CC BY
41
ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН
2006, том 49, №6
ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
УДК 547.794 3.04
Д.М.Осимов, член-корреспондент АН Республики Таджикистан М.А.Куканиев ,
Д.А.Артыкова, З.Г.Сангов РЕАКЦИИ ОКИСЛЕНИЯ И ГАЛОГЕНИРОВАНИЯ ПРОИЗВОДНЫХ 2-АЛКИЛТИОЭТИЛ-7-МЕТИЛ-5-ОКСО-5Н-1,3,4-ТИАДИАЗОЛО [3,2-а] ПИРИМИДИНОВ
Из анализа литературы известно исследование реакции бромирования сульфидных производных 1,3,4-тиадиазоло[3,2-а]пиримидинов [1].
По данным этих авторов, при бромировании молекулярным бромом катион бром атакует шестое положение пиримидинового цикла с образованием 2-алкилтиоэтил-6-бром-7-метил-5-оксо-5Н-1,3,4-тиадиазоло [3,2-а]пиримидинов. Эти же продукты были получены в результате взаимодействия 2,6-дибромпроизводного 1,3,4-тиадиазоло[3,2-а]пиримидина с тиолятами натрия.
Наши попытки проведения реакции бромирования в ряду 2-алкилтиоэтил-7-метил-5-оксо-5Н-1,3,4-тиадиазоло[3,2-а]пиримидинов показали, что для данных соединений этот метод не пригоден. Независимо от изменения условий проведения реакции нам не удалось получить 2-ал-килтиоэтил-6-бром-7-метил-5-оксо-5Н-1,3,4-тиадиазоло[3,2-а]пиримидин. При проведении реакции, вместо ожидаемого продукта, образовывалось маслообразное вещество, которое нам не удалось идентифицировать. На наш взгляд, при бромировании бром атакует не шестое положение пиримидинового цикла, а атом серы боковой цепи, в результате чего образуется илид серы. В свою очередь, образовавшийся илид серы неустойчив и при разложении дает маслообразный продукт.
В случае исследования реакции бромирования в работе [1] атом серы находится рядом с гетероароматической системой и непоселенная пара атома серы находится в сопряжении с гетероароматической системой. В нашем же случае атом серы находится сравнительно далеко от гетероароматического цикла.
С целью предотвращения побочных процессов в реакции бромирования осуществлено окисление атома серы в боковой цепи. Реакцию проводили в среде ледяной уксусной кислоты с двухкратным избытком 30%-ой перекиси водорода при температуре 50...60°С в течение 4-5 ч по схеме:
О
'Ы----------------N
НС N Б
Я = С2Н5-, С4Н9-, СбНіз-, С8Н17-
[О ]
О
'Ы----------------N
НС N Б
(1-4)
Полученные 2-алкилсульфонилоэтил-7-метил-5-оксо-5Н-1,3,4-тиадиа-золо[3,2-
а]пиримидины (1-4) представляют собой белые кристаллические вещества с более высокими температурами плавления, чем исходные сульфиды, труднорастворимые в большинстве органических раство-рителей. Хорошо перекристаллизовываются из этилацетата. При нагревании растворяются в ТГФ и ДМФА.
После получения 2-алкилсульфонилоэтилных производных 1,3,4-тиадиазоло[3,2-
а]пиримидина была исследована реакция их бромирования.
О
N------N
не
'N^4
О
О Вг2
С6Н13
Б"'
О
НС N Б
ен
6Н13
Б
5
Реакцию бромирования проводили в среде ледяной уксусной кислоты при комнатной температуре.
При молярном соотношении молекулярного брома и субстрата 1:1, замещение проходит избирательно в шестом положении 1,3,4-тиадиазоло[3,2-а]пиримидинового цикла. В данных условиях реакции выход целевого продукта составляет 80-85%.
Структура и состав полученного соединения 5 установлены на основании данных элементного анализа, ПМР- и ИК-спектроскопии.
В ПМР-спектре этого соединения, в отличие от исходного соединения 3, исчезает сигнал протона шестого положения 1,3,4-тиадиазоло[3,2-а]пиримидинового цикла и вместе с тем остаются сигналы остальных протонов.
В ИК-спектре наблюдаются полосы поглощения, характерные для валентных колебаний карбонильной группы (С=0) в области 1680-1710 см-1, на основании чего можно сделать вывод о том, что в данных условиях реакции сохраняется 1,3,4-тиадиазоло[3,2-а] пиримидиновый цикл.
Полученное соединение 5 - бесцветное кристаллическое вещество, температура плавления которого ниже, чем у исходного, нерастворимое в воде и в большинстве органических растворителях. Хорошо растворяется в ДМСО, ДМФА, трифторуксусной кислоте.
2-замещенные-6-хлор-5-оксо-5Н-1,3,4-тиадиазоло[3,2-а]пиримидины были получены непосредственно из этилового эфира 2-хлорацетоуксусной кислоты и 2-амино-5-замещенных
1,3,4-тиадиазолов в среде ПФК [2,3].
В работе [4] было сообщено, что при хлорировании производных 1,3,4-тиадиазоло[3,2-а]пиримидина молекулярным хлором в среде хлороформа происходило расщепление 1,3,4-тиадиазоло[3,2-а]пиримиди-нового цикла с образованием 2-амино-5-замещенных- 1,3,4-тиадиазолов.
С целью получения 2-алкилсульфонилоэтил-6-хлор-7-метил-5-оксо-5Н-1,3,4-тиадиазоло[3,2-а]пиримидина нами был использован более мягкий хлорирующий агент трет-бутилгипохлорит.
При кипячении 2-гексилсульфонилоэтил-7-метил-5-оксо-5Н-1,3,4-тиадиазоло[3,2-а] пиримидина с трет-бутилгипохлоритом в среде трет-бутилового спирта в течение 5-6 часов был получен 2-гексилсульфо-нилоэтил-6-хлор-7-метил-5-оксо-5Н-1,3,4-тиадиазоло[3,2-а] пиримидин 6 с хорошим выходом.
НзС
О
^----N
•N^4
НС N Б
6Н13
Анализ данных физико-химических исследований свидетельствует о том, что при данных условиях реакции не происходит расщепления 1,3,4-тиадиазоло[3,2-
а]пиримидинового цикла, а происходит замещение протона в шестом положении на хлор.
Состав и структура 2-гексилсульфонилоэтил-6-хлор-7-метил-5-оксо-5Н-1,3,4-
тиадиазоло[3,2-а]пиримидина были подтверждены ИК-, ПМР-спектроскопией и элементным анализом.
Состав, структура и чистота полученных соединений 1 -6 подтверждены элементным анализом, ПМР- и ИК-спектроскопией и ТСХ. Свойства и спектральные характеристики полученных соединений 1 -6 приведены в табл. 1 и 2.
Таблица 1
Свойства 2-алкилсульфоноэтил-7-метил-5-оксо-5Н-1,3,4-тиадиазоло[3,2-а]пиримидинов (1-6)
6
№ Название соединения Вы- ход, % Т.пл., "С Вычислено, % Найдено, % Брутто-формула
С Н С Н
1 2-этилсульфонилоэтил-7 -метил-5 -оксо-5Н-1,3,4- тиадиазол[3,2-а] пиримидин 93 166-167 41.80 4.56 41.83 4.51 CloHlзNзOзS2
2 2-бутилсульфонилоэтил-7-метил-5-оксо-5Н-1,3,4- тиадиазол[3,2-а] пиримидин 54 130-132 45.50 5.43 45.65 5.40 C12H17NзOзS2
3 2-гексилсульфонилоэтил-7-метил-5-оксо-5Н-1,3,4- тиадиазол[3,2-а] пиримидин 82 167-168 48.96 6.16 48.91 6.10 C14H21N3O3S2
4 2-октилсульфонилоэтил-7-метил-5-оксо-5Н-1,3,4- тиадиазол[3,2-а] пиримидин 78 148-150 51.73 6.78 51.75 6.72 C16H25N3O3S2
5 2-гексилсульфонилоэтил-6-бром-7-метил-5-оксо-5Н-1,3,4- тиадиа-зол[3,2 -а] пиримидин 82 137-138 43.08 5.17 43.32 5.25 Cl4H2oBrNзOзS2
6 2-гексилсульфонилоэтил-6-хлор-7-метил-5-оксо-5Н-1,3,4- тиадиа-зол[3,2 -а] пиримидин 87 198-200 44.50 5.33 44.54 5.56 Cl4H2oClNзOз S2
Таблица 2
Спектральные характеристики 2-алкилсульфонилоэтил-7-метил-5-оксо-5Н-1,3,4-
тиадиазоло[3,2-а]пиримидинов (1-6)
№ Ж-спектр (см-1) ПМР-спектр (а м. д.)
і 2865-2965 алкил; 1690 С=О; І568 Ht; І430 C-S-C; ІІ30-І305 S02; 6.29 (Н, с, CH); 3.50 (4Н, с, СН2СН2); 2.95 (2Н, кв, CH3CH2); 2.23 (3Н, с, СН3); 1.08 (3Н, тр, СН2СН3);
2 2875-2995 алкил; 1713 С=О; 1575 Ht; І400 C-S-C; ІІ20-І276 S02; 6.28 (Н, с, CH); 3.50 (4Н, с, СН2СН2); 2.90 (2Н, тр, CH2); 2.23 (3Н, с, СН3); і.55-0.85 (4Н, м, (СН2)2); 0.58 (3Н, тр, СН3);
3 2860-2961 алкил; 1710 С=О; 1575 Ht; І433 C-S-C; ІІ33-І270 S02; 6.29 (Н, с, CH); 3.49 (4Н, с, СН2СН2); 2.90 (2Н, тр, CH3); 2.21 (3Н, с, СН3); 1.48 (2Н, уш. с, СН2); 0.98 (6Н, м, (СН2)3); 0.50 (3Н, тр, СН3);
4 2855-2960 алкил; 1710 С=О; І577 Ht; І433 C-S-C; ІІ33-І270 S02; 6.28 (Н, с, CH); 3.50 (4Н, с, СН2СН2); 2.93 (2Н, тр, CH2); 2.21 (3Н, с, СН3); 1.50 (2Н, уш. с, СН2); 0.91 (10Н, м, (СН2)5); 0.50 (3Н, тр, СН3);
5 2860-2961 алкил; 1722 С=О; І58І Ht; І433 C-S-C; ІІ30-І267 S02; 3.49 (4Н, с, СН2СН2); 3.13 (2Н, тр, CH2); 2.33 (3Н, с, СН3); 1.55 (2Н, уш. с, СН2); 1.19 (6Н, м, (СН2)3); 0.75 (3Н, тр, СН3);
6 2865-2960 алкил; 1720 С=О; І578 Ht; І439 C-S-C; ІІ34-І275 S02; 3.25 (4Н, с, СН2СН2); 3.05 (2Н, тр, CH2); 2.44 (3Н, с, СН3); 1.54 (2Н, уш. с, СН2); 1.20 (6Н, м, (СН2)5); 0.75 (3Н, тр, СН3);
Э к с п е р и м е н т а л ь н а я ч а с т ь
Спектры ПМР сняты на приборе "Tesla BS-487 С" с рабочей частотой 100 Гц. Химические сдвиги приведены в б м. д. относительно ГМДС, как внутреннего стандарта. ^нцен-трация исследуемых образцов составляла 5%.
ИK-спектры сняты на приборе UR-20 в таблетках KBr в концентрации 1: 200 мг.
Чистоту полученных соединений контролировали тонкослойной хроматографией на стандартных пластинках Silufol UV-254. Пятна на хроматограммах проявляли парами йода.
Температуру плавления определяли на приборе Boetius (ГДР) при скорости плавления 4°С/мин.
Синтез 2 - алкилсульфоноэтил - 7 - метил - 5- оксо -1,3,4-тиадиазоло[3,2 - а]пиримидинов (1 - 4)
0.02 моля 2-алкилсульфоноэтил-7-метил-5-оксо-1,3,4-тиадиазоло[3,2-а]пиримидинов суспендируют в 20 мл уксусной кислоты и добавляют 6.15 мл (0,06 моль) 30%-ой перекиси водорода. Реакционную массу перемешивают и нагревают при 60...70°С в течение 2-3 ч. Оставляют стоять 10-12 ч при комнатной температуре и разбавляют 80-100 мл воды. Выпавший осадок фильтруют и промывают водой (3х20 мл). Сушат на воздухе. Продукты перекристал-лизовывают из этилацетата.
Синтез 2 -гексилсульфоноэтил- 6 - бром- 7 -метил - 5-оксо-5Н -
1.3.4 - тиадиазоло[3,2 - а | п и р и м и д и н а (5)
К раствору 3.4 г (0.01 моль) 2-гексилсульфоноэтил-7-метил-5-оксо-5Н-1,3,4-тиадиазоло[3,2-а]пиримидина в 15 мл уксусной кислоты, при перемешивании прибавляют по каплям 1.6 г (0.01 моль) молекулярного брома в 5 мл уксусной кислоты. Реакционную смесь перемешивают 2-3 ч при комнатной температуре, разбавляют 50 мл воды, содержащей
0.82.г (0.01 моль) ацетата натрия. Выпавший осадок отфильтровывают, промывают 20 мл воды, сушат на воздухе. Продукт перекристаллизовывают из смеси диоксан - вода (1:1). Выход 3.2 г (82.1%). Т. пл. 137...138°С.
Синтез 2 -гексилсульфоноэтил-6-хлор-7-метил - 5-оксо-5Н -
1.3.4 - тиадиазоло[3,2 - а | п и р и м и д и н а (6)
В колбу, снабженную обратным холодильником, помещают 3.43 г (0.01 моль) 2-гексилсульфоноэтил-7-метил-5-оксо-5Н- 1,3,4-тиадиазоло[3,2-а] пиримидина, растворенного в 20 мл третбутилового спирта и добавляют 1.08 г (0.01 моль) трет-бутилгипохлорита. Реакционную смесь кипятят в течение 3-4 ч. Затем охлаждают, растворитель упаривают, оставшийся продукт перекристаллизовывают из водного диоксана (1:1). Выход продукта 3.30 г (87.3%). Т. пл. 198...200°С.
Худжандский филиал Поступило 30.08.2006 г.
Технологического университета Таджикистана,
*
Институт химии им.В.И.Никитина АН Республики Таджикистан
ЛИТЕРАТУРА
1. Шукуров С.Ш., Куканиев М.А., Насыров И.М., и др. - Изв. АН СССР, Сер. хим., 1993, т. 11, с. 1954-1957.
2. Okabe Т., Taniguchi E., Maekawa K. - J. Fac. Afg. Kyushu Univ., 1973, v.17, N2, р. 195-202.
3. Okabe Т., Taniguchi E., Maekawa K. - J. Fac. Agr. Kyushu Univ., -1973, v.17, N5, р. 1197-1201.
4. Okabe Т., Taniguchi E., Maekawa K. - Bull. Chem. Soc. Japan. 1974, v.47, N 11, р. 2813-2817.
Ч,.М.Осимов, М.А.Куканиев, Д.А.Арти^ова, З.Г.Сангов РЕАКСИЯХ,ОИ ОКСИДОНИДАН ВА ГАЛОГЕНОНИДАНИ ^ОСИЛА^ОИ 2-АЛКИЛТИОЭТИЛ-7-МЕТИЛ-5-ОКСО-5Н-1,3,4-ТИАДИАЗОЛО[3,2-а] ПИРИМИДИН
Дар мак;ола оиди реаксиях,ои оксидонидани х,осилах,ои 2-алкилтиоэтил-7-метил-5-оксо-5Н-1,3,4-тиадиазоло[3,2-а]пиримидин ва галогенонидани онх,о дар полати 6-ми х,алк;аи тиадиазолпиримидин маълумот оварда шудааст.
J.M.Osimov, M.A.Kukaniev, D.A.Artikova, Z.G.Sangov REACTIONS OF OXIDATION AND HALOGENIZATION OF 2-ALKYLTHIOETHYL-7-METHYL-5-OXO-5H-1,3,4-THIADIAZOLO [3,2-a] PYRIMIDINES
The article described is about reactions of oxidation of 2-alkylthioethyl-7-methyl-5-oxo-5H-
1,3,4-thiadiazolo[3,2-a]pyrimidines and halogenization on the 6-th place of thiadiazolopyrimidines ring.
