Научная статья на тему 'КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ С МАРГАНЦЕМ НА ОСНОВЕ ПРОИЗВОДНЫХ 3,5-ДИАМИНО-1,2,4-ТРИАЗОЛА. СИНТЕЗ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ'

КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ С МАРГАНЦЕМ НА ОСНОВЕ ПРОИЗВОДНЫХ 3,5-ДИАМИНО-1,2,4-ТРИАЗОЛА. СИНТЕЗ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

CC BY
474
39
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
5-ДИАМИНО-1 / 4-ТРИАЗОЛ (ГУАНАЗОЛ) / МЕТАЛЛОКОМПЛЕКСЫ / КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ / ИОНЫ МАРГАНЦА / МАКРОГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ / СИНТЕЗ / СВОЙСТВА / 5-DIAMINO-1 / 4-TRIAZOLE (GUANAZOLE) / METAL COMPLEXES / COMPLEX COMPOUNDS / MANGANESE IONS / MACROHETEROCYCLIC COMPOUNDS / SYNTHESIS / PROPERTIES

Аннотация научной статьи по химическим наукам, автор научной работы — Кустова Т.В., Данилова Е.А., Синицын А.М.

Разработка новых или рационализация известных методов синтеза гетероциклических соединений, их металлокомплексов и производных, выступающих в качестве прекурсоров при получении лекарственных препаратов, макрогетероциклических соединений (Мс) являются значимыми задачами в синтезе органических веществ. На наш взгляд, с этой точки зрения триазолы и их производные - это наиболее перспективные объекты для химической модификации, что позволит создать высокоэффективные биологически активные соединения различного строения. Данный материал представляет собой продолжение начатых нами ранее исследований (мезоморфных и биологических свойств) 3,5-диамино-1,2,4-триазола и его производных с целью расширения возможности их практического применения. В настоящей работе обсуждается синтез и состав марганцевых комплексов различного строения на основе 3,5-диамино-1H-1,2,4-триазола, который сам по себе широко используется в медицинской практике и, что особенно важно, для лечения онкологических заболеваний. Кроме того, марганец - один из важнейших переходных металлов в организме человека, который принимает активное участие в метаболизме и антиоксидантной системе организма. Низкая токсичность в сочетании с низкими дозами марганца и его присутствие в активных центрах многих ферментов создает предпосылку для создания биомиметических марганецсодержащих комплексов с фармакологической активностью. Комплексные соединения марганца могут обладать широким набором полезных свойств, для которых химия комплексных соединений еще недостаточно изучена. Строение полученных соединений установлено на основании данных ЯМР, ЭСП, ИК-спектроскопии, масс-спектрометрии, элементного анализа, данных сканирующего электронного микроскопа и термогравиметрии.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим наукам , автор научной работы — Кустова Т.В., Данилова Е.А., Синицын А.М.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

COMPLEX COMPOUNDS WITH MANGANESE ON THE BASIS OF 3,5-DIAMINO-1,2,4-TRIAZOLE DERIVATIVES. SYNTHESIS AND PROSPECTS FOR APPLICATION

The development of new or rationalization of known methods for the synthesis of heterocyclic compounds, their metal complexes and derivatives that act as precursors in the preparation of drugs, macroheterocyclic compounds are significant tasks in the synthesis of organic substances. In our opinion, from this point of view, triazoles and their derivatives are the most promising objects for chemical modification, which will create highly effective biologically active compounds of various structure. This paper is a continuation of our earlier studies of 3,5-diamino-1,2,4-triazole and its derivatives, in order to expand the possibility of their practical application. Here, we discusse the synthesis and composition of manganese complexes of various structures based on 3,5-diamino-1H-1,2,4-triazole, which itself is widely used in medical practice and, most importantly, for the treatment of cancer. In addition, manganese is one of the most important transition metals in the human body, which takes an active part in the metabolism and antioxidant system of the body. Low toxicity in combination with low doses of manganese and its presence in the active centers of many enzymes creates the prerequisite for the creation of biomimetic manganese-containing complexes with pharmacological activity. The structure of the obtained compounds was established using modern physico-chemical research methods.

Текст научной работы на тему «КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ С МАРГАНЦЕМ НА ОСНОВЕ ПРОИЗВОДНЫХ 3,5-ДИАМИНО-1,2,4-ТРИАЗОЛА. СИНТЕЗ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ»

УДК 547.792.1

Т. В. Кустова, Е. А. Данилова, А. М. Синицын

КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ С МАРГАНЦЕМ НА ОСНОВЕ ПРОИЗВОДНЫХ 3,5-ДИАМИНО-1,2,4-ТРИАЗОЛА. СИНТЕЗ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ

Ивановский государственный химико-технологический университет, Шереметевский проспект, д. 7, 153000 Иваново, Россия.

E-mail: melenchuktv@mail.ru

Разработка новых или рационализация известных методов синтеза гетероциклических соединений, их металлокомплексов и производных, выступающих в качестве прекурсоров при получении лекарственных препаратов, макрогетероциклических соединений (Мс) являются значимыми задачами в синтезе органических веществ. На наш взгляд, с этой точки зрения триазолы и их производные - это наиболее перспективные объекты для химической модификации, что позволит создать высокоэффективные биологически активные соединения различного строения. Данный материал представляет собой продолжение начатых нами ранее исследований (мезоморфных и биологических свойств) 3,5-диамино-1,2,4-триазола и его производных с целью расширения возможности их практического применения. В настоящей работе обсуждается синтез и состав марганцевых комплексов различного строения на основе 3,5-диамино-1Н-1,2,4-триазола, который сам по себе широко используется в медицинской практике и, что особенно важно, для лечения онкологических заболеваний. Кроме того, марганец - один из важнейших переходных металлов в организме человека, который принимает активное участие в метаболизме и антиоксидант-ной системе организма. Низкая токсичность в сочетании с низкими дозами марганца и его присутствие в активных центрах многих ферментов создает предпосылку для создания биомиметических марганец-содержащих комплексов с фармакологической активностью. Комплексные соединения марганца могут обладать широким набором полезных свойств, для которых химия комплексных соединений еще недостаточно изучена. Строение полученных соединений установлено на основании данных ЯМР, ЭСП, ИК-спектроскопии, масс-спектрометрии, элементного анализа, данных сканирующего электронного микроскопа и термогравиметрии.

Ключевые слова: 3,5-диамино-1,2,4-триазол (гуаназол), металлокомплексы, комплексные соединения, ионы марганца, макрогетероциклические соединения, синтез, свойства.

DOI: 10.18083/LCAppl.2020.2.35

T. V. Kustova, E. A. Danilova, A. M. Sinitsyn

COMPLEX COMPOUNDS WITH MANGANESE ON THE BASIS OF 3,5-DIAMINO-1,2,4-TRIAZOLE DERIVATIVES. SYNTHESIS AND PROSPECTS FOR APPLICATION

Ivanovo State University of Chemistry and Technology, 7 Sheremetevsky Ave., 153000, Ivanovo, Russia E-mail: melenchuktv@mail.ru

The development of new or rationalization of known methods for the synthesis of heterocyclic compounds, their metal complexes and derivatives that act as precursors in the preparation of drugs, macroheterocyclic compounds are significant tasks in the synthesis of organic substances. In our opinion, from this point of view, triazo-les and their derivatives are the most promising objects for chemical modification, which will create highly effective biologically active compounds of various structure. This paper is a continuation of our earlier studies of 3,5-

© Кустова Т. В., Данилова Е. А., Синицын А. М., 2020

diamino-1,2,4-triazole and its derivatives, in order to expand the possibility of their practical application. Here, we discusse the synthesis and composition of manganese complexes of various structures based on 3,5-diamino-1H-1,2,4-triazole, which itself is widely used in medical practice and, most importantly, for the treatment of cancer. In addition, manganese is one of the most important transition metals in the human body, which takes an active part in the metabolism and antioxidant system of the body. Low toxicity in combination with low doses of manganese and its presence in the active centers of many enzymes creates the prerequisite for the creation of bi-omimetic manganese-containing complexes with pharmacological activity. The structure of the obtained compounds was established using modern physico-chemical research methods.

Key words: 3,5-diamino-1,2,4-triazole (guanazole), metal complexes, complex compounds, manganese ions, macroheterocyclic compounds, synthesis, properties.

Введение

Производные азотсодержащих гетероциклов находят самое широкое применение в создании устройств, работающих на жидких кристаллах, а также в качестве различных антимикробных препаратов [1-2]. На наш взгляд, с этой точки зрения триазолы и их производные - это наиболее перспективные объекты для химической модификации.

Данная работа является продолжением серий исследований 3,5-диамино-1,2,4-триазола и его производных с целью расширения возможности их практического применения. Нами ранее были изучены биологические и мезоморфные свойства Ш-алкил-3,5-диамино-1,2,4-триазолов с целью создания перспективных жидкокристаллических и биологически активных объектов на их основе [3-9]. В результате проведенных исследований было обнаружено, что производные с додецильным и гек-садецильным фрагментами обладают жидкокристаллическими свойствами [6, 8, 9]. Антимикробные исследования дискодиффузионным методом в раневых покрытиях показали, что композиции, созданные на основе 1-децил-3,5-диамино-1,2,4-триазола обладают высокой антибактериальной активностью и могут быть использованы для приготовления лекарственных повязок [7, 9].

В настоящее время поиск лекарственных препаратов, обладающих селективным действием на раковые клетки, является перспективным направлением в онкологии. Известно, что ряд производных 3,5-диамино-1,2,4-триазола (гуаназола) используется в медицинской практике в качестве лекарственных препаратов для лечения онкологических заболеваний, в частности, рака груди (ле-трозол, анастрозол) [10-12]. Реакционные центры гуаназола могут быть использованы для введения

в его структуру дополнительных заместителей или ионов металлов, что открывает перспективу применения. Анализ литературы показал, что по синтезу металлокомплексов с гуаназолом сведения ограничиваются синтезом цинковых, палладиевых, серебряных, рутениевых и медных комплексов [13-17], хотя использование металлокомплексов гуаназолов с ионами марганца может позволить выйти на качественно новый уровень противоту-моральной активности.

Марганец (Мп2+) является одним из наиболее важных, жизненно необходимых микроэлементов и принимает активное участие в метаболизме и антиоксидантной системе организма. Данный элемент способен вмешиваться в тончайшие иммунологические механизмы. Эффекты марганца связаны с его способностью ускорять процесс транскрипции путем активации РНК-полимеразы, влиять на обмен фосфолипидов клеточных мембран [18]. Низкая токсичность в сочетании с низкими дозами марганца и его присутствие в активных центрах многих ферментов создает предпосылку для создания биомиметических марганецсодержа-щих комплексов с фармакологической активностью.

Таким образом, использование соединений марганца является перспективным в плане применения этого биогенного металла при неопластических процессах. Кроме того, комплексные соединения марганца могут обладать широким набором полезных свойств, для которых химия комплексных соединений еще недостаточно изучена. В этой связи разработка оптимальных методов синтеза новых потенциальных противоопухолевых средств - комплексных соединений 3,5-диамино-1,2,4-триазола с ионами марганца является актуальной и научно значимой задачей.

Эксперимент

Исследования синтезированных соединений были проведены с использованием ресурсов Центра коллективного пользования научным оборудованием ФГБОУ ВО «ИГХТУ».

Электронные спектры поглощения регистрировали в УФ- и видимой областях на спектрофотометре HITACHI U-2001 в кварцевых кюветах толщиной 1, 2 или 10 мм. ИК-спектры получены на спектрометре AVATAR 360 FT-IR с приставкой диффузионного отражения Tensor 27 Bruker Optics. Образцы готовили тщательным растиранием синтезированных соединений с KBr и дальнейшим прессованием таблетки. Определение содержания углерода, водорода, азота, серы и кислорода в образцах исследуемых соединений было проведено на анализаторе FLASH EA1112 Termo Quest. MALDI-TOF масс-спектры записывали на приборе AXIMA Confidence (SHIMADZU) в режиме положительных и отрицательных ионов. Образцы готовили растворением синтезированных соединений в соответствующих растворителях (с = 10-410-6 моль-л-1). В качестве матриц использовали DHB -2,5-дигидроксибензойную кислоту, CHCA -а-циано-4-гидроксикоричную кислоту. Для получения физики поверхности исследуемых образцов использовался сканирующий электронный микроскоп Vega 3 SBH.

Синтез гуаназола 1 проводили по известной методике [8, 19] реакцией циклизации дициандиа-мида и гидразин гидрата. Синтез нитрата 3,5-диамино-1Н-1,2,4-триазола 2 получен по методике, приведенной в литературе [20]. Фенилгуаназол 3 был получен согласно методике [21] сплавлением солянокислого фенилгидразина с дицианди-амидом. 3,5-Бис(5-трет.-бутил-1-имино-3-изоин-долинилиденамино)-1,2,4-триазол 4 получали по методике, приведенной в литературе [22].

Синтез марганцевых комплексов типа [MnL] на основе аминотриазолов. Общая методика. Навеску хлорида марганца (II) растворяли при температуре 60 °С в этиловом спирте и к полученному раствору при интенсивном перемешивании добавляли навеску соответствующего лиганда L, где L - это фрагмент гуаназола, фенилгуаназола или нитрата гуаназола, в мольном соотношении 1:1 (для фенилгуаназола 1:2), предварительно растворенную в этаноле. Реакционную массу перемешивали в течение 2 ч при температуре 60 °С, затем

масса самопроизвольно охлаждалась до комнатной температуры, выпавший осадок отфильтровывали.

3,5-Диамино-1,2,4-триазолдихлоромарганец (II) 5 получали в соответствии с общей методикой из 0,7 г (7,06 ммоль) гуаназола 1, растворенного в 20 мл этанола, и 1,4 г (7,06 ммоль) четырехводного хлорида марганца (II), растворенного в 30 мл этанола. Выход: 1,43 г (91 %). ИК-спектр (КВг), см-1: 3376 (-1ЧН2 вал), 1672 (С=№ал), 1499, 1341, 1107, 987. Найдено, %: С 10,79; Н 1,83; N 33,17. С2Ш№МпСЬ. Вычислено, %: С 10,73; Н 1,80; N 31,27. ЭСП, иах/нм, (Н2О): 220, 228, 245, 328. МЛЬЫ-ТОЕ МБ (БНБ), ш^: 221,15 [М+Н]+. ЕМ 222,92.

Нитрат 3,5-диамино-1,2,4-триазолдихлоро-марганца (II) 6 получали в соответствии с общей методикой из 0,22 г (1,35 ммоль) нитрата гуаназола 2, растворенного в 10 мл этанола, и 0,17 г (1,35 ммоль) безводного хлорида марганца (II), растворенного в 5 мл этанола. Выход: 0,54 г (83 %). МЛЬЫ-ТОЕ МБ, т//: 506,18 [М+№]+, 284,67 [М-2Тг+Н]+. ЕМ 483,02.

ди[3,5-Диамино-1 -фенил] -1,2,4-триазолдих-лоромарганец (II) 7 получали в соответствии с общей методикой из 0,05 г (0,286 ммоль) фенилгуаназола 3 , растворенного в 10 мл этанола, и 0,026 г (0,209 ммоль) безводного хлорида марганца (II), растворенного в 5 мл этанола. Выход: 0,068 г (64 %). МЛЬЫ-ТОЕ МБ (СНСА), ш//: 506,19 [М+2Н]+. ЕМ 504,16.

Нитрат [9,21 -Дигидро-5,24:12,17-диимино-1,10:19,22-динитрило-[с, т]-дибензо-[1,6,8,9,11,16, 18,19]-октаазациклоэйкозоктаена-[1,3,5,7,11,13, 15,17]] 8. К раствору метанолята натрия, приготовленному из 0,005 г (1,74 ммоль) металлического натрия и 5 мл метанола, прибавляли 0,074 г (5 ммоль) фталодинитрила, перемешивали в течение 2,5 ч без доступа солнечного света при комнатной температуре. В образовавшийся раствор вносили 0,1 г (5 ммоль) нитрата 3,5-диамино-1,2,4-триазола и перемешивали реакционную массу при температуре 60 оС в течение 6 ч. Затем, нагрев раствор до 90 оС, добавили 5 мл бутанола и выдерживали в течение 8 ч при кипении. Выпавший осадок отфильтровывали, промывали ацетоном. Очищенное соединение сушили в течение 30 мин при температуре 40 оС. Порошок темно-оранжевого цвета растворяется в большинстве полярных растворителей (ацетонитрил, этилацетат, 2-этоксиэтанол, ДХМ, метанол, этанол, ацетон). Выход: 0,14 г (58 %).

Найдено, %: С 38,82; Н 2,29; N 34,08. С2<Н14^509. Вычислено, %: С 39,42; Н 2,48; N 34,48. ЭСП, Атх/нм (^8/дм3моль_1см_1), (ДМФА, с = 10-4 мольл1): 333, 350, 366, 503. МЛЬБ1-Т0Р МБ, ш^: 523,20 [МсНШ3+К+Н]+, 551,27 [Мс-2НШ3+П]+, 639,34 [мc•3HNOз+Li+Na]+. ЕМ 609,12. Рассчитано для Мс3НШ3.

{9,21 -Дигидро-5,24:12,17-диимино-1,10:19, 22-динитрило-[c,m]-дибензо-[1,6,8,9,11,16,18,19]-октаазациклоэйкозоктаен-[1,3,5,7,11,13,15,17]} марганец (II) 9. Смесь, состоящую из 0,05 г (0,119 ммоль) 8 и 0,03 г (0,238 ммоль) ацетата марганца (II) в 7 мл ДМФА, выдерживали при кипении в течение 6 ч. По окончании выдержки добавляли в реакционную массу воду, образовавшийся осадок отфильтровывали. Выход: 0,0203 г (36 %). ЭСП, иах/нм, (ДМФА): 357. MALDI-T0F МБ, Ш^: 473,58 [М]+. ЕМ 473,05.

[3,5-Бис(5-трет.-бутил-1-имино-3-изоиндо-линилиденамино)-1,2,4-триазол]марганец (II) хлорид 10. Смесь, состоящую из 0,03 г (0,05 ммоль) 14 и 0,007 г (0,05 ммоль) хлорида марганца (II) в 5 мл 2-этоксиэтанола, выдерживали при температуре 80 °С в течение 3 ч.

Продукт 10 выделяли экстракцией ацетоном. Выход: 0,0254 г (74 %). ЭСП, Атах/нм, (Ме20): 353. MALDI-T0F МБ, т^: 685,10 [М+Н]+. ЕМ 685,10.

Продукт 10а выделяли экстракцией бензолом. Выход: 0,015 г (40 %). ЭСП, Атах/нм, (С6Н6): 357, 374, 394, 714. MALDI-T0F МБ, т^: 737,68 [М]+. Рассчитано для С^ШМп^ ЕМ 737,24; т^: 685,72 [М]+. Рассчитано для С34Н3?С1Мп2№, ЕМ 685,10.

Результаты и их обсуждение

На момент постановки данной работы в литературе представлены различные металлоком-плексы гуаназола, однако соединений с биогенным марганцем (Мп) нам найти не удалось, хотя использование таких комплексных соединений может позволить выйти на качественно новый уровень противотуморальной активности. Взяв за

основу известную методику получения комплексов с азолами [16], мы провели синтез марганцевого комплекса 5 в соответствии со схемой 1.

N-NH

I, \ МпС12*4Н20, «-"

/С EtOH, 60°С "__^ \__

HjN N NH2

N-N

CI

\

Mn-/

-CI

nh2

Схема 1 Scheme 1

В результате было получено соединение белого цвета, хорошо растворимое в воде и частично в ДМФА. Полученное соединение 5 охарактеризовано данными элементного анализа и масс-спектрометрии. В масс-спектре наблюдается молекулярный ион с m/z 221,1 Да, соответствующий целевому продукту. В электронном спектре водного раствора марганцевого комплекса гуаназола 5 наблюдается появление дополнительной полосы поглощения с максимумом при 245 нм. По данным элементного анализа, состав полученного соединения соответствует брутто-формуле C2HN5MnCl2.

Используя данные, полученные на сканирующем электронном микроскопе, мы определили, что в состав комплекса 5 входят элементы, приведенные на рис. 1. Рельефная поверхность исследуемого порошка представлена на рис. 2. Полученные данные показывают, что состав и структура комплекса 5 отличается от опубликованного нами ранее комплекса 3,5-диамино-1Н-1,2,4- триазола с галлием, который представляет собой тетрахлор-галлат триазолия [19]. Таким образом, путем кова-лентного связывания за счет замещения атома водорода имино-группы, впервые был получен комплекс с марганцем на основе гуаназола 5.

Далее была показана возможность синтеза подобного комплекса с марганцем на основе нитрата гуаназола 2. Синтез проводили в соответствии со схемой 2.

Рис. 2. Рельефная поверхность марганцевого комплекса гуаназола 5 Fig. 2. Relief surface of the manganese complex of guanazole 5

\

■ HNOJ

nh2

NH2

4 N^ N

^ ï'^H

H N---- -"Mn ' \

2 V/ / . N

N СГ \

Na+

Схема 2 Scheme 2

Рис. 1. Состав марганцевого комплекса гуаназола 5 Fig. 1. The composition of the manganese complex of guanazole 5

N-NH mnc'2

h \ HN03 60 °C, C2H„OH

h2n—

Целевое соединение выделяли медленным испарением растворителя. Было получено соединение желтого цвета, хорошо растворимое в воде. Полученное соединение охарактеризовано данными масс-спектрометрии. В масс-спектре наблюдается молекулярный ион с m/z 506,18 Да, который соответствует комплексу 6а. Следовательно, при образовании комплекса мы наблюдаем изменение степени окисления металла с II до IV. Известно, что марганец (Mn2+) может образовывать комплексы с биолигандами и при этом для него характерны координационные числа от 4 до 7. Довольно часто образуются смешанные комплексы (разно-лигандные), во внутреннюю сферу которых входят различные лиганды. Такие комплексы играют большую роль в транспорте ионов металла в организмах. Впрочем, даже один и тот же лиганд, содержащий несколько донорных атомов, может характеризоваться довольно сложной внутренней координационной сферой и необычной геометрией ближайшего окружения центрального атома [18]. Изменение степени окисления довольно характерно для марганца. Данный металл по своим электроста-

тическим (е = 4,40) и ковалентным (С = 83 ккал) характеристикам относится к группе со средним значением ковалентных характеристик, в которой металлы легко образуют координационные связи с донор-ными атомами азота [23]. В связи с этим существование приведенного выше комплекса 6а объяснимо. В масс-спектре мы наблюдаем фрагментацию молекулярного иона, в частности фиксируется ион с массой 284,67 Да, который соответствует комплексному соединению 6.

Синтез марганцевого комплекса фенилгу-аназола проведен аналогичным образом (схема 3). После двухчасовой выдержки реакционную массу оставили в стакане при комнатной температуре до испарения растворителя. Через 11 дней на дне стакана образовались кристаллы светло-коричневого цвета. Образцы кристаллов были отправлены на рентгеноструктурный анализ, оказалось, что это смесь продуктов, которую разделить на данный момент не удалось. В масс-спектре продукта присутствует молекулярный ион целевого соединения 7а, а также молекулярные ионы фрагментации продукта 7.

NH2 H2N /Н, "'"-"Y >

Ph MnCI2 / C| \ ,N=\ CI " Ц

N-N 60»C,C2H;0H,2h \ / \ .

II \ -► I yN—.►Mn-N' + Ph—'"K^N^-Mnf \

-^f j у У \

NH2 7 H2N - 'NHz

V\

Ph

Схема 3 Scheme 3

По данным элементного анализа, полученного с помощью сканирующего электронного микроскопа, состав соединения соответствует 7а и брут-то-формуле Сl8Н2зMnNl5. Рельефная поверхность исследуемого комплексного соединения 7а, отли-

чается от поверхности комплексного соединения 5. Если 5 представлен в виде шаров, то в последнем случае мы наблюдаем длинные прямоугольные иглы (рис. 3).

а б с

Рис. 3. Рельефная поверхность марганцевого комплекса фенилгуаназола 7а с параметром измерения:

а - 200 мкм, б - 50 мкм, с - 10 мкм Fig. 3. The relief surface of the manganese complex of phenylguanazole 7a with a measurement parameter:

a - 200 ^m, b - 50 ^m, c - 10 ^m

Разработав методику синтеза комплексов гу-аназолов с марганцем, мы перешли на трехзвенные и четырехзвенные продукты (Мс). Такие циклические и нециклические соединения с фрагментами 3,5-диамино-1,2,4-триазола и его производных в литературе представлены довольно широко [7-9, 24-28], однако материал по синтезу марганцевых комплексов в ней отсутствует. Целесообразно бы-

ло также проверить и возможность применения нитрата гуаназола 2 в качестве прекурсора в синтезе Мс.

Соединение 8 было получено взаимодействием фталонитрила с алкоголятом натрия через образование 1 -имино-3,3-диалкоксииминоизо-индолина и его дальнейшей циклизацией с исходным нитратом гуаназола 2 (схема 4).

— н

CN

■ HN03 Na.MeOH, BuOH, t^, -

NH,

Схема 4 Scheme 4

Соединение очищали промывкой ацетоном. ЭСП соединения 8 в растворе ДМФА полностью совпадает со спектром Мс, описанным в литературе [28]. По данным элементного анализа соединение 8 существует в виде тринитрата, что подтверждается растворимостью последнего. Полученный Мс растворяется в большинстве полярных раство-

рителей (ацетонитрил, этилацетат, 2-этоксиэтанол, ДХМ, метанол, этанол, ацетон), в отличие от описанного в литературе.

Повышенная растворимость 8 позволяет получить металлокомплекс 9 следующего строения (схема 5) по аналогии с методикой, описанной в литературе [24, 28-29].

// \

\ N /

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

- 3HNO,

I: Mn(CH3COO)2, tb0„, DMF

N-14 П

Схема 5 Scheme 5

Соединение очищали многократной промывкой ацетоном в аппарате Сокслета. Соединение было охарактеризовано данными электронной спектроскопии и масс-спектрометрии. В электронном спектре металлокомплекса 9 в ДМФА отсутствуют пики, характерные для Мс 8, что также подтверждает образование металлокомплекса.

На основе трет-бутилзамещенного трех-звенного продукта 4 был синтезирован металло-

комплекс 10. Синтез проводили в среде 2-этокси-этанола при 80 °С в течение 3 ч (схема 6).

Продукт выделяли выливанием реакционной массы в ацетон, выпавший осадок отфильтровывали. Очистку проводили промывкой органическими растворителями (метанол, бензол). После удаления растворителя (метанол) получили продукт 10 вишневого цвета. Строение комплексного соединения установлено на основании данных электронной спектроскопии и масс-спектрометрии.

N-N

ЧГ

N-N Exact Mass: 737,241

Схема 6 Scheme 6

Кроме этого нами был проанализирован бензольный раствор (коричневого цвета), полученный после очистки комплекса, в котором с помощью данных масс-спектрометрии установлено, что соединение представляет собой марганцевый комплекс трет-бутилзамещенного Мс АВАВ-типа 10а. Это объясняется тем, что трехзвенные интер-медиаты могут вступать во взаимодействие с нук-леофилами, даже такими слабыми, как вода [30]. Синтез комплекса 10 проводили в среде неосу-шенного ДМФА, и присутствие воды способствовало гидролизу трехзвенного продукта до димера, который, в свою очередь, за счет достаточно высокой температуры, привел к циклизации с образованием марганцевого комплекса 10а.

Выводы

Таким образом, нами разработаны оригинальные методы синтеза комплексных соединений гуаназола и фенилгуаназола с марганцем. Эти методы синтеза являются принципиально новыми, поскольку в литературе отсутствуют сведения о комплексах гуаназола с Мп (II), использование которых может быть достаточно перспективным при лечении ряда неопластических процессов. Получены марганцевые комплексы триазолзамещенных макрогетероциклических соединений, которые будут в дальнейшем исследованы на предмет биологической активности, с целью дальнейшего их практического применения. Строение полученных соединений доказано с помощью современных физико-химических методов исследования.

Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РНФ № 18-73-00217. Исследование проведено с использованием ресурсов Центра коллективного пользования научным оборудованием ФГБОУ ВО «ИГХТУ».

Список литературы / References

1. Усольцева Н. В., Акопова О. Б., Быкова В. В., Смирнова А. И., Пикин С. А. Жидкие кристаллы: дискотические мезогены / под ред. Н. В. Усольце-вой. Иваново : Иван. гос. ун-т, 2004. 546 с. [Usol'tseva N.V., Akopova O.B., Bykova V.V., Smir-nova A.I., Pikin S.A. Liquid Crystals: Discotic Meso-gens / еd. by N.V. Usol'tseva. Ivanovo : Ivanovo State University, 2004, 546 p. (in Russ.)].

2. Овсепян Т. Р., Диланян С. В., Арсенян Ф. Г., Мура-дян Р. Е., Минасян Н. С., Мелик-Оганджанян Р. Г. Новые 3-(4-пропоксибензил)-5-сульфанилзаме-щенные (4Н)-1,2,4-триазолы и их противоопухолевая активность // Хим.-фарм. журн. 2018. Т. 52, № 5. С. 22-25 [Ovsepyan T.R., Dilanyan S.V., Arsen-yan F.G., Muradyan R.E., Minasyan N.S., Melik-Ohanjanyan R.G. New 3-(4-Propoxybenzyl)-5-Sulfanyl-Substituted (4H)-1,2,4-Triazoles and Their Antitumor Activity. Pharm. Chem. J., 2018, 52, 404. DOI: 10.1007/511094-018-1830-5].

3. Данилова Е. А., Иволин А. А., Воронцова А. А., Исляйкин М. К., Ананьева Г. А., Жарникова Н. В., Быкова В. В., Усольцева Н. В. Синтез и мезоморфные свойства 1-алкил-3,5-диамино-1,2,4-триазолов // Жидк. крист. и их практич. использ. 2011. Вып. 3. С. 5-14. [Danilova E.A., Ivolin A.A., Voron-tsova A.A., Islaykin M.K., Ananyeva G. A., Zharniko-va N.V., Bykova V.V., Usol'tseva N.V. Synthesis and mesomorphic properties of 1-alkyl-3,5-diamino-1,2,4-triazoles. Liq. Cryst. and their Appl., 2011, 3, 5-14. (in Russ.)].

4. Moskvin DO., Sotsky V.V., Danilova E.A., Kudaya-rova T.V., Smirnova A.I., Usol'tseva N.V. Mesomorphic properties and computer simulation of guanazole derivatives and their mixtures. A. Phys. Pol. A., 2015, 127 (4), 950-952.

DOI: 10.12693/APhysPolA.127.950.

5. Бумбина Н. В., Смирнова А. И., Акопова О. Б., Усольцева Н. В., Дубровина Т. Е., Кудаярова Т. В., Данилова Е. А. Производные триазола. Прогноз колончатого мезоморфизма // Жидк. крист. и их практич. использ. 2015. Т. 15, № 1. С. 17-21. [Bumbina N.V., Smirnova A.I., Akopova О.В., Usol'tseva N.V., Dubrovina Т.Е., Kudayarova T.V., Danilova Е.А. Triazole derivatives. Prognosis of columnar mesomorphism. Liq. Cryst. and their Appl, 2015, 15 (1), 17-21. (in Russ.)].

6. Новиков И.В., Александрийский В.В., Кудаярова Т.В., Данилова Е.А., Бурмистров В.А. Мезоморфные и диэлектрические свойства супрамолекуляр-ного 3,5-диамино-1-додецил-1,2,4-триазола // РХЖ. 2017. Т. LXI (2). С. 68-74. [Novikov I.V., Aleksan-driiskii V.V., Kudayarova T.V., Danilova E.A., Bur-mistrov V.A. Mesomorphic and Dielectric Properties of Supramolecular 3,5-Diamino-1-dodecyl-1,2,4-triazole. Russ. J. Gen. Chem., 2019, 89 (9), 19461951. DOI: 10.1134/S1070363219090342 (in Russ.)].

7. Данилова Е. А., Бутина Ю. В., Кустова Т. В., Койфман О. И. Полигетероциклические соединения на основе диаминоазоллов, содержащие атомы азота и серы // Функциональные материалы на основе тетрапиррольных макрогетероциклических соединений / под. ред. О. И. Койфмана. М. : Ле-нанд, 2019. Гл. 12. С. 448-488. [Danilova E.A., Butina Yu.V., Kustova T.V., Kojfman O.I. Poligeterocikli-cheskie soedineniya na osnove diaminoazollov, soderzhashchie atomy azota i sery. Funkcional'nye materialy na osnove tetrapirrol'nyh makrogeterocikli-cheskih soedinenij / pod. red. O. I. Kojfmana. M. : Lenand, 2019, glava 12, 448-488 (in Russ.)].

8. Данилова Е. А., Кудаярова Т. В., Исляйкин М. К., Койфман О. И. Синтонный подход в дизайне мак-рогетероциклических соединений с использованием диаминотиадиазолов и триазолов // РХЖ. 2016. Т. 60, №. 2, С. 59-74. [Danilova E.A., Kudayarova T.V., Islyaikin M.K., Koifman O.I. Synthon-Based Approach to the Design of Macroheterocyclic Compounds Using Diaminothiadiazoles and Diamonotria-zoles. Russ. J. Gen. Chem., 2018, 88 (9), 2000-2012. DOI: 10.1134/S1070363218090438 (in Russ.)].

9. Кудаярова Т. В., Данилова Е. А., Койфман О. И. Микроволновая инициализация в синтезе макроге-тероциклических соединений на основе 1 -алкил-1,2,4-триазола // Изв. АН. Сер. хим., 2018. № 12.

С. 2262-2265. [Kudayarova T.V., Danilova E.A., Koifman O.I. Microwave-assisted synthesis of macroheterocyclic compounds using 1-alkyl-1,2,4-triazoles. Russ. Chem. Bull., 2018, 67 (12), 2262-2265 (in Russ.). DOI: 10.1007/s11172-018-2367-1].

10. Машковский М. Д. Лекарственные средства: 16-е изд., перераб., испр. и доп. М. : Новая волна, 2012. 1216 с. [Mashkovsky M.D. Medicines: 16th ed., Rev., Rev. and additional. M. : New wave, 2012, 1216 p. ^N 978-5-7864-0218-7 (in Russ)].

11. Lyman G.H., Giuliano A.E., Somerfield M.R, Benson A.B., Bodurka D.C., Burstein H.J., Cochran A.J., Cody H.S., Edge S.B., Galper S., Hayman J.A., Kim Th,Y., Perkins Ch.L., Podoloff D.A., Sivasub-ramaniam V.H., Turner R.R., Wahl R., Weaver D.A., Wolff A.C., Winer E.P. American Society of Clinical Oncology Guideline Recommendations for Sentinel Lymph Node Biopsy in Early-Stage Breast Cancer. J. Clin. Oncol., 2005, 23 (30), 7703-7720.

12. Демирбас Н., Демирбас А., Караоглу С. А. Синтез и изучение биологической активности некоторых новых производных 1,2,4-триазол-З-она // Биоорг. хим. 2005, Т. 31, № 4. С. 430-440. [Demirbas N., Demirbas A., Karaoglu S.A. Synthesis and study of the biological activity of some new derivatives of 1,2,4-triazol-Z-one. Bioorg. Chem., 2005, 31 (4), 430440. (in Russ.)].

13. Burke H.M, Gallagher J.F, Indelli M.T, Vos J.G. The synthesis and characterisation of Rh(III) complexes with pyridyl triazole ligands. Inorganica Chim. Acta, 2004, 357 (10), 2989-3000.

DOI: 10.1016/j.ica.2004.03.003.

14. Rui-Bo Zhang, Jian Zhang, Zhao-Ji Li, Jian-Kai Cheng, Ye-Yan Qin, Yuan-Gen Yao. Novel copper(I)-and copper(II)-guanazolate complexes: structure, network topologies, photoluminescence, and magnetic properties. Cryst. Growth Des, 2008, 8 (10), 37353744. DOI: 10.1021/cg800378c.

15. Kakhramanova Sh.I., Guliyeva E.A., Suleymanov G.Z., Azizov I.V. Influence Newly Syntesized Manganese Complexes with Amino Asids on Morpho-physiological Chracteristics. Wheat. Germ. Am. Int. J. Contemp. Res., 2014, 4 (12), 58-60.

16. Кахраманова Ш. И., Джалаладдинов Ф. Ф., Худа-вердиев Р. А., Алиева Ч. Ч., Абасов М. Г., Самадо-ва Р. А., Гахраманов Т. О. Синтез и исследование свойств комплексов марганца (II) и рения (IV) с карбамидами // Молодой ученый. 2017. Т. 30, вып. 164. С. 1-6. [Kakhramanova Sh.I., Dzhala-laddinov F.F., Khudaverdiev R.A., Alieva C.Ch., Abasov M.G., Samadova R.A., Gahramanov T.O. Synthesis and study of the properties of complexes of manganese (II) and rhenium (IV) with urea. Young scientist, 2017, 30 (164), 1-6. (in Russ.)].

17. Abdalla M. Khedr, Mohamed Gaber, Eman H. Abd El-Zaher. Synthesis, Structural Characterization, and Antimicrobial Activities of Mn(II), Co(II), Ni(II), Cu(II) and Zn(II) Complexes of Triazole-based Azo-dyes. Chinese J. Chem, 2011, 29 (6), 1124-1132. DOI: 10.1002/cjoc.201190211.

18. Кудрин А. В., Громова О. А. Микроэлементы в иммунологии и онкологии. М. : Гэотар-Медиа, 2007. 544 с. [Kudrin A.V., Gromova O.A. Mikroele-menty v immunologii i onkologii. M. : Geotar-Media, 2007, 544 p. (in Russ.)].

19. Кудаярова Т. В., Данилова Е. А., Питева Ю. А., Мо-чалина К. Е., Дмитриев М. В. Синтез и структура тетрахлор-галлат 3,5-диамино-1,2,4-триазолия // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2019. Т. 62, вып. 4. С. 121-127. [Kudayarova Т.У, Danilova Е.А., Pite-va Yu.A., Mochalina К.Е., Dmitriev М.V. Synthesis and structure of 3,5-diamino-1,2,4-triazolium tetrachloro-gallate. Russ. J. of Chem. and Chem. Technology, 2019, 62 (4), 121-127 (in Russ.)].

20. Чернышев В. М., Рахитов В. А., Астахов А. В., Соколов А. Н., Земляков Н. Д., Таранушич В. А. Ре-гиоселективный синтез алкилпроизводных 3,5-диамино-1,2,4-триазола // Журн. прикл. химии. 2006. Т. 79, № 4. C. 632-638 [Chernyshev V.M., Rakitov V.A., Astakhov A.V., Sokolov A.N., Zemlya-kov N.D., Taranushich V.A. Regioselective Synthesis of Alkyl Derivativesof 3,5-Diamino-1,2,4-triazole. Russ. J Appl. Chem., 2006, 79 (4), 624-630 (in Russ.). DOI: 10.1134/S1070427206040239].

21. Kustov A.V., Kudayrova T.V., Antonova O.A., Smir-nova N. L. Enthalpies and heat capacities of solution of 3,5-diamino-1,2,4-triazole and 3,5-diamino-1-phenyl-1,2,4-triazole in water. J. Therm. Anal. Calo-rim., 2019, 138 (6), 3997-4001.

DOI: 10.1007/s10973-019-08388-1.

22. Islyaikin M.K., Rodriguez-Morgade S.M., Tones Т. Tria-zoleporphyrazines: A New Class of Intrinsically Unsymmet-rical Azaporphyrins. Eur. J. Org. Chem, 2002, 2002 (15) 2460-2464. DOI: 10.1002/1099-0690(200208) 2002:15<2460::AID-EJ0C2460>3.0. CO;2-H.

23. Jovanovski Gligor. Metal saccharinates and their complexes with N-donor ligands. Croatica Chemica Acta, 2000, 73 (3), 843-868. ISSN-0011-1643 CCA-2687.

24. Данилова Е. А., Исляйкин М. К. Синтез и свойства трет -бутилзамещенных макрогетероциклических соединений и их комплексов с металлами // Успехи химии порфиринов / отв. ред. О. А. Голубчиков. СПб. : Изд-во НИИ Химии СПбГУ, 2004. Т. 4. С. 356-375. [Danilova E.A., Islyajkin M.K. Sintez i svojstva tret-butilzameshchennyh makrogetero-ciklicheskih soedinenij i ih kompleksov s metallami. Uspekhi himii porfirinov / Otv. red. O.A. Golubchikov SPb. : Izd-vo NII Himii SPbGU, 2004, 4, 365-375 (in Russ.)].

25. Islyaikin M.K., Danilova E.A., Romanenko Yu.V, Khelevina O.G., Lomova T.N. Synthesis, Structure Peculiarities and Biological Properties of Macroheter-ocyclic Compounds. Chemical Processes with Participation of Biological and Related Compounds / Ed. by T.N. Lomova, G.E. Zaikov. BRILL, Leiden-Boston, 2008, 219-270.

DOI: 10.1163/ej.9789004162105.i-422.39.

26. Исляйкин М. К., Хелевина О. Г., Данилова Е. А., Ломова Т. Н. Синтез, особенности строения и кислотно-основные реакции азолсодержащих макро-гетероциклических соединений (обзор) // Изв. вузов. Химия и хим. технол. 2004. Т. 47, вып. 5. С. 35-45. [Islyajkin M.K., Helevina O.G., Danilova E.A., Lomova T.N. Sintez, osobennosti stroeniya i kislotno-osnovnye reakcii azolsoderzhashchih mak-rogetero-ciklicheskih soedinenij (obzor). Russ. J. of Chem. and Chem. Technology, 2004, 47 (5), 35-45].

27. Исляйкин М. К., Данилова Е. А. Структурные аналоги тетрапиррольных макроциклов и их биологические свойства (обзор) // Изв. АН. Сер. хим., 2007. № 4. С. 663-679. [Islyaikin M.K., Danilova E.A. Sructural analogs of tetrapyrrole macrocycles and their biological properties. Russ. Chem. Bull. Int. Edit, 2007, 5 (4), 689-706 (in Russ.) DOI: 10.1007/s11172-007-0107-z].

28. Данилова Е. А. Синтез, особенности строения и свойства замещенных тиадиазолов и азолсодержа-щих макрогетероциклических соединений различного строения : дисс. ... д-ра хим. наук / ИГХТУ. Иваново, 2011. 399 с. [Danilova E.A. Synthesis, structural features and properties of substituted thiadi-azoles and azole-containing macroheterocyclic compounds of various structures: Diss. . doc. chem. Sciences. Ivanovo, ISUCT, 2011, 399 p. (in Russ.)].

29. Danilova E.A., Boumbuna N.V., Melenchuk T.V., Trukhina O.N., Romanenko Yu.V., Islyaikin M.K. Template Synthesis of Metal Complexes of Substituted Thiadiazoleporphyrinoids. JPP, 2006. 10 (4-6), 681. DOI: 10.1142/S1088424606000235.

30. Исляйкин М. К. Синтез, особенности строения и свойства замещенных макрогетероциклических соединений и их комплексов с металлами : дисс. ... д-ра хим. наук / ИГХТУ. Иваново, 2004. 377 с. [Islyaykin M.K. Synthesis, structural features and properties of substituted macroheterocyclic compounds and their complexes with metals: Diss. . doc. chem. sciences. Ivanovo, ISUCT, 2004, 377 p, (in Russ.)].

Поступила 11.04.2020 г. Received 11.04.2020 Принята 07.06.2020 г. Accepted 07.06.2020

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.