соединений (V-IX) наблюдаются характерные полосы поглощения для С=О-группы при 1730-1710 см-1, группа полос при 1270-850 см-1 относится к колебаниям тиадиазолового цикла.
В спектрах ЯМР 1Н все протоны соединений проявляются в области слабых полей, характерных для соединений с фенильными и непредельными группами, так фенильные протоны проявляются в виде мультиплетов в областях 7,04-7,89 м.д., протоны (СН2=С) резонируют в виде дублета дублетов в области 5,82-6,14 м.д. Физико-химические константы и данные элементного анализа соединений (ГУ-К) приведены в таблице. Спектр ПМР соединения (V) показан на рисунке.
Таблица 1
Константы, выходы и данные элементного анализа синтезированных соединений (2-10)
№ соед. Выход, % Т.пл., °С Найдено, % Брутто формула Вычислено, %
С Н 8 С Ы 8
IV 73 168-170 42,51 2,62 42,47 42,45 2,67 42,50
V 89 124-125 54,56 3,07 29,05 С15Ы10№083 54,52 3,05 29,11
VI 78 136-137 44,06 2,18 23,56 С^В^С^ 44,01 2,22 23,50
VII 82 114-115 55,86 3,45 27,93 0^12^083 55,79 3,51 27,93
VIII 71 91-92 47,21 2,84 34,24 СпЫ№083 47,12 2,88 34,31
IX 76 103-104 49,02 3,44 32,72 С^кМ^ 48,95 3,42 32,67
Экспериментальная часть
ИК-спектр записан на спектрометре AVATAR-320 в таблетках КВг. Спектр ЯМР 1Н записаны на спектрометре Мегсшу-300 фирмы VARIAN с рабочей
частотой 300 МГц, Tesla 587 с рабочей частотой 80 МГц при комнатной температуре в растворах СБС13, СС14 относительно внутреннего стандарта (ГМДС), (погрешность измерений +0,1-0,2 м.д.).
5-меркапто-3-фенил-1,3,4-тиадиазол-2-тион (IV). К раствору 1,08 г (0,01 моль) фенилгидразина и 1,15 г (0,02 моль) гидроксида калия в 30 мл дистиллированной воды при температуре 10±2 °С медленно добавили 1,6 г (0,02 моль) сероуглерода. Реакционную массу перемешивали до полного растворения сероуглерода. Затем перемешивали при температуре 40 ± 5 °С в течение 2-3 часов. Реакционную смесь охладили до 10 °С и при перемешивание медленно прикапали концентрированный раствор соляной кислоты до рН 3-4. Получили светло-жёлтые кристаллы с выходом 73 %.
Рис. 1. Спектр ПМР 5-(бензоилтио)-3-фенил-1,3,4-тиадиазол-2-тиона (V)
5-(бензоилтио)-3-фенил-1,3,4-тиадиазол-2-тион (V). К 2,26 г (0,01 моль) 5-меркапто-3-фенил-1,3,4-тиадиазол-2-тиона и 1,01 г (0,01 моль) триэтиламина в 30 мл абсолютного этилового спирта при температуре -5-0 °С прибавили по каплям 1,40 г (0,01 моль) бензоилхлорида в 30 мл абсолютного бензола. Реакционную смесь затем перемешивали при комнатной температуре в течение 3 -х часов. После окончания реакции реакционную смесь разбавляли водой и экстрагировали бензолом. Органический слой отделяли, сушили над сульфатом натрия, отгоняли растворитель, получили 2,01 г (89 %) целевого продукта.
Соединения (VI-IX) получены по аналогичной методике соединения (V).
Заключение
Синтезированное новое гетероциклическое производное - 5-меркапто-3-фенил-1,3,4-тиадиазол-2-тион взаимодействием с различными хлорангид-ридами. Получены его ацилпроизводные, являющиеся потенциально биологически активными веществами, которые весьма перспективны в синтезах различных биологически активных веществ - антибиотиков, сосудорасширяющих средств, гербицидов.
Список литературы:
1. Арбузов Б.А., Ухватова Э.Н. Синтез эфиров некоторых фосфиновых и фосфорных кислот // Журнал органическая химия. - 1999. - Т. 29, № 2. -С. 503-506.
2. Коваль И.В. Тиолы как синтоны // Успехи химии. - 1993. - Т. 62, № 8. -С. 813-826.
3. Куликов М.А., Воробьев Ю.Г., Березина Г.Р. Макрогетероциклические соединения с фрагментами 2,3-пиридино(пиразино)пиррола и 1,3,4-тиадиа-зола // Журнал органическая химия - 2004. - Т. 74, Вып. 6. - С. 1031-1034.
4. Мельников Н.Н. Пестициды. Химия, технология и применение. - М., 1987. - 712 с.
5. Овсепян Т.Р., Диланян Э.Р., Енгоян А.П. Синтез замещенных 1,2,4-триазолов и 1,3,4-тиадиазолов // Химия гетероциклических соединений. -2004. - № 9. - С. 1377-1381.
6. Умаров Б.Б., Иманходжаева М.М., Хусенов К.Ш., Парпиев Н.А., Та-липов С.А., Ибрагимов Б.Т. Синтез и кристаллическая структура продукта смешанной конденсации 2-амино-5-этил-1,3,4-тиадиазола с салициловым альдегидом ацетилацетоном // Журнал органическая химия. - 1999. - Т. 35, Выпуск 4. - С. 624-627.
