СИНТЕЗ ХИНОКСАЛИНПРОИЗВОДНЫХ НА ОСНОВЕ 2,4-ДИНИТРОХЛОРБЕНЗОЛА Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

УДК 547.791.6

Михеева Н.А., Анпёнова Е.П., Перевалов В.П.

СИНТЕЗ ХИНОКСАЛИНПРОИЗВОДНЫХ НА ОСНОВЕ 2,4-ДИНИТРОХЛОРБЕНЗОЛА

Перевалов Валерий Павлович д.х.н., профессор, заведующий кафедрой тонкого органического синтеза и химии красителей РХТУ им. Д. И. Менделеева, Россия, Москва;

Анпёнова Елена Петровна к.х.н., доцент кафедры тонкого органического синтеза и химии красителей РХТУ им. Д. И. Менделеева, Россия, Москва

Михеева Наталья Алексеевна студентка кафедры тонкого органического синтеза и химии красителей РХТУ им. Д. И. Менделеева, Россия, Москва

Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия 125047, Москва, Миусская площадь, дом 9 * e-mail: star78@inbox.ru

Получены и охарактеризованы спектрально производные хиноксалина и триазола полученные по реакции замещения хлора в молекуле 2,4-динитро-1-хлорбензола. Промежуточные соединения также были выделены и охарактеризованы спектрально.

Ключевые слова: хиноксалин, триазол, глицин

THE SYNTHESIS OF QUINOXALINE DERIVATIVES BASED ON 2,4-DINITROCHLOROBENZENE

MiheevaNataliyaAlekseevna, Anpenova Elena Petrovna*, Perevalov Valery Pavlovich D.I. MendeleevUniversity of Chemical Technology of Russia, Moscow, Russia.

The derivatives of quinoxaline and triazole obtained by substitution reaction chlorine atom to glycine in2,4-dinitro-1-chlorobenzene molecule were characterized by spectrum. The intermedioicacid were obtained dinitro derivatives which have been restored with zinc in acidic medium.Were synthesized and characterized by the spectral data of a number of heterocyclic of quinoxaline derivatives and triazole.

Key words: quinoxaline, triazole, glycine.

Хиноксалины относятся к противомикробным лекарственным средствам широкого спектра действия и эффективны как в отношении грамположительных кокков, грамположительных палочек, грамотрицательных палочек, а также микробактерий туберкулёза. Механизм действия хиноксалинпроизводных обусловлен способностью препаратов вызывать глубокие структурные изменения в цитоплазме микроорганизмов и нарушать синтез бактериальной ДНК, а это вызывает их гибель.

Для получения производных ряда хиноксалина была предложена следующая схема

Реакцию нитрования хлорбензола (I) проводили при температуре 140 С нитратом калия в среде серной кислоты. В ИК-спектре 4-хлор-3,5-динитробензола (II) наблюдаются полосы валентных колебаний при 1548 см-1 и 1350 см-1, характерные для валентных колебаний NO2 —группы. В электронном спектре наблюдается полоса поглощения с максимумом при 238нм.

В ПМР спектре сигналы при 8,91 м.д.(с.1Н:3-HAr), 8,04и8,08 м.д. (д.1Н:5-Н, 6HAr). При замещении атома хлора в соединении II на глицин в

водно-спиртовой среде был получен N-(2,4-динитрофенил)глицин (III). В ИК-спектре наблюдаются полосы валентных колебаний при 3363 см-1 (NH), 1730 см-1 C=O), 1585 см-1 и 1365 см-1 (NO2). В электронном спектре полоса поглощения с максимумом при 352 нм. В ПМР спектре сигналы при 8,87 м.д(с.Ш:3-ИЛг), 7,08 и 7,11 м.д. (д. 1H:5-H, 6HAr, 4,30 м.д. (с.2И:СИ2) и при 8,98 м.д. (с, 1H:NH).

Восстановление соединения III проводили двумя методами: гидразин-гидратом на никелевом катализаторе в среде этилового спирта и железом в среде соляной кислоты. Одновременно с реакцией восстановления происходит циклизация по механизму N-ацилирования с отщеплением воды. В первом случае образуется 7-амино-2-оксо-1,2,3,4-тетрагидрохиноксалин (IV), при восстановлении железом в выбранных условиях получена смесь соединения IV и 7-нитро-2-оксо-1,2,3,4-тетрагидрохиноксалин (V), которые были разделены методом ТСХ. Полученные соединения охарактеризованы спектральными методами.

Схема 1.

Cl

А,

Cl

NHCHCOOH

NO,

NO,

NH2-NH2

Ni-Re -

II

NO

Fe

HCl

H2O

O

III

O

O

HN

Д/®

HN

NH

IV

NH

В масс-спектре соединения IV присутствует пик молекулярного иона m/z: 163 [M]+\ В ПМР спектре соединения IV имеются сигналы при 7,85 M^alH^-HAr), 7,22 и 7,26 м.д. ^.1H:5-H,Ar), 6,52 и 6,56 м.д. (д.Ш: 6HAr), 1,81 м.д. (с.2Н:СЩ и 5,51 м.д. (с, 1H:NH). В масс-спектре соединения V присутствует пик молекулярного иона m/z: 193 [M]+\ В ПМР спектре соединения V имеются сигналы при 7,71 м.д.(с.1H:8-HAr), 7,49 и 7,48 м.д. (д.1Н:5-Н), 6,65 и 6,64 м.д. (д.Ш: 6 HAr), 4,0 м.д. (a2H:CH2) и 5,51 м.д. (с, 1H:NH).

При пропускании H2S через водный раствор N-(2,4-динитрофенил)глицина в присутствии каталитического количества Et3N была получена смесь 2-амино-4-нитрофенилглицин (VI) и 4-нитро-2-оксо-1,2,3,4-тетрагидрохиноксалин V, которые

IV

разделены

NO

V

и охарактеризованы

методом ТСХ спектральными методами.

На основе 2-амино-4-нитрофенил глицина VI был проведён ряд превращений. Для получения ((2-азидо-4-нитрофенил)амино)уксусной кислоты (VII) соединениеV диазотировали и к полученной соли диазония прибавляли NaN3.

В масс-спектре соединения VII

идентифицирован молекулярный ион m/z: 237 [M]+\ В ИК-спектре наблюдаются полосы валентных колебаний при 1950 см-1 (N3), 1552 см-1 и 1303 см-1 (NO2).

(2-Гидразинил-4-аминофенил)аминоуксусную кислоту (VIII) получали диазотированием амина VI и восстановлением SnCl2. В масс-спектре присутствует пик молекулярного иона m/z: 196 [M]+\

Схема 2.

nhch2cooh

NO,

NO2 III

H2S

nhch2cooh

NH,

NO. VI

HN

O

NH

NO2 V

I

+

+

NHCHCOOH

+ - 1) NaNO2,HCl N = N = N 2) NaN3,HCl

Схема 3.

NHCH COOH

NO

NO

NH

VII VI

Вследствие особенности строения соединение VI оно может образовывать циклические соединения. При диазотировании получена (5-нитро-Ш-бензитриазол)уксусная кислота (IX), которая восстановлена Бп в НС1 до (5-амино-1Н-бензитриазол)уксусной кислоты (X).

Было проведено восстановление соединения V железом в среде диоксана и №ОН с

1) NaNO2,HCl

2) SnCl2,HCl

NHCH COOH

NH

NH

NH

VIII

одновременным алкилированием CHзI при 150 °С. При этом была получена смесь 6-амино-3-метокси-К-метил-1,2-дигидрохиноксалин (XI) и 6-амино-1-метил-3 -метокси-1,2-дигидрохиноксалин (XII). Продукты были разделены с помощью ТСХ. Строение веществ подтверждено спектральными данными

Схема 4.

NHCHXOOH

HOOCH2C

nh

NO VI

N N,

NaNO2,HCl

W

N

NO2 IX

HOOCH C

Sn,HCl

\

N

N

W

N

NH2 X

HN

O

NH

CH3I, Fe

NO2 V

Схема 5 HN

OCH

N

1,4-диоксан, NaOH

NH-CH XI

H3C

OCH

NH2 XII

Список литературы

1. G. Sagner,Biochem J. 39.507 (1945); K.R.Rao, H.A.Sober J. Amer. Chem. Soc.76, 1328(1954).

2. ChernyshovV.M.,KhoroshkinD.A., SokolovA.N., GladkovE.S., ShishkinaS.V., ShishkinO.V., DesenkoS.M., TaranushichV.A. Synthesis, structureandsonereactionsof 4a',5',6',7',8',8a'-hexahydro-4'H-

spiro [cyclohexane- 1,9'-[1,2,4]triazolo [5,1-b]-quinazolines]. J.Heterocycl.Chem.

2008.V.45.N.5.P.1419-1427.

3. В.М. Брюханов, Я.Ф. Зверев, В.В. Лампатов, А.Ю. Жариков, О.С. Талалаева. Лекции по

фармакологии для высшего медицинского и фармацквтического образования - Барнаул: из-во Спектр, 2014

Чернышев В.М., Чернышева

А.В.,Таранушич В.А. Оптимизация синтеза 5-амино-1,2,4-триазол-3-илуксусной кислоты и бис 5 -амино-1,2,4-триазол-3 -илметана. ЖПХ.2009.Т.82.№2.С.282-287.

Бартошевич Р., Мечниковска-Столярчик В., Опшондек Б. Методы восстановления органических соединений: пер. с польского. - М.: ИИЛ, 1960. - 116 с.

+