CC BY
36
УДК 547.759.32
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОИЗВОДНЫХ 3-МЕРКАПТО-5Н-1,2,4-ТРИАЗИНО[5,6-Ь]ИНДОЛА МЕТОДОМ ЯМР 1Н
A.B. Журавлёва, Д.Г. Ким
Методом ЯМР ’Н изучены многие 3-алкенилтио- и З-арилтио-5/У-[ 1,2,4]триазино [5,6-#] индолы, (5//-[1,2,4]триазино[5,6-£]индолил-3-тио)ацето-нитрил, [1,2,4]триазино[5,6-£]индолил-3-тиоукеусная кислота и ее метиловый и этиловый эфиры.
Ключевые слова: спектры ЯМР 1Н, 3-алкенилтио3-арилтио-5Н-
[1,2,4]триазино[5,6-Ь]индолы, [1,2,4]триазино[5,6-Ь] индолил-3-тиоуксу спая кислота и ее эфиры.
Введение
В литературе [1] имеются данные ЯМР 1Н и 13С для 3-меркапто-, 3-метилтио-, 3-этилтио-, З-циклопропилметилтио-6-трифторметил-1 ,2,4-триазино[5,6-£]индола (1а—сі). Сигналы протонов индольного цикла в этих соединениях, как описано авторами, образуют в спектрах ЯМР 1Н два дублета при 7,6-8,6 (Н6) и 7,8-8,3 (Н4) м.д. и один триплет при 7,1-7,6 (Н5) м.д. Сигналы протонов ИН-группы проявляются в области 9,3-9,8 м.д. В N-ал лил изатине (2) протоны Н4 и Н7 образуют дублеты при 7,54 и 7,04 м.д., а протоны Н5 и Нб - триплеты при 7,11 и 7,62 м.д. Протоны ЖШ2-группы дают дублет при 4,28 м.д. (/=4,8 Гц), сигнал протона СН= наблюдается в спектре в виде мультиплета при 5,84 м.д., а протоны =СН2 аллильной группы образуют дублет при 5,16 м.д. (/=10,4 Гц, цис-) и 5,31 м.д. (/=17,3 Гц, транс-). В настоящей работе нами был получен ряд производных 1,2,4-триазино[5,6-6]индол-3-тиона и проанализированы их ЯМР !Н-спектры.
1а-с1 2
1а: ^=Н; 1Ь: Я^СНз; 1с: Н^=С2И5;
шя^= сн2—<]
Обсуждение результатов и экспериментальная часть
Ранее описан синтез 3-аллилтио-, 3 -бензилтио-5//- [ 1,2,4]триазино[5,6-6]индолов (3, 4) [1] и
[1.2.4]триазино[5,6-й]индолил-3-тиоуксусной кислоты и ее этилового эфира (5, 6) [2]. Однако в данных работах отсутствуют данные ЯМР 'Н-спектров. В настоящей работе алкилированием в суперосновной среде (К0Н-Н20-ДМС0) 1,2,4-триазино[5,6-й]индол-3-тиона и 8-бром-1,2,4-триазино[5,6-&]индол-3-тиона получены 3-(2-бромпропенилтио)-, 3-металлилтио-, 3-пренилтио-, 3-пропаргилтио-, 3-иа/?а-бромфенацилтио-5//-[1,2,4]триазино[5,6-6]индолы (7-11) и 8-бром-З-аллилтио-5//-[1,2,4]триазино[5,6-6]индол (12) соответственно. При алкилировании в тех же условиях 1,2,4-триазино[5,6-6]индол-3-тиона хлористым ацетонитрилом и метиловым эфиром моно-хлоруксусной кислоты синтезированы (57/-[1,2,4]триазино[5,6-£]индолил-3-тио)ацетонитрил (13) и метил([ 1,2,4]триазино[5,6-6]индолил-3-тио)ацетат (14) соответственно. Дальнейшее алкилиро-вание бромистым бензилом соединения 1а приводит к образованию 3 -аллилтио-5 -бензил-
[1.2.4]триазино[5,6-6]индола (15).
СН2РН
Спектры ЯМР !Н растворов веществ в ДМСО-ёб получены на спектрометре Вгикег ВЛХ-400 (400 МГц), внутренний стандарт ТМС. Данные спектров ЯМР 1И соединений 3-15 представлены в таблице.
Данные ЯМР 1Н-спектров синтезированных соединений
Группа Значение химического сдвига (м.д.)
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
8СН2 3,98 4,57 4,10 4,19 4,42 3,99 3,94 4,13 4,96 3,97 4,40 4,19 4,00
Индоль- ное кольцо 8,31 7,68 7,58 7,42 8,31 7,70 7,60 7,44 8,30 7,70 7,57 7,44 8,30 7,70 7,59 7,44 8,32 7,70 7,60 7,45 8,30 7,70 7,59 7,44 8,32 7,69 7,57 7,43 8,31 7,71 7,60 7,45 8,28 7,68 7,56 7,42 7,55 8,46 7,82 8,34 7,73 7,62 6,99 8,31 7,69 7,59 7,44
ИН - 12,68 12,68 12,68 12,70 12,63 12,70 12,73 12,51 12,82 12,84 12,69 -
=сн2 5,17 5,41 — — — 5,63 6,15 4,91 5,13 — — — 5,17 5,41 — — 5,13 5,35
-СН= 6,05 - - - - - 5,42 - - 6,05 - - 6,02
СН3 — — — 1,22 — 1,86 1,77 1,72 — — — — 3,69 —
Сигналы протонов 8СН2 групп в соединениях 3, 9,10, 12,15 образуют дублет, а в соединениях 4, 5, 7, 8, 11, 13 и 14 протоны 8СН2 группы образуют синглет. Химсдвиги у соединений 4 и 13 смещены в слабое поле на 0,59 и 0,42 м.д. по сравнению с соединением 3, что обусловлено электроноакцепторными свойствами бензольного кольца и С=И группы соответственно. Введение элек-тронодонорной группы СН3 в аллильный фрагмент в соединении 8 не приводит к смещению хим-сдвига протонов 8СН2 в отличие от случая, когда появляется электроноакцепторный атом брома в аллильной группе у соединения 7, приводящий к смещению сигнала на 0,44 м.д. по сравнению с соединением 3. В соединении 11 химедвиг максимально смещен в слабое поле (на 1,08 м.д. по сравнению с соединением 3) из-за влияния карбонильной группы. В соединении 6 сигнал протонов 8СН2 группы накладывается на сигнал протонов ОСН2 группы и образует мультиплет в области 4,19 м.д. Замена атома водорода в соединении 5 на метальную (соединение 14) или этильную (соединение 6) группу существенно не влияет на значение химсдвига протонов 8СН2 группы и изменяется на 0,09 м.д. Протоны ЖШ2 группы в соединении 15 образуют синглет при 5,62 м.д.
В соединениях 3, 12 и 15 каждый из геминальных протонов =СН2 аллильной группы образует дублет дублетов при 5,13-5,17 м.д. (/=10,00-10,02 Гц, /=1,29-1,71 Гц, цис-) и при 5,35-5,41 (/=1,63-1,71 Гц, /=16,98-17,01 Гц, транс-), что объясняется взаимодействиями, показанными на рис. 1.
Органическая химия
10,00-10,02 Нг
Рис. 1. Константы спин-спинового взаимодействия протонов в группе =СН2 в соединениях 3,12 и 15
В соединении 7 из-за влияния электроноакцепторного атома брома происходит смещение сигналов протонов =СН2 группы в сторону слабого поля на 0,5 (цис-) и 0,8 (транс-) м.д. по сравнению с соединениями 3, 12 и 15. Электронодонорная группа СН3 в соединении 8 наоборот смещает сигналы протонов =СН2 группы в сильное поле на 0,2 (цис-) и 0,2 (транс-) м.д.
В ЯМР ^-спектре соединениях 3, 12 и 15 протон СН= дает мультиплет при 6,02-6,05 м.д. Мультиплетность этого сигнала объясняется дальними спин-спиновыми взаимодействиями этого протона с протонами двух соседних атомов углерода: =СН2 и 8СН2. В соединении 9 данный протон смещен на 0,6 м.д. в область 5,42 м.д. из-за наличия двух метальных групп.
Протоны метальной группы в соединении 8 образуют синглет в области 1,86 м.д. В соединении 9 протоны каждой метальной группы образуют расщепленные сигналы при 1,77 и 1,72 м.д. за счет дальних взаимодействий с протоном СН= группы.
Протоны метальной группы соединения 6 взаимодействуют с протонами соседней СН2 группы и в связи с этим дают триплет при 1,22 м.д. (/=7,09 Гц). Протоны ОСНз группы в соединении 14 образуют синглет при 3,69 м.д., так как являются эквивалентными протонами и не взаимодействуют с другими атомами водорода.
В соединении 10 протон СН= группы в спектре ЯМР *Н образует триплет при 3,18 м.д. (/=2,60 Гц), что можно объяснить дальними взаимодействиями этого протона с протонами 8СН2 группы, которые в свою очередь образуют синглет при 4,13 м.д. Замена атома углерода при тройной связи на электроноакцепторный атом азота в соединении 13 смещает сигнал протонов 8СН2 группы на 0,27 м.д. в сторону слабого поля.
Так как индуцированное поле в случае ароматических протонов усиливает приложенное поле, то такие протоны вследствие сильного дезэкранирования, вызываемого вращением тг-электронов, поглощают в значительно более слабом поле [3]. Поэтому протоны индольного кольца в соединениях 3-11, 13 и 14 дают сигналы в области 8,28-8,34 м.д., 7,68-7,73; 7,56-7,62; 6,99-7,45 м.д. В наиболее слабой области протон Н9 образует дублет, сигналы которого из-за дальних спин-спиновых взаимодействий расщепляется на триплет. Такой же тип сигналов образует протон Н6 при 7,56-7,62 м.д. Протоны Н7 и Н8 образуют более расщепленные сигналы по сравнению с протонами Н6 и Н9. Это можно объяснить их взаимодействиями с двумя соседними протонами Н6, На и Н7, Н9, соответственно, а также дальними взаимодействиями протона Н7 с протоном Н9 и протона Н8 с протоном Нб (рис. 2).
Рис. 2. Ближние (а) и дальние (б) спин-спиновые взаимодействия протонов индольного кольца
в соединениях 3-11,13 и 14
В соединении 12 в индольном кольце имеется атом брома и уменьшается число взаимодействующих протонов, мультиплетность сигналов упрощается. Введение электроноакцепторного атома брома приводит к смещению сигналов ароматических протонов в сторону слабого поля на
0,15 м.д. по сравнению со спектром соединения 3. В спектре соединения 12 проявляется два дублета при 7,55 м.д. (/=8,61 Гц) и при 8,46 м.д. (/=1,95 Гц), дублет дублетов при 7,82 м.д. (/=8,61 Гц, /=1,95 Гц). В литературе [3] известно, что константа спин-спинового взаимодействия протонов, находящихся в орто-положении, составляет 7-10 Гц, в мета-положении 2-3 Гц, а для
протонов в пара-положении характерно более слабое взаимодействие и приводятся минимальные значения констант 0-1 Гц. Таким образом, мультиплетность сигналов протонов в соединении 12 объясняется взаимодействиями протонов Нб и Н7, находящихся в орто-положении, и протонов Н7 и Н9, расположенных в жеша-положении (рис. 3). На сигналы протонов БСН2 группы и ал-лильной группы введение атома брома в индольное кольцо влияния не оказывает.
Ароматические протоны бензольного кольца в соединении 11 образуют два дублета при 8,04 м.д. (*/=8,59 Гц) и при 7,82 м.д. (/=8,59 Гц), что связано с наличием пары двух протонов, расположенных в орто-положении (рис. 4).
Протоны NH в ароматических гетероциклических соединениях, как правило, проявляются в очень слабых полях 9-12 м.д. [4]. В соединениях 4-14 протон группы NH проявляется в виде мультиплета в области 12,51-12,84 м.д. Для соединений la-d смещение химсдвига NH протона в область 9 м.д. обусловлено присутствием группы CF3.
Литература
1.Ram, V. Synthesis of l,2,4-Triazino[5,6-b]indoles and related compounds / V. Ram // Arch. Pharm. (Weinheim). - 1980. -V. 313. - P. 108-113.
2. Производные тиомочевины и тиосемикарбазида. Строение, превращения и фармакологическая активность / А.Б. Томчин, О.Ю. Урюпов, Т.И. Жукова и др. // Химико-фармацевтический журнал. - 1997.-Вып. 31.-№3.-С. 19-27.
3. Казицына, J1.A. Применение УФ-, ИК- и ЯМР-спектроскопии в органической химии / Л.А. Казицына, Н.Б. Куплетская. - М.: Высшая школа, 1971. - 264 с.
4. Грандберг, И.И. Органическая химия / И.И. Грандберг. - М.: Дрофа, 2002. - 544 с.
Many 3-alkenylthio- and 3-arylthio-5#-[l,2,4]triazino[5,6-6]indols, (5ii-[l,2,4]triazmo[5,6-£]indol-3-уlthio)acetonitrile, (5/f-[ 1,2,4]triazino[5,6-Z?]indol-3-ylthio)acetic acid and her methyl and ethyl ethers are investigated by ]H NMR.
Keywords: lHNMR spectrums, 3-alkenylthio- and 3-arylthio-5H-[l,2,4]triazino[5,6-b]indols, (5H-
[1,2,4]triazino[5,6-b]indol-3-ylthio)acetic acid and her ethers.
Zhuravlyova Anastasia Vladimirovna - Lecturer, Postgraduate Student of Organic Chemistry Subdepartment, Chemistry Department, South-Ural State University.
Журавлёва Анастасия Владимировна - преподаватель, соисктель кафедры органической химии, химический факультет, Южно-Уральский государственный университет.
E-mail: [email protected]
Kim Dmitriy Gymnanovich - Dr. Sc. (Chemistry), Professor, Organic Chemistry Subdepartment, Chemistry Department, South-Ural State University.
Ким Дмитрий Гымнанович - доктор химических наук, профессор, кафедра органической химии, химический факультет, Южно-У ральский государственный университет.
E-mail: [email protected]
Рис. 3. Константы спин-спинового взаимодействия протонов индольного кольца в соединении 12
Рис. 4. Константы спин-спинового взаимодействия протонов бензольного кольца в соединении 14
