Исследование галогенциклизации 8-бром-3-аллилтио-5h-[1,2,4]триазино[5,6-b]индола Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

УДК 547.873

ИССЛЕДОВАНИЕ ГАЛОГЕНЦИКЛИЗАЦИИ 8-БРОМ-3-АЛЛИЛТИО-5Я-[1,2,4]ТРИАЗИНО[5,6-Ь]ИНДОЛА

А.В. Рыбакова, Д.Г. Ким

Осуществлен синтез 8-бром-3-аллилтио-5#-[1,2,4]триазино[5,6-Ь] индола и установлено, что он реагирует с галогенами по схеме реакции галогенциклизации с образованием галогенидов 8-бром-3-гало-генметил-2,3-дигидро-10#-[1,3]тиазоло[2',3':3,4][1,2,4]триазино[5,6-Ь]ин-долия.

Ключевые слова: 8-бром-3-аллилтио-5Н-[1,2,4]триазино[5,6-Ь]индол, галогенциклизация, галогениды 8-бром-3-галогенметил-2,3-дигидро-10Н-

[1,3]тиазоло[2',3і :3,4][1,2,4]триазино[5,6-Ь]индолия.

Введение

В литературе [1] описан синтез 3-тиосемикарбазона 5-бромизатина (1) конденсацией 5-бро-мизатина с тиосемикарбазидом. Циклизация соединения 1 в щелочной среде приводит к образованию 8-бром-3-меркапто-5#-[1,2,4]триазино[5,6-6]индола (2), который обладает высокой биологической активностью [2], поэтому изучение его свойств и синтез его новых производных представляет большой интерес для исследователей.

Целью данной работы является синтез 8-бром-3-аллилтио-5#-[1,2,4]триазино[5,6-6]индола (3) из соединения 2 и изучение его взаимодействия с галогенами.

Обсуждение результатов

Нами впервые осуществлено аллилирование соединения 2 бромистым аллилом в среде Ка0И-ДМСО-И20 при комнатной температуре. Найдено, что в результате реакции с выходом 40 % образуется соединение 3. В свою очередь соединение 2 получено при кипячении соединения 1 в 1 н растворе КаОИ, а соединение 1 - конденсацией гидрохлорида тиосемикарбазида с 5-бромизатином, который получен бромированием изатина в уксусной кислоте (схема 1). Попытки осуществить синтез соединения 3 в спиртах в присутствии алкоксидов и гидроксидов щелочных металлов оказались менее успешными, выходы достигают меньше 10 %.

Б

3 “■

Схема 1. Схема синтеза 8-бром-3-аллилтио-5Н-[1,2,4]триазино[5,6-Ь]индола из изатина

В работе [3] нами приведены данные ЯМР 'Н соединения 3 в сравнении с 3-аллилтио-5Н-[1,2,4]триазино[5,6-Ь]индолом (4). Отмечено, что наличие электроноакцепторного атома брома

вызывает смещение сигналов ароматических протонов в слабое поле, а сигналы протонов ал-лильной группы практически остаются без изменений.

Ранее [4] показано, что соединение 4 реагирует с галогенами по схеме реакции галогенциклизации с участием атома N-2. В настоящей работе нами впервые исследована реакция соединения 3 с бромом и иодом в хлороформе. Выбор растворителя обусловлен тем, что соединение 3 не растворяется в диэтиловом эфире, СС14 и растворяется в хлороформе. В результате проведенных исследований установлено, что, реакция протекает так же, как с соединением 4 по атому азота N-2 с образованием иодида 8-бром-3-иодметил-2,3-дигидро-10#-[1,3]тиазоло[2',3':3,4][1,2,4]триазино [5,6-Ь]индолия (5а) и бромида 8-бром-3-бромметил-2,3-дигидро-10#-[1,3]тиазоло[2',3':3,4][1,2,4] триазино[5,6-Ь]индолия (5Ь). Галогенциклизация как правило протекает по электрофильному механизму [5] через галогенониевый ион (6). Следует отметить, что при галогенциклизации образуются полигалогениды, которые в случае трииодида разрушаются иодидом натрия, а в случае трибромида - ацетоном до соответствующих моногалогенидов 5а и 5Ь (схема 2.).

СН3С(0)СН3

Вг

Вг

*з-

14—N '/

N

6: X = I, Вг

5Ь

5з

Схема 2. Схема синтеза галогенидов 8-бром-3-иодметил-2,3-дигидро-10Н-

[1,3]тиазоло[2 ,3 :3,4][1,2,4]триазино[5,6-Ь]индолия (5э)

В спектре ЯМР :Н продуктов галогенциклизации 5а (5Ь)Х наблюдаются сигналы протонов СН2На1-группы при 3,90 м.д. (3,93 м.д.), двух протонов 8СН2-группы при 4,11 м.д. и 3,65 м.д. (4,13 м.д. и 4,06 м.д) и протона 3-Н при 5,36 м.д. (4,83 м.д). Данные сигналы незначительно смещены в сильное поле по сравнению с продуктами галогенциклизации соединения 4 [4].

Экспериментальная часть

Спектры ЯМР 1Н растворов веществ в ДМСО^б получены на спектрометре Бгцкег БИХ-400 (400 МГц), внутренний стандарт ТМС.

5-Бромизатин. К постоянно перемешиваемому и охлаждаемому раствору 2,205 г (15 ммоль) изатина в уксусной кислоте по каплям добавляют раствор 0,7 мл (15 ммоль) брома в уксусной кислоте. Образующийся оранжевый осадок отфильтровывают и сушат. Выход 2,60 г (77 %). Т. пл. 232 °С (из этилового спирта). Лит. 255-256 °С [6].

3-Тиосемикарбазон 5-бромизатина (1). К кипящему раствору 2,26 г (0,01 моль) 5-бромизатина в 400 мл воды добавляют кипящий раствор 1,36 г (0,01 моль) гидрохлорида тио-

1 В скобках указаны данные спектра ЯМР *Н соединения 5Ь.

Краткие сообщения

семикарбазида в воде и нагревают при постоянном перемешивании в течение 1 ч. Выпавший желтый хлопьевидный осадок отфильтровывают горячим и сушат. Выход 2,530 г (85 %). Т. пл. > 230 °С .

8-Бром-3-меркапто-5#-[1,2,4]триазино [5,6-6] индолом (2). Раствор 2 г (6 ммоль) соединения 1 в 30 мл 1 н раствора КаОН кипятят в течении 5 ч. Полученный раствор отфильтровывают и подкисляют уксусной кислотой до нейтральной среды. Образующийся желто-оранжевый осадок отфильтровывают и сушат. Выход 1,45 г (77 %). Т. пл. > 230 °С .

8-Бром-3-аллилтио-5#-[1,2,4]триазино[5,6-6]индол (3). К раствору 0,334 г (1 ммоль) соединения 2 в 10 мл ДМСО добавляют 0,04 г (1 ммоль) КаОН в 3 мл воды, 0,121 г (1 ммоль) бромистого аллила и перемешивают 2 ч. Желтый осадок отфильтровывают, промывают водой и сушат. Выход 0,120 г (40 %). Т. пл. > 200 °С (из ДМФА-вода). Спектр ЯМР 1Н, 5, м.д. (I, Гц): 3,98 (2Н, д, 1=6,81; 8СН2); 5,17 (1Н, д.д.; 1=10,02; 1=1,00, =СН2); 5,42 (1Н, д.д., 1=1,00; 1=17,00; =СН2); 6,05 (1Н, м, СН=); 7,55; 7,81; 8,46 (4Н, бензольное кольцо).

Иодид 8-бром-3-иодметил-2,3-дигидро-10#-[1,3]тиазоло[2|,3|:3,4][1,2,4]триазино[5,6-6]индо-лия (5а). Раствор 0,1 г (0.4 ммоль) соединения 4 в 5 мл хлороформа приливают к раствору 0,2 г (1 ммоль) иода в 5 мл хлороформа. Через 48 ч отгоняют хлороформ и остаток растворяют в ацетоне, добавляют 50 мг N1. Спустя 24 ч желтый осадок отфильтровывают, сушат. Выход 0,076 г (40 %). Т. пл. 214 °С . Спектр ЯМР :Н, 5, м.д.: 3,65 (1Н, м., 8СН); 3,90 (2Н, м., СН21); 4,11 (1Н, м., 8СН); 5,36 (1Н, м, Н-3); 7,67; 7,94; 8,42 (4Н, бензольное кольцо).

Бромид 8-бром-3-бромметил-2,3-дигидро-10Д-[1,3]тиазоло[2',3':3,4][1,2,4]триазино[5,6-6]ин-долия (5Ь). К раствору 0,1 г (0,4 ммоль) соединения 4 в 10 мл хлороформа при охлаждении добавляют раствор 0,02 мл (0,4 ммоль) брома в 10 мл хлороформа. Через 48 ч отфильтровывают желтый осадок. Выход 0,05 г (33 %). Т. пл. > 200 °С . Спектр ЯМР 'Н, 5, м.д.: 4,08 (1Н, м, 8СН); 3,93 (2Н, м., СН2Бг); 4,13 (1Н, м, 8СН); 4,83 (1Н, м, Н-3); 7,57; 7,83; 8,47 (4Н, бензольное кольцо).

Литература

1. Томчин, А.Б. Семикарбазоны и тиосемикарбазоны гетероциклического ряда. Ь1У. Производные 1,2,4-триазина, 1,2,4-триазола и 1,3,4-тиадиазола из 1-ацетил-5-бромизатина и тиосеми-карбазида / А.Б. Томчин // Журнал органической химии. - 1990. - Вып. 4. - № 26. - С. 860-873 .

2. Томчин, А.Б. Производные тиомочевины и тиосемикарбазида. Строение, превращения и фармакологическая активность. Антигипоксическое и актопротекторное действие производных имидазо[4,5-Ь]индола / А.Б. Томчин, В.С. Вележева, Е.Б. Шустов // Химико-фармацевтический журнал. - 1998. - № 2. - С. 7-10.

3. Журавлёва, А.В. Исследование производных 3-меркапто-5Н-1,2,4-триазино[5,6-Ь]индола методом ЯМР:Н / А.В. Журавлёва, Д.Г. Ким // Вестник ЮУрГУ. Серия «Химия». - 2010. - Вып. 3. -№ 11 (187). - С. 16-19.

4. Ким, Д.Г. Галогенциклизация 3-аллилтио-5Н-[1,2,4]триазино[5,6-Ь]индола / Д.Г. Ким,

А.В. Журавлёва // Химия гетероциклических соединений. - 2010. - № 7. - С. 1107-1109.

5. Ильиных, Е.С. Исследование иодциклизации 8-аллильных производных 3-меркапто-1,2,4-триазолов / Е.С. Ильиных, Д.Г. Ким // Вестник ЮУрГУ. Серия «Химия». - 2010. - Вып. 4. -№ 31 (207). - С. 18-23.

6. Жунгиету, Г.И. Изатин и его производные/ Г.И. Жунгиету, М.А. Рехтер. - Кишинев: Штиин-ца, 1977. - 225 с.

Поступила в редакцию 27 сентября 2012 г

STUDY ON THE HALOGENCYCLIZATION OF 8-BROMO-3-ALLYLTHIO-5H-[1,2,4]TRIAZINO[5,6-b]INDOLE

Synthesis of 8-bromo-3-allylthio-5^-[1,2,4]triazino[5,6-b]indole has been carried out and it has been established that it reacts with halogens via halogencyclization pathway to give 8-bromo-3-halogenmethyl-2,3-dihydro-10H-[1,3]thiazolo[2l,3l:3,4][1,2,4]triazino[5,6-b]indolium halogenides.

Keywords: 8-bromo-3-allylthio-5H-[1,2,4]триазино[5,6-b]indole, halogencyclization, 8-bromo-3-halogen-methyl-2,3-dihydro-10H-[1,3]thiazolo [2,3:3,4][1,2,4]triazino[5,6-b]indolium halogenides.

Rybakova Anastasia Vladimirovna - Lecturer, Researcher for Science Degree of Organic Chemistry Subdepartment, Chemistry Department, South-Ural State University. 76, Lenin avenue, Chelyabinsk, 454080.

Рыбакова Анастасия Владимировна - преподаватель, соискатель кафедры органической химии, химический факультет, Южно-Уральский государственный университет. 454080, г. Челябинск, пр. им.

В.И. Ленина, 76.

E-mail: [email protected]

Kim Dmitriy Gymnanovich - Dr. Sc. (Chemistry), Professor, Organic Chemistry Subdepartment, Head of Chemistry Department, South-Ural State University. 76, Lenin avenue, Chelyabinsk, 454080.

Ким Дмитрий Гымнанович - доктор химических наук, профессор, заведующий кафедрой органической химии, химический факультет, Южно-Уральский государственный университет. 454080, г. Челябинск, пр. им. В.И. Ленина, 76.

E-mail: [email protected]